使用PXE方式从网络快速安装操作系统

总第２５１期中国电化教育２００７．１２技术与应用

使用ＰＸＥ方式从网络快速安装操作系统

景元克

（郑州市第１０６中学，河南郑州４５００５２）

一、概述

技术的发展使得网络在教学中的作用越来越重要，校园网内电脑的数量日益增多，这无疑是一种好的现象，但是同时也给网络维护人员带来了巨大的工作量。在网络维护中经常遇到的棘手问题有：操作系统损坏、电脑运行缓慢、系统遭病毒严重破坏等，这些问题很难在原有系统上完美修复，这时快捷有效的办法就是重新安装操作系统。笔者在日常维护工作中安装系统的方法主要有三种。

最早安装系统的方法是用安装盘一步步安装，然后再逐个安装驱动程序，接着安装需要的软件，这几步完成需要两个多小时，最后还要对操作系统和部分软件进行升级。这种办法的缺点是耗时太长，特别遇到大规模病毒发作时，要同时安装多台电脑，效率很低。其优点就是可以针对单独的一台机器进行特殊设置，不过在学校的大规模应用环境中，这一优点价值并不高。

第二种安装系统的方法是用Ｇｈｏｓｔ镜像恢复系统。采用第一种方法完整安装系统后，用赛门铁克公司的Ｇｈｏｓｔ软件对系统进行备份，做成ＧＨＯ格式的系统镜像，再利用Ｅａｓｙｂｏｏｔ软件做成启动光盘，利用光盘进行系统恢复。这种方法的优点是集成驱动和大部分软件，安装速度快，大约十分钟就可以安装完一台电脑。缺点是需要用到光盘，而电脑用了两三年后光驱大多已经不能使用了，平时光驱用得较少，为了安装操作系统购买光驱也不值得，况且如果是笔记本电脑更换光驱也很麻烦。还有一个问题是刻录成光盘后，集成在里面的ＧＨＯ镜像就不能进行更新了。

第三种方法是ＰＸＥ网络安装。ＰＸＥ（ＰｒｅｂｏｏｔＥｘｅｃｕｔｉｏｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，预启动执行环境）指的是那些使得ＩＢＭ兼容计算机（经常是运行Ｗｉｎｄｏｗｓ系统）不需要硬盘或是启动软盘就能启动的方法。这种方法早在计算机具有内部磁盘驱动器的时代之前就已经开始发展。ＰＸＥ也能够用于从网络启动计算机，当前的台式电脑和笔记本电脑基本上都支持这一技术。

笔者学校的电脑光驱很多已经无法使用，为了给这些电脑安装系统，笔者进行了很长时间的学习和调研，比较了多种办法，最终确定用ＰＸＥ技术配合Ｇｒｕｂ４ＤＯＳ软件实现从网络启动来安装系统。这种方法和第二种方法一样，需要使用安装好的系统的Ｇｈｏｓｔ镜像，所以不用考虑驱动程序和常用软件的安装，恢复后即可使用。比第二种方法更优越的是，从网络安装比从光盘安装速度快，百兆局域网约五分钟就全部完成。并且系统ＧＨＯ镜像文件是保存在服务器上的，不需要刻录光盘，服务器端可以随时更新。

二、准备工作

架设完整的ＰＸＥ网络启动环境需要：客户端电脑支持、ＴＦＴＰ服务器、网络引导文件、支持网络启动的ＩＭＧ映像文件、ＤＨＣＰ服务器、系统ＧＨＯ镜像文件和文件共享服务器，其中既有软件也有硬件，其关系如图１。下面分别简单介绍如何实现这些条件。

摘要：当前大部分电脑都支持ＰＸＥ网络启动，但是这一功能在很多局域网中闲置不用，而同时电脑维护人员又要面对繁重的电脑维护任务。如果将网络启动这项功能利用起来，既可以提高维护效率，又可以将维护人员解放出来。本文就介绍了如何使用网络启动来实现方便快捷的校园网电脑维护。

关键词：网络启动；网络维护；ＰＸＥ

中图分类号：Ｇ４３４文献标识码：Ｂ

文章编号：１００６—９８６０（２００７）１２—０１１２—

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２００７．１２中国电化教育总第２５１期技术与应用

１．配置客户端电脑

前面提过，新电脑基本上都支持ＰＸＥ启动。目前常用的电脑启动方式有：软盘启动、光盘启动、硬盘启动、Ｕ盘启动，启动方式的修改需要通过设置ＢＩＯＳ的引导顺序来实现。设置网络启动同样要在ＢＩＯＳ中设置，不过设置的方式略为复杂，要根据不同的情况进行不同的设置：第一，只要将第一启动设备设为“ＬＡＮ”就可以了；第二主要针对集成网卡，除了将第一设备设为“ＬＡＮ”，还需要在“ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＰｅ－ｒｉｐｈｅｒａｌｓ”中将“ＯｎｂｏａｒｄＬＡＮＢｏｏｔＲＯＭ”启用；第三种情况下，启动设备中没有“ＬＡＮ”，那么可以将第一启动设备设为“ＩｎｔｅｌＵＮＤＩ”；第四种情况下，网卡上没有集成ＰＸＥ启动代码，ＢＩＯＳ中也没有集成启动代码，需要先将ＰＸＥ启动代码加入ＢＩＯＳ，具体做法可以参考相关资料，这里不再详述。

