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[摘要]从实践的角度出发论述PXE远程启动技术和GHOST软件相结合在机房恢复系统中的应用，并详细介绍基于PXE技术的网络克隆操作。
[关键词]网络克隆 PXE GHOST TFTPD32 ModiIP
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0920048－02
计算机实验教学在高校人才培养中起着重要的作用, 只有保证计算机系统的完好, 才能谈得上实验教学的正常运行。由于计算机机房规模的迅速扩大、使用频率的日益增高以及病毒的攻击或其它因素影响导致系统瘫痪,机房系统维护的难度越来越大，如何有效维护机房系统是每一个机房管理员必须面对的问题。
面对机房的计算机系统维护这一难题，客户端基于PXE技术网络启动的网络克隆提供了一个较好的解决方法。
一、PXE技术原理
PXE是Preboot Execution Environment的缩写,是RPL的升级品。它们的不同之处为：RPL是静态路由，PXE是动态路由。RPL是根据网卡上的ID号加上其它的记录组成的一个帧向服务器发出请求，而服务器那里早已经有了这个ID数据，匹配成功则进行远程启动；PXE则是根据服务器端收到的工作站MAC地址，使用DHCP服务给这个MAC地址指定一个IP地址，同一台客户端每次重新启动可能会被分配不同的IP，即动态分配地址。下面以客户机引导过程说明PXE的原理：
1、当客户机开机后，PXE Boot ROM 获得控制权之前先做自我测试，然后以广播的形式发出一个请求FIND帧。
2、如果服务器收到客户机发出的请求，就会送回一个BOOTP/DHCP回应，内容包括客户机的IP地址，预设通讯通道及启动映像文件。否则，服务器会忽略这个请求。
3、客户机收到服务器发回的响应后则会回应一个FRAME，以请求传送启动所需文件。
4、之后，将有更多的讯息在服务器和客户机之间做应答，用以决定启动参数。BOOTPROM是通过TFTP协议从服务器下载启动映像文件的。
5、客户机使用TFTP协议接收启动文件后，将控制权转交给启动模块，引导系统，完成远程启动。
二、网络克隆的准备
建立完整的PXE网络Ghost环境需要：客户机支持PXE网络启动、TFTP服务器、DHCP服务器、支持网络启动的映像文件、Ghost服务端和客户端，需要的软件主要有:Ghost服务器版、3COM DABS、TFTPD32和ModiIP。
（一）配置客户机从网络启动
在客户机上修改BIOS的启动顺序，将第一启动设备设为“LAN”，如果是集成网卡还要在“Integerated Pripherals”中将“Onboard LAN Boot ROM”启用，部分品牌机还需要修改网卡的中断号才能实现PXE网络启动。常用的 RTL8139芯片的网卡，其PXE启动设置方式是：机器启动时根据屏幕提示按下Shift+F10，在启动类型中选择PXE，开启网络启动选项即可。
（二）安装网络克隆的服务器端
服务器可由一台运行Windows2000 或WindowsXP的计算机担任。在服务器上安装Ghost服务器版并安装3Com 的 DABS（Dynamic Access Boot Services）。
（三）制作启动映像文件
1、下载相应网卡的NDIS2驱动。Ghost企业版自带了许多网卡的驱动，如果计算机所用的网卡不在Ghost自带网卡驱动的列表范围内则从网上下载相应网卡的NDIS2驱动。
2、启动企业版GHOST，选择“Ghost boot wizard” →“TCP/IP Network Boot Image” →选择相应网卡的驱动，接下来都用默认设置，最后生成一个Boot.sys文件。
3、修改Boot.sys文件，启动3com boot services，选择“boot image editor”→“Edit an Existing file”→选择刚才生成的boot.sys文件，主要修改两个文件,分别是AUTOEXEC.BAT和NET目录下的PROTOCOL.INI。
AUTOEXEC.BAT文件内容修改为：
@echo off
SET TZ=GHO-08:00
prompt $p$g
\net\netbind.com
MOUSE.COM
echo Loading...
