中小企业网络管理：路由器的启动与管理
今天我们继续中小企业网络管理的第二篇，路由器的启动过程与各种管理方式。内容就涉及到二个方面，一个是路由器的启动，当然这里包括路由器的启动过程，路由器的组件，以及IOS相关的操作，二是介绍对Cisco设备进行管理的几种方式。
我们先来看一下路由器的启动过程，其实路由器和计算机一样，也有一个加电启动的过程，如果想了解路由器的启动过程就必须要先了解路由的内部组件，我们来看一下
路由器内部组件
一般来说路由器就由这么几部分组成，我们来介绍一下：
Flash如同PC机上的BIOS(基本输入输出系统)，其中存放的是Cisco路由器的IOS，对它的维护主要就是对IOS文件的备份和恢复。在路由器的enable状态下用“dir”命令，就可以查看到Flash上存储的IOS文件名及其大小。Flash是可编程的存储器，因此可以对Flash进行编程而升级IOS，也能用“erase flash”删除Flash中的IOS，所以这一命令的使用必须非常谨慎。我们可以通过备份一个IOS映像文件在计算机上，以在需要时修复IOS。用作备份的计算机要作为TFTP服务器，即它需要运行TFTP Server的软件。
NVRAM我个人认为翻译成非易失性RAM比较合适。如同PC机上的CMOS，其中存放的是路由器的配置文件。NVRAM的内容可以用“erase memory”或“write erase”将配置参数删除到出厂设置状态，所以相对于路由器丢失了IOS，删除NOVRAM的后果不是很严重，恢复起来也容易一些。在路由器正常启动后，它会将NVRAM的内容拷贝到内存一份，我们对路由器的设置实际上就是修改内存中的参数。所以内存和NVRAM中的内容是可以不一样的，直到使用“write memory”、“copy running-config startup-config”将内存设置保存到NVRAM中，或用“reload”、“copy startup-config running-config”、重启路由器等办法将NVRAM的内容重新调入内存，才能实现NVRAM与内存之间的同步。用“show configuration”命令可查看NVRAM中的设置，用“show running-config”、“write terminal”命令则可以查看当前运行的设置(在内存中)。
ROM 在Cisco路由器中的功能与计算机中的ROM相似，主要用于系统初始化等功能
ROM中实现的功能主要包含：
POST的注册
引导顺序的微调(可以实现密码恢复等功能)
Mini IOS的启动
ROM模式的启动
在IOS启动后可以通过show version 命令查看ROM中的信息
Bootstarp是位于ROM微码中的程序，用于执行程序。负责找到每个IOS的位置然后加载该文件。默认情况下，所有的Cisco路由器都从flash中加载IOS软件。
POST 也是存放于ROM中微码中的程序，用来检查硬件基本配置是否正常，然后决定哪些接口可用。
ROM Momitor：存储在ROM的微码中，作用是测试和排疑等。
Mini IOS ：是一个简化的IOS
RAM 也就是咱们所说的内存，是可读可写的存储器，但它存储的内容在系统重启或关机后将被清除。和计算机中的RAM一样，Cisco路由器中的RAM也是运行期间暂时存放操作系统和数据的存储器，让路由器能迅速访问这些信息。RAM的存取速度优于前面所提到的3种内存的存取速度。)
当然这里应该还有一个必须的部件就是CPU，至于它的作用，就明白人不用细说!
另外还有一个比较重要的东西就是IOS
Cisco IOS Software Features
IOS 是路由器和交换机的操作系统的简称，全名是Internetwork Operation System，也就是说IOS就相当于PC的操作系统。
只是交换机有默认设置，而路由器没有默认设置，所以不论你买什么型号的交换机都可以不用配置直接使用，但不论你什么型号怕路由器，那怕是家庭使用的宽带路由器也必须要经过设置才可以作用。
这个IOS分为两类，主要发布版本(MR)和前期研发发布版本(EDR)。
主要版本(MR)是IOS技术部门负责管理和发布的IOS版本，这些版本继承于之前的早期研发版本，具有更可靠的特性、平台支持、功能和技术。因此IOS MR具有更好的可靠性和性能，并县域，MR不在接受对新的特性和平台的支持，每个升级维护的版本的改变只是对已知软件错误的修正。
研发版本(ED)是Cisco对为了满足对新技术和新平台的技术而开发的IOS版本。也就是说每个更新的ED版本的发布除了修正已知的软件错误之外，都会不断带给客户更多的新特性。并且，每个ED版本发布1至2年后，就会晋级成为下一个IOS的主要版本。
Cisco IOS的命名规范
Cisco IOS二进制文件的命名由3部分组成，其中第一部分表示的是平台也就是适合的型号，第二部分是特性，第三部分是运行时内存和压缩格式。
如C7200-ajs40-mz
C7200 表示的是 Cisco 7200系统路由器
Ajs a 表示的是高级，j 表示的是企业特性 s 表示的是附加特性
Mz m 表示IOS在运行时所处的内存 z 表示的是zip压缩.
