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利用PXE网卡启动进行Ghost网络克隆

读本科时曾帮学院的网络实验机房维护过系统,最麻烦的可能就是批量装系统了,整理以下具体实施过程记录于此。

在需要初始化或者统一维护大批电脑时(批量安装操作系统),尤其是对于网吧和机房,如果规模达到几十台,按照原来的传统安装方式,恐怕要安装个几天。随着电脑技术的发展,网络批量克隆安装系统已经越来越成熟,本文主要介绍使用PXE技术的网络克隆方案。

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1 PXE技术简介

PXE(Preboot Execution Environment)是RPL(Remote Program Load)的升级品,它是基于TCP/IP、DHCP、TFTP 等Internet 协议之上的扩展网络协议。它在工作站启动之前便预置好其工作环境。两者不同之处在于RPL 是静态路由,而PXE 是动态路由。RPL 是根据网卡的MAC 再加上其它信息组成帧向服务器发出请求,服务器里已经有了这个MAC 数据,若匹配成功则进行远程启动。PXE则是根据服务器端收到的工作站地址,由DHCP 服务给这个MAC 地址指定一个IP 地址,即PXE 为工作站动态分配地址。工作站得到IP 地址后,从服务器上下载启动映像文件,在工作站内存中虚拟一个软驱,并将启动映象文件还原为实模式连网文件、系统内核文件和环境设置文件。无盘站的各种工作环境,包括服务器名、共享目录名及网卡实模式驱动程序都是在此环境文件中设置的。

PXE的工作原理如下:

① 客户机开机后,PXE BOOT ROM 在获得控制权之前先做自我检测,然后以广播形式发送一个请求FIND 帧;

② 如果服务端收到客户端发送来的请求帧,就会下传一个BOOTP/DHCP 响应帧,其内容包括客户端的IP 地址、预设通讯信道及启动映像文件。否则服务端就会忽略这个请求;

③ 客户端收到服务端的响应帧后则会回应一个帧,以请求服务端发送自身启动所需的文件;

④ 在此之后,将有更多的信息在服务端与客户端之间响应,以确定启动参数等相关内容的设置。BOOTPROM 是通过TFTP 协议从服务端下载启动文件;

⑤ 客户端接收到启动文件后,将控制权交给启动模块进行系统引导,完成远程启动。

PXE 技术是目前很流行的远程启动方式。它的执行速度快,工作稳定,采用镜像文件模拟软盘启动,可以选定在不同软硬件环境下启动DOS、Windows 系列及其它操作系统。

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2 Ghost 的工作原理及其多播技术

Ghost是常用的磁盘克隆软件。在进行网络克隆时必须选择企业版的GHOST 软件。其工作原理是把一台模版计算机的资源通过制作成映像文件,然后在服务器端与客户端建立会话,利用多播技术把服务器端的文件克隆到客户端,从而实现了多台目标计算机的同时克隆安装。

Ghost 的网络克隆使用多播技术。多播技术是一种允许一个或多个发送者(多播源)发送单一的数据包到多个接收者(一次的、同时的)的网络技术。其基本工作原理是:所有的对收发数据感兴趣的主机加入到一个组中,当进程加入到组中时,网卡会增添一个过滤器。这样,只有绑定了组地址的数据才会被网络硬件接收,并上传到堆栈中进行处理,这就节省了主机资源。当多播源发送数据包时,网络上只有一份拷贝;只有当遇到支持多播的路由时才会生成多个拷贝,并且利用路由协议保证在物理链路上传送单一的数据包,这就大大节省了网络带宽,减少了出现网络拥塞的可能性。

多播组中的主机可以是在同一个物理网络,但若有多播路由器的支持,也可以来自不同的物理网络。

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3 准备工作

3.1 服务器设置

需要选择一台性能优良的专业服务器或PC 机作网克服务器,推荐使用Windows 2003操作系统,并关闭防火墙和杀毒软件,Windows 2000和Windows XP次之。服务器上架设DHCP和TFTP服务器,使用GHOST服务端软件并进行相关设置。

3.2 客户机设置

首先需要将客户机设置为从网卡以PXE方式启动(需要网卡支持PXE)。

如何以PXE方式启动呢?需要在BIOS里面修改如下相关设置,具体根据BIOS类型而略有区别:

首先,在BIOS中找 First Boot Drivce,可以设置的值:

  • Floppy表示以软驱A:开机;
  • LS-120表示以LS-120高容量软驱开机;
  • HDD-0表示以Primary Master的IED硬盘开机;
  • SCSI表示以SCSI设备开机;
  • CDROM表示以IDE接口上的光驱开机;
  • HDD-1表示以Primary Slave的IDE硬盘开机;
  • HDD-2表示以Secondary Master的IDE硬盘开机;
  • HDD-3表示以Secondary Slave的IDE硬盘开机;
  • ZIP100表示以ZIP高容量软驱开机;
  • LAN表示从局域网的远程主机遥控开机;
  • Disabled表示不指定开机设备。

为了进行网络克隆,需要选择从LAN启动

其次,在 integrated peripherals 里面,找到 onboard lan boot rom,改成 Enabled。

上面两项完成了从网卡启动的设置,最后可能还需要选择一些具体参数,以 Realtek RTL 8139 网卡为例:

