PXE无盘远程启动网络的实践与探索.docx

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PXE无盘远程启动网络的实践与探索

PXE无盘远程启动网络的实践与探索

（贵州省安龙县德卧中学胡贤）

     随着教育观念正迅速转变，教育内容不断更新，这遇味着课堂教学正临重大变革，要能跟上这一变革，我们得把以多媒体技术、网络技术为核心的现代信息技术结合到我们的日常教学中。

但是在农村由其是我们国家一些比较落后的农村由于经济条件的限制、人才的缺泛，要想迈出这一步，还存在一定的困难，那么是不是就此放弃了呢？

不，这样我们教育的学生就无法立足于社会，更谈不上教育的三个面向了。

在这样的条件下，我想，应采用一种具经济、够用又便于管理的现代技术教育网，这就我要谈的无盘远程启动网络。

一、无盘远程启网络概况

早期，基于UNIX系统的远程终端技术在金融系统、基于NETWERE的DOS无盘站在学校曾经盛行。

随着易于让人们接受的WINDOWS图形界面操系统的出现，由其是WINDOWS95没有无盘启动的设计，但是，在众多异想天开的好事者的努力下，可以无盘启动了，但由于网络传输速度及远程服务器处理交换速度的限制，加上技术的不成熟，使得无盘启动的WINDOWS95的运行还存很多的问题。

今天，网络通信技术和计算机技术的飞速发展、技术的成功使得无盘启动技术也得到快速发展，从整体运行情况来看，与有盘站几乎没有多大区别。

目前，无盘启动主要采用基于RPL、PXE和WINDOWS终端技术。

它们主要具有以下一些特点。

1、经济

由于采用无盘远程启动，因而每台工作站可节硬盘、光驱、软驱的资金，其它硬件配置可以用现在市场上最低的，大家可以计算一下，每台工作站不超过2000元，这对于落后的农村学校来说，可以说已经解决了一个大难题。

2、数据安全

学校的所有数据都可根用户类别进行不同的设置，不能随便被删除，避免通过软盘、硬盘感染计算机病毒，更不用担心操作系统被破坏。

3、维护方便

学校软件集中管理、所有的备份做在一个硬盘上；重点保护的只是服务器，工作站端只存在更件省坏更换问题，这样就不必花大量时去维护，而把我们的时间应用于教学中去。

4、软件升级方便

采用无盘远程启动网络，学校如果要更进行软件升级只需在某一工作站端进行升级并上传于服务器。

整个学校的计算机即可更新。

下面我主要绍介基于PXE的WINDOWS98无盘启动技术。

二、PXE无盘启动原理

当客户机引导时BootRom会广播一个FIND帧，该帧中包含有客户机的网卡号，就是MAC地址，server端远程启动服务收到客户机广播的FIND帧后，根据帧中所带的网卡ID号，检查远程启动数据库中是否有该卡号的配置记录：

如果不存在这个记录，引导过程不能继续；如果此工作站的记录已经存在，远程启动服务发送一个FOUND帧，同样，这个帧中包含了服务器的网卡ID，也就是server端的MAC地址，然后就调用BOOTP或者DHCP，DHCP工作站收到第一个响应后，则发送一个SEND.FILE.REQUESTFrame给第一个响应的远程启动服务器，以请求传送启动所需的文件。

当远程启动服务器收到SEND.FILE.REQUESTFrame的要求后，会根据其远程启动数据库中的工作站记录查找对应的启动块，就是bootblock，将工作站所需的启动文件传送给工作站。

工作站接收到完整的启动文件后，就开始执行文件中的启动程序，将执行点转向启动块的入口，启动工作站。

三、软硬件环境

首先应遵循568A或568B标准架设好相应的网络环境,建议选用100MSWITCH及CAT5非屏蔽双绞线。

具体软硬件配置情况如下,也可根据实际情况加以调整。

以下介绍以60台学生机、1台服务器、1台教师机为例；终端OS选用Windows98中文第二版,PXEPDK以Build078为例。

硬件配置

服务器要求:

CPUIntelPentiumIII1GHZ

MEMORY256MPC100SRAM

HARDDRIVEIDE最好用SCSI,8G，可根据工作站使用软件情况进行调整。

CDROM48X

ETHERNET10/100MbitPCIEthernetAdapter

服务器配置越高越好。

客户机（或叫做终端机，工作站等等）要求:

