ＰＸＥ啟動技術在計算機實驗室的應用

摘要：介紹了PXE啟動技術的工作原理并結合Ghost Cast Server8.3企業版和Tftpd32程序，實現計算機在不使用光驅和軟驅的情況下進行網絡克隆的功能。

關鍵詞：PXE啟動技術 GhostCast 克隆 Tftpd32 實驗室

中圖分類號：TP307 文獻標識碼：B 文章編號：1002－2422(2008)03－0081－02

1 PXE啟動技術的工作原理及優勢

PXE(Preboot Execution Environment)是Intel公司開發的最新技術，工作于Client，Server的網絡模式下，其通信協議采用TCPAP，支持工作站通過網絡從遠端服務器下載映像，并由此支持來自網絡的操作系統的啟動過程。以工作站引導過程說明PXE的原理：

(1)工作站開機后，PXE BootROM獲得控制權之前先做自我測試，然后以廣播形式發出一個請求FIND幀；

(2)如果服務器收到工作站所送出的要求，就會送回DHCP回應，內容包括工作站的IP地址，預設通訊通道，及開機映像文件；否則，服務器會忽略這個要求，造成客戶端計算機啟動失敗；

(3)工作站收到服務器發回的響應后，則會回應一個幀，以請求傳送啟動所需文件，此時工作站把自己的MAC地址寫到服務器端Netnames，db文件中；

(4)之后將有更多的訊息在工作站與服務器之間作應答，用以決定啟動參數。BootROM由TFTP通訊協議從服務器下載開機映像文件， 這個映像文件可以只是單純的引導程序也可以是操作系統。開機映像文件將包含kernelloader及壓縮過的kernel，此kernel將支持NTFS ROoT系統。工作站使用TFTP協議接收啟動文件后，將控制權轉交啟動文件，工作站根據下載的映像文件啟動機器，完成遠程啟動。

把PXE啟動的過程與使用光盤或軟盤啟動過程進行比較，PXE啟動優勢明顯，主要表現在以下四方面：

(1)PXE啟動代碼集成在網卡啟動芯片中，無需使用光盤或軟盤就可以實現遠程引導；

(2)PXE啟動速度受網速影響，在當今100M/1000M網速帶動下，PXE啟動遠快于使用軟盤引導，而與使用光盤引導速度相似。節省了系統維護時間；

(3)由于PXE啟動無需使用光盤或軟盤就可以實現遠程引導從而省去安裝光驅、軟驅的費用；

(4)實現以Windows 2000 Server及更高Server版本為服務器操作系統組建而成的PXE無盤網絡。

2 網絡克隆前的準備工作

2.1系統鏡像文件的制作

通常一個實驗室的計算機硬件配置都基本相同，所需要安裝的軟件也基本一致，這為順利進行網絡多播克隆提供了可能。先在一臺工作站計算機上安裝好操作系統和所需要的軟件，確認工作站能正常工作后，刪除無用的文件，如：Windows的臨時文件、IE臨時文件、Windows的虛擬內存交換文件，以減少鏡像文件的容量；之后對硬盤進行磁盤碎片整理，加快備份速度；然后用Ghost，exe把整個硬盤或分區制成鏡像文件，如winxp.gho；最后將這個鏡像文件傳送到服務器上作為網絡克隆的源文件。

2.2工作站的PXE設置

以加裝了PXE啟動芯片的RTLSl39網卡為例，其PXE啟動設置步驟如下：

(1)計算機啟動時根據屏幕提示按下Shfft+F10進入網卡配置菜單，找到“Network Boot Protocol(PXE RPL)”即網絡引導協議，使用空格鍵設定PXE為默認網絡引導協議;

(2)重新啟動計算機，按“DEL\"進入BIOS主界面，選擇“Boot”菜單下的“Network boot from rt18139”選項，使用“+”鍵把“Network boot from rf18139'’向上移動至頂端，使其成為第一引導設備。

2.3克隆服務器的設置

在服務器上的設置分為兩部分內容：DHCP(動態主機分配協議)和TFrP(簡單文件傳輸協議)服務的設置。通常使用Tftp32軟件來實現TF12a服務功能，DHCP服務需要在Server版的操作系統才能實現。在平時使用中為了獲得DHCP服務往往需要安裝Server版操作系統，既費時又費力。但使用MaxDOS 5.6 PXE可以很好的解決這個問題。MaxDOS 5.6 PXE軟件是一個軟件包，其中包含了Tftpd32.exe和GhostSrv83，exe，Tftpd32是一個集成DHCP、TFTP、SNTP和Syslog多種服務的袖珍網絡服務器包，文件占用空間僅有128KB同時提供TFTP客戶端應用。使用Tftpd32軟件無需安裝Server版操作系統，就可以獲得DHCP和TFTP服務，省時省力。GhostSrv83是多播克隆服務器程序。

運行MaxDOS 5.6 PXE程序，按照屏幕提示操作，把服務器的IP地址設置為：10.1.1.1，子網掩碼設置成255.0.0.0，如果使用的是NF芯片的網卡則IP地址設置為192.168.5.100，子網掩碼設置為255.255.255.0。 然后程序將自動打開Tftpd32.exe，并把已經設置好的注冊表文件導入系統注冊表中，Tfipd32程序按照導入的注冊表信息配置好相關的參數，無須再做改動。Tftpd32服務端已經集成了TFTP服務端和DHCP服務端，所以無須再配置DHCP服務。如果本機已經安裝了DHCP服務請關閉其中之一，否則造成DHCP服務沖突，導致DHCP服務啟動失敗。

3 網絡克隆的實現

準備就緒后，確認TFTP和DHCP服務已經正確啟動，在服務器端的MaxDOS 5.6 PXE軟件包中找到GhostSrv83，exe多播克隆服務器程序并運行。

使用GhostSrv83多播克隆服務器程序操作步驟如下：

(1)在會話名稱中輸入：max；

(2)在映像文件中輸入事先已經做好的鏡像文件保存路徑；

(3)選擇“磁盤”或“分區”如果事先做好的是分區鏡像文件，還需要在分區右邊的對話框中選擇已經準備好的選項；

(4)點擊“接受客戶機”，多播克隆服務器開始等待工作站登陸；

(5)啟動已經設置好的工作站，如果設置正確的話，工作站將加入到多播克隆服務器的任務列表中；

(6)確認所有的工作站已經加入到多播克隆服務器的任務列表中，點擊“發送數據”開始實現多播克隆任務；

(7)發送完成后，重新啟動工作站計算機并更改計算機名和IP地址即可使用。

4 結束語

隨著電腦技術的不斷發展，越來越多的計算機支持PXE啟動技術，使用PXE啟動技術維護計算機實驗室，不但節省了購置軟驅和光驅的費用，還減少了管理員的維護工作量。此外PXE啟動技術還可以用于組建無盤網絡工作站等。