其中运行的位置包括以下几种：
F 运行在 flash
m 运行在RAM
R 运行在 ROM
L image will be relocated at run time
压缩标识符：
Z zip 压缩
X mzip 压缩
W “Stac” 压缩
那么，大家知道了路由器的组成部件以及IOS的作用，我们就可以来分析一下路由器的启动顺序，如图所示：
1. 在ROM中检查启动注册值(也叫做寄存器值)。这个值相当重要!后面介绍
2. 将NVROM中的Startup-configuration 文件copy到内存里
3. 默认情况下将flash中的第一个IOS文件加载到内存中。
4. 如果没有在flash中找到IOS文件，则在网络中尝试寻找TFTP Server.
5. 如果找不到 TFTP Server，则使用RXBOOT模式，也就是加载ROM中的Mini IOS.
6. 如果不能加载 Mini IOS，则使用ROMMON启动。
到这里我相信大家都能看的明白，下面咱们开始进行这一节的一个重点，详细分析一下路由器的启动流程图：如果大家把这个图看明白了，那么路由器的启动就没有问题了!
这个启动的过程还是有点小复杂的，好，我开始给大家做一个分析：
首先我们开始启动路由器，第一步到了boot field=0 如果成立就启动Rom monitor模式，如果不成立也就是说不等于0的话，再判断field=1是否成立，如果成立就开始从RXboot模式启动，也就是从mini IOS方式启动。那如果不成立的话，则去检查NVRAM中的start-up config中有没有boot system commands 命令，如果有，就按照这个命令去执行(do what they say)它说从哪儿启动就从哪儿启动，那如果没有这个命令，就检查flash中没有一个合法的IOS文件，如果有，就使用这个IOS从继续向下走，加载这个IOS。那如果flash中没有IOS怎么办呢?就执行 attempt to get ios from network，也就是从网络上寻找IOS(TFTP服务器)，如果成功,就从网络上使用这个文件来加载IOS，那如果运气比较差，从网络上没有找到IOS，那么就查看寄存器中第13位的值是否=1，如果成立，就会判断是否已经有5次失败了，如果没有则再从网络上查找此文件，也就是说找TFTP服务器，共寻找了五次如果都不成功最后才失败，那么这个时候就只能从mini IOS启动了，没有办法了!那如果这个13位如果不等于1，等于0就比较危险了，就进入了一个死循环。所以说这个第13位一般都是1!
位数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
值 0 0 0 0 1
现在我们已经分析到了 load IOS,然后再判断第6位是否等于1，如果成立就直接进行DIALOG开始启动路由器，也就是说NVRAM中没有配置文件，那如果不等于1就说明以前有配置文件再判断这个文件是否合法，如果合法 然后就从NVRAM中取出此配置文件，启动成功，如果没有又进行DIALOG方式开始配置。至此启动全部结束!
那么这个第6位设置为1适合于路由器密码丢失的场合!因为密码都是存放在配置文件中，配置文件又是在NVROM中的，所以跳过即合!但不要忘记，设置正确的密码后，保存到配置文件，然后再将此值改为1。
下面咱们就来看一下IOS相关的操作，我们知道设备的IOS是存放在FLASH中的，如图所示
Flash中存储着IOS文件，路由器启动的时候会自动在flash中寻找正确的IOS文件并加载到内存中运行，我们也可以通过show flash命令查看flash中的文件，如图所示：
我们从图中可以看出IOS文件名，flash所用的空间，剩余空间以及总空间。
当然也可以从NVRAM中查看配置文件的信息，配置文件是存放在NVRAM中的，我们从上面的启动过程就已经看到了。启动的时候会查看NVRAM中有没有可用的配置文件，如果有就直接调入RAM，如果没有再启动DIALOG，如图所示：
我们也可以通过命令来查看NVRAM中的配置文件，也就是保存在NVRANK中的配置文件 startup-config或者是查看RAM中的配置文件，也就是正在运行的配置文件。我们来看一下
大家可以看到我当前有正在runing的配置文件，但是NVRAM中是没有配置文件的，所以我们可以把我们现在runing 的配置文件备份到NVRAM中。如图所示：
如果我们当前的配置文件错了，我们也可以直接从NVRAM中还原我们的配置，如图所示：
我在此将路由器名称设置为dufei，然后从备份中进行还原，成功后显示为ITET，当然除了RAM和NVRAM之间进行配置文件的复制之外还可以实现RAM，NVRAM和TFTP服务器之间进行配置文件的复制，如图所示：
如我们希望将当前的配置文件保存到 TFTP服务器，可以作用命令 copy running-config tftp
这里会问你TFTP服务器的地址，然后再让你输入配置文件名.
那如果是将从TFTP服务器还原，可以使用copy tft run
实现NVRAM和TFTP之间复制也同理：
我们也可以删除NVRAM中的配置文件，如图所示：
我们也可以对IOS进行备份和还原，我们可以通过TFTP服务器来备份IOS，也就是将IOS备份到TFTP服务器上。如果大家刚才配置文件的备份和还原会了，那么IOS的备份也还原大家也就会了，因为语法一模一样!
