無盤網絡的常識

一、“無盤網絡”的簡介 

  無盤網絡，就是有硬碟的伺服器和無盤但有無盤啟動晶片的無盤工作站組成的計算機網絡。它的伺服器同我們通常網絡中的伺服器一要，配置較高檔，擁有高頻的處理器、較大的記憶體和高速的硬碟等。而無盤工作站則是沒有硬碟的，但有一塊帶遠端啟動晶片的網卡。用這一塊晶片再結合伺服器所提供的遠端啟動服務，就可以在無盤工作站實作無需硬碟，但仍然能運作作業系統以及各種應用程式。

  在無盤網絡中，工作站需要依靠啟動晶片（BootRom）中寫入的代碼完成無盤啟動。對于PXE網絡，還需要在啟動晶片中寫入相關的PXE代碼。

  要注意的是：啟動晶片必須跟相應的網卡型号（8029、8139等）和啟動方式（RPL、PXE）對應。以8139系列網卡為例，完整描述是：8139網卡所使用的PXE無盤啟動晶片。

  有些啟動晶片寫入了RPL和PXE兩種代碼，此時在系統自檢後會有一行

“Press Shift-F10 to configure........”提示，按“Shift+F10”鍵進行設定即可。

  另外，有些主機闆中已經內建了網卡和相應的啟動代碼，這種工作站上就不再需要啟動晶片了。也可自己将啟動代碼寫入到工作站主機闆的“BIOS”中去。需要說明的是伺服器網卡不需要插啟動晶片。

二、“無盤網絡”的發展

  前些年所使用的網絡作業系統大多以 Novell NetWare 為主，工作站以 IPX 方式登入，當時組建的無盤網絡被稱為：IPX 無盤網絡。IPX 無盤網絡的運作環境以 DOS 為主，主要用于教學網絡。

  随着 Microsoft 公司推出了 windows NT 4.0 server 及網絡版 windows 95（包含了網絡安裝指令 Netsetup），以 RPL （Remote Initial Program Load，遠端初始化程式加載）方式登入的無盤網絡漸漸流行起來。但是，由于 windows 98不再提供 Netsetup 指令，是以，windows 98在前些年始終無法運作在無盤工作站上。

  到了2000年，随着 Intel、3Com、QUALSTEM 等公司的介入，無盤技術得到飛速發展。大量高品質的無盤軟體不斷出現，如：Intel PXE PDK、3Com DABS、3 Com 虛拟硬碟和QUALSTEM 的 Litenet 等。與此同時，出現了各種各樣的無盤方案。至此，無盤工作站不能運作windows 98的現象已成為曆史。

  此外，由于微軟公司在其windows server 2003 中将終端應用程式收為了标準元件，并且無盤工作站能在無盤 DOS 或 windows 3.x下連接配接 windows server 2003 ，進而使無盤工作站成為 windows server 2003 的終端。

三、“無盤網絡”的優點

  顯而易見，省錢是無盤網絡最吸引人的一個地方。因為一個硬碟的價格動辄幾百元，而一塊尋常的遠端啟動晶片的價格僅僅幾元。其次，無盤網絡的所有重要檔案都集中在伺服器上，無盤工作站隻是作為一個發送請求和顯示結果的平台。這樣的網絡架構易于進行網絡控制和集中管理。

  就本質而言，無盤網絡與區域網路并無不同，它隻是區域網路的一種類型。各種區域網路的建構方案基本上都适合無盤網絡。但是，無盤網絡中的工作站不具備獨立工作的能力，在硬體與軟體的設定上也與普通區域網路有所不同。

四、“無盤網絡”的種類

  現在流行的遠端啟動技術主要有RPL、PXE兩種。其中，PXE（Preboot Execution Environment 預啟動執行環境）是RPL（Remote Initial Program Load 遠端初始程式加載）的更新品。兩者各有千秋，但PXE的發展前景最被看好。

  在無盤網絡剛剛興起的時候，最流行的無盤網絡通常是“NetWares”與“Windows NT”的無盤工作站。他們都是使用“RPL”（Remote Initial Program Load）技術來實作遠端引導。然而，這種技術隻能引導無盤DOS、Windows 95作業系統，想要引導無盤 win 98作業系統，就是使用“PXE”（Prboot 障礙Execution Environment）技術。

兩者差別：

RPL：

  是根據網卡上的ID号（MAC實體位址）所組成的幀向伺服器發出遠端引導請求，而伺服器那裡早已有了這個ID資料，比對成功則遠端引導無盤工作站啟動，這是一種靜态位址。（更詳細的自己可以搜尋）

PXE：

  是根據伺服器端收到的MAC位址，利用它的DHCP服務給這個MAC位址指定一個IP位址，每次重新啟動可能同一台無盤工作站得到的IP位址同上次的IP位址不一樣，實作動态配置設定位址。

