無盤啟動(dòng)工作原理及其分類 |
發(fā)布時(shí)間: 2012/5/15 17:19:25 |
總的來說,無盤工作站都是由網(wǎng)卡的啟動(dòng)芯片(Boot ROM)以不同的形式向服務(wù)器發(fā)出啟動(dòng)請求號,服務(wù)器收到后,根據(jù)不同的機(jī)制,向工作站發(fā)送啟動(dòng)數(shù)據(jù),工作站下載完啟動(dòng)數(shù)據(jù)后,系統(tǒng)控制權(quán)由Boot ROM轉(zhuǎn)到內(nèi)存中的某些特定區(qū)域,并引導(dǎo)操作系統(tǒng)。根據(jù)不同的啟動(dòng)機(jī)制,目錄比較常用無盤工作站可分為RPL和PXE,而目前的Windows 2000終端從其原理來說,并不屬于無盤工作站,它也可以用終端卡或硬盤引導(dǎo)系統(tǒng),進(jìn)入工作站操作系統(tǒng)后,再連接Windows2000 服務(wù)器,而這個(gè)連接程序與一般的應(yīng)用軟件并沒有什么本質(zhì)區(qū)別,我們把它歸結(jié)到無盤網(wǎng)絡(luò)的原因是:目前大多數(shù)的終端都是先通過RPL或PXE啟動(dòng)無盤到DOS或Windows3x,再從無盤站中連接,成為終端。
4.1.1 RPL啟動(dòng)工作原理 客戶機(jī)開機(jī)后,初始化網(wǎng)卡,網(wǎng)卡BootROM上固化的軟件向網(wǎng)絡(luò)廣播一個(gè)FIND幀,即引導(dǎo)請求幀,該幀中包含有客戶機(jī)的網(wǎng)卡ID號。 服務(wù)器端的遠(yuǎn)程啟動(dòng)服務(wù)接收到客戶機(jī)廣播的FIND 幀后,根據(jù)幀中所帶的網(wǎng)卡ID號在遠(yuǎn)程啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫中查找相應(yīng)的工作站記錄,如果不存在這樣一個(gè)記錄,引導(dǎo)過程不能繼續(xù);如果此工作站記錄已經(jīng)存在,遠(yuǎn)程啟動(dòng)服務(wù)則發(fā)送一個(gè)FOUND 幀給客戶機(jī)的RPLROM,F(xiàn)OUND幀中已包含了服務(wù)器的網(wǎng)卡ID。 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上有數(shù)臺(tái)服務(wù)器在運(yùn)行遠(yuǎn)程啟動(dòng)服務(wù)時(shí),RPLROM有可能會(huì)接收到多個(gè)FOUND幀,但RPLROM只對它收到的第一個(gè)FOUND幀有反應(yīng),它將根據(jù)第一個(gè)FOUND幀中所帶的服務(wù)器網(wǎng)卡ID號,返回一個(gè)SEND.FILE.REQUEST幀給對應(yīng)的服務(wù)器。SEND.FILE.REQUEST幀是一個(gè)要求服務(wù)器發(fā)送文件的請求。 服務(wù)器端的遠(yuǎn)程啟動(dòng)服務(wù)在收到SEND.FILE.REQUEST幀后,將根據(jù)遠(yuǎn)程啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫中的工作站記錄查找對應(yīng)的啟動(dòng)塊(BootBlock)——在實(shí)際配置時(shí)我們知道,它位于NETBEUI目錄,名為DOSBB.CNF和W95BB.CNF——用FILE.DAT.RESPONSE幀將啟動(dòng)塊送回客戶機(jī)端的RPLROM。 RPLROM在收齊所有的FILE.DAT.RESPONSE幀后,將執(zhí)行點(diǎn)轉(zhuǎn)向啟動(dòng)塊的入口,啟動(dòng)工作站。