基于PXE的无盘Windows XP在计算机实验室的应用

基于pxe的无盘windows xp在计算机实验室的应用

　一、引言
　　高校计算机实验室是学校信息技术论文联盟http://教学主要场所，承担了大量的计算机系列课程实验教学工作，良好的实验教学环境是顺利进行教学的重要保证。目前高校计算机实验室面向广大学生开放，具有使用人数多、使用频率高的特点，计算机不光要承受长时间连续正常运作的压力，并且要承受学生在学习和使用过程中对计算机软硬件的损坏以及病毒的攻击。因此，如何有效地利用现有资源对计算机实验室进行升级、管理和维护，保证计算机实验室良好的运行速度和稳定性，是广大计算机实验管理人员面临的问题。
　　参考文献[1]叙述了实验室机房设备管理、机房制度和设备维护，并阐述了硬盘还原卡的选择和使用；参考文献[2]提出制度与技术并行的管理模式。为了保护系统和硬盘数据不被破坏，参考文献[1]和参考文献[2]中均提到采用硬盘还原卡技术，这也是目前计算机实验室广泛采取的一种计算机系统保护方式。通过还原卡可以防止硬盘数据（主要是系统分区）被修改，包括学生的恶意操作和病毒的攻击。另外，还原卡还可以实现一对多的网络同传，降低实验室系统安装与维护工作量。但是，用还原卡对系统进行维护在实际使用中还存在一些问题：
　　（1）密码问题。一般的还原卡都有密码设置，由于各类还原卡的初始密码都非常简单，如果实验室管理员疏忽和上机学员“恶意攻击”，很容易造成密码丢失或被改动，这将给维护工作带来极大的不便，有时甚至要报告还原卡厂商维修。wwW.lw881.com
　　（2）硬件配置不一致问题。还原卡的网络同传功能要求发射端和接收端的硬件配置与型号完全一致，否则将会带来严重的后果。譬如主板或硬盘型号不同的计算机网络同传后，所有接收端的计算机将无法启动，此时若无法设置还原卡参数，那么就只能报还原卡厂商维修了。还原卡对于非法操作而引起的故障难以避免，比如强行断电最容易损坏硬盘，轻则丢失数据，重则造成物理损坏，不得不更换硬件，硬件更换容易造成硬件配置与型号与原来的配置和型号不一致，从而无法进行网络同传。特别是在旧机房中，这种硬件配置与型号不一致现象极为普遍。
　　（3）还原卡病毒也可使还原卡完全失去作用。计算机实验室中的电脑系统故障很多都是由于系统硬盘软件或应用软件被破坏造成的，通常使用还原卡进行系统备份与恢复来消除故障。若学生操作的计算机上不安装系统软件和应用软件，而把所有的软件安装在服务器上，通过服务器启动工作站的方式，这样可以防止学生有意或无意对系统的破坏。因此本文提出在计算机实验室采用基于pxe的无盘windows xp启动有盘工作站的“无盘”与“有盘”相结合的管理方式，不仅可以很好地解决以上提出的问题，而且系统安装与升级、管理与维护非常方便，实验室管理员工作量大大地减少。
　　二、pxe简介
　　ｐｘｅ（ｐｒｅｂｏｏｔ ｅｘｅｃｕｔｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，远程引导技术）是由ｉｎｔｅｌ公司开发的最新技术，是ｒｉｐｌ（ｒｅｍｏｔｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｐｒｏｇｒａｍ ｌｏａｄ，远程启动服务）的技术升级。它工作于ｃｌｉｅｎｔ／ｓｅｒｖｅｒ的网络模式，支持工作站通过网络从远端服务器下载映像，并由此支持来自网络操作系统的启动过程。其启动过程中，终端要求服务器分配ｉｐ地址，再用ｔｆｔｐ（ｔｒｉｖｉａｌ ｆｉｌｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）或ｍｔｆｔｐ（ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｔｒｉｖｉａｌ ｆｉｌｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）协议下载一个启动软件包到本机内存中并执行，由这个启动软件包完成终端基本软件设置，从而引导预先安装在服务器中的终端操作系统。
　　三、pxe无盘windows xp启动有盘工作站的管理方式
　　通常计算机实验室在使用硬盘还原卡的过程中，每台计算机都必须安装系统及需要使用的各种软件，将硬盘空间划分为若干个分区，一般只对系统盘进行保护，设置为每次还原，而对于非系统盘，根据具体情况设置为不还原或每月固定日期还原。这样既保护了系统，又能保存学生的实验结果及一些重要的文件。为了减少每台计算机系统各种软件安装的工作量，目前采用了ghost克隆母盘的方式，即先在一台机上安装所需的操作系统、应用软件，并设置好所需各方面参数，运行检验无误后，以此机的硬盘为母盘，用ghost软件作为桥梁克隆到别的机器的硬盘上；若实验室中所有计算机的硬件配置完全一致，也可采用还原卡的网络同传功能完成软件的安装。
　　基于pxe的无盘windows xp启动不要求计算机的硬件配置完全一致，也不需要在每台计算机上安装各种软件，只需要在一台计算机上安装所需要所有的系统软件和应用软件，并将这台计算机作为服务器，网络上的工作站都无须安装软件，由服务器控制和管理整个实验室计算机工作站的正常启动和运行。这就是无盘启动的涵义。无盘启动并不意味着每台工作站一定要求没有硬盘，该技术完全适用于有硬盘的工作站，故本文提出基于pxe的无盘windows xp启动有盘工作站的“无盘”与“有盘”相结合的管理方式：从服务器控制工作站工作的角度而言，工作站是“无盘”的；从工作站本身的硬件配置而言，工作站是“有盘”的，并且工作站的硬盘可以完全供学生使用，用于保存学生的实验数据和重要文件。学生还可以根据具体的需要在工作站安装各种学习软件，进行个性化的学习，满足学生多种需求，这一点对开放式收费机房很重要。服务器对工作站完全支配，可以定期对工作站硬盘数据进行拷贝、清除等操作。
　　1.pxe无盘windows xp的安装
　　要想安全稳定地运行无盘windows xp必须要有一个稳定的网络环境，可以根据网络规模和要求选择合适的网络拓扑结构构建计算机网络，如图所示是一个典型的组网布线图。下面以锐起无盘xp为例详细讲述无盘windows xp的安装。
　　（１）安装主服务器
　　１）将ｗｉｎｄｏｗｓ ２００３企业版安装在服务器的ｃ盘，并且所有分区都采用ｎｔｆｓ格式；
　　２）配置好ｔｃｐ／ｉｐ协议，将服务器的ｉｐ地址设为“１９２.１６８.１.２５４”，子网掩码“２５５.２５５.２５５.０”；其他均按默认方式进行安装。须注意的是，务必留出足够的空间以容纳无盘系统的磁盘映像文件、工作站临时文件以及还原点文件，并且这些文件所在的磁盘格式必须为ｎｔｆｓ；
　　３）在服务器上以默认方式安装锐起ｘｐ３.１的服务器端程序；
　　４）启动锐起的无盘管理器；
　　5）单击工具栏上的磁盘管理新增磁盘，添加一个名称为“system”的磁盘。
　　（２）加入模板工作站
　　打开锐起无盘管理器后单击新增按钮，新增名称为“wks001”的模板工作站、输入模板工作站网卡mac地址、ip地址、子网掩码、网关、工作站目录，并设置工作站磁盘“system”。单击确定按钮后，管理器里面会自动显示刚添加的工作站信息。添加完工作站后，然后在服务端管理器选中刚加入的模板工作站信息，单击“超级用户”按钮，选择磁盘“system”。