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关于无盘工作站的初步了解(RPL/PXE)

2014年05月13日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2210字 ⁄ 字号 评论关闭
某今天在TCP/IP详解一书里第一次看到“无盘工作站”这个神奇的东西,很感兴趣,网上摘抄如下:

无盘工作站之所以能够启动,是由硬件(工作站端)和软件(服务器端)共同配合的结果。软件上,就是服务器上的远程启动相关服务和无盘系统软件;硬件上,则是工作站网卡上的BootROM芯片。当然,对于不是很老的主板,其BIOS中空闲较多并支持写入,可以将BootROM芯片代码写入主板BIOS中,节省了一个芯片。

RPL芯片启动原理

1.发现阶段。当客户机(Client)启动后,其网卡上的BootROM会向服务器(Server)广播一个引导请求帧,即“FIND帧”,该帧包含有客户机的网卡号(MAC地址),网络上所有服务器都会发现这个FIND帧。
2.提供阶段。服务器远程启动服务收到客户机广播的“FIND帧”,根据帧中所带的ID号,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,则引导过程不能继续;如果存在,远程启动服务发送一个“FOUND帧”,这个帧中包含了服务器的网卡ID(即服务器的MAC地址),然后调用自举协议(BOOTP,Boot Protocol)或者动态主机设置协议(DHCP,Dynamic Host Configuration Protocol)。
3.选择阶段。客户机收到第一个响应后(因为可能网络中不止一个服务器在运行远程启动服务,客户机只对收到的第一个“FOUND帧”回应,包括:分配给客户机的机器名称、IP地址、服务器的IP地址、BOOT所需的映像文件等),则发送一个SEND.FILE.REQUEST Frame 给第一个回应的远程启动服务器,请求传送启动所需的文件。
4.确认阶段。当远程启动服务器收到 SEND.FILE.REQUEST Frame的请求后,根据其远程启动数据库的客户机记录查找对应的BOOT BLOCK,将客户机启动所需的文件传送给客户机,即给工作站一个FILE.DAT.RESPONSE帧,这个帧 包含了客户机启动所需的BOOT BLOCK。
5.启动阶段。客户机接收到完整的启动文件后,开始执行文件中的程序,将执行点转向启动块的入口,启动客户机,同时使用另外一个互联网协议:简单文件传输协议(TFTP,Trivial Transfer Protocol)。然后引导不同的OS。

PXE芯片启动原理

PXE 是RPL的升级品,它是Preboot Execution Environment(预启动执行环境)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的启动原理:
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。

关于协议:

RPL采用NETBEUI通信协议,若传送过程中有错误帧,RPL会要求整个数据包重发,而PXE采用基于TCP/IP的MTFTP(多点传送)的通信协议.若在传送过程中有错误帧,PXE并不是将整个数据包重发,只是将某一出错线程的数据重发,这样使整个网络的启动的速度加快。


关于维护:

PXE和改良的RPL在日后的维护方面十分方便,软件的维护量极低,所需的维护只是升级应用软件,删除客户机无用文件。若一段时间不用应用程序,且硬盘作好磁盘配额,那么在这段时间内可以作到软件零维护,对机房管理人员来说可以说是一个解放。传统的RPL网络的维护量极大,客户机可以轻意的破坏系统,虽然可以通过各种手段加以限制,但无法从根本上解决,而且由于各种限制的存在使Windows 界面面目全非。


无盘工作站优点:

1.省资金。每个工作站都不用硬盘,节约大量资金。
2.易管理。工作站10秒自动还原,由于无硬盘,所以不怕随意关机或人为破坏。
3.速度快。12秒进Windows 98,这是有盘无法想像的。服务器采用高速磁盘阵列,加上大内存,大缓存,高速CPU,所以响应速度极高,普通工作站性能大幅提升。
4.内容丰富。每个工作站都共享240G或更多节目,比有盘多6倍。2000多首MP3,1000多集电影,上1000个游戏,足以让每个网民乐不思蜀,网吧财源滚滚。
5.安全性好。独一无二的超级保护功能足以让有盘工作站相形见绌,不怕恶意攻击和破坏,实现无人值守及零维护,再也不用整天手忙脚乱地Ghost硬盘了。
6.游戏升级快。升级服务器游戏相当于同时升级几百台工作站的游戏。
7.安装快速简单。原有网络原封不动,100台改无盘只要3个小时左右。

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