  還有不同之處是：RPL 是靜态路由，PXE 是動态路由。同時，由于PXE采用的是TCP/IP通信協定，因而可以可靠地與Internet 連接配接。

另外PXE還具有以下幾點優點：

（1）PXE技術支援windows、Linux 遠端啟動，現有的各種應用軟體都能得到

  非常好的應用。

（2）操作維護非常簡便。不管網絡中有多少個工作站（10台還是100台），系統

  和應用軟體隻有一套。如果希望更新系統或安裝新軟體，使用者中需利用有盤

  工作站安裝一次，并利用 Litenet 将其上傳到伺服器即可，此後網絡中的

  所有無盤工作站都可以使用了。但是，對于RPL無盤網絡來說，使用者必須對每

  台工作站執行一遍安裝工作。

（3）在網絡中增減工作站非常友善，使用者隻需簡單修改一下伺服器中的

  Netnames.db 檔案即可。

（4）網絡安全性得到了提高。由于對使用者的權限是在伺服器上設定的，是以，用

  戶隻能在自己的目錄下随便操作，而無法更改系統。

五、“無盤網絡”的基本原理

  1、“無盤網絡”啟動的前提條件

  (1)一個标志識别号；（當多台無盤工作站同時啟動時，每台都需要有惟一的識别号，不然，這台機器在網

  絡中就沒有能識别其身份的辨別）

  (2)某個作業系統的映象檔案；（如：DOS、windows系統。遠端作業系統引導“boot”所必需的檔案）

  (3)伺服器上有可供無盤工作站遠端存取的檔案空間。

  2、引導過程

  客戶機開機自檢結束後，控制權交由網卡的啟動晶片（BootROM），然後 BootROM 以不同形式向伺服器發出啟動請求。是以，與普通區域網路中使用的網卡有所不同，無盤網絡中使用的網卡必須帶有 BootROM 晶片。 

  當無盤工作站啟動後，其網卡上的啟動晶片會廣播一個Find幀，也可稱為：引導請求幀，該幀中包含有客戶機的網卡号（即：MAC位址）。

  伺服器遠端啟動服務收到客戶機的“Find”廣播幀後，根據幀中所帶的網卡号，檢查遠端啟動資料庫中是否有該卡号的配置記錄。如果不存在這個記錄，則引導過程不能繼續。如果此無盤工作站的記錄已經存在，遠端啟動服務會發送一個“Found”幀。同樣，這個幀中包含了伺服器的網卡号，也就是伺服器端的“MAC”位址。

  接着伺服器調用“BootP”（bootprotocol無盤95使用）或者DHCP，來處理無盤工作站的MAC位址。

  無盤工作站收到伺服器的這個響應會提供給無盤工作站如下一些資訊:伺服器配置設定給無盤工作站的機器名字、IP位址、伺服器的IP位址等。接下來，無盤工作站發送一個幀給伺服器，以請求傳送遠端啟動所需的檔案。當伺服器收到幀後，會根據其遠端啟動資料庫中的無盤工作站記錄查找對應的啟動塊（就是bootblock），将無盤工作站所需的啟動檔案傳送給無盤工作站（就是啟動所需的系統映像檔案）。

  無盤工作站接收到完整的啟動檔案後，就開始執行檔案中的啟動程式，将執行點轉向啟動塊的入口，開始遠端引導作業系統。這時，又要用到另外一個Internet協定 —— TFTP（Trivial File Transfer Protocol）.

注：如果組建的無盤網絡的類型不同，網卡 BootROM 晶片的内容

  也所差別。

  無盤工作站上，不同的作業系統有不同的遠端引導啟動檔案，但基本都是按照以上幾步來處理的。

六、現在微軟的windows server 2003 系統已經出市有段時間啦，下面就在

  介紹一下 server 2003 無盤網絡終端的特點。

  windows server 2003 無盤網絡終端英文名稱 windows Based Terminal —— WBT ，它是windows server 2003/Advanced server中推出的一項标準服務。

  在WBT中，客戶機的功能非常簡單，它隻用于基本的資訊輸入和輸出。也就是說，客戶機隻相當于一個簡單的輸入/輸出裝置，所有應用軟體的安裝、配置、運作和存儲都是在伺服器上進行的。此外，終端擁有标準的windows 風格。

  WBT 的啟動方法與 RPL、PXE 類似，隻是在啟動 RPL 或者 PXE 需要安裝由微軟體提供的一個連接配接程式，或者由第三方提供的運作于DOS、windows 3.x或 windows 95/98環境的連接配接程式。為了友善起見，使用者可将連接配接指令增加到 DOS 工作站的批理檔案或 windows 的啟動組中，進而可以在開機後自動啟動 windows server 2003 終端服務。

七、網卡的種類

最常見的網卡的分類方法有三種：

 一、按總線分，可分為ISA網卡、PCI網卡兩類；

 二、按接口分，可分為BNC網卡、RJ45接口卡兩類；

 三、按型号分，可分為8019、9008、8139、8029系列；

  一般來說，8019、9008等系列ISA網卡都屬于NE2000相容系列，而PCI網卡則需要通過其主要晶片上所辨別的内容來确定其具體型号。

  至于某些主機闆上內建的網卡，一般來說，均可看作帶RJ45口的PCI網卡，至于具體型号需要看主機闆說明書上介紹的。

八、“無盤網絡”建構要點

通過了解無盤工作站的啟動過程，可以将無盤網絡的特點歸納為以下幾點：

（1）無盤工作站中的網卡必須帶有啟動晶片（BootROM）。如果無盤網絡的類型

  不同，網卡啟動晶片也不同。

（2）無盤工作站對伺服器的依賴很大，要求伺服器的性能最好高一點。

  例如：CPU：Pentium 3 或 Pentium 4 （以上更好）

  硬碟：20 GB 以上

  記憶體：256 MB 以上

（3）建構無盤網絡的很大原因是為了節約成本，無盤工作站的價格當然是越低越

  好。例：CPU：Pentium 586、AMD K6 都可以，記憶體則應根據運作何種

  軟體而定。此外，在很多情況下，人們建構無盤網絡的目的主要用于改造舊

  機房，進而充分利用現有的一些陳舊裝置（如：386、486，甚至286計算

  機）。

（4）現在集線器、雙絞線和網卡的價格都已非常低，建議最好建構以雙絞線為通

  信媒體，速率為 100Mbit/s 的 100Base T 星型網。當然，如果網絡中

  的計算機很少（少于10台），也可建構以細纜為通信媒體、資料傳輸速率為 

  10Mbit/s 的 10Base 2 總線型網絡。此時由于省去了集線器，成本更

  低。

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