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使用PXE方式从网络快速安装操作系统

总第251期中国电化教育2007.12使用PXE方式从网络快速安装操作系统景元克(郑州市第106中学,河南郑州450052)一、概述技术的发展使得网络在教学中的作用越来越重要,校园网内电脑的数量日益增多,这无疑是一种好的现象,但是同时也给网络维护人员带来了巨大的工作量。

在网络维护中经常遇到的棘手问题有:操作系统损坏、电脑运行缓慢、系统遭病毒严重破坏等,这些问题很难在原有系统上完美修复,这时快捷有效的办法就是重新安装操作系统。

笔者在日常维护工作中安装系统的方法主要有三种。

最早安装系统的方法是用安装盘一步步安装,然后再逐个安装驱动程序,接着安装需要的软件,这几步完成需要两个多小时,最后还要对操作系统和部分软件进行升级。

这种办法的缺点是耗时太长,特别遇到大规模病毒发作时,要同时安装多台电脑,效率很低。

其优点就是可以针对单独的一台机器进行特殊设置,不过在学校的大规模应用环境中,这一优点价值并不高。

第二种安装系统的方法是用Ghost镜像恢复系统。

采用第一种方法完整安装系统后,用赛门铁克公司的Ghost软件对系统进行备份,做成GHO格式的系统镜像,再利用Easyboot软件做成启动光盘,利用光盘进行系统恢复。

这种方法的优点是集成驱动和大部分软件,安装速度快,大约十分钟就可以安装完一台电脑。

缺点是需要用到光盘,而电脑用了两三年后光驱大多已经不能使用了,平时光驱用得较少,为了安装操作系统购买光驱也不值得,况且如果是笔记本电脑更换光驱也很麻烦。

还有一个问题是刻录成光盘后,集成在里面的GHO镜像就不能进行更新了。

第三种方法是PXE网络安装。

PXE(PrebootExecutionEnvironment,预启动执行环境)指的是那些使得IBM兼容计算机(经常是运行Windows系统)不需要硬盘或是启动软盘就能启动的方法。

这种方法早在计算机具有内部磁盘驱动器的时代之前就已经开始发展。

PXE也能够用于从网络启动计算机,当前的台式电脑和笔记本电脑基本上都支持这一技术。

笔者学校的电脑光驱很多已经无法使用,为了给这些电脑安装系统,笔者进行了很长时间的学习和调研,比较了多种办法,最终确定用PXE技术配合Grub4DOS软件实现从网络启动来安装系统。

这种方法和第二种方法一样,需要使用安装好的系统的Ghost镜像,所以不用考虑驱动程序和常用软件的安装,恢复后即可使用。

比第二种方法更优越的是,从网络安装比从光盘安装速度快,百兆局域网约五分钟就全部完成。

并且系统GHO镜像文件是保存在服务器上的,不需要刻录光盘,服务器端可以随时更新。

二、准备工作架设完整的PXE网络启动环境需要:客户端电脑支持、TFTP服务器、网络引导文件、支持网络启动的IMG映像文件、DHCP服务器、系统GHO镜像文件和文件共享服务器,其中既有软件也有硬件,其关系如图1。

下面分别简单介绍如何实现这些条件。

摘要:当前大部分电脑都支持PXE网络启动,但是这一功能在很多局域网中闲置不用,而同时电脑维护人员又要面对繁重的电脑维护任务。

如果将网络启动这项功能利用起来,既可以提高维护效率,又可以将维护人员解放出来。

本文就介绍了如何使用网络启动来实现方便快捷的校园网电脑维护。

关键词:网络启动;网络维护;PXE中图分类号:G434文献标识码:B文章编号:1006—9860(2007)12—0112—032007.12中国电化教育总第251期1.配置客户端电脑前面提过,新电脑基本上都支持PXE启动。

目前常用的电脑启动方式有:软盘启动、光盘启动、硬盘启动、U盘启动,启动方式的修改需要通过设置BIOS的引导顺序来实现。

设置网络启动同样要在BIOS中设置,不过设置的方式略为复杂,要根据不同的情况进行不同的设置:第一,只要将第一启动设备设为“LAN”就可以了;第二主要针对集成网卡,除了将第一设备设为“LAN”,还需要在“IntegratedPe-ripherals”中将“OnboardLANBootROM”启用;第三种情况下,启动设备中没有“LAN”,那么可以将第一启动设备设为“IntelUNDI”;第四种情况下,网卡上没有集成PXE启动代码,BIOS中也没有集成启动代码,需要先将PXE启动代码加入BIOS,具体做法可以参考相关资料,这里不再详述。

2.配置TFTP服务器TFTP指“TrivialFileTransferProtocol(简单文件传输协议)”,功能与FTP类似,但无需验证即可传输文件。

网络启动所需的文件要从TFTP服务器下载到客户端电脑上。

TFTP服务器软件有很多,如3COMTFTPServer,CiscoTFTPServer等,笔者使用的是3COM的DynamicAccessBootServices中的3COMTFTPserver,优点是速度快,并且是作为系统服务运行的。