工作站以Windows 95實(shí)模式啟動(dòng)后,將創(chuàng)建一個(gè)RAM盤,并將Windows 95實(shí)模式文件從遠(yuǎn)程啟動(dòng)服務(wù)器拷貝到RAM盤,加載Windows 95實(shí)模式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備啟動(dòng)并建立一個(gè)到SBS服務(wù)器的連接。最后,連接到該客戶機(jī)的計(jì)算機(jī)目錄(Machine Directory)所在的服務(wù)器上,并根據(jù)計(jì)算機(jī)目錄中的有關(guān)設(shè)置及數(shù)據(jù)完成Windows 95啟動(dòng)過程。 4.1.2 PXE啟動(dòng)原理 ¨ 客戶端個(gè)人電腦開機(jī)后, 在 TCP/IP Bootrom 獲得控制權(quán)之前先做自我測試。 ¨ Bootprom 送出 BOOTP/DHCP 要求以取得 IP。 ¨ 如果服務(wù)器收到個(gè)人電腦所送出的要求, 就會(huì)送回 BOOTP/DHCP 回應(yīng),內(nèi)容包括 客戶端的 IP 地址, 預(yù)設(shè)網(wǎng)關(guān), 及開機(jī)影像文件。否則, 服務(wù)器會(huì)忽略這個(gè)要求。 ¨ Bootprom 由 TFTP 通訊協(xié)議從服務(wù)器下載開機(jī)影像文件。 ¨ 個(gè)人電腦通過這個(gè)開機(jī)影像文件開機(jī), 這個(gè)開機(jī)文件可以只是單純的開機(jī)程式也可 以是操作系統(tǒng)。 ¨ 開機(jī)影像文件將包含 kernel loader 及壓縮過的 kernel, 此 kernel 將支持NTFS root 系統(tǒng)。 ¨ 遠(yuǎn)程客戶端根據(jù)下載的文件啟動(dòng)機(jī)器。 4.1.3 Windows 2000終端(WBT)的特點(diǎn)及純軟件終端啟動(dòng)原理 此方案中將原本要淘汰的386、486計(jì)算機(jī)作為終端使用,有利于資源的再利用;同時(shí),安裝軟件及運(yùn)算等都在服務(wù)器上進(jìn)行,一般情況只需維護(hù)一臺(tái)服務(wù)器就行,對于軟件及防病毒的管理也降低了,所以利用該方案大大降低了總體擁有成本,節(jié)省了大量的資金。它有以下一些特點(diǎn): ¨ 運(yùn)算、存儲(chǔ)都在服務(wù)器內(nèi)進(jìn)行,安裝軟件只需安裝在服務(wù)器上一份,所有終端就都可以使用;所有終端用戶的文件都各自獨(dú)立地存放在服務(wù)器上,即使掉電,也不會(huì)造成資料丟失; ¨ 機(jī)房維護(hù)由維護(hù)每一臺(tái)PC,轉(zhuǎn)變?yōu)榫S護(hù)一臺(tái)服務(wù)器,維護(hù)成本大大降低;總擁有成本(TCO)大大降低; ¨ Windows2000 服務(wù)器版本是最新的服務(wù)器操作系統(tǒng),性能非常穩(wěn)定,整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到可靠保障; ¨ Windows2000 終端的界面是標(biāo)準(zhǔn)的 Windows風(fēng)格界面,使用最新的Windows2000 的界面,用戶非常熟悉,無需特殊培訓(xùn); ¨ 能滿足對因特網(wǎng)的需求;應(yīng)用當(dāng)今流行軟件時(shí)單機(jī)反映速度快;使用 Windows終端與使用PC完全相同,所以在 Windows終端上的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),可以應(yīng)用到PC上; ¨ 管理和控制性強(qiáng):終端服務(wù)器能夠?qū)K端進(jìn)行管理,設(shè)定終端機(jī)運(yùn)行的軟件,同時(shí)能對終端機(jī)進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)控。 