CD GHOST
GHOST.EXE -clone,mode=prestore,src=@MC1,dst=1:1 -sure rb
其中ghost.exe后面的参数是手动加上的，主要是设置客户机启动时为自动恢复镜像模式，指定了Ghost服务端的会话名称为1，恢复硬盘的第一个分区，克隆完成后自动重启客户机，可以根据实际的需要添加和修改参数。
NET目录下的PROTOCOL.INI文件内容修改为：
[protman]
drivername=PROTMAN$
[pktdrv]
drivername=PKTDRV$
bindings=nic
intvec=0x60
chainvec=0x66
[nic]
drivername = B57$
其中nic项drivername的内容为网卡的NDIS2驱动名称，应根据网卡的驱动程序文件名进行修改。
4、制作PXE启动文件，启动3com boot services，选择“boot image editor” →“Create a PXE menu boot file” →“Add” →选择刚才生成的boot.sys文件，保存为boot.pxe文件。
（四）配置dhcp和tftp服务器
打开tftpd32对dhcp server进行相关的设置，主要设置dhcp分配IP地址的范围和启动文件名，具体的设置如图１，然后在Settings里选中“PXE Compatibiity”。Tftp Server的设置使用Tftpd32的默认设置即可。将制作好的PXE启动文件boot.sys和boot.pxe放在tftp服务目录下。
（五）对客户机进行克隆后自动修改计算机名和IP地址的设置
网络克隆后存在要手动修改计算机名和IP地址的问题,经过实践,可以使用ModiIP软件来实现克隆后自动修改计算机名和IP地址。具体的实现过程如下：
1、先在服务器上启用Ｔftpd32的DHCP 服务。
2、按顺序逐台启动客户机（按顺序启动主要是为了便于规范计算机名）。
3、在服务器上导出 DHCP记录。
4、使用 MACList.EXE 处理 DHCP 记录，生成 MAC.INI 文件, MAC.INI 文件中存放着MAC地址、IP地址和计算机名的对应表,其主要内容如下：
[Config]
Gateway=192.168.209.1
Gwmetric=0
Mask=255.255.255.0
DNS1=222.172.200.68
DNS2=61.166.150.123
WorkGroup=WORKGROUP
[list]
001279AF6858=192.168.209.11,ZY001
001279AF68DF=192.168.209.12,ZY002
001279FD8962=192.168.209.13,ZY003
001279AF6961=192.168.209.14,ZY004
5、将 ModiIP.exe 和 MAC.INI 文件放在Ｃ盘根目录下，设置ModiIP添加至启动项。
6、网络克隆后客户机在启动时调用 ModiIP.exe 修改IP和计算机名等信息。
三、网络克隆的实现
1、在GhostCast Server上设置Session Name、Create Image、mage File、根据情况选择建立分区镜像还是硬盘镜像并选中Accept Clients，然后将装好系统的客户机从网络启动,客户机会启动Ghost客户端，在客户端的Ghost上选择“GhostCast” →“MultiCast”,输入会话名称，然后选择要建立镜像的分区或硬盘，等待一定时间后便可在Ghost服务端产生一个客户机的Ghost镜像文件。
2、在GhostCast Server上设置Session Name、Restor Image、Image File、根据ghost镜像文件的情况选择还原分区还是还原整个硬盘并选中Accept Clients，然后将所有客户机从网络启动，等所有客户机连上GhostCast Server后，选择Send开始网络Ghost还原客户机系统，网络克隆完成后客户机会自动重启并修改计算机名和IP地址。
四、小结
通过实际使用，在网络稳定的情况下，使用基于PXE技术的网络克隆，机房管理人员可以快速对同一配置的电脑进行系统维护和更新，提高了机房的管理效率，保证教学任务的正常进行。
参考文献：
[1]吴水清，网络克隆技术在机房管理中的应用．渝西学院学报（自然科学版），2005（3）：49-56.
[2]魏京旋，用Norton Ghost 8.0实现网络克隆．鞍山师范学院学报，2004-12,6（6）：80-82.
[3]郑宇，基于PXE技术的网络系统恢复应用研究．福建电脑，2006(5)：63-73.
