co to jest Preboot execution environment (PXE)?
Preboot execution environment (PXE), wymawiane pixie, to zestaw standardów, które umożliwiają komputerowi załadowanie systemu operacyjnego (OS) przez połączenie sieciowe. PXE może być używany do szybkiej instalacji systemu operacyjnego i jest powszechnie używany zarówno dla serwerów, jak i klientów. Może być również nazywany rozruchem PXE, rozruchem z sieci, rozruchem sieci lub rozruchem sieci lokalnej.
PXE może znacznie uprościć Duże wdrożenia komputerów. W celu zainstalowania systemu operacyjnego zastępuje on napęd compact disc (CD) lub Universal Serial Bus (USB). Pojedynczy obraz systemu operacyjnego można szybko zainstalować na wielu komputerach jednocześnie.
jak działa PXE?
PXE wymaga kilku standardów dla klienta i serwera, aby pomyślnie uruchomić. Klient musi obsługiwać PXE w oprogramowaniu układowym Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) lub network interface card (NIC). Sieć musi mieć skonfigurowany serwer DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) i serwer TFTP (Trivial File Transfer Protocol). Na ogół istnieje również inny serwer obrazowania.
serwer DHCP używa opcji 66 i 67 do reklamowania adresu IP (PXE boot server Internet Protocol). Następnie klient kontaktuje się z serwerem rozruchowym i pobiera i uruchamia program sieciowy Bootstrap (NBP) za pomocą TFTP. NBP to mały system operacyjny, który zawiera tylko jądro, sterowniki basic i programy basic, które mogą pobrać pozostałe komponenty systemu operacyjnego. Środowisko preinstalacji systemu Windows lub mały System Operacyjny Linux są najczęstszymi systemami ładowanymi przez rozruch sieciowy.
serwer proxyDHCP może być używany do obsługi żądań PXE.
jak działa proces rozruchu PXE?
oto kroki w procesie rozruchu PXE:
- klient basic input / output system (BIOS) inicjuje PXE boot. Może to być wybrane przez operatora klienta lub może być alternatywą, gdy inne nośniki rozruchowe nie powiedzie się.
- klient wysyła żądanie DHCP i żądanie PXE.
- serwer DHCP odpowiada odpowiedzią DHCP, dzięki czemu klient może ustawić adres IP, a odpowiada adresem IP serwera TFTP i nazwą pliku NBP.
- klient pobiera i uruchamia NBP.
wiele nowoczesnych komputerów obsługuje rozruch PXE przy użyciu zarówno IPv4, jak i IPv6. Istnieją pewne specyficzne dla dostawcy implementacje rozruchu sieci przez Wi-Fi, ale nie ma standardu Wi-Fi PXE.
rozruch sieciowy jest funkcją klienta. Kod do PXE jest zawarty w BIOSie płyty głównej UEFI lub w pamięci tylko do odczytu (ROM) NIC firmware. Jest to standardowa funkcja na komputerach i serwerach firmowych, ale może być pominięta na niektórych sprzęcie konsumenckim. Na niektórych komputerach musi być aktywowany w konfiguracji BIOS komputera. Najczęściej używaną implementacją PXE są sterowniki Intela.
komputery Apple macOS nie obsługują PXE. Używają podobnego, ale niezgodnego systemu o nazwie Boot Server Discovery Protocol (BSDP). BSDP używa klienta NetBoot, aby uzyskać dostęp do serwera wdrażania Apple.
jak stosować PXE?
PXE to potężne narzędzie, które może znacznie uprościć pracę wszystkich pracowników technologii informatycznych. Jest to przydatne dla klientów, serwerów, maszyn wirtualnych (VM) i urządzeń wbudowanego Internetu rzeczy (IoT).
podstawowym zastosowaniem PXE jest instalacja nowego systemu operacyjnego na nowych lub niesprawnych komputerach. Może to być system operacyjny klienta, taki jak Windows 10 lub Ubuntu Linux, lub system operacyjny serwera, taki jak Windows Server 2019 lub Arch Linux. PXE może zastąpić za pomocą napędów USB lub CD-ROM jako nośnik instalacyjny.
instalacja systemu operacyjnego z PXE zamiast z nośnika fizycznego często ma wiele zalet:
- PXE jest wygodniejszy, ponieważ dostęp do sieci jest zwykle bardziej dostępny niż dedykowane urządzenie rozruchowe.
- nowoczesne sieci mogą być szybsze niż dyski CD lub USB.
- ładowanie obrazu z centralnej lokalizacji sieciowej zapewnia użycie najnowszego obrazu systemu operacyjnego.
PXE jest obsługiwane przez większość frameworków VM. W ten sposób można wygenerować nową maszynę wirtualną, a następnie szybko zobrazować ją przez połączenie sieciowe.
wdrożenie PXE może być również używane do hostowania narzędzi do rozwiązywania problemów i konserwacji. Podczas procesu rozruchu PXE NBP może przedstawić operatorowi wybór systemu operacyjnego do załadowania. Organizacja może hostować prostą dystrybucję Linuksa, która może przeprowadzać testy sprzętu i mieć narzędzia, które mogą wykonywać zaawansowaną konserwację klienta, takie jak klonowanie dysku, partycjonowanie dysku, Bezpieczne usuwanie dysku lub resetowanie hasła.
komputery bez dysków lub cienkie komputery klienckie mogą używać PXE do ładowania systemu operacyjnego przy każdym rozruchu. Komputer bez dysku nie ma stałej pamięci masowej na dysku twardym lub dysku SSD. Cienki klient może być skonfigurowany bez stałej pamięci masowej i ładuje swój mały system operacyjny przy każdym włączeniu zasilania. Gwarantuje to, że żadne dane nie zostaną zapisane do klienta. Urządzenia IoT mogą również kontaktować się z serwerem PXE, aby automatycznie załadować swój system operacyjny.
używanie serwerów bez dysków, które ładują system operacyjny z PXE przy każdym rozruchu, jest popularne w przypadku serwerów o wysokim poziomie bezpieczeństwa lub klastrów obliczeniowych o wysokiej wydajności (HPC). Serwer o wysokim poziomie bezpieczeństwa może obsługiwać poufne dane klientów, ale znajduje się w publicznej kolokacji serwera. Jeśli serwer miałby zostać usunięty lub przejęty, serwer bez dysku nie miałby zapisanych danych Klienta.
klastry HPC mają zazwyczaj setki lub tysiące identycznych serwerów węzłów obliczeniowych, które muszą ze sobą współpracować. Użycie PXE do załadowania obrazu systemu operacyjnego podczas rozruchu zapewnia, że serwery te mają dokładnie tę samą konfigurację oprogramowania i że można je szybko zresetować w przypadku awarii.
używanie PXE do wdrażania obrazu systemu operacyjnego jest obsługiwane przez wiele systemów wdrażania. Należą do nich następujące:
- Microsoft Windows Deployment Services;
- Microsoft Deployment Toolkit (MDT);
- Microsoft Windows Assessment and Deployment Kit;
- Microsoft System Center Configuration Manager; oraz
- wszystkie główne dystrybucje Linuksa, w tym Red Hat, Ubuntu i Proton.