CPUIntelCeleron100MHZ

MEMORY16MSRAM

如果新买微机的话，可以用市场上最便宜的。

软件：

WindowsNTServer4.0中文版

ServicePack4以上

Windows98中文版

PXEPDK

其他应用软件（如AutoCAD、Photoshop、IE5.5、Office2000等等）

四、安装方法

（一）服务器DHCP、PXE配置

1.服务器硬盘至少应含一个足够容量的NTFS分区,以20个学生为例,需有一个大于20*80M=1.6G的NTFS分区,因每一学生需占用80M以上的硬盘空间。

（以60个学生为例，则为60*80M=4.8G）

2.NT安装完成后应增加IPX/SPX兼容协议和DHCP服务器,并应设定好TCP/IP的静态IP地址和子网掩码,例如IP地址为192.169.0.1,子网掩码为255.255.255.0,主机名为PXESERVER,域名为PXEDOMAIN。

3.DHCP服务器配置方法：

首先应增加新域,并马上启用,例如设定范围为192.169.0.10=>192.169.0.40（终端数目若不同，请作适当调整）,子网掩码为255.255.255.0,然后增加一个DHCP选项,其ID号为60,名称为ClassID,类型为字符串（非数组类型）,将其设为全域类型,数值设为PXEClient。

4.运行PXE20-PDK.EXE,按缺省值安装后重新启动。

5.运行NT主菜单中PXEPDKConfiguration,选择主菜单中的ConfigureproxyDHCPServer,在ClientOptions选项中,可调整BootServer的菜单提示时间,将其设为0,则无菜单提示.点击toBootServerDiscoveryList,将APITEST（65535）和DOSUNDI（3）加入BootServer,IP地址为服务器IP地址.（例如192.169.0.1）

6.缺省BootServer为LocalBoot,学生机用户可按F8选择BootServer,不按F8时,以菜单的第一项作为默认启动项。

（二）服务器用户配置

1.增加一新的全局组,例如为PXEUSE,并为其增加用户LNGUEST（同学生机的安装用户一致）,设定其密码同用户名相同（LNGUEST）.（可利用提供的SETUSER.EXE自动完成）

2.为该全局组增加用户,例如A01，A02，A03….,设定其密码与用户名相同.使其密码永久有效,并使用户下次登录时不得修改密码.

3.在NTFS分区上建立一新目录,例如为pxeboot,将其设为共享,共享权限为pxeuse和管理员完全控制.

（三）客户机软件安装

1.选择任一学生机电脑,接上硬盘,光驱,软驱。

2.选择LoadOptimizedDefaults,装入CMOS缺省值。

3.在IntegratedPeripherals栏中,设置OnBoardLanBootROM为Disable，将RealtekBootstrap中断改为第一项，由本机启动。

4.在本机硬盘中安装Windows98简体中文版,并配好网卡,声卡,显卡等设备,注,用户名设为LNGUEST（同服务器用户名一致）,用户组设为服务器域名。

（实验中我用的是RTL8139网卡）

5、安装应用软件

一般的应用软件，可在本地硬盘将其安装在默认的路径C:

\Programfiles中，如：

OFFICE2000、VB6.0、VF6.0、AUTOCAD、FLASH、PHOTOSHOP5等等。

特殊的应用软件指的是在工作站端运行此软件时，程序会修改或添加文件内容，也就是说工作站用户（例如p29）应对应用软件的所在目录有更大的权限。

这类软件如：

OICQ2000、Netants1.22、CuteFTP4.1、网吧管理专家9.4、东方快车3000、管理软件等等。

对于这些软件按一般软件进行安装某一子目录下如：

C：

\OTHER或根据用户需要安装相应的目录，然后在服务器端对其安装目录进行备份，再将对目录的“完全控制权”附给pxeclass工作组或相应的用户，在运行过程中，若损坏，则从备份目录中复制回来。

6.在网络协议中增加IPX/SPX和NETBEUI协议,TCP/IP协议不要设为固定IP,而为自动获取.增加网络用户,设定登录到相应的WindowsNT域。

7.复制实模式下驱动程序

将、ndishlp.sys、net.exe、net.msg、protman.dos、protman.exe、protocol.ini、RTL8139.sys、rtsnd.dos、snapshot.exe复制到C：