純軟件終端的啟動(dòng)原理:它的啟動(dòng)原理前一部分與RPL或PXE無盤啟動(dòng)原理完全相同,這里就不再詳述了,后一部分的連接是基于Windows 2000多用戶、多任務(wù)的基礎(chǔ)上的終端服務(wù),在工作站上安裝由微軟提供的32位的連接程序,或由第三方的提供的16位或32位在DOS、Windows 3x或Windows 9x無盤站安裝連接程序,并設(shè)置好連接屬性,然后在啟動(dòng)無盤站時(shí)將其連接命令加到DOS站的開機(jī)批處理,或加到無盤Windows 的啟動(dòng)組,使其自動(dòng)連接Windows 2000服務(wù)器。在終端安裝Windows CE,服務(wù)器端安裝Windows 2000專業(yè)版,終端啟動(dòng)以后透過RDP協(xié)議運(yùn)行服務(wù)器端的應(yīng)用程序,服務(wù)器端進(jìn)行應(yīng)用程序運(yùn)算后同樣透過RDP協(xié)議將結(jié)果在終端顯示。 4.2 無盤網(wǎng)絡(luò)的歷史及發(fā)展 從1994年至1996年,絕大多數(shù)無盤網(wǎng)絡(luò)基本構(gòu)架都是采用Novell Netware 3.11或Novell Netware 3.12作服務(wù)器的操作平臺(tái),工作站以IPX方式登錄。當(dāng)時(shí)我們稱它為IPX無盤網(wǎng)絡(luò),主要是用于教學(xué)網(wǎng)絡(luò),應(yīng)用程序主要以DOS為主。 從1996年至1999年,以RPL方式登錄的無盤網(wǎng)絡(luò)占絕大多數(shù),服務(wù)器端可以選擇Novell Netware 4.1或Windows NT 4.0 Server,在此期間,由于微軟的大力支持,在它的Windows 95產(chǎn)品系列中,推出了網(wǎng)絡(luò)版的Windows 95即所謂的完全版,它包含了網(wǎng)絡(luò)安裝命令Netsetup,之后的幾年RPL幾乎成為了無盤網(wǎng)絡(luò)的代名詞,1998年微軟推出的Windows 98,沒過多久,又推出了Windows 98第二版,其內(nèi)核較Windows95有較大變化,與Internet聯(lián)系更加緊密,功能也有所增強(qiáng),遺憾的是Windows98不再提供Netsetup命令,也就是說Windows98無法安裝在無盤站上,盡管眾多的愛好者不斷的努力,無盤仍然不能98,期間,也有人聲稱成功安裝無盤Windows 98,其實(shí),只是改頭換面的Windows 95,其內(nèi)核仍然是Windows 95,我們把它稱之為偽Windows 98。 自2000年至今的一年多來,由于Inter、3COM和QUALSTEM等大公司的界入,使無盤技術(shù)得到了飛速的發(fā)展,大量高質(zhì)量的無盤支持軟件不斷出現(xiàn),例如Inter PXE PDK、3COM DABS、3COM虛擬硬盤和QUALSTEM的Litenet。與之相對應(yīng)的無盤方案也層出不窮,令人目不暇接,無盤站不能運(yùn)行Windows 98已成為過去,新的無盤啟動(dòng)機(jī)制反過來被用到了RPL中,使得RPL工作站上也可以運(yùn)行Windows 98了。與此同時(shí),微軟公司在其劃時(shí)代的產(chǎn)品Windows2000中將終端技術(shù)收為標(biāo)準(zhǔn)組件,加上第三方軟件Mateframe對終端的支持,使其可以在無盤DOS或無盤Windows3x下連接Windows2000 Server而形成所謂的純軟件Windows 2000 終端。目前在無盤技術(shù)方面有三個(gè)主流即:RPL無盤Windows98、PXE 無盤Windows 98系統(tǒng)和純軟件的Windows 2000 終端?