Cisco設備（路由器）IOS的升級、恢復方法

                        Cisco設備（路由器）IOS的升級、恢復方法

由于本人曾多次对实验室路由器IOS的恢复、备份(之前更得到了前辈同仁的细心指点)，为此对CISCO路由器的日常维护和管理实践中积累了一定的经验。现总结归纳出CISCO路由器IOS映像升级的几种方法，供各位同仁参考。
在介绍CISCO路由器IOS升级方法前，有必要对Cisco路由器的存储器的相关知识作以简单介绍。路由器与计算机相似，它也有内存和操作系统。在Cisco路由器中，其操作系统叫做互连网操作系统(Internetwork Operating System)，常简称为IOS。路由器的存储器主要有：
ROM:相当于PC的BIOS（基本输入输出系统）。它主要存放引导程序（相关微操作指令，其目的为检查路由器的硬件信息），其次还存放着IOS的一个最小子集（或者说包含路由器正在使用的IOS的一份副本），它是只读存储器，系统掉电，程序不会丢失；
补充：ROM主要有以下四部分：
加电自检程序（POSTower-on self-test）；
启动程序（Bootstrap Program），即Bootstrap码；
ROM monitor,对路由器硬件操作的机器语言代码，当路由器加电后60秒之内按[Break]键或[Ctrl]+ [Break]键，可以进入该命令模式，提示符为 “>”；
Mini IOS,一个简单的IOS，主要在设备没有IOS时起作用，即无法使用Flash中的IOS时，路由器引导启动模式，从而可对路由器进行处理或故障排除，其提示符为“hostname(boot)>”。
RAM/DRAM（Random Access Memory/ Dynamic Random Access Memory）:
相当于PC机的内存。它是路由器主要的存储部件。RAM也叫做工作存储器，IOS将随机访问存储器分成共享和主存。主要用来存储运行中的{即为动态的(Running-config) }配置信息（如路由表）及与路由协议有关的IOS数据结构。系统掉电，其内容会丢失；
FLASH (闪存)：相当于PC机的硬盘。包含路由器的操作系统（Internetwork Operating System）软件映像文件和其它微代码。由Intel创造的EEPROM，它是一种可擦写、可编程的存储器，它能够用IOS的新版本覆写，IOS升级主要是闪存中的IOS映像文件的更换（升级）。系统掉电，程序不会丢失；
NVRAM（No-Voliate RAM）：非易失性随机访问存储器相当于PC的第二硬盘。专门存放路由器的配置文件{ 固定配置文件（Startup-config）}。系统掉电，程序不会丢失。
IOS升级方法一
在对能够正常启动的CISCO路由器的IOS进行升级时，比较简单。具体步骤如下：
1、寻找一种TFTP服务器软件（有CISCO公司的TFTP Server或3COM公司的3Cdaemon等，在升级较大IOS映象文件时，建议用3Cdaemon），安装在一台计算机上，将要升级的IOS映象文件拷贝到相关的目录中（例：D:\），并运行TFTP服务器软件，通过菜单设置Root目录为拷贝IOS映象文件所在目录（如D:\）。假设该计算机的IP地址为192.168.0.1；
2、使用反转线（亦叫控制台线缆）连接路由器的console口与PC机的COM口，并用交叉线连接路由器的以太口和PC的网络接口，使用PC的超级终端软件访问路由器，将路由器以太口的地址设为192.168.0.2（与PC的IP地址同网段即可）。建议在进行IOS升级前将原有IOS文件备份下来，防止待升级的IOS文件存在问题而不可用；
其中备份IOS 有：在此我们对IOS的备份就用命令copy flash tftp 实施，其主要操作如下（操作之前一定要在PC上打开TFTP Server软件，并有以上步骤1的配置）：
Router# dir flash: /*查看目前IOS映象文件名，也可用Show version */
Directory of flash:/
1 -rw- 5998292 C2600-I-MZ.122-11.BIN
8388608 bytes total (2390252 bytes free)
Router# copy flash tftp /*备份IOS文件*/
Source filename [] ? c2600-i-mz.122-11.bin
Address or name of remote host [] ? 192.168.0.1 /*TFTP服务器地址*/
Destination filename [c2600-i-mz.122-11.bin] ? /*回车*/
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!！！！！！！！
…
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
5998292 bytes copied in 324.071 secs (18509 bytes/sec)
Router#
由此有IOS的升级方法：
首先，如上我们需要在PC上打开TFTP Server软件（同样此软件有以上步骤1的配置），这里我所用的软件是CISCO公司的TFTP Server（如果升级的IOS映象文件较大时，建议用3Cdaemon）；
在做完上述工作后，下面是我们开始软件的升级，具体如下：
(1).在路由器的Router# 模式下，输入“copy tftp flash:”命令；
Router# copy tftp flash:
(2).在接下来的“Address or name of remote host []?”提示符中输入安装tftp server的PC的IP地址（即TFTP服务器地址），这里是“192.168.0.1”：
Address or name of remote host []? 192.168.0.1 /*TFTP服务器地址*/
(3).在接下來的“ Source filename []?”提示符，輸入要升級的軟件名，這裡是“c2600-i-mz.122-11.bin”：
Source filename []? c2600-i-mz.122-11.bin /*需升级的新IOS映象文件名*/
(4).在接下來的“Destination filename [c2600-i-mz.122-11.bin]?”提示符中輸入要升級的軟件名（這裡是“c2600-i-mz.122-11.bin”）并回車或不輸軟件名而直接回車以確定。
(5).在接下來的“ Do you want to over write? [confirm]”回車確定。
(6).在接下來的“ Erase flash: before copying? [confirm]”提示符，如果FLASH的空間足夠，我們就可以輸入“n”或“no”即不用刪除原來的IOS系統軟件，若FLASH的空間不夠，那麽我們就可以直接回車或輸入“y”或“yes”后回車以確定，從而刪除原來的軟件，這裡選擇删除原来的软件,直接回车后,升级过程即开始,“eeeeee”表示系统正在删除原有的软件，“！！！！！！！！！”表示系统正在将IOS系统软件从TFTP Server复制到FLASH中。
以上6个步骤在PC超级终端程序上显示的具体操作信息为：
Router#copy tftp flash
Address or name of remote host []? 192.168.0.1 /*TFTP服务器地址*/
Source filename []? c2600-i-mz.122-11.bin / *需升级的新IOS映象文件名*/
Destination filename [c2600-i-mz.122-11.bin]? /*回车即可*/
Do you want to over write? [confirm]
Accessing tftp:// 192.168.0.1/c2600-i-mz.122-11.bin...
Erase flash: before copying? [confirm]
Erasing the flash filesystem will remove all files! Continue? [confirm]
Erasing device... eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee ...erasedee
Erase of flash: complete
Loading c2600-i-mz.122-11.bin from 192.168.0.1 (via FastEthernet0/0): !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
…
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
[OK - 5998292 bytes]
Verifying checksum... OK (0xA0C0)
5998292 bytes copied in 318.282 secs (18846 bytes/sec)
Router#
IOS升级方法二
由于升级失败后或者路由器的config-register寄存器值为0x2101时，开启路由器时、或者在开启（某些型号）Cisco路由器的电源开关后60秒按下[Break]键或[Ctrl]+ [Break]键，中断路由器的正常启动，路由器都会进入ROM的RXBoot 模式即Router(boot)>，在这种情形下，对路由器的IOS进行升级，也比较简单。首先进入特权模式下，即：
Router(boot)>en
Router(boot)#
其他升级步骤同方法一，即：执行copy tftp flash命令，对IOS进行升级。升级完成后，还得修改其配置注册码（Configuration register）, config-register默认值为一般为0x2102（即恢复正常值）。
具体操作信息为：
Router(boot)>en
Router(boot)#conf t
Router(boot)(config)# config-register 0x2102 /* configuration register:用来控制router如何启动,这个值可以使用show version来查看,一般为0x2102(16进制),含义是告诉router从闪存里加载IOS和从NVRAM里加载配置文件*/
Router(boot)(config)#exit
Router(boot)#wr /*copy run start(write memory):保存配置文件到NVRAM*/
Router(boot)#reload /*重启即可*/
IOS升级方法三
由于不小心使用了命令erase flash或升级失败后或在开启（某些型号）Cisco路由器的电源开关后60秒内按下[Break]键或[Ctrl]+ [Break]键，中断路由器的正常启动，路由器都会进入ROM监视模式,即 rommon 1>，在这种情形下，对路由器的IOS进行升级，情况要稍微复杂一点。在rommon 1>状态下，可键?请求帮助。(1为命令行序号，每执行1条命令自动加1)
具體操作及顯示的相關幫助信息如下：
rommon 1 > ?
