无盘工作站原理
MetaFrame 国内较少见,大家较为陌生,是美国 Citrix 公司开发,支持 16 位,32 位 Windows PC,Windows 终端,网络电脑,Windows CE 设备,及范围很 广的非 Windows 终端,web 浏览器等。服务器端是 MetaFrame Server,其实质 是用 Windows 2000 Server 上装有 MetaFrame 服务端程序。服务器可以采用多 个服务器群集的方式,但须指定一个主服务器(Master metal frame Server) 由于客户端程序可以跨平台工作,所以在未来 ASP 中竞争更强。工作方式也与 标准 WBT 极为相似,客户端须自举启动(不一定选择 Windows CE,可以用其它 OS,包括 DOS、UNIX 等),然后可以透过 ICA 协议在服务器执行应用程序,服 务器端也通过 ICA 传输用户界面,包括运行结果。服务器可以置在远端,然后 终端通过 ISDN,MODEN 拨号,局域网,甚至无线传输等方式,以 ICA 协议与远 端的服务器通信。这与标准 WBT 相比有着很大的优势,意味着 ASP 供应商可以 透过 Intenet 提供应用服务。MetaFrame 还有一个工具很诱人,管理员可以远 程操控客户端界面,控制客户端的键盘,鼠标以及输出界面。MetaFrame 的缺 点与标准 WBT 一样,对服务器硬件资源要求较高。 实质上,MetaFrame 与 WBT 的核心技术是将用户界面程序与逻辑运行程序剥离,逻辑运行程序在服务器端 运行,用户界面程序通过 ICA 或 RDP 协议传输到客户端,同时 ICA 或 RDP 将用 户交互响应的信息(如键盘,鼠标操作等)送回至逻辑运行程序处理。但客户 端系统的自举还须靠本地原有的 OS 如 Windows CE 等完成,故严格而言,并不 算是远程启动技术。
Windows 2000 终端和纯软件终端启动 WBT 介绍 WBT(Windows Based Termintal)是 Windows2000 Server/Advanced
Server 推出的一项标准服务,它允许用户以 Windows 界面的客户端访问服务 器,运行服务器中的应用程序,使用户就像用自己的计算机一样。在 WBT 的网 络中,所有应用软件的安装、配置、运行和存储等均在服务器上进行,客户机 (终端)只作为输入输出设备。当终端用户登录到服务器后,就可以像使用本 地资源一样使用服务器上的资源,运行服务器上 Windows 应用程序。多个终端 用户可以同时登录到服务器上,互不影响地工作。这样的网络十分容易进行集 中管理,很适合学校和中小企业的局域网构建。WBT 的这一特点跟早期的 UNIX 的字符终端类似,但 WBT 的优势在于它是基于 Windows 的,具有友好的图形界 面和 Windows 的易用性。另外,在 WBT 的网络环境下,网络传输的数据主要是 键盘和鼠标的输入信息与显示器的输出信息,数据的处理都在服务器上进行, 这就大大减少了网络的传输量。
(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。
(2) 机房维护由维护每一台 PC,转变为维护一台服务器,维护成本大大 降低;总拥有成本(TCO)大大降低;
(3) Windows2000 服务器版本是最新的服务器操作系统,性能非常稳 定,整个系统的稳定性得到可靠保障;
(4)能满足对因特网的需求;应用当今流行软件时单机反映速度快;使用 Windows 终端与使用 PC 完全相同,所以在 Windows 终端上的学习经验,可以应 用到(5) 管理和控制性强:终端服务器能够对终端进行管理,设定终端机运 行的软件,同时能对终端机进行随时监控。 纯软件终端的启动原理
(1)发现阶段。当 Client 启动后,其网卡上的 BootROM 会向 Server 广播 一个引导请求帧,即 FIND 帧,该帧包含有 Client 的网卡号(MAC 地址),网 络上所有 Server 都会发现这个 FIND 帧。
(2)提供阶段。Server 远程启动服务收到 Client 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岗卡 ID(即 Server 的 MAC 地址),然后就调用 BOOTP (Boot Protocol)或者 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)。
(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 Client 记录查找对应的 BOOT BLOCK,将 Client 启动所需的文件传送给 Client,即给工作站一个 FILE.DAT.RESPONSE 帧,这个帧 包含了 Client 启动所需的 BOOT BLOCK。