梢钥闯鲈跓o盤組網(wǎng)方面用戶有了更多的選擇,而且無盤技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域更廣,幾乎所有有盤站能運(yùn)行的軟件在無盤站都能運(yùn)行。 4.3 三種主流無盤網(wǎng)絡(luò)的對比 標(biāo)準(zhǔn)WBT名氣最大,是軟件巨人微軟推出,捆綁在Windows 2000里面。它也是微軟針對嵌入式產(chǎn)品推出的重量級產(chǎn)品,微軟希望籍此在嵌入式產(chǎn)品市場中搶得壟斷地位。 標(biāo)準(zhǔn)WBT的優(yōu)點(diǎn)是對終端的硬件要求不高,只須運(yùn)行Windows CE以及處理一些簡單I/O動(dòng)作。不須對現(xiàn)有終端作更多改造升級或再投資,通常586機(jī)器即可滿足要求,無須硬盤,在網(wǎng)卡的bootrom中增加Windows CE或PCI槽中插一片帶Windows CE的DOS即可,終端的其它方面無須改動(dòng),保護(hù)現(xiàn)有投資。缺點(diǎn):對服務(wù)器硬件要求高,因?yàn)樗械慕K端運(yùn)行的應(yīng)用程序都在服務(wù)器上運(yùn)行,CPU及內(nèi)存資源消耗相當(dāng)大。同時(shí),由于Windows CE本身受限的缺陷,即“客戶機(jī)過瘦”,對各種外設(shè)的支持不足,相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序較難找到,多媒體方面的性能較弱。大型軟件的運(yùn)行速度較慢。由于微軟的慣例,客戶端只限于Windows CE設(shè)備,服務(wù)器須是Windows 2000服務(wù)器,從而大大限制了它的應(yīng)用場合。 MetaFrame國內(nèi)較少見,大家較為陌生,是美國Citrix公司開發(fā),支持16位,32位Windows PC,Windows終端,網(wǎng)絡(luò)電腦,Windows CE設(shè)備,及范圍很廣的非Windows終端,web 瀏覽器等。服務(wù)器端是MetaFrame Server,其實(shí)質(zhì)是用Windows 2000 Server上裝有MetaFrame服務(wù)端程序。服務(wù)器可以采用多個(gè)服務(wù)器群集的方式,但須指定一個(gè)主服務(wù)器(Master metal frame Server)由于客戶端程序可以跨平臺(tái)工作,所以在未來ASP中競爭更強(qiáng)。工作方式也與標(biāo)準(zhǔn)WBT極為相似,客戶端須自舉啟動(dòng)(不一定選擇Windows CE,可以用其它OS,包括DOS、UNIX等),然后可以透過ICA協(xié)議在服務(wù)器執(zhí)行應(yīng)用程序,服務(wù)器端也通過ICA傳輸用戶界面,包括運(yùn)行結(jié)果。服務(wù)器可以置在遠(yuǎn)端,然后終端通過ISDN,MODEN撥號,局域網(wǎng),甚至無線傳輸?shù)确绞,以ICA協(xié)議與遠(yuǎn)端的服務(wù)器通信。這與標(biāo)準(zhǔn)WBT相比有著很大的優(yōu)勢,意味著ASP供應(yīng)商可以透過Intenet提供應(yīng)用服務(wù)。MetaFrame還有一個(gè)工具很誘人,管理員可以遠(yuǎn)程操控客戶端界面,控制客戶端的鍵盤,鼠標(biāo)以及輸出界面。MetaFrame 的缺點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)WBT一樣,對服務(wù)器硬件資源要求較高。 實(shí)質(zhì)上,MetaFrame與 WBT的核心技術(shù)是將用戶界面程序與邏輯運(yùn)行程序剝離,邏輯運(yùn)行程序在服務(wù)器端運(yùn)行,用戶界面程序通過ICA或RDP協(xié)議傳輸?shù)娇蛻舳耍瑫r(shí)ICA或RDP將用戶交互響應(yīng)的信息(如鍵盤,鼠標(biāo)操作等)送回至邏輯運(yùn)行程序處理。