作者简介：
颜绍猛，男，云南曲靖人，学士，助教， 研究方向：计算机、网络，主要从事计算机、网络的教学、管理及研究工作。
[关键词]网络克隆 PXE GHOST TFTPD32 ModiIP
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0920048－02
计算机实验教学在高校人才培养中起着重要的作用, 只有保证计算机系统的完好, 才能谈得上实验教学的正常运行。由于计算机机房规模的迅速扩大、使用频率的日益增高以及病毒的攻击或其它因素影响导致系统瘫痪,机房系统维护的难度越来越大，如何有效维护机房系统是每一个机房管理员必须面对的问题。
面对机房的计算机系统维护这一难题，客户端基于PXE技术网络启动的网络克隆提供了一个较好的解决方法。
一、PXE技术原理
PXE是Preboot Execution Environment的缩写,是RPL的升级品。它们的不同之处为：RPL是静态路由，PXE是动态路由。RPL是根据网卡上的ID号加上其它的记录组成的一个帧向服务器发出请求，而服务器那里早已经有了这个ID数据，匹配成功则进行远程启动；PXE则是根据服务器端收到的工作站MAC地址，使用DHCP服务给这个MAC地址指定一个IP地址，同一台客户端每次重新启动可能会被分配不同的IP，即动态分配地址。下面以客户机引导过程说明PXE的原理：
1、当客户机开机后，PXE Boot ROM 获得控制权之前先做自我测试，然后以广播的形式发出一个请求FIND帧。
2、如果服务器收到客户机发出的请求，就会送回一个BOOTP/DHCP回应，内容包括客户机的IP地址，预设通讯通道及启动映像文件。否则，服务器会忽略这个请求。
3、客户机收到服务器发回的响应后则会回应一个FRAME，以请求传送启动所需文件。
4、之后，将有更多的讯息在服务器和客户机之间做应答，用以决定启动参数。BOOTPROM是通过TFTP协议从服务器下载启动映像文件的。
5、客户机使用TFTP协议接收启动文件后，将控制权转交给启动模块，引导系统，完成远程启动。
二、网络克隆的准备
建立完整的PXE网络Ghost环境需要：客户机支持PXE网络启动、TFTP服务器、DHCP服务器、支持网络启动的映像文件、Ghost服务端和客户端，需要的软件主要有:Ghost服务器版、3COM DABS、TFTPD32和ModiIP。
（一）配置客户机从网络启动
在客户机上修改BIOS的启动顺序，将第一启动设备设为“LAN”，如果是集成网卡还要在“Integerated Pripherals”中将“Onboard LAN Boot ROM”启用，部分品牌机还需要修改网卡的中断号才能实现PXE网络启动。常用的 RTL8139芯片的网卡，其PXE启动设置方式是：机器启动时根据屏幕提示按下Shift+F10，在启动类型中选择PXE，开启网络启动选项即可。
（二）安装网络克隆的服务器端
服务器可由一台运行Windows2000 或WindowsXP的计算机担任。在服务器上安装Ghost服务器版并安装3Com 的 DABS（Dynamic Access Boot Services）。
（三）制作启动映像文件
1、下载相应网卡的NDIS2驱动。Ghost企业版自带了许多网卡的驱动，如果计算机所用的网卡不在Ghost自带网卡驱动的列表范围内则从网上下载相应网卡的NDIS2驱动。
2、启动企业版GHOST，选择“Ghost boot wizard” →“TCP/IP Network Boot Image” →选择相应网卡的驱动，接下来都用默认设置，最后生成一个Boot.sys文件。
3、修改Boot.sys文件，启动3com boot services，选择“boot image editor”→“Edit an Existing file”→选择刚才生成的boot.sys文件，主要修改两个文件,分别是AUTOEXEC.BAT和NET目录下的PROTOCOL.INI。
AUTOEXEC.BAT文件内容修改为：
@echo off
SET TZ=GHO-08:00
prompt $p$g
\net\netbind.com
MOUSE.COM
echo Loading...