\Windows目录下，全部替代。

（这些文件可在WINDOWS97或WINDOWS98英文版中找到。

将第一版的ndis.sys复制到C:

\Windows\System目录下（原文件为162K替代为154K）。

。

8.安装TWeakUI软件，去掉TweakUI的MyComputer中的本地A盘,重新启动后登录上服务器。

9.运行REGEDIT,导出[HKEY_USERS\.DEFAULT分支，存为LNGUEST.REG文件，将该文件用文本编辑器打开，将其中所有的.DEFAULT替换为{%CHN%},并另存到本机Windows目录下,改名为CHN.REG。

（四）LitenetPC安装及设置

1、运行LITENET的SETUP程序（或运行Lnecedtk.exe）

2、出现“Step0”界面.

3、关闭“license.txt”文本，单击“Yes”按钮，出现“Step1”界面，在“NetBIOSServerName”文本框中输入服务器名，如PXESERVER。

在“NetBIOSShareName”文本框中输入共享目录名，如PXEBOOT。

出现“Comfirm”对话框，要求驱动网卡实模式，单击“Yes”，出现“RealModeNet”对话框，在“NicType”选择框中选取“RTL8139”，单击“Install”，而后单击“Finish”。

4、出现“Step2”界面。

出现“Step3”界面，提示Windows目录、System目录、TEMP目录位置，若无误则单击“Next”。

5、出现“Step4”界面，在“LocationofMSWindowsfiles”文本框中，输Win98安装文件所在路径，单击“Next”。

6、出现“Step5”界面，按默认值设置，单击“Next”。

7、出现“Comfirm”对话框，单击“OK”，出现另一对话框，选择“No”，使工作站自动登录，再次出现对话框，提示计算机是否重启，选择“Yes”。

可根据需要进行选择。

8、重启以“lnguest”身份登录网络。

出现“Step6”界面，放入一张质量较好的软盘，用于制作启动映象盘，单击“Next”，出现格式化对话框，将其全面格式化，并选中“复制系统文件”。

9、出现“Step7”界面，制作引导软盘，单击“Next”，复制相关文件。

10、出现“Step8”界面，系统提示安装Litenet实用工具，按默认值设置，单击“Next”，再三次单击“Yes”。

11、出现“Step9”界面，单击“Next”，再单击“OK”。

12、出现“Synchroniaer”界面，选择“FromLocalDriver”，单击“CompleteCopy”，开始上传文件。

出现“Warning”，提示是否要对Win98第二版进行修补，单击“YES”，再单击“OK”。

13、出现“Step10”，单击“Finish”。

14、上传文件后，在服务器端作以下改动：

1）进入PXEFILE\WINDOWS文件夹，找到并打开USERCMD.BAT，将QRESTALL命令前的rem去掉，这样在启动工作站时就不会警告有病毒了;在WIN.COM命令之前插入以下面这条语句：

QVMEMS：

%SERVER%%USERNAME%

其目的有两个：

一是连接用户目录，使之成为一网络驱动器，用户对此驱动器有完全控制权。

二是为无盘WIN98虚拟内存交换文件（win386.swp）提供存取空间。

2）找到并打开SYSTEM.INI，在[386Enh]小节添加以下三条语句：

PagingDrive=S（S为前面用QVMEM映射的虚拟盘符）

MinPagingFileSize=65535

MaxPagingFileSize=65535

这样无盘WIN98就可以使用虚拟内存了。

实践证明，此步一定要作，否则打开几个窗口后系统将提示内存不足（即使你安装了128M内存）

（四）服务器BootServer配置

1.将上面产生的LiteNet启动盘的Config.Sys中的DEVICE=EMM386.EXE后面所有的全部删除，并加上RAM否则在WINDOWS环境下运行一些DOS应用程序会现内存不够的情况。

如教学中常用的WT五笔练习软件、在需要汉字操作系统支持的一些管理软件等。

2.运行PXE目录（例如C:

\programFiles\Intel\Pxe\Pdk\system）下的MkImage.EXE文件,将产生该软盘的磁盘影象Test.Bin

3.选择DOSUNDI作为当前BootServer,并将C:

\programFiles\Intel\Pxe\Pdk\system\Images\x86pc\undi\DosUndi目录下的Dosundi.1备份,例如改名为Dosundi.2,将上面产生的Test.Bin改名为Dosundi.1,复制到该目录.