alias set and display aliases command
boot boot up an external process
break set/show/clear the breakpoint
confreg configuration register utility
cont continue executing a downloaded image
context display the context of a loaded image
cookie display contents of cookie PROM in hex
dev list the device table
dir list files in file system
dis display instruction stream
dnld serial download a program module
frame print out a selected stack frame
help monitor builtin command help history monitor command history meminfo main memory information repeat repeat a monitor command reset system reset
set display the monitor variables stack produce a stack trace sync write monitor environment to NVRAM sysret print out info from last system return tftpdnld tftp image download
- 4 -
Written by Strongtzq.唐 (E-mail:Strongtzq@163.com QQ:21033068)
unalias unset an alias unset unset a monitor variable xmodem x/ymodem image download
rommon 2 >
在此监控模式(rommon)下有如下两种方法恢复IOS或对IOS进行升级:
方法1:
使用tftpdnld命令,从TFTP服务器上通过以太口将IOS软件灌进路由器。由此需要TFTP Server软件的配合使用，此方法速度快，一般在低端的路由器上有此命令。具体步骤：
(1).将计算机COM口和路由器的Console口相连，并用交叉线将计算机的网络接口与路由器的以太口（注意：一定是路由器的第一个以太口）相连。之后启动计算机超级终端；
(2). 运行TFTP服务器软件，将要升级的IOS映象文件拷贝到指定的目录（通过菜单设置Root目录为拷贝IOS映象文件所在目录）下；
(3).開啓路由器电源，由于没有有效的版本，路由器会直接进入监控模式（如果路由器内还有损坏的IOS，我们需要按[Break]键或[Ctrl]+ [Break]键进入监控模式）。其中超级终端的提示为“rommon 1 >”而不是我们平常见到的主机名；
(4).按如下命令设置相关配置参数：
假定计算机的IP地址为192.168.0.1（即TFTP服务器的地址），而Router的以太口IP地址为192.168.0.2，其子网掩码为255.255.255.0，在监控模式下将IP地址192.168.0.2配置到Router的第一个以太口，从而建立起Router与TFTP服务器之间的连接。具体操作如下：
通过set 命令查看配置参数
rommon1 > set PS1=rommon ! > BOOT= BSI=0 RET_2_RTS= ?=0
在 rommon 状态下输入：（注意大小写）：
rommon2 >IP_ADDRESS＝192.168.0.2 /*路由器的IP地址*/
rommon3 >IP_SUBNET_MASK＝255.255.255.0 /*路由器的掩码*/
rommon4 >DEFAULT_GATEWAY＝192.168.0.1 /*缺省网关，是PC机的IP地址*/
rommon5 >TFTP_SERVER＝192.168.0.1 /*PC机的IP地址*/
rommon6 >TFTP_FILE＝c2600-i-mz.122-11.bin /*上传ios文件的名称*/
rommon7 >sync /*保存参数配置*/
rommon8 >set /*查看配置参数*/
PS1=rommon ! > BOOT= IP_ADDRESS=192.168.0.2

IP_SUBNET_MASK=255.255.255.0 DEFAULT_GATEWAY=192.168.0.1
TFTP_SERVER=192.168.0.1
TFTP_FILE=c2600-i-mz.122-11.bin BSI=0 RET_2_RTS= ?=0
rommon9 >tftpdnld /*传送文件|出现提示选择y*/
注意：以上的rommon1 >set，Rommon7 >sync，Rommon8 >set这三步可以省略，从而在 rommon 状态下键入关键步骤（仍然得注意大小写）：
rommon1 >IP_ADDRESS＝192.168.0.2 /*路由器的IP地址*/
rommon2 >IP_SUBNET_MASK＝255.255.255.0 /*路由器的掩码*/
rommon3 >DEFAULT_GATEWAY＝192.168.0.1 /*缺省网关，是PC机的IP地址*/
rommon4 >TFTP_SERVER＝192.168.0.1 /*PC机的IP地址*/
rommon5 >TFTP_FILE＝c2600-i-mz.122-11.bin /*上传ios文件的名称*/
rommon6 >tftpdnld /*传送文件|出现提示选择y*/
通过上述命令，在Router监控模式下将IP地址192.168.0.2配置到Router的第一个以太口下，从而建立起路由器与TFTP服务器之间的连接，并将IOS相应版本文件下载到Router的闪存（FLASH）中。
(5).配置寄存器值（即修改配置注册码），将IOS重新写入寄存器：
rommon6 >confreg
当出现提示：do you wish to change the configuration ？y/n 选择y
其他选n
当出现提示：change the boot characterist ？y/n 选y
再选择参数2。
由此（此时）Router的寄存器中会恢复原来的或更高版本。
(6).重启Router：
rommon7 >reset
