基于無盤多系統(tǒng)的局域網(wǎng)應用平臺的研究

鄭羽 周東華

摘 要：目前微軟客戶端操作系統(tǒng)由于多方原因難以快速更新?lián)Q代至最新版本。現(xiàn)有的局域網(wǎng)客戶端大多仍安裝的是單系統(tǒng)，如Win XP或Win7等，但許多應用軟件只能用于某一平臺，在更新的平臺上由于兼容性問題導致不能正常運行。并且由于局域網(wǎng)大多采用標準的Client/Server模式，服務器端和客戶端相對獨立，使得維護起來更加困難。本文采用銳起公司的無盤BSD軟件，將傳統(tǒng)的Client/Server模式改為無盤模式，且將多個操作系統(tǒng)提供給客戶端，在啟動時進行選擇。不僅解決了維護問題和應用問題，也可以將局域網(wǎng)平臺的成本降低。

關(guān)鍵詞：無盤；多系統(tǒng)；銳起B(yǎng)SD

中圖分類號：TP393.18 文獻標識號：A 文章編號：2095-2163（2014）05-

The Study of LAN Application Platform based on Diskless Multi-system

ZHENG Yu ， ZHOU Donghua2

（School of Coal Engineering， Datong University， Datong Shanxi ， 037003， China）

Abstract： For different reasons， it is very difficult for the operating system of Microsoft clients to be updated to the latest version. Nowadays， most of the LAN clients are still installing single-system， such as Win XP or Win 7，etc， in which most of the application software can only be used on one of the platforms and can not be normally run on other newer platforms because of compatibility. And also， because most LANs use standard client/server modes， the servers and clients are relatively independent， which makes the maintenance more difficult. The paper talks about the use of the diskless BSD software produced by Ruiqi Company， which uses diskless mode instead of the traditional client/server mode and offers the clients more operating systems which can be chosen when the computer starts. Thus， not only some problems of maintenance and application can be solved， but also the cost of the LAN application platform can also be reduced.

Keywords： Diskless； Multi-system； Richtech BSD

0 引 言

迄至目前，僅就微軟公司而言，即有多個客戶端操作系統(tǒng)在同行并存著，其中主要包括WinXP、Win7和最新的Win8。但是由于新版系統(tǒng)的未盡完善與成熟，則使每個系統(tǒng)均保有數(shù)目眾多的用戶量，即使是2001年推出的WinXP現(xiàn)在也仍占有接近30%的市場份額。而且很多應用軟件仍然只能應用于XP系統(tǒng)之上，因為在Win7以上的操作系統(tǒng)對其支持或者很差，還或者甚至無法運行，這就導致客戶端多系統(tǒng)需求的產(chǎn)生與出現(xiàn)，且亟需獲得研究解決。

同時，傳統(tǒng)的Client/Server模式的局域網(wǎng)平臺由于硬件、軟件后期運行維護的相對繁瑣，如果再加入多系統(tǒng)運行環(huán)境，將會使得運維成本繼續(xù)增加，而且也無法保證客戶端數(shù)據(jù)的安全性。

基于此，本文即采用銳起公司的無盤BSD系統(tǒng)構(gòu)建無盤多系統(tǒng)的局域網(wǎng)應用平臺，以為上述問題提供合理、便易的有效解決方案。下面將展開具體分析和論述。

1無盤技術(shù)和軟件簡介

1.1無盤技術(shù)

無盤技術(shù)就是局域網(wǎng)中的所有客戶端電腦均勿需安裝外部存儲設備（主要是硬盤），而是由客戶端網(wǎng)卡的遠程啟動芯片從服務端獲得客戶端操作系統(tǒng)進行啟動與實現(xiàn)的[1]。