该软件配置完毕后,只需服务器开机就可以使用,不用登入系统,其它TFTP服务器软件则往往需要手动进入系统才能运行软件。

安装并配置该软件的具体做法是:(1)首先确定一台服务器承担TFTP服务器的功能,这里假设这台服务器的IP地址是192.168.1.10;(2)从网上下载dabs101软件并在这台服务器上安装,安装选项选择“server”;(3)安装完成后,从“控制面板”中配置“3COMTFTP”,将“Service”设为“Automatic”,让系统自动运行TFTP服务,在“FileTransfer”中选中“Transmittedfiles”,并且在“Transmitfilesdirectory”中填入TFTP服务器中存放启动文件的目录,如“D:\TFTP”,其它选项默认即可,这台服务器上D盘的TFTP目录就是TFTP服务的根目录。

3.准备支持网络启动的IMG映像IMG映像的作用是用于启动支持网络的DOS系统,然后在该环境下安装操作系统。

可以利用NT中的制作网络启动盘功能制作,也可以在网络上通过搜索“网络启动盘”关键字得到集成多种网卡驱动的启动IMG映像。

把IMG映像文件放到TFTP服务器的TFTP根目录中,假设文件名是“netboot.img”。

4.制做网络启动文件电脑从网络以PXE方式启动后,首先获取启动文件,相当于一个简单的操作系统,可以指导电脑和用户进行后续的操作。

笔者用过的启动文件有:3COM的bootimageeditor(上面安装的DABS中的一项功能)制作的启动文件、SYSLinux中的PX-ELinux模块和Grub4DOS软件。

3COM的启动文件支持的功能很少,很多启动映像不能用它来启动。

PXELinux的启动界面不错,支持IMG映像,并且支持压缩映像,但是目前不支持中文,最大的问题是无法在SIS900网卡上使用。

经过比较,最终确定用Grub4DOS,这是一款由中国人开发的很优秀的软件,还在不断的完善之中。

Grub4DOS支持IMG映像,配合PXELinux中的memDisk可以支持压缩IMG映像,界面是中文的,同时支持SIS900网卡。

下载Grub4DOS后解压缩,其中的grldr文件就是网络启动文件,支持硬盘、U盘、网络启动,现在要用它的PXE网络启动功能。

将grldr放到TFTP服务器的TFTP主目录“D:\TFTP”中。

在TFTP主目录中建立文件夹“menu.lst”,在“menu.lst”文件夹新建一个名为“default”的文本文件,这个default文件就是启动菜单,启动菜单的格式在Grub4DOS的网站和论坛中有详细说明。

根据实际需要配置启动菜单,我的菜单第一项是默认从硬盘启动,第二项是启动支持网络启动的IMG映像,如图2所示。

5.配置DHCP服务器DHCP指“DynamicHostConfigurationProtocol(动态主机配置协议)”,用来动态为局域网内的计算机分配IP地址,基础的DHCP配置请参考网络中的相关文章,这里只介绍PXE启动所需的配置。

笔者使用的是Windows2003Server中的DHCP服务器,它配置简单并且是作为系统服务运行的。

额外配置是在“作用域选项”中配置选项“066启动服务器主机名”为“192.168.1.10”,即第2步配置的TFTP服务器的IP地址。

配置选项“067启动文件名”为“grl-#我的启动菜单default0#默认启动第1个标题timeout2#菜单等待时间是2秒title0、硬盘启动(默认)#默认从硬盘启动rootnoverify(hd0,0)#第一个硬盘的第一个分区作为主分区chainloader(hd0,0)/ntldr#利用主分区的ntldr文件引导windowsxp。

title1、支持网络功能的DOS系统#本文所介绍的网络启动项map———mem(pd)/netboot.img(fd0)#pd指TFTP服务器,从中获取启动映像netboot.imgmap———hookroot(fd0)chainloader+1图2我的启动菜单总第251期中国电化教育2007.12dr”,和第4步的设置一致。

6.准备系统GHO镜像完整安装系统和常用软件后,用Ghost软件将系统做成GHO镜像文件,如果要恢复到不同电脑上就需要做成万能恢复Ghost镜像,制作方法在可以很容易地在网络上检索到,做成的镜像文件名假设为“xp.gho”。

7.配置文件共享服务器该服务器用来存放系统GHO镜像文件和Ghost软件,可以和上面的TFTP服务器、DHCP服务器放在同一台服务器上。

在该服务器上建立一个目录“GHO”,将其设为共享,设置共享用户名和密码,比如用户名为“administrator”,密码为“Ghost”。

将做好的系统GHO镜像放在这个目录中,将DOS版Ghost软件也放到这个目录,Ghost软件可以从Ghost企业版中提取,也可以直接从网上下载,最新版本是11.0。

三、通过网络启动并安装操作系统以上准备工作做完后,就可以使用PXE技术从网络启动电脑了,网络启动的工作流程大致如图3所示。

1.连接网线,打开客户端电脑,由于预先设置了通过局域网启动,所以电脑会自动发出DHCP请求,从DHCP服务器获得IP地址、启动服务器主机名和启动文件名。

2.之前设置的启动服务器地址为“192.168.1.10”,启动文件名为“grldr”。

电脑获得DHCP信息后,就会利用TFTP协议向服务器“192.168.1.10”请求启动文件“grldr”。

TFTP服务器从TFTP根目录下查找grldr文件并以TFTP协议发送给客户端电脑。

客户端电脑获得“grldr”文件后启动Grub4DOS系统,接下来由Grub4DOS控制电脑。

3.Grub4DOS从TFTP服务器上请求启动菜单,位置是TFTP根目录中“menu.lst”文件夹中的“de-fault”文件。

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