但客戶端系統(tǒng)的自舉還須靠本地原有的OS如Windows CE等完成,故嚴(yán)格而言,并不算是遠(yuǎn)程啟動(dòng)技術(shù)。 PXE是真正意義上的遠(yuǎn)程啟動(dòng)技術(shù)。PXE是Intel公司開發(fā),雖然推出時(shí)間不短,但真正有價(jià)值的應(yīng)用卻是今年內(nèi)才體現(xiàn)。據(jù)網(wǎng)站記載,國內(nèi)DTK公司,長城電腦都已成功在Intel PXE技術(shù)上研發(fā)Windows 98無盤工作站,并在教育系統(tǒng)中大力推廣。 工作站具有一個(gè)帶有Intel PXE bootrom的網(wǎng)卡或集成到BIOS的英特爾PXE代碼。當(dāng)一個(gè)終端啟動(dòng)后,服務(wù)器的操作系統(tǒng)(OS)將被加載至其內(nèi)存中。在遠(yuǎn)程啟動(dòng)軟件外接附件的幫助下,服務(wù)器操作系統(tǒng)遠(yuǎn)程啟動(dòng)服務(wù)可以支持學(xué)生站運(yùn)行Windows 95和Windows 98。當(dāng)終端啟動(dòng)時(shí),PXE代碼將從服務(wù)器檢索啟動(dòng)和配置軟件,這一過程就是遠(yuǎn)程啟動(dòng)。 與終端技術(shù)不同的是,PXE運(yùn)行應(yīng)用程序用到的是本地的資源,及內(nèi)存,只是相當(dāng)于硬盤由網(wǎng)絡(luò)代替了,服務(wù)器的負(fù)荷也大為減少,配置要求相對較低,這是比WBT先進(jìn)的一大優(yōu)點(diǎn)。由于工作站上運(yùn)行的是真正的Windows 98,所以支持的應(yīng)用軟件十分豐富。工作站加上硬盤后就變成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的PC機(jī),可以在其它場合應(yīng)用,從而保護(hù)了客戶的投資。可惜的是,PXE現(xiàn)在還不支持撥號,ISDN等方式,因而不能透過Internet實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程啟動(dòng),因此作為ASP工具不太合適。但如果應(yīng)用于電子教室,辦公室,酒店,網(wǎng)吧,證券等場合則相當(dāng)具有競爭力。在速度方面,與終端不相上下,但在多媒體方面,PXE占優(yōu)勢。 綜上所述,三者各具優(yōu)勢,用戶可根據(jù)自身的需求選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)和產(chǎn)品。一般而言,若ASP,遠(yuǎn)程教育選擇Metal frame最為合適,局域網(wǎng)場合選用PXE較為合適,而PDA,手持設(shè)備等則選Windows CE為佳。 PXE與RPL在運(yùn)行應(yīng)用程序所使用的資源除硬盤外,都是本地的資源,從其運(yùn)行模式來看兩者有很多相似之處,但內(nèi)核是截然不同的,以下從幾個(gè)方面進(jìn)行比較: ¨ 發(fā)展前景 PXE:Intel新推出的軟件,從理論上來講應(yīng)該是很先進(jìn)的,盡管還存在一些問題,但其優(yōu)越的一面已經(jīng)在應(yīng)用中得到了充分的體現(xiàn),而且Intel公司還將繼續(xù)提供這方面的支持,并且公開源碼,相信以后會(huì)更加改進(jìn)。 RPL:Microsoft產(chǎn)品,已經(jīng)很成熟了,而且許多愛好者都比較熟,技術(shù)資料到處都是,但Microsoft已經(jīng)放棄了此產(chǎn)品開發(fā)與支持,不會(huì)再有更新的升級產(chǎn)品了。 ¨ 工作站啟動(dòng)速度 從少量機(jī)器來看,PXE與RPL似乎沒有太多的區(qū)別,但如果機(jī)器數(shù)量較多,PXE會(huì)快一些,其原因主要是RPL采用NETBEUI通信協(xié)議,若傳送過程中有錯(cuò)誤幀,RPL會(huì)要求整個(gè)數(shù)據(jù)包重發(fā),而PXE采用基于TCP/IP的MTFTP(多點(diǎn)傳送)的通信協(xié)議,若在傳送過程中有錯(cuò)誤幀,PXE并不是將整個(gè)數(shù)據(jù)包重發(fā),只是將某一出錯(cuò)線程的數(shù)據(jù)重發(fā),這樣使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的啟動(dòng)的速度加快。在工作站較多的情況下,出錯(cuò)的概率較高,因此在這種情況下啟動(dòng)速度的差別較大。 ¨ 安裝方面 PXE安裝是基于本地上傳的,也就是說,只要在一個(gè)工作站上安裝好一臺(tái)有盤工作站,然后通過上傳軟件,將整個(gè)硬盤上傳服務(wù)器的一個(gè)共享目錄下,安裝步驟比較少,整個(gè)過程也很簡單,安裝成功率很高。傳統(tǒng)方式下的RPL Windows 95無盤站的安裝過程十分繁瑣,且很容易出錯(cuò),安裝成功率很低。目前的RPL技術(shù)吸取了PXE的本地上傳方式,使安裝的方法接近PXE的安裝,但需掌握RPL和PXE兩項(xiàng)技術(shù)才能進(jìn)行安裝。當(dāng)然目前出現(xiàn)的許多RPL98的安裝工具,給安裝無盤RPL Windows 98帶來方便。 ¨ 運(yùn)行速度 PXE要快一些,特別是在運(yùn)行一些大的應(yīng)用軟件或上網(wǎng)時(shí)更加明顯,主要原因是由于PXE的默認(rèn)協(xié)議為TCP/IP。而在低配置無盤網(wǎng)絡(luò)中,RPL無盤Windows 95要快一些。 ¨ 日后維護(hù)方面 PXE和改良的RPL在日后的維護(hù)方面十分方便,軟件的維護(hù)量極低,所需的維護(hù)只是升級應(yīng)用軟件,刪除客戶機(jī)無用文件。若一段時(shí)間不用應(yīng)用程序,且硬盤作好磁盤配額,那么在這段時(shí)間內(nèi)可以作到軟件零維護(hù),對機(jī)房管理人員來說可以說是一個(gè)解放。傳統(tǒng)的RPL網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)量極大,客戶機(jī)可以輕意的破壞系統(tǒng),雖然可以通過各種手段加以限制,但無法從根本上解決,而且由于各種限制的存在使Windows 界面面目全非。 ¨ 硬件兼容性 PXE軟件可以大多數(shù)的網(wǎng)卡和主板,但PXE的啟動(dòng)芯片支持的網(wǎng)卡并不多,對主板的BIOS要求為AWORD的,其它的BIOS版本則有不兼容的現(xiàn)象,這是目前制約PXE發(fā)展的重要因素。RPL的硬件兼容性則很好幾乎所有的網(wǎng)卡和主板都能支持。 三種主流無盤網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(四種方案)對比如表4.1所示。 表4.1 四種無盤啟動(dòng)技術(shù)的比較表
作平臺(tái) Windows2000 Server Windows2000 Advance Server Windows NT 4.0 Server Windows2000 Advance Server Windows2000 advance Server 無盤Windows 95工作站 無盤Windows 98工作站 無盤Windows95工作站 無盤Windows98工作站 教學(xué)網(wǎng)絡(luò),游戲網(wǎng)等 教學(xué)網(wǎng)絡(luò)、游戲網(wǎng) 本文出自:億恩科技【1tcdy.com】 服務(wù)器租用/服務(wù)器托管中國五強(qiáng)!虛擬主機(jī)域名注冊頂級提供商!15年品質(zhì)保障!--億恩科技[ENKJ.COM] |