按下电源开关,系统开始自检,当自检完硬盘、光驱后,出现以下提示:

Realtek RTL 8139 (A/B/C)/RTL8130 Boot Agent Press Shift-F10 to configue……

此信息默认为停留3秒钟,此时,按下SHIFT-F10进入网卡配置菜单,共有四个选择:

1. Network Boot Protocol (PXE RPL),按空格键可以改变网络引导协议;

2. Boot order,又包括以下几个选项:Rom Disable(禁止BOOR ROM)、 引导Int 18h(先从BIOS设置中的次序引导)、 Int19h(先从BOOT ROM引导)、PnP/BEV(从BBS引导);

3. Show config Message (Enable/Disable),指定启动时是否显示SHIFT-F10;

4. Show Message time (3 /4/5/8/10 seconds),启动时shift—f10提示信息停留的时间。

由于新网卡的Boot order选项一般都设置为禁止BOOT引导,所以,需要进入设置程序,将其设为INT18 或 INT19,设置完毕后,保存退出。

3.3 网络配置

需要配置服务器和所有客户机(待安装系统的机器)位于同一网络中。

如果进行网络克隆的网络内有其他正在使用的机器,建议在开始工作前,为网络克隆所涉及的机器划分新的网段,并设定IP地址,以便加快网络克隆速度。

一定注意网络中不能有第二台DHCP服务器,否则会造成不能正确分配到IP或分配到IP后无法通过TFTP获取启动镜像。如果出现上述情况,可检查路由、服务器是否开启了DHCP服务,一些低端的硬路由默认开启DHCP服务的,请关闭DHCP或将与路由连接的网线断开。

不同类型网卡的机器不要同时网克,会严重拖慢速度。如果网内同时存在百兆交换机和千兆交换机等网络类型最好也分开网克。

3.4 制作样机镜像

首先选择一台与局域网中的工作站配置完全一样的计算机作为样机,在其上安装好系统、各种教学软件以及系统还原工具。

使用Symantec Ghost软件(推荐使用11.2版本),选择Local - 根据需要选择Disk/Partition – To Image,即可制作镜像。

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4 PXE网络克隆实施

具体实施过程基于“诚龙网维全自动PXE网刻工具11.0”,该工具内置了DHCP服务器,TFTP服务器和Ghost服务器端,可大大简化服务器端的配置过程。

4.1 镜像选择

运行“诚龙网维全自动PXE网刻工具11.0.exe”,选择类型和指定镜像文件后点击“开始网刻”。

 

关于网克的类型:如果是恢复,可以只单纯的克隆C盘以实现系统重新安装;当然,在全新安装系统时,我们就可以选择全盘网络克隆了。需要注意的是,“仅网刻D/E/F盘”仅供镜像文件中含有多个分区的情况下,而不是将单分区镜像恢复到客户机的第2/3/4个分区上。

完成后,出现以下提示时,单击"确定",服务器就准备完毕了。

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4.2 客户机启动

客户机从网卡PXE启动,自动从服务器上获取IP地址,并下载所需文件,等待服务器传输ghost文件。

从网卡启动后的界面如下:

客户机准备好时界面如下:

在开始克隆前,将所有客户机启动到如上图所示的界面。

4.3 发送镜像

当有客户机连接后,我们将可以在服务器端看到已准备好的客户机信息(下图中看到了1台客户机)。

当所有客户机已准备好时,我们就可以单击服务器Ghost网克服务器里的“发送”按钮实现网克了。

需要注意的是,在网络克隆时,可能有一台电脑死机,从而导致整体克隆速度变慢或者停止,此时可以通过按客户机的Num Lock键,看灯是否亮或灭来判断电脑是否死机,凡是死机的电脑,应该立即拔掉该电脑的网线,以免出现长时间的等待。可以对该计算机进行手动恢复,或者等待下次克隆。

应尽量避免停止网络克隆,该操作将导致前功尽弃。

4.4 完成

网克完毕后,所有客户机将会自动重新启动,此时应修改客户机BIOS中的启动顺序(改为从本地硬盘启动),或者关闭服务器程序,以免再次进入到网克等待状态,当然,即便不关闭服务器,只要不重新发送镜像,也不会影响到已经克隆好的系统。

如果在联网环境下使用计算机,还需要针对每台计算机进行个别设置:修改计算机名、IP地址等。

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软件下载:

工具软件已共享到本站 百度网盘 ,包括:

[1] 诚龙网维全自动PXE网克工具

[2] TFTP服务器软件:TFTPD32,包括绿色版和安装版。

[3] 另一款集成的网络克隆工具:超级一键网克

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参考资料:

[1].   谭晓东与陈振庆, 基于PXE网络克隆技术的探讨与实现. 电脑知识与技术, 2009. 5(21): 第5691-5692页.

[2].   诚龙网维全自动PXE网刻工具图文教程/诚龙网维全自动PXE网刻工具V11.0使用说明(资料来自网络).

本文固定链接: http://blog.xieyc.com/pxe-boot-and-ghost-network-clone/ | 小谢的小站

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  1. 沙发
    刺猬:

    :sad: :sad: :sad: 我是有多落后,现在才替知道这样的克隆方法 :sad:

    2016-09-07 11:36

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:wink: :neutral: :mad: :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :oops: :eek: :mrgreen: :lol: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

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