２．配置ＴＦＴＰ服务器

ＴＦＴＰ指“ＴｒｉｖｉａｌＦｉｌｅＴｒａｎｓｆｅｒＰｒｏｔｏｃｏｌ（简单文件传输协议）”，功能与ＦＴＰ类似，但无需验证即可传输文件。网络启动所需的文件要从ＴＦＴＰ服务器下载到客户端电脑上。ＴＦＴＰ服务器软件有很多，如３ＣＯＭＴＦＴＰＳｅｒｖｅｒ，ＣｉｓｃｏＴＦＴＰＳｅｒｖｅｒ等，笔者使用的是３ＣＯＭ的ＤｙｎａｍｉｃＡｃｃｅｓｓＢｏｏｔＳｅｒｖｉｃｅｓ中的３ＣＯＭＴＦＴＰｓｅｒｖｅｒ，优点是速度快，并且是作为系统服务运行的。该软件配置完毕后，只需服务器开机就可以使用，不用登入系统，其它ＴＦＴＰ服务器软件则往往需要手动进入系统才能运行软件。安装并配置该软件的具体做法是：（１）首先确定一台服务器承担ＴＦＴＰ服务器的功能，这里假设这台服务器的ＩＰ地址是１９２．１６８．１．１０；（２）从网上下载ｄａｂｓ１０１软件并在这台服务器上安装，安装选项选择“ｓｅｒｖｅｒ”；（３）安装完成后，从“控制面板”中配置“３ＣＯＭＴＦＴＰ”，将“Ｓｅｒｖｉｃｅ”设为“Ａｕｔｏｍａｔｉｃ”，让系统自动运行ＴＦＴＰ服务，在“ＦｉｌｅＴｒａｎｓｆｅｒ”中选中“Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｆｉｌｅｓ”，并且在“Ｔｒａｎｓｍｉｔｆｉｌｅｓｄｉｒｅｃｔｏｒｙ”中填入ＴＦＴＰ服务器中存放启动文件的目录，如“Ｄ：＼ＴＦＴＰ”，其它选项默认即可，这台服务器上Ｄ盘的ＴＦＴＰ目录就是ＴＦＴＰ服务的根目录。

３．准备支持网络启动的ＩＭＧ映像

ＩＭＧ映像的作用是用于启动支持网络的ＤＯＳ系统，然后在该环境下安装操作系统。可以利用ＮＴ中的制作网络启动盘功能制作，也可以在网络上通过搜索“网络启动盘”关键字得到集成多种网卡驱动的启动ＩＭＧ映像。把ＩＭＧ映像文件放到ＴＦＴＰ服务器的ＴＦＴＰ根目录中，假设文件名是“ｎｅｔｂｏｏｔ．ｉｍｇ”。

４．制做网络启动文件

电脑从网络以ＰＸＥ方式启动后，首先获取启动文件，相当于一个简单的操作系统，可以指导电脑和用户进行后续的操作。笔者用过的启动文件有：３ＣＯＭ的ｂｏｏｔｉｍａｇｅｅｄｉｔｏｒ（上面安装的ＤＡＢＳ中的一项功能）制作的启动文件、ＳＹＳＬｉｎｕｘ中的ＰＸ－ＥＬｉｎｕｘ模块和Ｇｒｕｂ４ＤＯＳ软件。３ＣＯＭ的启动文件支持的功能很少，很多启动映像不能用它来启动。ＰＸＥＬｉｎｕｘ的启动界面不错，支持ＩＭＧ映像，并且支持压缩映像，但是目前不支持中文，最大的问题是无法在ＳＩＳ９００网卡上使用。经过比较，最终确定用Ｇｒｕｂ４ＤＯＳ，这是一款由中国人开发的很优秀的软件，还在不断的完善之中。Ｇｒｕｂ４ＤＯＳ支持ＩＭＧ映像，配合ＰＸＥＬｉｎｕｘ中的ｍｅｍＤｉｓｋ可以支持压缩ＩＭＧ映像，界面是中文的，同时支持ＳＩＳ９００网卡。

