ce este preboot execution environment (PXE)?

preboot execution environment (PXE), pronunțat pixie, este un set de standarde care permite unui computer să încarce un sistem de operare (OS) printr-o conexiune la rețea. PXE poate fi utilizat pentru a instala rapid un sistem de operare și este utilizat în mod obișnuit atât pentru servere, cât și pentru clienți. Poate fi numit și boot PXE, boot din rețea, boot de rețea sau boot de rețea locală.

PXE poate simplifica foarte mult implementările mari de computere. Acesta înlocuiește utilizarea unui disc compact (CD) sau a unei unități Universal Serial Bus (USB) pentru a instala un sistem de operare. O singură imagine OS poate fi instalată rapid pe mai multe computere simultan.

cum funcționează PXE?

PXE necesită mai multe standarde pentru client și server pentru a porni cu succes. Clientul trebuie să accepte PXE în firmware-ul Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) sau network interface card (Nic). Rețeaua trebuie să aibă un server DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) configurat și un server TFTP (Trivial File Transfer Protocol). În general, există și un alt server de imagini.

serverul DHCP utilizează opțiunile 66 și 67 pentru a face publicitate adresei PXE boot server Internet Protocol (IP). Clientul contactează apoi serverul de boot și descarcă și pornește programul Network Bootstrap (NBP) folosind TFTP. NBP este un sistem de operare mic care conține doar un kernel, drivere de bază și programe de bază care pot descărca componentele OS rămase. Mediul de preinstalare Windows sau un mic sistem de operare Linux sunt cele mai frecvente sisteme de Operare încărcate de un boot de rețea.

un server proxyDHCP poate fi folosit pentru a gestiona cererile PXE.

cum funcționează procesul de pornire PXE?

iată pașii din procesul de pornire PXE:

1. sistemul de intrare/ieșire de bază al clientului (BIOS) inițiază boot-ul PXE. Aceasta poate fi selectată de operatorul client sau poate fi o opțiune de rezervă atunci când alte suporturi de pornire eșuează.
2. clientul transmite o cerere DHCP și o cerere PXE.
3. serverul DHCP răspunde cu răspunsul DHCP, astfel încât clientul să poată seta o adresă IP și răspunde cu adresa IP a serverului TFTP și numele fișierului NBP.
4. clientul descarcă și pornește NBP.

multe computere moderne acceptă pornirea PXE utilizând atât IPv4, cât și IPv6. Există unele implementări specifice furnizorului de boot de rețea prin Wi-Fi, dar nu există un standard Wi-Fi PXE.

network boot este o caracteristică client. Codul pentru PXE este conținut pe placa de bază UEFI BIOS sau în firmware-ul NIC read-only memory (ROM). Este o caracteristică standard pe computerele și serverele întreprinderii, dar poate fi omisă pe unele hardware de consum. Pe unele computere, trebuie activat în configurația BIOS a computerului. Cea mai utilizată implementare a PXE este utilizarea driverelor Intel.

computerele Apple macOS nu acceptă PXE. Ei folosesc un sistem similar, dar incompatibil numit Boot server Discovery Protocol (Bsdp). BSDP utilizează un client NetBoot pentru a accesa un server de implementare Apple.

cum se utilizează PXE?

PXE este un instrument puternic care poate simplifica foarte mult activitatea întregului personal din domeniul tehnologiei informației. Este util pentru clienți, servere, mașini virtuale (VM) și dispozitive încorporate Internet of things (IoT).

utilizarea principală a PXE este de a instala un sistem de operare proaspăt pe computere noi sau care funcționează defectuos. Acesta poate fi un sistem de operare client, cum ar fi Windows 10 sau Ubuntu Linux, sau un sistem de operare server, cum ar fi Windows Server 2019 sau Arch Linux. PXE poate înlocui folosind unități USB sau CD-ROM-uri ca suport de instalare.

instalarea unui sistem de operare de la PXE în loc de pe suporturi fizice are adesea multe avantaje:

• PXE este mai convenabil, deoarece accesul la rețea este de obicei mai disponibil decât un dispozitiv de pornire dedicat.
• rețelele moderne pot fi mai rapide decât unitățile CD sau USB.
• încărcarea unei imagini dintr-o locație centrală a rețelei asigură utilizarea celei mai recente imagini OS.

PXE este susținută de cele mai multe cadre VM. În acest fel, un nou VM poate fi generat și apoi imaginat rapid printr-o conexiune la rețea.

o implementare PXE poate fi, de asemenea, utilizată pentru a găzdui instrumente de depanare și întreținere. În timpul procesului de pornire PXE, NBP poate prezenta operatorului o alegere a sistemului de operare de încărcat. O organizație poate găzdui o distribuție Linux simplă care poate efectua teste hardware și are instrumente care pot efectua întreținerea avansată a clientului, cum ar fi clonarea discului, partiționarea discului, ștergerea sigură a discului sau resetarea parolei.

computerele client fără disc sau subțiri pot utiliza PXE pentru a încărca un sistem de operare la fiecare pornire. Un computer fără disc nu are stocare fixă pe o unitate de hard disk sau pe o unitate SSD. Un client subțire poate fi configurat fără stocare fixă și își încarcă sistemul de operare mic la fiecare pornire. Acest lucru asigură că nu sunt salvate date către client. Dispozitivele IoT pot contacta, de asemenea, un server PXE pentru a-și încărca automat sistemul de operare.

utilizarea serverelor fără disc care încarcă un sistem de operare de la PXE la fiecare pornire este populară pentru serverele de înaltă securitate sau clusterele de calcul de înaltă performanță (HPC). Un server de înaltă securitate poate gestiona datele sensibile ale clienților, dar poate fi localizat într-o colocare a serverului public. Dacă serverul ar fi eliminat sau confiscat, un server fără disc nu ar avea date despre clienți salvate pe acesta.

clusterele HPC au de obicei sute sau mii de servere de noduri de calcul care sunt identice și trebuie să funcționeze împreună. Utilizarea PXE pentru a încărca imaginea sistemului de operare la pornire asigură că aceste servere au exact aceeași configurație software și că pot fi resetate rapid în caz de eșec.

utilizarea PXE pentru a implementa o imagine OS este acceptată de multe sisteme de implementare. Acestea includ următoarele:

• Microsoft Windows Deployment Services;
• Microsoft Deployment Toolkit (MDT);
• Microsoft Windows Assessment and Deployment Kit;
• Microsoft System Center Configuration Manager; și
• toate distribuțiile Linux majore, inclusiv Red Hat, Ubuntu și Proton.