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pxe预启动执行环境原理?

概念

PXE代表"Preboot eXecution Environment",是一种网络协议,允许计算机通过网络启动操作系统。这使得计算机无需本地存储设备,而是通过网络从服务器获取操作系统镜像,从而方便集中管理和部署操作系统。

工作原理

PXE工作原理如下:

  1. 准备工作: 在网络中设置一个PXE服务器,其中包含了要引导的操作系统镜像、引导程序和其他必要的文件。

  2. 客户端请求: 当计算机启动时,它会在本地存储设备中找不到引导程序时,发送一个DHCP请求以获取IP地址和PXE服务器的信息。

  3. DHCP回应: DHCP服务器会回应计算机的请求,分配一个IP地址,并提供PXE服务器的IP地址和引导文件的文件名。

  4. TFTP下载: 计算机根据DHCP服务器提供的PXE服务器的IP地址,使用TFTP(Trivial File Transfer Protocol)从PXE服务器下载引导程序(通常是一个PXE bootloader)和其他所需文件。

  5. 引导程序执行: 下载完成后,计算机执行引导程序。引导程序会根据配置和用户选择,进一步与PXE服务器通信,决定要引导的操作系统镜像。

  6. 操作系统镜像下载: 根据引导程序的指示,计算机从PXE服务器下载指定的操作系统镜像。

  7. 操作系统启动: 操作系统镜像下载完成后,计算机会加载并启动操作系统,完成启动过程。

总之,PXE的流程涉及通过DHCP和TFTP与PXE服务器通信,下载引导程序和操作系统镜像,最终实现计算机的网络引导。这种方法在大规模部署和维护操作系统时非常有用,因为它可以减少本地设备的依赖,简化操作系统更新和管理过程。

历史

由Intel开发的网络引导协议,旨在简化计算机的远程部署和维护。以下是PXE的历史概述:

1.	1990年代初: 在计算机网络的发展初期,远程管理和部署计算机操作系统变得越来越重要。Intel于1999年首次发布了PXE标准,旨在解决远程引导的问题。
2.	PXE 1.0: Intel在1999年发布了PXE 1.0规范,其中包括了基本的网络引导功能,允许计算机通过网络引导操作系统。
3.	PXE 2.0: 随着技术的发展,PXE 2.0于2002年发布,引入了更多的功能和改进,使远程部署和管理变得更加高效和灵活。
4.	PXE 2.1: 在2005年,PXE 2.1发布,带来了更多的安全特性和改进,包括数字签名支持和加密功能。
5.	PXE 2.1: 在2008年,PXE 2.1发布,引入了更多的IPv6支持和其他改进,以适应不断发展的网络环境。
6.	PXE 3.0: 在2011年,Intel发布了PXE 3.0规范,引入了更多的安全性和性能特性,以及对UEFI(统一可扩展固件接口)的更好支持。

随着时间的推移,PXE不断演进,逐渐成为网络管理和远程部署的关键协议之一。然而,随着UEFI的发展以及其他引导和部署技术的出现,PXE在某些情况下可能已经被更现代的解决方案所取代。尽管如此,PXE仍然在特定的场景和环境中得到广泛应用。

和bootloader关系

pxe和引导加载程序(bootloader)是在计算机启动过程中密切相关的两个概念,但它们是不同的组件。以下是它们之间关系的说明:
1. PXE: PXE是一种网络协议和标准,允许计算机通过网络引导操作系统。它允许计算机在没有本地存储设备或启动设备的情况下,通过网络从远程服务器获取引导加载程序和操作系统镜像。PXE在计算机启动过程中的早期阶段发挥作用,帮助确定从何处获取引导加载程序和操作系统。 2. 引导加载程序(Bootloader): 引导加载程序是一个软件组件,位于计算机的存储设备上,用于引导操作系统。当计算机启动时,引导加载程序是第一个被执行的代码。它的主要任务是初始化硬件、加载操作系统内核并传递控制权给操作系统。在使用PXE引导时,引导加载程序通常是从PXE服务器下载的,然后被加载并执行。不同的操作系统和启动方式可能使用不同的引导加载程序。总之,PXE是一种允许计算机通过网络引导操作系统的协议,而引导加载程序是一个位于计算机存储设备上的软件组件,负责初始化系统并引导操作系统。在使用PXE时,PXE协议帮助计算机获取引导加载程序,然后引导加载程序继续引导操作系统。

业务场景

PXE在许多业务场景中都有广泛的应用,特别是在大规模部署、维护和管理计算机系统时。以下是一些常见的PXE业务场景:

  1. IT管理和维护: PXE使IT管理员能够集中管理和维护大量计算机,无需逐个访问每台计算机。它可以用于远程部署操作系统、应用程序、驱动程序和更新,从而简化管理流程。

  2. 操作系统部署: PXE允许在没有物理媒体(如光盘或USB驱动器)的情况下,远程部署操作系统。这对于大规模部署新的操作系统实例、虚拟机或容器非常有用。

  3. 无状态计算: PXE可以与无状态计算结合,其中计算机从网络上获取操作系统和配置信息,无需本地存储。这种模式在虚拟化和云计算环境中有用,可以快速创建、启动和关闭计算资源。

  4. 教育和培训: 在教育机构和培训中心,PXE可以用于在实验室中快速配置和重置计算机,以便学生可以在不同的实验环境中学习。

  5. 网络安装和修复: 在没有可用物理介质的情况下,PXE可以用于网络安装和修复操作系统,这对于远程支持和故障排除很有用。

  6. 批量更新: 对于大规模部署的计算机,PXE可以用于批量更新操作系统、补丁和安全更新,确保所有计算机都保持最新状态。

  7. 生产环境: 在一些生产环境中,PXE可以用于配置和引导嵌入式系统、网络设备和服务器,从而简化部署和管理过程。

总之,PXE在需要集中管理、远程部署和大规模维护计算机系统的许多业务场景中都有用武之地。它可以大大提高效率,简化管理任务,并减少物理媒体的依赖。

综述

1请求ip pxe服务器ip
2ip pexip 文件名
3tftp下载pxeBootloader和必要文件
4启动pxeBootloader
5配置需要的os
6下载os
7启动os
Server
pxe服务器
包含os bootloder 文件
dhcp
usr

核心是通过dhcp时候获取到一个服务器
从这个服务器下载botloader
然后启动Bootloader后选择os下载安装

是一个网络老毛桃+雨林木风
简化了部署和依赖
打个比方 家里电脑要安装系统 不用制作U盘下载OS 直接配置网络启动 搭建一个远程服务
类似本地U盘和nas的便捷性

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