1. Что такое PXE

PXE (Preboot Execution Environment) - это технология, позволяющая компьютерам загружать или устанавливать операционные системы по сети без использования локальных устройств хранения данных. PXE - это сетевая технология загрузки, изначально разработанная компанией Intel для обеспечения стандарта загрузки операционных систем по сети при отсутствии локальных устройств хранения данных. PXE интегрируется в BIOS компьютера, позволяя ему загружать операционную систему или другое программное обеспечение с сетевого сервера.

2. Архитектура PXE

Архитектура PXE включает в себя клиентские и серверные компоненты, опирающиеся на множество сетевых протоколов и служб. Ниже перечислены основные элементы архитектуры PXE.

(1) Клиент

Клиент PXE - это компьютер, поддерживающий PXE. При загрузке, если PXE настроен в качестве первого варианта загрузки, сетевая интерфейсная карта (NIC) пытается загрузить операционную систему по сети.

(2) Сторона сервера

Сервер PXE предоставляет загрузочные файлы и сопутствующие услуги, обычно включая следующие компоненты:

Сервер DHCP: Назначает IP-адреса клиентам PXE и предоставляет информацию о местоположении загрузочных файлов.

Сервер TFTP: Передает загрузочные файлы, такие как загрузчик PXE и образ ядра.

HTTP/FTP-сервер: Используется в определенных сценариях для передачи больших файлов или предоставления дополнительных услуг.

Сервер NFS/SMB: Предоставляет сетевые файловые системы для доступа клиентов PXE к файлам операционной системы.

3. Процесс загрузки PXE

Загрузка клиента PXE: Во время запуска системы клиент PXE загружается через BIOS или UEFI и отправляет DHCP-запрос на поиск DHCP-сервера.

Ответ сервера DHCP: DHCP-сервер отвечает на запрос, назначая клиенту IP-адрес и предоставляя местоположение TFTP-сервера вместе с именем загрузочного файла.

Загрузка загрузочного файла: клиент PXE загружает загрузочный файл через TFTP, обычно это небольшой загрузчик PXE.

Выполнить загрузочный файл: PXE-клиент выполняет загруженный загрузочный файл, который далее загружает ядро операционной системы и инициализирует файловую систему.

Загрузка операционной системы: Клиент PXE загружает ядро и инициализирует файловую систему, в результате чего загружается операционная система.

4. Сценарии применения PXE

PXE широко используется в различных ИТ-средах. Ниже приведены некоторые типичные сценарии применения.

(1) Бездисковые рабочие станции

В образовательных и исследовательских учреждениях бездисковые рабочие станции загружают операционные системы через PXE, получая все необходимые файлы и приложения с сетевых серверов. Такой подход позволяет централизовать управление системой и упростить ее обслуживание.

(2) Развертывание сервера, установка системы и восстановление

В центрах обработки данных PXE широко используется для автоматического развертывания серверов. Администраторы могут развертывать операционные системы и приложения в масштабе с помощью PXE, что значительно повышает эффективность и согласованность развертывания.

(3) Интернет-кафе

Клиенты используют PXE для доступа к бездисковым системам, удовлетворяя потребности клиентов в обучении и развлечениях. После выключения или перезагрузки системы следы предыдущих пользователей не остаются на локальном компьютере.

5. Примерные сценарии для приложений интернет-кафе

В интернет-кафе функция PXE позволяет клиентским машинам (таким как PC4, PC5, PC6 и т. д.) загружаться, работать и загружать ресурсы по сети без использования локальных жестких дисков, используя устройства типа бездисковых серверов.

На этом мы завершаем знакомство с PXE. Мы надеемся, что оно поможет вам лучше понять его.