1.PXEとは

PXE（Preboot Execution Environment）とは、ローカル・ストレージ・デバイスを必要とせずに、ネットワーク経由でオペレーティング・システムを起動またはインストールできるようにする技術である。PXEは、もともとインテルによって開発されたネットワークベースのブート技術で、ローカルストレージデバイスがない場合にネットワーク経由でオペレーティングシステムを起動するための標準を提供する。PXEはコンピュータのBIOSに統合されており、コンピュータがネットワークサーバーからオペレーティングシステムやその他のソフトウェアをダウンロードして起動できるようにする。

2.PXEアーキテクチャ

PXEアーキテクチャは、クライアントとサーバーのコンポーネントで構成され、複数のネットワークプロトコルとサービスに依存しています。以下に、PXE アーキテクチャの主な要素を示します。

(1) 顧客

PXEクライアントは、PXEが有効なコンピュータです。ブート時に、PXEが最初のブートオプションとして設定されている場合、ネットワークインターフェースカード（NIC）は、ネットワーク経由でオペレーティングシステムのブートを試みます。

(2) サーバー側

PXEサーバーは、ブートファイルと関連サービスを提供する：

DHCPサーバー：PXEクライアントにIPアドレスを割り当て、ブートファイルの場所情報を提供する。

TFTPサーバー：PXEブートローダやカーネルイメージなどのブートファイルを転送します。

HTTP/FTPサーバー：より大きなファイルを転送したり、追加サービスを提供するために特定のシナリオで使用されます。

NFS/SMBサーバー：PXEクライアントがオペレーティングシステムファイルにアクセスできるようにするためのネットワークファイルシステムを提供します。

3.PXEブートプロセス

PXEクライアントブート：システム起動中、PXEクライアントはBIOSまたはUEFI経由で起動し、DHCPサーバーを探すためにDHCPリクエストを送信します。

DHCPサーバーの応答：DHCPサーバーはリクエストに応答し、クライアントにIPアドレスを割り当て、TFTPサーバーの場所とブートファイル名を提供します。

ブートファイルのダウンロード： PXEクライアントは、TFTP経由でブートファイル（通常は小さなPXEブートローダ）をダウンロードします。

ブートファイルの実行： PXEクライアントはダウンロードしたブートファイルを実行し、さらにオペレーティングシステムカーネルをダウンロードし、ファイルシステムを初期化する。

オペレーティングシステムのブート：PXEクライアントがカーネルをロードしてファイルシステムを初期化し、最終的にオペレーティングシステムを起動する。

4.PXEアプリケーションのシナリオ

PXEは、さまざまなIT環境で広く採用されている。以下は、典型的なアプリケーションのシナリオである。

(1) ディスクレス・ワークステーション

教育機関や研究機関では、ディスクレス・ワークステーションがPXE経由でオペレーティング・システムを起動し、必要なファイルやアプリケーションをすべてネットワーク・サーバーから取得する。このアプローチはシステム管理を一元化し、メンテナンスを簡素化する。

(2) サーバー導入、システムインストール、リカバリー

データセンターでは、PXEはサーバーの自動展開に広く使用されています。管理者は、PXE経由でオペレーティングシステムとアプリケーションを大規模に展開し、展開の効率と一貫性を大幅に向上させることができます。

(3) インターネット・カフェ

クライアントはPXEを利用してディスクレスシステムにアクセスし、学習や娯楽に対する顧客のニーズを満たす。シャットダウンまたはシステム再起動後、以前のユーザーの痕跡はローカルに残りません。

5. インターネット・カフェ・アプリケーションのシナリオ例

インターネットカフェのアプリケーションでは、PXE機能により、クライアントマシン（PC4、PC5、PC6など）は、ローカルハードディスクを必要とせず、ディスクレスサーバーのようなデバイスを利用して、ネットワーク経由でリソースを起動、実行、ロードすることができる。

これでPXEの紹介は終わりです。皆様の理解を深める一助となれば幸いです。