面对各种无盘解决方案读者可能无可适从,本节将对 PXE、 RPL、Windows 2000 自带的终端(下面称为标准 WBT) 与基于 MetaFrame 的终端(下面称为 Meta WBT)之间的区别作一详细的介绍。我们把标准 WBT 和 Meta WBT 合称为终 端。
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(5)启动阶段。Client 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 Client,同时使用另外一个 INTERNET 协议:TFTP(Trivial Transfer Protocol)。然后引导不同的 OS。 PXE 芯片的启动原理
PXE 是 RPL 的升级品,它是 Preboot Execution Environment(预启动执行 环境 google 翻译)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 启动原理:
RPL 芯片可用于 10M 和 100M 的网卡,有针对 NT(2000)的,有针对 NetWare 的。不同的网卡用的也不一样,需要配套。所以做无盘时不是任何网 卡都能做的。10M 的 NE2000 和 8029 网卡、100M 的 8139 网卡等都支持 RPL 芯 片,并且也都容易找到相应的 RPL 芯片。
此方案中将原本要淘汰的 386、486 计算机作为终端使用,有利于资源的再 利用;同时,安装软件及运算等都在服务器上进行,一般情况只需维护一台服 务器就行,对于软件及防病毒的管理也降低了,所以利用该方案大大降低了总 体拥有成本,节省了大量的资金。它有以下一些特点:
(1)运算、存储都在服务器内进行,安装软件只需安装在服务器上一份, 所有终端就都可以使用;所有终端用户的文件都各自独立地存放在服务器上, 即使掉电,也不会造成资料丢失;
标准 WBT 名气最大,是软件巨人微软推出,捆绑在 Windows 2000 里面。它 也是微软针对嵌入式产品推出的重量级产品,微软希望籍此在嵌入式产品市场 中抢得垄断地位。
标准 WBT 的优点是对终端的硬件要求不高,只须运行 Windows CE 以及处理 一些简单 I/O 动作。不须对现有终端作更多改造升级或再投资,通常 586 机器 即可满足要求,无须硬盘,在网卡的 bootrom 中增加 Windows CE 或 PCI 槽中插 一片带 Windows CE 的 DOS 即可,终端的其它方面无须改动,保护现有投资。缺 点:对服务器硬件要求高,因为所有的终端运行的应用程序都在服务器上运 行,CPU 及内存资源消耗相当大。同时,由于 Windows CE 本身受限的缺陷,即 “客户机过瘦”,对各种外设的支持不足,相应的驱动程序较难找到,多媒体 方面的性能较弱。大型软件的运行速度较慢。由于微软的惯例,客户端只限于 Windows CE 设备,服务器须是 Windows 2000 服务器,从而大大限制了它的应 用场合。
PXE 芯片一般用于 100M 的网卡,以在 8139 网卡上的应用最为成熟和典 型,甚至很容易就可找到用于 8139 网卡的 PXE 芯片代码(用于写入主板或空白
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BOOT 片)。现在较常见的是那种 RPL/PXE 双启动的 BootROM 芯片,价格在 6 元 左右。 RPL 芯片的启动原理
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无盘工作站 “盘”指的是硬盘。 无盘工作站的原理就是在网内有一个系统服务器,这台 系统服务器上除了有它本身运行所需的操作系统外还需要有一个工作站运行所 需的操作系统。无盘工作站的机箱中没有硬盘,其它硬件都有(如主板、内存 等),而且无盘工作站的网卡必须带有可引导芯片(一般网卡没有,可引导芯 片可以买到)。在无盘工作站启动时网卡上的可引导芯片从系统服务器中取回 所需数据供用户使用。 简单点一句话就是,无盘工作站其实就是把硬盘和主机 分离,无盘工作站只执行操作不执行存储。 目录 无盘工作站启动原理 RPL 芯片的启动原理 PXE 芯片的启动原理 Windows 2000 终端和纯软件终端启动 纯软件终端的启动原理 三种主流无盘网络的对比 发展前景 工作站启动速度 安装方面 运行速度 硬件兼容性 无盘的优势 优点 整盘瘫痪 无盘服务器超高配置和高成本 无盘网络的历史及发展 1. 开始 2. 1994 至 1996 年 3. 1996 至 1999 年 4. 2000 年至今 无盘工作站启动原理 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。 较常用的无盘启动芯片有 RPL 和 PXE 两种。这两种较为通用,其它还有一些厂 商开发的专用芯片,不是很普及,以下的讨论中均以 RPL 和 PXE 为主。