無盤技術(shù)不僅省去了客戶端添置外部存儲器的費用，同時在后期對大量客戶端進行安裝運行維護也不必再逐一進行，而是只需要設置一臺客戶模板機，即可使所有的客戶端正常運行，因而節(jié)省了人力和運維成本；另外，客戶端所有數(shù)據(jù)都保存在服務器上，則避免了客戶端誤操作、病毒攻擊等諸多方面可能引起的數(shù)據(jù)丟失，從而最大限度保障了數(shù)據(jù)的安全，這也是無盤技術(shù)的突出優(yōu)勢所在。

1.2無盤啟動方式

無盤啟動方式即指網(wǎng)卡啟動芯片的啟動方式。早期的啟動方式主要有RPL、BOOTP和PXE三種。其中的PXE則為Intel公司開發(fā)的預啟動執(zhí)行環(huán)境[2-3]，目前的所有主板均內(nèi)置了PXE方式、及與板載網(wǎng)卡配合，業(yè)已成為遠程啟動的行業(yè)標準。相應地，本文也采用了PXE啟動方式。

1.3銳起無盤BSD

銳起無盤BSD是由上海銳起科技公司開發(fā)的、可用于企事業(yè)單位的無盤系統(tǒng)。該系統(tǒng)支持局域網(wǎng)多服務器集群，服務器熱備和負載均衡等功能，同時也提供了高效率、高可靠性的服務端平臺；而客戶端則支持多種配置，多系統(tǒng)切換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲等功能，如此即為運維帶來了方便快捷。當無盤網(wǎng)絡進入后期運行時，就只需保證服務端數(shù)據(jù)的完整安全，整個網(wǎng)絡將隨之而達到運行正常。

1.4無盤網(wǎng)絡原理

無盤網(wǎng)絡主要采用了PXE和虛擬磁盤鏡像文件結(jié)合的方式來實現(xiàn)優(yōu)化與運行。并且，客戶端所有的操作系統(tǒng)和應用軟件均封裝在虛擬磁盤鏡像文件中。

無盤網(wǎng)絡的原理主要是：

（1） 選擇一臺客戶機作為模板，安裝所有的操作系統(tǒng)和應用軟件；

（2） 將客戶端所安裝的數(shù)據(jù)通過無盤軟件上傳到服務端的虛擬磁盤鏡像文件中；

（3） 設置客戶端BIOS，使之以PXE方式啟動；

（4） 利用PXE連接到服務器，并根據(jù)配置文件連接虛擬磁盤鏡像文件，將控制權(quán)轉(zhuǎn)移到虛擬磁盤中；

（5） 客戶端操作系統(tǒng)啟動后，即可正常應用[4]。

2網(wǎng)絡平臺的構(gòu)建

本例中，客戶端采用WinXP和Win7雙系統(tǒng)；服務端采用Windows Server2008。由于所有的數(shù)據(jù)全部存儲于服務器端，為了提升讀取和寫入速度，將采用千兆網(wǎng)絡和多塊高速硬盤（如SSD）來保障實現(xiàn)。其中，一塊硬盤用來存放客戶模板機上傳的WinXP系統(tǒng)，另一塊即用來存儲Win7系統(tǒng)。同時，客戶端以PXE無盤方式啟動后就可進行雙系統(tǒng)的選擇。具體地，網(wǎng)絡平臺架構(gòu)如圖1所示。

圖1無盤雙系統(tǒng)網(wǎng)絡平臺

Fig.1 The network platform of diskless dual system

3網(wǎng)絡平臺的實現(xiàn)

3.1銳起B(yǎng)SD服務端配置

（1）安裝銳起B(yǎng)SD系統(tǒng)，在“磁盤管理”中新建兩個虛擬磁盤文件另存至兩個硬盤中，其結(jié)果界面則如圖2所示。相應文件將用于存放未來客戶模板機上傳的雙系統(tǒng)數(shù)據(jù)，大小可根據(jù)實際需求靈活確定，同時也要考慮到將來可能的擴充。

