Cisco IOS软件故障排除的方法

　　其实路由器与交换机等网络设备也是计算机的一种，其也可以分为硬件与软件两部分。普通的PC主机操作系统(如Windows)在使用过程中会出现种种问题，路由器或者交换机的操作系统(如Cisco 的IOS)也不例外。为此网络管理员还必须掌握排除IOS软件运行故障的方法。在这里笔者就对常见的故障以及解决方法做一些举例，以帮助网络管理员解决网络问题。

　　一、启动配置文件丢失

　　Windows操作系统启动的时候会查看主机中的boot.ini文件，以判断启动的顺序。当这个配置文件损坏的时候，操作系统就无法正常启动。需要使用光盘等工具对这个配置文件进行修复。路由器中也有类似的一个配置文件。如在路由器启动的时候，IOS系统会在配置文件中寻找boot system语句。这个语句决定了路由器从哪一个映像中启动IOS软件。有时候这个语句配置错误的话，就会导致路由器启动故障。遇到这个问题后如何解决呢?在谈具体的解决措施之前，笔者有必要先说明一下IOS软件的映像问题。

　　Cisco IOS软件设备往往有三种不同的运行环境，分别为RomMonitro、Boot Rom和Cisoco IOS。路由器在启动的时候，会根据用户的指令选择一种环境进行运行。具体运行的环境，就是在配置文件中的Boot System语句中指定。这里需要注意的是，这三种运行环境并不代表不同的操作系统。如以微软操作系统为例，这里将的运行环境并不是像其XP、2003等等代表不同的操作系统。而更像是在启动的时候，按F8键进入到启动模式的选择界面。系统管理员员再遇到系统故障时，往往会按F8键选择具体的启动模式来解决故障。如在遇到分辨率出现问题的时候，就会采用VGA模式启动来排除故障。其实IOS的这三种工作环境跟这个操作系统的启动模式类似。

　　如ROM Monitor工作环境，主要提供低级别的功能和诊断。如在这种工作环境下，可以用来修复系统故障或者口令恢复等方面的工作。而在BootRom模式下，只能够使用IOS软件功能的一个有限子集。这两种工作环境跟微软操作系统中的安全模式类似，功能上会受到很大的限制。为此这两个工作环境往往只是用来完成特定的维护任务。

　　当网络管理员发现路由器的工作环境不正常，如某些功能受到限制。那么就需要考虑是否是Boot System语句配置有误。一种比较简单的识别方法，就是通过Show Version语句来查看路由器当前运行的工作模式，具体如下图所示：

　　在这个图形中，最下面一行显示的就是其当前运行的工作环境。当发现这个工作环境有问题时，就需要重新配置Boot System语句，选择正确的工作环境。

　　二、寄存器配置错误

　　IOS操作系统存储在哪些地方呢?对于Cisco产品来说，其可以存储在多个地方。如TFTF服务器、Flash存储器等等。做一个形象的比喻，这就好像在同一台主机上安装了多个相同版本的操作系统，只是其安装的分区不同而已。但是多个分区上的操作系统相互独立，如不同盘区中的操作系统其桌面配置可能都不同。只要启动配置文件没有错误，那么用户可以选择自己所喜欢的任何一个操作系统启动。但是如果这个配置文件出现问题，如设置的启动顺序有问题的话，那会导致什么结果呢?如用户明明想采用D盘分区中的操作系统，因为这个系统中由其个性化的设置。但是由于配置问题的原因，将C盘分区中的操作系统选择为首选的操作系统，结果最后系统所采用的操作系统就会出现问题。

　　在IOS中也是如此。错误的寄存器配置会导致ISO软件无法从Flash存储器中正确的加载ISO软件。配置寄存器就好像是Boot.ini配置文件，告诉路由器从什么地方获得IOS软件映像(即从什么地方启动)。同样，错误的启动方式可能会给网络带来致命的故障。如现在IOS软件映像存在两个地方，但是两个地方的配置文件或者IOS版本不同。这重新启动后，如果选择的IOS软件映像有错误，那么就会导致网络不通或者网络冲突等等。

　　但发现配置寄存器出现错误的时候，这仍然可以使用Show Version命令来对配置寄存器进行最后一次确认。如下图所：

　　System Image就表示其映像存储的地方。

　　三、Flash映像文件出现故障

　　IOS软件比较严重的故障是Flash映像文件出现问题。这就好像操作系统本身出现了问题，而不是配置问题。如操作系统文件丢失等等。如果在路由器启动过程中显示如下信息的话，就表示Flash映像文件可能受损。

　　Open：Read Error

　　这个错误信息就是说在读取IOS映像文件的时候出现问题。当Flash映像文件出现损坏的时候，问题就比较麻烦。特别是当配置文件没有保存的话，则问题就大了。其实这跟操作系统的原理是类似的。但操作系统出现比较严重故障的时候，需要重新安装。安装以后，原先的配置就会丢失，需要重新配置。但是如果原先的配置有保存的话，那么只要将配置文件复制过去即可。

　　如果发现IOS的映像文件出现问题，一般需要经过三个步骤来修复。

　　第一步：选择合适的工作环境。

　　但Flash映像文件出现损坏时，网络管理员通常需要更换工作环境。如以BootRom模式启动。在这个模式下，可以对Flash存储器进行写操作。也就是说，这个模式可以用来替换Flash中存储的IOS软件映像。

　　第二步：覆盖原有的IOS软件映像。

　　网络管理员以BootRom模式启动时，可以选择使用Copy Tftp Flash命令来替换原有的IOS软件映像。如可以将存储在TFTP服务器上正确的IOS映像复制到路由器的Flash存储其中。在这里笔者要强调一点。如果要路由器正常运行，往往需要使用Flash存储器中完整的IOS软件映像。或者说，大部分的路由器要求将IOS软件映像的一个拷贝加载到RAM中，然后从RAM中执行。还有，有些IOS软件在Flash中是以压缩格式存放的。在复制时还需要对其进行解压。

　　第三步：恢复配置并进行测试。

　　如果在TFTP服务器上备用的IOS映像文件中，包含了最新的配置文件，那么最好，不需要重新进行配置。相反，如果备用的IOS映像文件没有最新的配置文件，这就需要对配置进行恢复。如果没有对配置文件进行备份的话，那么就需要重新应用相关的配置。这个工作量就跟企业的实际配置有关。在网络维护中，做好相关配置文件的备份是非常重要的一项工作。

　　IOS软件映像恢复之后，还需要对恢复后的路由器或者交换机等设备进行测试。如需要测试设置的流量优先级是否有效、过滤机制是否起作用等等。一般来说，在上次路由器配置后所做的测试工作都要做一遍。

　　四、解决IOS软件故障的一个简易方法

　　我们再来回想一下，在操作系统出现故障的时候，有什么修复的简便方法呢?要求其难度不大、修复的时间短且重要数据不会丢失。我们只要在每次关机之前，对操作系统进行备份一次。那么下次操作系统无法正常启动时对其进行恢复即可。由于在故障排除时，分析故障的原因往往需要占用比较长的时间。在这里，我们只是简单的恢复操作系统，而不用查找故障发生的原因，显然可以缩短时间。

　　为此笔者建议，在IOS软件维护的时候，我们也可以采取类似的策略。只要对路由器或者交换机进行了配置之后，如添加了一条策略，就对其备份一次。如备份到TFTP服务器。等到出现故障、短时间又无法找到问题原因时，那么就可以通过恢复的方式来解决IOS软件故障。由于备份文件中保存着最新的配置，恢复之后也就不需要额外的配置工作，就可以使用。