Router重新启动后，正常状态得以恢复。
提示：执行tftpdnld命令进行IOS升级，有时可能会报错或命令不执行，这时只要用sync命令保存配置后，重新启动路由器（最好关掉电源再开机）后，再执行tftpdnld命令就可以了。
方法2:
使用xmodem命令，通过PC的串口和Router的console口将IOS软件灌进路由器。这种方式的特点是不需要使用网线，只要计算机的串口与Router的console口相连就可以。Xmodem（注：Xmodem与实际的modem没有任何联系）是计算机通信中广泛使用的异步文件传输协议，其以128字节块的形式传输数据，并且每个块都进行相应的校验，如果接收方校验正确，则发送认可信息，发送方即发送下一字块。
具体步骤如下：

(1).用反转线缆（亦叫控制台线缆）连接路由器的console口与PC机的COM
口，使用PC的超级终端软件访问Router（此处无需要对PC和Router配置任何地址），进入Router的监控模式状态：
rommon1 >
(2).输入xmodem命令：
rommon1 >xmodem -c c2600-i-mz.122-11.bin
/*-c是带校验，c2600-i-mz.122-11.bin为存放在PC机上的IOS映像文件*/
此时会提示如下警告：
WARNING: All existing data in bootflash will be lost! Invoke this application only for disaster recovery. Do you wish to continue? y/n [n]: y
此时选择y
Ready to receive file？………
到此即为Router的flash进入接收数据状态。
(3).打开超级终端程序，点击“传送”菜单的“发送文件”项，选择要传送的版本文件：c2600-i-mz.122-11.bin，并选择xmodem的传送协议并确认后（主要是指明IOS映像文件所在的路径），经过几秒的校验，校验完成后即开始上传IOS文件，其IOS文件会以xmodem的方式从PC经反转线拷贝到Router中，由IOS文件大小不同而起传输时间会有所不同，但一般需用时半小时以上（甚至几个小时）才能将文件传完。
(3).配置寄存器值（即修改配置注册码），将IOS重新写入寄存器：
rommon6 >confreg
当出现提示：do you wish to change the configuration ？y/n 选择y
其他选n
当出现提示：change the boot characterist ？y/n 选y
再选择参数2
由此（此时）Router的寄存器中会恢复原来的或更高版本。
(6).重启Router：
rommon7 >reset
Router重新启动后，正常状态得以恢复。
注意：
采用这种方法时，由于使用console口来传送，而xmodem默認的傳輸速率為9600bps，需要时间较长。因此可修改console口的傳輸速率（我們可以設置console口的傳輸速率為115200bps，从而提高xmodem的传输速率），利用xmodem命令实现快速升级IOS。具体方法如下：
rommon1 > confreg
当出现“do you wish to change the configuration? y/n [n]:”时选择y
当出现“change console baud rate? y/n [n]:”时选择y /*选择 yes*/
当出现“enter rate: 0 = 9600,1 = 4800,2 = 1200,3 = 2400，4 = 19200,
5 = 38400,6 = 57600,7 = 115200 [0]：”时选择“7” /*选择7，即选用最大的115200bps速率的xmodem传输*/
其他的都选择n，即no；
而当再次出现“do you wish to change the configuration? y/n [n]:”时选择n；
随即出现 You must reset or power cycle for new config to take effect。
即有操作：
rommon2 >reset
提示：在按reset键前，需要修改串口速度（我的电脑---属性---设备管理器---端口属性---串口速度，将其調為115200bps），然后再修改超级终端里设置速率为115200bps，记住，一定要这么做，否则会出现乱码！然后关闭这个超级终端，重新建立一个超级终端连接，重新启动系统后，出现提示符：
rommon1 >
即可按上述xmodem方法进行传输，此时的速度会快很多。一般等待10-20分钟左右就可升级完3M到6M的IOS文件！待升级完成后，还得记住将计算机串口与超级终端、路由器confreg下的xmodem等传输速率改回原来的默认速率9600bps（其修改方法如上所述）。
另外，如果在路由器的配置里，line con 0 下面存在speed XXX命令，此时还得需要将其去掉，否则终端速率改不过来。
补充：IOS文件的定位
当我们在Router出现诸多故障的时候，前提是能对Router行进相应的简单操作（能正常进入Router的相应配置模式），如对Router相应端口IP地址的分配等，而不能对Router进行复杂的配置，如建立路由协议等操作，而往往出现这些情况就是因为原有Router的IOS文件、系统出现问题，比如当设备没有IOS时，即无法使用Flash中的IOS时，路由器引导启动模式（此时Mini IOS就起作用了，其提示符为“hostname(boot)>”），此时我们便可以在Router中引导其他地方的IOS（从其他地方启动我们的Router的网络操作系统IOS），如：从TFTP服务器上启动。其具体操作步骤：
Router(boot)# configure terminal
Router(boot)(config)# boot system flash IOS_filename
Router(boot)(config)# boot system tftp IOS_filename tftp_address
Router(boot)(config)# boot system ram tftp_address
Router(boot)# copy running-config startup-config/write
在做这些之前必须要先用交叉线连接Router的以太口与PC的网络接口，并配置IP地址于二者之上，且在进行如上操作之前还得开启我们的TFTP Server软件，使得Router能从TFTP服务器上能正常的启动。