PXE(Preboot execution Environment,预启动执行环境)是一种网络引导技术,它允许计算机在没有本地操作系统的情况下通过网络启动,PXE主要用于无盘工作站和远程管理环境中,使得管理员可以远程部署、更新和维护计算机系统。
以下是关于PXE的详细解释:
1、背景
传统的计算机启动过程是:计算机首先加载BIOS(基本输入输出系统),然后从硬盘、光盘或U盘等存储设备中读取引导程序(如MBR或GRUB),最后加载操作系统,在某些情况下,如无盘工作站或远程管理环境中,计算机可能没有本地存储设备,因此需要一种可以在网络环境中启动计算机的方法,这就是PXE发挥作用的地方。
2、PXE工作原理
PXE工作原理如下:
当计算机开机时,它会发送一个广播消息,请求DHCP(动态主机配置协议)服务器分配IP地址和其他网络配置信息。
DHCP服务器收到请求后,会为计算机分配一个IP地址、子网掩码、网关和DNS服务器等信息,DHCP服务器还会向计算机发送一个PXE引导文件(通常位于tftp服务器上)。
计算机收到PXE引导文件后,会将其加载到内存中并执行,PXE引导文件会告诉计算机如何通过网络启动,例如从TFTP服务器下载一个内核映像文件和一个初始化RAM磁盘映像文件。
计算机从TFTP服务器下载所需的文件后,会使用这些文件启动一个最小化的操作系统环境(通常是一个基于Linux的系统),然后继续启动过程。
3、PXE应用场景
PXE主要应用于以下场景:
无盘工作站:在这种环境中,计算机没有本地存储设备,所有数据都存储在服务器上,用户通过连接到运行PXE的服务器来访问他们的桌面和应用程序,这样可以减少硬件成本和维护工作量。
远程管理:PXE可以用于远程管理计算机,例如通过KVM(键盘、视频和鼠标)切换器或虚拟化平台远程控制多台计算机,管理员可以在任何一台计算机上启动PXE,然后通过网络访问其他计算机进行维护和管理。
软件分发和安装:PXE可以用于批量部署和更新软件,管理员可以在PXE服务器上准备一个包含所需软件的镜像文件,然后通过网络将该镜像文件分发给多台计算机进行安装。
4、PXE与Bonding技术的结合
在某些场景下,为了提高网络性能和可靠性,可以使用绑定技术(如链路聚合或以太网通道)将多个网络接口组合在一起,在这种情况下,PXE客户端需要在绑定接口之间正确地选择要使用的接口,为此,可以使用DHCP选项82(Boot Server Selection)来指定要使用的PXE服务器。