无盘工作站技术原理

《无盘工作站技术原理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《无盘工作站技术原理（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 无盘工作站技术原理 无盘网络工作原理 近年来，无盘技术发展十分迅速，产生了大量的分支。根据分类角度的不同，主要有以下几种分类方式： （1）按启动类型分，主要有：RPL、PXE 和 BOOTP。 （2）按工作站的操作系统分有：DOS 无盘系统、Windows 3.2 无盘系统、Windows 95 无盘系统、Windows 98 无盘系统、纯 Windows 2000 及 XP 无盘系统、Windows 2000 终端及 Windows XP 远程桌面。 （3）按服务器操作系统分，有：基于 Windows 2000 的无盘系统、基于 Windows NT 4.0的无盘系统、基于 Windows

2、 XP 的无盘系统、基于 Novell NetWare 的无盘系统及基于 Linux 的无盘系统，甚至还有基于 Windows 98 的无盘系统，也就是说用 Windows 98 作服务器。 （4）根据系统是否具有移植能力可以分为：PNP (即插即用) 系统、非 PNP 系统。 （5）根据所使用工具的不同进行分类：使用 Intel PDK+Litenet 的无盘系统、使用国产相关第三方工具的无盘系统、使用 Boot-NIC+3COM PXE 的无盘系统。 （6）按虚拟磁盘分类：3Com VLD、Boot-NIC、BXP 和 Edisk 等。 以上分类是可以组合的，例如：基于 Windows 2

3、000 Server+3Com Dabs+Litenet1.15的 PXE 无盘 Windows 98 系统。请注意，它们间的组合并不是任意的，例如：基于 WindowsNT 的 RPL 纯无盘 Windows 2000 就是不存在的。 总的来说，无盘工作站的启动机制如下。首先由网卡的启动芯片 (BootROM，有些网卡的启动程序已嵌入主板的 BIOS 中，无需启动芯片) 以不同的形式向服务器发出启动请求号，服务器收到后，根据不同的机制，向工作站发送启动数据，工作站下载完启动数据后，系统控制权由 BootROM 转到内存中的某些特定区域，并引导操作系统。根据不同的启动机制，目前比较常用的无盘工

4、作站可分为 RPL、PXE 和虚拟硬盘等启动类型。而 Windows 2000 终端从其原理来说，并不属于无盘工作站，但它也可以用终端卡或硬盘引导系统，进入工作站操作系统后，再连接 Windows 2000 服务器，而这个连接程序与一般的应用软件并没有什么本质区别。我们把Windows 2000 终端归结到无盘网络的原因是：目前大多数的终端都是先通过 RPL 或 PXE 启动无盘网络到 DOS 或 Windows 3x，再从无盘站中连接成为终端。总之，本书所指无盘网络，泛指工作站中没有软驱和硬盘的网络， 无论它是采取何种方式达到这一目的。 目前台湾顺昱公司研发的基于 Electronic Di

5、sk Communication 电子硬盘 (eDisk) 系统， 我们将它称为伪无盘系统，但因它也具备无盘网络的特点，所以也可以把它归结到无盘网络中来。 1.1.1 RPL 启动工作原理 RPL 为 Remote Initial Program Load 的缩略语，使用 NetBEUI 协议，启动过程分析如下： 客户端开机后，初始化网卡，网卡 BootROM 上固化的软件向网络广播一个 FIND 帧，即引导请求帧，该帧中包含有客户机的网卡 ID 号。 服务器端的远程启动服务接收到客户机广播的 FIND 帧后， 根据帧中所带的网卡 ID 号在远程启动数据库中查找相应的工作站记录。如果不存在这样

6、一个记录，引导过程不能继续；如果此工作站记录已经存在，远程启动服务则发送一个 FOUND 帧给客户机的 RPLROM，FOUND 帧中已包含了服务器的网卡 ID。 当网络上有数台服务器在运行远程启动服务时，RPLROM 有可能会接收到多个 FOUND 帧，但RPLROM 只对它收到的第一个 FOUND 帧有反应。它将根据第一个 FOUND 帧中所带的服务器网卡 ID 号，返回一个 SEND.FILE.REQUEST 帧给对应的服务器。SEND.FILE.REQUEST 帧是一个要求服务器发送文件的请求。 服务器端的远程启动服务在收到 SEND.FILE.REQUEST 帧后， 将根据远程启动数

7、据库中的工作站记录查找对应的启动块 (BootBlock) 在实际配置时我们知道，它位于 NETBEUI 目录，h t t p : / / h i. b a id u . c o m/ r u ij iev id eo 本人整理，并非原创！名为 DOSBB.CNF 和 W95BB.CNF用 FILE.DAT.RESPONSE 帧将启动块送回客户机端的RPLROM。 RPLROM 在收齐所有的 FILE.DAT.RESPONSE 帧后，将执行点转向启动块的入口，启动工作站。工作站以 Windows 95 实模式启动后，将创建一个 RAM 盘，并将 Windows 95 实模式文件从远程启动服务器

8、复制到 RAM 盘，加载 Windows 95 实模式网络设备启动并建立一个到SBS 服务器的连接。最后，连接到该客户机的计算机目录 (Machine Directory) 所在的服务器上，并根据计算机目录中的有关设置及数据完成 Windows 95 启动过程。 1.1.2 PXE 启动原理 PXE 远程无盘引导技术是由 Intel 推出的，配合 Qualystem 公司的 LiteNet，最初选用台湾 DTK 公司的 E-Terminal， 成功地实现了 Windows 98 的远程启动和运行， 并使可靠性和稳定性都大大提高。Windows 98 的各种应用软件只需通过简单的几个步骤即可加到