圖2建立虛擬磁盤鏡像文件

Fig.2 Create virtual disk image files

（2）在“磁盤管理”中，建立兩個磁盤組，并將最近新建的兩個磁盤文件加入到相應的磁盤組中。

（3）新增工作站。這里首先添加客戶模板機，填寫模板機的MAC地址、IP地址等信息；并在磁盤組選項卡中選擇要上傳的磁盤鏡像文件，如WinXP。

（4）在模板機關(guān)機狀態(tài)下，于新近增加的模板機上選擇“超級”命令，并將模板機設置為“超級用戶”進行數(shù)據(jù)上傳，而待數(shù)據(jù)上傳完成后再將模板機改為“普通”模式。

（5）在“選項配置”中，設置自動添加其它無盤客戶端。

3.2客戶模板機配置

（1）正常安裝WinXP操作系統(tǒng)和擬將使用的應用程序。

（2）安裝銳起B(yǎng)SD客戶端程序，并輸入服務器端IP地址。

（3）打開客戶端程序，將提示找到新的磁盤，即WinXP鏡像文件。正常格式化后，運行銳起客戶端上傳工具進行WinXP系統(tǒng)的上傳。此后欲更新鏡像文件時，直接勾選“只上傳更新過的文件”進行增量更新即可。

3.3無盤雙系統(tǒng)的配置

（1）在服務端的工作站磁盤組選項卡中選擇Win7磁盤鏡像文件，并在模板機上安裝Win7系統(tǒng)后再次進行上傳。

（2）在所有工作站的“啟動”選項卡中設置“顯示啟動菜單”，并勾選WinXP和Win7雙系統(tǒng)。

3.4客戶端啟動

將客戶端的BIOS啟動方式設置成網(wǎng)卡遠程啟動。重啟后，客戶端會顯示啟動菜單，選擇相應的系統(tǒng)后即可正常啟動并付諸使用了。

4使用中的問題

（1）由于服務端數(shù)據(jù)讀寫頻繁且數(shù)據(jù)流量大，且客戶端機器數(shù)目較多的情況下，可使用多網(wǎng)卡綁定，同時配合多硬盤實現(xiàn)讀寫分流。

（2）如果應用程序較多，可建立更多的虛擬磁盤文件，并將操作系統(tǒng)和應用程序分別存儲在不同的虛擬磁盤文件中，以避免虛擬磁盤文件過大所引起的讀寫操作緩慢。

5 結(jié)束語

采用無盤多系統(tǒng)的局域網(wǎng)平臺，不僅解決了現(xiàn)有局域網(wǎng)客戶端維護困難、且操作繁瑣的問題，而且由于使用了虛擬磁盤方式，對于病毒也可做到同步防護，從而提高了數(shù)據(jù)的安全性。此外，如果要進行局域網(wǎng)客戶端軟件的升級，也會帶來便利輕松，此時再配合多服務器集群，即可實現(xiàn)應時災難恢復，這也是現(xiàn)有局域網(wǎng)功能受限的原因之一，因而需對其加以改造與創(chuàng)新。本文研究為該方面的推進和展開提供了有益的借鑒和參考。

參考文獻：

[1] 張楠. 無盤網(wǎng)絡技術(shù)應用多媒體網(wǎng)絡教室建設[J]. 實驗室研究與探索， 2013，32（3）： 117-119，139.

[2] 黃冠利，金巖，勾傳靜，王萍. 基于PXE技術(shù)的動態(tài)分布式無盤網(wǎng)絡存儲安全研究[J]. 計算機科學， 2010，37（9）： 297-301.

[3]鄭羽，劉艷霞.基于Citrix虛擬化技術(shù)和PXE無盤Linux的局域網(wǎng)應用平臺[J]. 計算機系統(tǒng)應用，2011（7）：153-155.

[4] 鄭羽，羅和平，周仲元. 中小型局域網(wǎng)組建、管理與維護實戰(zhàn)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2012.291-295.