当然也有需要注意的地方
1 设备和服务器的网络是通的，这是前提
2 一定保证双方的磁盘空间是足够的，否则会失败
3 创建文件，一定要注意是文件全名。
我们来看一下怎么将IOS进行备份，以供还原时使用，首先我们先显示一下flash中的信息，也就是使用 show flast
这里可以将文件名复制下来，以方便使用。但一定要注意一个剩余空间。
然后执行命令： copy flash tftp进行IOS的备份，
还原的时候也一样：使用命令 copy tftp flash
到现在为止，咱们已经很详细的把路由器的启动过程IOS以及配置文件的备份和还原介绍完了，下面咱们来看一下如何管理Cisco设备：
我们一般对Cisco设备进行管理有以下方式：
大家通过这个图可以看到以下方式：
Console port 用于对新设备的配置
Aux port 用于远程拔呈对设备控制
Telnet (Virtual Terminal ) 用于对已经配置好的设备进行远程管理
TFTP 用于备份或升级IOS及配置文件
Web 或NAS 可以利用一些网管软件对设备进行综合管理
下面我们逐个介绍：
Hyper Terminal:
第一次配置路由器的时候必须使用Console接口进行配置。第一次使用交换机的时候如果不进行VLAN等操作，可以不进行配置。
使用方法如下：将控制线的一端插在路由器的console口上，另一头插在计算机的串中上，然后点开始—附件--- 通讯--- 超级终端
此处采用默认设置即可!
Aux
当与远端路由器连接的链路失效，可以使用Modem通过PSTN网络拨号控制远程网络设备。
Vty
当与远端路由器连接的链路可用时，可以使用TCP协议的Telnet服务控制远程网络设备。
TFTP/FTP
将网络设备的配置文件保存在TFTP或者FTP服务器上，可以随时对网络设备的配置进行恢复。
SNMP
当网络环境比较复杂或者网络设备距离较远的时候，可以使用SNMP服务也就是咱们所说的网管软件进行管理。
因为在正常的工作中，telnet方式使用的是比较多的，在下面将给出我们的第一个实验：当然这两个实验比较简单，咱们就从浅入深，
Lab1：Telnet 管理交换机
实验目的：通过telnet 方式远程访问cisco 交换机
实验设备：两台cisco 系统的交换机，一条以太网交叉线
注意：在大型网络中，Telnet的应用是非常大的，即方便我们对网络的排错和配置，又减少了人工在换线过程的消耗，大大的提高了工作效率。
图例：
具体配置：
Switch1：
Switch>enable 从全局模式进入特权模式
Switch#configure terminal 进入配置模式
Switch(config)#hostname SWA 为设备起名
SWA(config)#interface vlan 1
SWA(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0 为交换机配置IP
SWA(config-if)#no shutdown
SWA(config-if)#exit 退出配置模式
SWA(config)#username admin password admin 配置用户名口令
SWA(config)#line vty 0 4
SWA(config-line)#login local 启动本地验证
Switch2：
Switch>enable
Switch#config terminal
Switch(config)#hostname SWB
SWB(config)#interface vlan 1
SWB(config-if)#no shutdown
SWB(config-if)#ip address 192.168.0.2 255.255.255.0
SWB(config-if)#exit
SWB(config)#username dufei password dufei
SWB(config)#line vty 0 4
SWB(config-line)#login local
验证：配置完成后，可以在特权模式下用show running-configuration 查看配置信息。此处略。
在检查配置没有问题后，在特权模式下可以使用ping检测两台交换的网络连通性。
至此，实验成功!
Lab2: Telnet管理路由器实验
实验目的：通过Telnet远程访问Cisco路由器
实验设备：两台Cisco系统路由器，一以太网交叉线
图例：
Router0:
Router>enable
Router#configure terminal
Router(config)#hostname RA
RA(config)#interface fastEthernet 0/0
RA(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0
RA(config-if)#no shutdown
RA(config-if)#exit
RA(config)#username admin password admin
RA(config)#line vty 0 4
RA(config-line)#login local
Router1:
Router>enable
Router#config terminal
Router(config)#interface fastEthernet 0/0
Router(config-if)#ip address 192.168.0.2 255.255.255.0
Router(config-if)#no shutdown
Router(config-if)#exit
Router(config)#exit
测试网络的连通性
Router#ping 192.168.0.1 出现下图所示：
然后再Router1上远程Telnet到Router0上
实验成功!!
而且大家在使用Telnet的时候会使用一个小技巧，就是Ctrl+shift+6：x 可以快速的回到本地设备上，如果希望再次连接到远程计算机，则可以使用的方法
可以使用命令disconnect 命令关闭一个从本地发起的telnet会话，
可以使用clear line 命令关闭一个从对端发起的telet会话