9、无盘工作站上，并可随时升级和扩充， 其简便的安装方式和构架， 很快得到了业内人士的认可， 并广泛流行起来。 PXE 是 RPL 的升级品，它是 Preboot Execution Environment 的缩写，意思为预置启动环境。它们的不同之处在于 RPL 是静态路由，而 PXE 是动态路由。其通信协议采用 TCP/IP，与Internet 连接高效而可靠，PXE 无盘工作站的启动过程分析如下： （1）客户端个人电脑开机后，在 TCP/IP BootROM 获得控制权之前先做自我测试。 （2）BootPROM 送出 BOOTP/DHCP 要求以取得 IP。 （3）如果服务器收到个人电脑所送出

10、的要求，就会送回 BOOTP/DHCP 回应，内容包括：客户端的 IP 地址、预设网关及开机影像文件。否则，服务器会忽略这个要求。 （4）BootPROM 由 TFTP 通信协议从服务器下载开机影像文件。TFTP 协议为 Trivial File Transfer Protocol 缩写，意为：简单文件传输协议。TFTP 可以看成一个简化了的 FTP，主要的区别是没有用户权限管理的功能。也就是说，TFTP 不需要认证客户端的权限，这样远程启动的客户机在启动一个完整的操作系统之前就可以通过 TFTP 下载启动映像文件， 而不需要证明自己是合法的用户。 （5）客户机通过这个开机影像文件开机，这个开

11、机文件可以只是单纯的开机程序也可以是操作系统。 （6）开机影像文件将包含 kernel loader 及压缩过的 kernel，此 kernel 将支持 NTFS root系统。 （7）开机影像文件在工作站内存模拟成磁盘，从这个模拟磁盘启动。 （8）在实模式下连接服务器，将无盘启动预置好各种环境，例如操作系统所在路径，相关注册表的调整等。 （9）实模式向保护模式下切换 ( (8)、(9) 两项只有无盘 Windows 98 时才存在) 。 PXE 有以下优点： 因为其能支持 Windows 98 远程启动，所以现有的各种应用软件都能得到非常好的应用。由于系统本机内存为 64MB，虚拟内存大小可

12、在服务器自由设定，另具有 3D 图形视觉增强和 AC97 CODEC 软件音频功能，因此，相对终端或 RPL Windows 95 来说增强了多媒体功能。 PXE 还有一个最大的优点就是有较强的安全性。不管多少台工作站，系统和应用软件只需安装一套，对用户的权限是在服务器上设定的，用户可以在自己的目录下随便操作，若有了误操作，重新启动便可以完全恢复。 操作维护简便。升级软件只需向服务器重新传一遍系统，所有工作站便已全部升级了。工作站的IP 地址由服务器自动给予，不用逐台设置。 多种操作系统及网络产品都支持 PXE。作为新一代远程启动技术的代表，各大公司的软硬产品都支持 PXE 系统。例如：Int

13、el 公司的 PXE PDK、3Com Dabs 和 Linux。很多内置网卡的主板都预置 PXE 启动代码，这给 PXE 技术的发展奠定了良好的基础。 h t t p : / / h i. b a id u . c o m/ r u ij iev id eo 本人整理，并非原创！1.1.3 BOOTP 协议原理 BOOTP 是 BOOT strap Protocol 的缩略语，是一种较早出现的远程启动的协议，BOOTP 最早出在 UNIX 系统中，负责 UNIX 终端的远程启动，直到目前仍是 UNIX 及之后的 Linux 系统中最常用的方式。它在基于 Windows 的无盘网络运用较少，但

14、随着 Windows 2000 不支持 RPL 远程启动，并且以 TCP/IP 作为默认安装网络协议，逐步表明今后的 Windows 也将以 TCP/IP 协议作为主要的发展方向，纯 TCP/IP 的网络将是今后发展的方向。 我们经常用到的 DHCP 服务就是从 BOOTP 服务扩展而来的。 BOOTP 协议使用 TCP/IP 网络协议中的 UDP 67/68 两个通信端口。BOOTP 主要是用于无磁盘的客户机从服务器得到自己的 IP 地址、服务器的 IP 地址、启动映像文件名、网关 IP 等。它的简单启动过程为： 由 BootROM 芯片中的 BOOTP 启动代码启动客户机。此时客户机还没有

15、 IP 地址，它就用广播形式以 IP 地址 0.0.0.0 向网络中发出 IP 地址查询的请求，这个请求帧中包含了客户机的网卡MAC 地址。 网络中的运行 BOOTP 服务的服务器接收到这个请求帧后，根据这帧中的 MAC 地址在 BOOTPTAB 启动数据库中查找这个 MAC 的记录，如果没有此 MAC 的记录则不响应这个请求，如果有就将 FOUND 帧发送回客户机。FOUND 帧中包含的主要信息有客户机的 IP 地址、服务器的 IP 地址、硬件类型、网关 IP 地址、客户机 MAC 地址和启动映像文件名。 客户机就根据 ROUND 帧中的信息通过 TFTP 服务器下载启动映像文件，并将此文件

16、在工作站内存模拟成磁盘，从这个模拟磁盘启动。 在 PXE 启动中可以采用动态分配 IP 的 DHCP 方式，也可以采用固定 IP 方式的 BOOTP 方式，但它的应用场合不同，若为单一的无盘网络，则可采用 DHCP 方式简化管理；若为多个网络互连的结构，则使用指定 IP 的 BOOTP 方式更为合理一些。 1.1.4 Windows 2000 终端 (WBT) 的特点及纯软件终端启动原理 WBT (Windows Based Terminal) 是 Windows 2000 ServerAdvanced Server 具备的一项标准服务， 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