CD GHOST
GHOST.EXE -clone,mode=prestore,src=@MC1,dst=1:1 -sure rb
其中ghost.exe后面的参数是手动加上的，主要是设置客户机启动时为自动恢复镜像模式，指定了Ghost服务端的会话名称为1，恢复硬盘的第一个分区，克隆完成后自动重启客户机，可以根据实际的需要添加和修改参数。
NET目录下的PROTOCOL.INI文件内容修改为：
[protman]
drivername=PROTMAN$
[pktdrv]
drivername=PKTDRV$
bindings=nic
intvec=0x60
chainvec=0x66
[nic]
drivername = B57$
其中nic项drivername的内容为网卡的NDIS2驱动名称，应根据网卡的驱动程序文件名进行修改。
4、制作PXE启动文件，启动3com boot services，选择“boot image editor” →“Create a PXE menu boot file” →“Add” →选择刚才生成的boot.sys文件，保存为boot.pxe文件。
（四）配置dhcp和tftp服务器
打开tftpd32对dhcp server进行相关的设置，主要设置dhcp分配IP地址的范围和启动文件名，具体的设置如图１，然后在Settings里选中“PXE Compatibiity”。Tftp Server的设置使用Tftpd32的默认设置即可。将制作好的PXE启动文件boot.sys和boot.pxe放在tftp服务目录下。
（五）对客户机进行克隆后自动修改计算机名和IP地址的设置
网络克隆后存在要手动修改计算机名和IP地址的问题,经过实践,可以使用ModiIP软件来实现克隆后自动修改计算机名和IP地址。具体的实现过程如下：
1、先在服务器上启用Ｔftpd32的DHCP 服务。
2、按顺序逐台启动客户机（按顺序启动主要是为了便于规范计算机名）。
3、在服务器上导出 DHCP记录。
4、使用 MACList.EXE 处理 DHCP 记录，生成 MAC.INI 文件, MAC.INI 文件中存放着MAC地址、IP地址和计算机名的对应表,其主要内容如下：
[Config]
Gateway=192.168.209.1
Gwmetric=0
Mask=255.255.255.0
DNS1=222.172.200.68
DNS2=61.166.150.123
WorkGroup=WORKGROUP
[list]
001279AF6858=192.168.209.11,ZY001
001279AF68DF=192.168.209.12,ZY002
001279FD8962=192.168.209.13,ZY003
001279AF6961=192.168.209.14,ZY004
5、将 ModiIP.exe 和 MAC.INI 文件放在Ｃ盘根目录下，设置ModiIP添加至启动项。
6、网络克隆后客户机在启动时调用 ModiIP.exe 修改IP和计算机名等信息。
三、网络克隆的实现
1、在GhostCast Server上设置Session Name、Create Image、mage File、根据情况选择建立分区镜像还是硬盘镜像并选中Accept Clients，然后将装好系统的客户机从网络启动,客户机会启动Ghost客户端，在客户端的Ghost上选择“GhostCast” →“MultiCast”,输入会话名称，然后选择要建立镜像的分区或硬盘，等待一定时间后便可在Ghost服务端产生一个客户机的Ghost镜像文件。
2、在GhostCast Server上设置Session Name、Restor Image、Image File、根据ghost镜像文件的情况选择还原分区还是还原整个硬盘并选中Accept Clients，然后将所有客户机从网络启动，等所有客户机连上GhostCast Server后，选择Send开始网络Ghost还原客户机系统，网络克隆完成后客户机会自动重启并修改计算机名和IP地址。
四、小结
通过实际使用，在网络稳定的情况下，使用基于PXE技术的网络克隆，机房管理人员可以快速对同一配置的电脑进行系统维护和更新，提高了机房的管理效率，保证教学任务的正常进行。
参考文献：
[1]吴水清，网络克隆技术在机房管理中的应用．渝西学院学报（自然科学版），2005（3）：49-56.
[2]魏京旋，用Norton Ghost 8.0实现网络克隆．鞍山师范学院学报，2004-12,6（6）：80-82.
[3]郑宇，基于PXE技术的网络系统恢复应用研究．福建电脑，2006(5)：63-73.
作者简介：
颜绍猛，男，云南曲靖人，学士，助教， 研究方向：计算机、网络，主要从事计算机、网络的教学、管理及研究工作。