PXE技术简介


     PXE(Preboot Execution Environment)是INTEL推出的可用于无盘、有盘联网的网络协议。使用PXE功 能,首先要求客户端网卡的支持,其次,在服务器端也要有支持此协议的网管软件。在远程启动过程中,客户端通过PXE(存放于主板或者网卡上的 BIOS ROM中)向服务器发生请求,要求服务器分配一个IP地址,再用TFTP(Trivial File Transfer Protocol/小 文件传输协议)或MTFTP(Multicast Trivial File Transfer Protocol)协议下载一个启动软件包到本机内存中 并执行,由这个启动软件包完成终端基本软件设置,从而引导预先安装在服务器中的终端操作系统。从启动过程可以看出,PXE不需要记录客户端的网卡型号和 MAC地址等信息,因此只要设置好服务器端就可以应用于任一台带PXE协议的终端,减少了在PRL方式下对于不同网卡要做不同设置的重复劳动。PXE可以 引导多种终端操作系统,如Window95/98或Linux等。由于PXE协议将数据分割成极为细小的部分,所以数据的传输速度大大加快,相对于以前的 RPL远程引导无盘启动技术,PXE的运行速度提高三倍以上。PXE技术除目前支持无盘Win98启动外,不久将能支持WIN2000,以及LINUX, 而现时其它方案只能支持无盘WIN95启动。并且,在PXE4.0以上的版本,加入了启动安全验证服务BIS (Boot Integrity Services),更加强了网络的安全性。

PXE启动详解

     当客户机启动后,其网卡上的Boot Rom会广播一个引导请求帧FIND,该帧中包含有客户机的网卡MAC地址,server端远程启动 服务收到客户机广播的FIND帧后,根据帧中所带的客户机网卡MAC地址,检查远程启动数据库中是否有该卡号的配置记录:如果不存在这个记录,引导过程不 能继续;如果此工作站的记录已经存在,远程启动服务发送一个FOUND帧,同样,这个帧中包含了服务器的网卡MAC地址,然后就调用BOOTP (boot protocol/启动协议)或者DHCP( Dynamic Host Configuration Protocol/动态主机配置协 议,其实是BOOTP的进化), 分配给工作站端的机器名字、IP地址、服务器端的IP地址以及启动时的映像文件等。
     工作站收到第一个响应后(工作站只对收到的第一个FOUND帧有响应),则发送一个SEND.FILE.REQUEST帧给第一个响应的远程启动服务器,以请求传送启动所需的文件。
     当远程启动服务器收到客户机SEND.FILE.REQUEST帧的要求后,会根据其远程启动数据库中的工作站记录查找对应的启动块 (boot block),并发送给工作站一个FILE.DAT.RESPONSE帧(这个帧包含了工作站启动所需的启动块),将工作站所需的启动文件传 送给工作站。
     工作站接收到完整的启动文件后,就开始执行文件中的启动程序,将执行点转向启动块的入口,启动工作站。 接着是不同的OS有不同的引导方式了,要 启动无盘win98,需要往服务器上上传win98文件,并制作启动映像文件,工作站才能读取win98的启动映像文件,进一步读取win98安装目录, 启动win98。

PXE无盘启动的基本工作原理

PXE是RPL的升级品,它是Preboot Execution Environment的缩写。它们的不同之处为:一个是静态路由,一个动态路由。不 难理解:RPL是根据网卡上的ID号加上其它的记录组成的Frame向server发出请求,而server那里早已经有了这个ID数据,匹配成功则进行 远程启动;PXE是则是根据服务器端收到的工作站MAC地址(就是网卡号),使用DHCP服务给这个MAC地址指定一个IP地址,每次重启动可能同一台工 作站有与上次启动有不同的IP,动态分配地址。下面以工作站引导过程说明PXE的原理:

1、 用户端电脑开机后, PXE Boot ROM 获得控制权之前先做自我测试,然后以广播形式发出一个请求FIND帧。
2、 如果服务器收到个人电脑所送出的要求, 就会送回 DHCP 回应, 内容包括用户端的 IP 地址, 预设通讯通道, 及开机映像文件。 否则, 服务器会忽略这个要求。
3、 工作站收到服务器发回的响应后则会回应一个FRAME,以请求传送启动所需文件。
4、之后,将有更多的讯息在用户端与服务器之间作应答, 用以决定启动参数。 BootPROM 由 TFTP 通讯协议从服务器下载开机映像档, 这个映像档就是软盘的映象文件。
5、 工作站使用TFTP 协议接收启动文件后,将控制权转交启动块,引导操作系统,完成远程启动。

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