4.在共享目录的Windows子目录下,将USERCMD.BAT中的QVMEM的REM语句去掉，否则，WINDOWS启动时会现计算机有病毒的现象，并在QRestAll命令前增加以下几行。

ifexist%HOME%\PATCHED.REGgotonotchange

QPATCHC:

\WINDOWS\CHN.REG%HOME%\PATCHED.REG

regedit%HOME%\PATCHED.REG

:

notchange

5.在该Windows目录下,创建NETNAMES.DB文件,其为文本方式,格式如下所示:

（可参考提供的NetNames.DB文件样本,其中的网卡号在学生机启动时可以得到）

用户名网卡号（MAC地址）

用户名网卡号（MAC地址）

……

例如某NETNAMES.DB文件内容为:

NetNames.DBsample

A0100E04C390014

A0200E04C390015

6.将共享目录的安全性权限设为PXEUSE仅读和管理员完全控制,注意应将该目

录下所有文件和子目录全部设定.

7.在该共享目录下建立每一用户子目录（目录名与对应的用户名相同,并将每一子目录设为共享,共享名设为用户名，其安全性权限设为该用户完全控制。

并根据用户级别对所应用软件目录进行权限设置。

（五）PXE客户机的配置方法

1.按Del进入学生机电脑的CMOS参数配置

2.选择LoadOptimizedDefaults,装入CMOS缺省值.

3.在StandardCMOS栏中,将IDE所连四个设备的Auto选项改为None.将A驱的1.44M选项改为None.

4.在AdvancedBIOS栏中,修改FirstBootDevice为Lan,修改BootUpFloppySeek为Disable.

5.在IntegratedPeripherals栏中,设置OnBoardLanBootROM为Enable.

6.保存参数后重新引导,出现按F10菜单时,选择第2项或第3项,利用Int18或Int19作为RealtekBootstrap中断.

7.重新启动后,学生机应提示DHCPMACADDR和DHCP的搜寻信息.若网络配置正常,则会连上DHCP服务器,并得到分配的IP地址,显示CLIENTIP,MASK,DHCPIP信息,若PXE配置正常,则会DownLoad用户定义的BootServer（APITESTorDOSUNDI）,并执行。

8.将所有PXE客户机同上配置，同样可作为PXE无盘引导。

（六）PXE客户端软件增减方法

1.配好原安装环境，并增加相应的应用软件。

2.将服务器中所有终端目录下所有文件删掉（主要删除USER.DAT,SYSTEM.DAT和PATCHED.REG文件,可利用提供的SETUSER.EXE自动完成）。

3.将服务器中的安装好的Windows目录下的DeskTop和StartMenu下所有文件删掉。

4.以管理员身份（Administrator）登录上原Windows98系统，重新建立CHN.REG,并对注册表作相应调整，可参考上面的详细叙述。

5.运行LiteNet的Qsynch文件，选取IncrementalCopy将新产生文件复制到服务器上。

6.对服务器中的安装好的Windows目录下的USERCMD.BAT和SYSTEM.INI作相应调整即可。

五、LITENET中的些批处理和注册表文件注解

1、CONFIG.SYS

DOS=HIGH,UMB

DEVICE=A:

\HIMEM.SYS/TESTMEM:

OFF/V

DEVICE=A:

\EMM386.EXENOEMS/Y=C:

\WINDOWS\EMM386.EXE/V

DEVICE=A:

\IFSHLP.SYS

REMDOS系统配置

2、QAUTOLOG.EXE

调用命令"NETUSEC:

\\服务名\共享目录名”生成的C盘所掩盖还不可见，直

到WINDOWS的启动过程中实模式网络转到保护模式网络过渡中，由于这一小段时间

这段短暂的时间里，WINDOWS必须加载一个对保护模式联网比较重要的文件才能重建。

保护模式的网络，没有这个文件，网络才能重新连接。

这个文件又要如果才能找到呢（此时实模式的网络已断，而保护模式的网络又不连接）？

此时，这个虚拟盘就

REM起了很大的作用。

因为如果我们把这个文件放到这个虚拟盘上，windows就会到这个虚拟C盘找到这个文件而正常的实现保护模式的连网。

起一个过渡的作用。

这个文件就是保护模式下的网卡驱动程序。

3、AUTOEXEC.BAT

@echooff

cd\winboot

callsetvars.bat

REM上面的setvars批处理是设置无盘98启动时所需要的一些环境变量。

REM如服务器名，共享目录名，windows所在的盘，windows所在目录，

REM实模式下的网卡驱动程序文件名等。

Callstartnet.bat

REM上面的startnet批处理是实现实模式连网，并为无盘98启动做好准备。

4、SETVARS.BAT

SETWINDIR=C:

\WINDOWS

REMWINDOWS所在的目录名

SETDRIVE=C:

REMWINDOWS所在的盘符

SETNETCARD=PCIDN.DOS

REM实模式下的网卡驱动程序名

SETSERVER=SERVER

REMNT或W2K服务器名

SETSHARE=WINDISK

REMWINDOWS所在服务器里的共享目录名

CALLTUNING.BAT

REM批处理TUNING实现把保护模式下的驱动程序拷到虚拟C盘

5、TUNING.BAT

@ECHOOFF

IFEXIST%WINDIR%\NULLGOTOMD_SYSTEM

MD%WINDIR%>NUL

REM在虚拟C盘中建立一个WINDOWS目录

:

MD_SYSTEM

IFEXIST%WINDIR%\SYSTEM\NULLGOTOCOPY_RPL

MD%WINDIR%\SYSTEM>NUL

REM在虚拟C盘中的WINDOWS目录下建立一个SYSTEM目录

:

COPT_RPL

IFEXIST%WINDIR%\SYSTEM\RTL8029.SYSGOTOCOPY_END

COPYA:

\WINBOOT\RTL8029.SYS%WINDIR%\SYSTEM>NUL

REM把保护模式下的驱动程序从A盘的WINBOOT目录下拷到虚拟C盘的WINDOWS\SYSTEM

:

COPY_END

@ECHOON

6、STARTNET.BAT

@ECHOOFF

SETCOMSPEC=A:

\COMMAND.COM

SETPATH=%WINDIR%;%WINDIR%\COMMAND;%DRIVE%\LITENET

REM其中的%DRIVE%\LITENET因为我把LITENET中的所有程序都拷到了服务器共享目录下的LITENET子目录下，并把它设为搜索路径。

这样我可以只把QUALCNX.EXE留在软盘的WINBOOT目录中。

SETTEMP=A:

\WINBOOT

SETNETBUFF=140

REM设置实模式下连网所需的网络缓冲大小。

注意：

以运行下的QUALCNX.EXE不死机为标准（太小了，运行QUALCNX.EXE会死机，但大家要注意，由于它引起的死机一般是假死，也就是说此时键盘还有反应的。

LHQUALCNXLNGUESTLNGUEST

REM这个命令实现了实模式下的连网。

用通用账号LNGUEST（默认口令也是LNGUEST）远程登陆到NT或W2K服务器上。

REM所以我们必须在服务器首先创建用户LNGUEST，口令设为LNGUEST并设置充许远程登陆。

我们通知常的做法是在服务器,建立一个全局组，把用户LNGUEST和下面要用到的用户（如WIN01、WIN02、WIN03.........等）都归于这个组。

QUALCNX是通过WINDOWS自带的实模式下的网络命令NET.EXE来实现实模式下的连网的。

它是内部通过调用以下命令来实现的：

1）SNAPSHOT.EXE/S/B:

A/M:

140（说明：

这个命令是设置实模式下的网络缓冲，其中140是通过上行（SETNETBUFF=140）的环境变量NETBUFF来传递的，它将设网络缓冲大小为140K）。

2）NET.EXESTARTIPX/Y>NUL（说明：

这个命令实现在工作站上开始用IPX协议的网络服务，它会通过IPX协议实现工作站与服务器之间的连接。

3）NET.EXELOGONLNGUESTLNGUEST/SAVEPW:

NO/Y>NUL（说明：

这个命令是用账号LNGUEST远程登陆到服务器上）

4）NET.EXEUSEC:

\\服务器名\共享目录名/Y（说明：

这个命令把盘C连接到共享目录上，使C盘变成一个网络驱动器。

这里的盘C是通过上面的环境变量DRIVE来传递的；这里的服务名是通过上面的环境变量SERVER来传递的；这里的共享目录名是通过上面的环境变量SHARE来传递的。

运行这个时