Wie verwenden Sie den PXE-Boot (Preboot Execution Environment)?

Was ist PXE?

Was ist PXE? PXE ist die Abkürzung für Preboot Execution Environment. Es ist eine Methode zum Starten eines Terminalcomputers (Client) nur mit seiner Netzwerkkarte. Das Konzept von PXE stammt aus den frühen BOOTP/DHCP/TFTP-Protokollen und wurde 2015 Teil des UEFI-Standards.

Es basiert auf Standards und Sie können Open-Source-Software oder herstellerunterstützte Produkte verwenden, um es zu implementieren. PXE ist ein wichtiger Bestandteil der Rechenzentrumsinfrastruktur, da es Server oder Workstations automatisch über das Netzwerk konfigurieren kann.

Ein tiefes Verständnis des PXE-Stacks wird zugunsten irgendjemand kommen, der sich mit der Bereitstellung von Bare-Metal-Servern, eingebetteten Geräten und der Infrastruktur von IoT-Geräten beschäftigt.

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Auf der Clientseite benötigt es nur eine NIC, die PXE unterstützt und einen kleinen Satz von Industriestandard-Netzwerkprotokollen wie DHCP und TFTP verwendet. Nachfolgend finden Sie weitere Details zu NIC, DHCP-Server und TFTP-Server.

NIC

NIC bezieht sich auf Netzwerkschnittstellencontroller. Viele Netzwerkkarten der Verbraucherklasse verfügen nicht über PXE-Funktionen. Die NIC, die PXE unterstützt, ist der De-facto-Standard für Server auf Rechenzentrumsebene. Einige NICs, die PXE unterstützen, verwenden sogar Open-Source-PXE-Firmware.

DHCP

DHCP bezieht sich auf das Dynamic Host Configuration Protocol. Es gibt zwei Arten von Akteuren in DHCP - den DHCP-Server und den DHCP-Client. DHCP unterstützt eine Vielzahl von Optionen, die Netzwerk-Clients bereitgestellt werden können.

Normalerweise besteht sie jedoch aus der vom Client verwendeten IP-Adresse, der Standard-Gateway-Adresse und dem DNS-Server, der für die Namensauflösung verwendet wird. Für PXE ist es eine Option, die die IP-Adresse des Servers enthält, von dem Sie seine Startdatei herunterladen können.

TFTP-Server

TFTP bezieht sich auf das gängige Dateiübertragungsprotokoll (TFTP). Es ist ein einfaches UDP-basiertes Protokoll zum Abrufen oder Senden von Dateien. Seine Einfachheit eignet sich hervorragend für die Implementierung in einer Firmware-Umgebung mit begrenzten Ressourcen.

Aufgrund seiner einfachen Natur hat TFTP keinen Schnickschnack. Es unterstützt nur das Abrufen und Platzieren von Dateien. Es gibt keine Verzeichnisliste, daher müssen Sie den genauen Pfad der Datei kennen, die Sie herunterladen möchten. Außerdem gibt es keine Authentifizierung oder Autorisierung.

Obwohl TFTP in PXE-Umgebungen immer noch häufig verwendet wird, haben technologische Fortschritte dazu geführt, dass einige PXE-Implementierungen komplexere Protokolle wie HTTP oder ISCSI unterstützen.

PXE-Boot

Vorteile von PXE-Boot

In diesem Teil geht es um die Vorteile des PXE-Bootservers. Darüber hinaus können Sie auch wissen, wann Sie es verwenden müssen. Die Vorteile der Verwendung von PXE zum Booten des Servers sind wie folgt:

1. Für Client-Rechner sind Betriebssysteme und sogar Festplatten nicht erforderlich. Dann kann der Installateur weniger technisch sein.

2. Wenn ein Hardware- oder Softwarefehler auftritt, kann der Client-Computer neu gestartet werden. Es ermöglicht dem Administrator, das Problem zu diagnostizieren und möglicherweise zu beheben, und ist aufgrund der Automatisierung anfällig für Fehler.

3. Neue Computer können problemlos zum Netzwerk hinzugefügt werden, weil PXE herstellerunabhängig ist. Durch seine Verwendung kann die auf jedem Server verbrachte Zeit reduziert werden, und die Installationstools sind zentralisiert und einfacher zu aktualisieren.

Wenn Sie das System für mehrere Computer warten oder installieren möchten, ohne eine CD oder einen USB-Stick nacheinander in diese Computer einzulegen, können Sie den PXE-Boot versuchen, um das System zu installieren. Wenn Ihr Computer nicht richtig startet und durch Laden einer Image-Datei auf die interne Festplatte nicht gestartet werden kann, können Sie auch den PXE-Boot versuchen.

Wenn für den Client kein CD-ROM-Laufwerk oder USB-Anschluss verfügbar ist oder kein CD- oder USB-Abbild vorhanden ist, können Sie versuchen, mit dem PXE-Boot mehrere Client-Computer im LAN zu starten. Möglicherweise benötigen Sie diesen Beitrag – So aktivieren Sie Wake-on-LAN in Windows 10.

Wie funktioniert PXE-Boot?

Sehen wir uns jetzt an, wie der PXE-Boot funktioniert. Zuerst sollten Sie die DHCP-Server-/Bereichsoptionen 66 und 67 konfigurieren, bevor das PXE-Netzwerk bootet. Der PXE-Boot-Prozess startet, nachdem dem Client-Computer eine IP-Adresse zugewiesen wurde.

DHCP-Konfigurationsprozess

1. Der Client-Computer sendet ein „Discover“-Paket als Broadcast, das die Netzwerkkonfiguration anfordert. Der DHCP-Server empfängt dieses Paket.

2. Der DHCP-Server sendet ein „Angebotspaket“ an den Client. Nach der Analyse des Datenpakets werden dem Client Netzwerkparameter wie IP-Adresse, Subnetzmaske usw. zugewiesen.

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PXE-Boot-Prozess

1. DHCP wird vom Client benachrichtigt, dass er einen PXE-Server verwendet. Die IP-Adresse des Next Boot Servers Next Boot Server (Option 66) und der Boot-Dateiname (Option 67) werden vom Server an den Client gesendet.

2. Der Client kontaktiert den PXE-Boot-Server und fordert eine Boot-Datei an.

3. Der PXE-Server sendet die Startdatei über das Trivial File Transfer Protocol (TFTP) an den Client.

4. Im DHCP-Server können Sie die Optionen 66 und 67 unter Bereichs- oder Serveroptionen konfigurieren. Es hilft beim Laden und Starten der Startdatei des Client-Computers.

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Wie führt man den PXE-Boot von Windows 10 durch?

Gerade habe ich vorgestellt, wie PXE-Boot funktioniert. Sehen wir uns jetzt an, wie Sie den PXE-Boot von Windows 10 durchführen. Es stehen zwei Methoden zur Verfügung. Sie können eine nach Ihren Bedürfnissen auswählen.