下载Ｇｒｕｂ４ＤＯＳ后解压缩，其中的ｇｒｌｄｒ文件就是网络启动文件，支持硬盘、Ｕ盘、网络启动，现在要用它的ＰＸＥ网络启动功能。将ｇｒｌｄｒ放到ＴＦＴＰ服务器的ＴＦＴＰ主目录“Ｄ：＼ＴＦＴＰ”中。在ＴＦＴＰ主目录中建立文件夹“ｍｅｎｕ．ｌｓｔ”，在“ｍｅｎｕ．ｌｓｔ”文件夹新建一个名为“ｄｅｆａｕｌｔ”的文本文件，这个ｄｅｆａｕｌｔ文件就是启动菜单，启动菜单的格式在Ｇｒｕｂ４ＤＯＳ的网站和论坛中有详细说明。根据实际需要配置启动菜单，我的菜单第一项是默认从硬盘启动，第二项是启动支持网络启动的ＩＭＧ映像，如图２所示。

５．配置ＤＨＣＰ服务器

ＤＨＣＰ指“ＤｙｎａｍｉｃＨｏｓｔＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ（动态主机配置协议）”，用来动态为局域网内的计算机分配ＩＰ地址，基础的ＤＨＣＰ配置请参考网络中的相关文章，这里只介绍ＰＸＥ启动所需的配置。笔者使用的是Ｗｉｎｄｏｗｓ２００３Ｓｅｒｖｅｒ中的ＤＨＣＰ服务器，它配置简单并且是作为系统服务运行的。额外配置是在“作用域选项”中配置选项“０６６启动服务器主机名”为“１９２．１６８．１．１０”，即第２步配置的ＴＦＴＰ服务器的ＩＰ地址。配置选项“０６７启动文件名”为“ｇｒｌ－＃我的启动菜单

ｄｅｆａｕｌｔ０＃默认启动第１个标题

ｔｉｍｅｏｕｔ２＃菜单等待时间是２秒

ｔｉｔｌｅ０、硬盘启动（默认）＃默认从硬盘启动

ｒｏｏｔｎｏｖｅｒｉｆｙ（ｈｄ０，０）＃第一个硬盘的第一个分区作为主分区

ｃｈａｉｎｌｏａｄｅｒ（ｈｄ０，０）／ｎｔｌｄｒ＃利用主分区的ｎｔｌｄｒ文件引导ｗｉｎｄｏｗｓｘｐ。

ｔｉｔｌｅ１、支持网络功能的ＤＯＳ系统＃本文所介绍的网络启动项

ｍａｐ——

—ｍｅｍ（ｐｄ）／ｎｅｔｂｏｏｔ．ｉｍｇ（ｆｄ０）＃ｐｄ指ＴＦＴＰ服务器，从中获取启动映像ｎｅｔｂｏｏｔ．ｉｍｇ

ｍａｐ——

—ｈｏｏｋ

ｒｏｏｔ（ｆｄ０）

ｃｈａｉｎｌｏａｄｅｒ＋１

图２我的启动菜单

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ｄｒ”，和第４步的设置一致。

６．准备系统ＧＨＯ镜像

完整安装系统和常用软件后，用Ｇｈｏｓｔ软件将系统做成ＧＨＯ镜像文件，如果要恢复到不同电脑上就需要做成万能恢复Ｇｈｏｓｔ镜像，制作方法在可以很容易地在网络上检索到，做成的镜像文件名假设为“ｘｐ．ｇｈｏ”。

７．配置文件共享服务器

该服务器用来存放系统ＧＨＯ镜像文件和Ｇｈｏｓｔ软件，可以和上面的ＴＦＴＰ服务器、ＤＨＣＰ服务器放在同一台服务器上。在该服务器上建立一个目录“ＧＨＯ”，将其设为共享，设置共享用户名和密码，比如用户名为“ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｏｒ”，密码为“Ｇｈｏｓｔ”。将做好的系统ＧＨＯ镜像放在这个目录中，将ＤＯＳ版Ｇｈｏｓｔ软件也放到这个目录，Ｇｈｏｓｔ软件可以从Ｇｈｏｓｔ企业版中提取，也可以直接从网上下载，最新版本是１１．０。

三、通过网络启动并安装操作系统

以上准备工作做完后，就可以使用ＰＸＥ技术从网络启动电脑了，网络启动的工作流程大致如图３所示。

１．连接网线，打开客户端电脑，由于预先设置了通过局域网启动，所以电脑会自动发出ＤＨＣＰ请求，从ＤＨＣＰ服务器获得ＩＰ地址、启动服务器主机名和启动文件名。

２．之前设置的启动服务器地址为“１９２．１６８．１．１０”，启动文件名为“ｇｒｌｄｒ”。电脑获得ＤＨＣＰ信息后，就会利用ＴＦＴＰ协议向服务器“１９２．１６８．１．１０”请求启动文件“ｇｒｌｄｒ”。ＴＦＴＰ服务器从ＴＦＴＰ根目录下查找ｇｒｌｄｒ文件并以ＴＦＴＰ协议发送给客户端电脑。客户端电脑获得“ｇｒｌｄｒ”文件后启动Ｇｒｕｂ４ＤＯＳ系统，接下来由Ｇｒｕｂ４ＤＯＳ控制电脑。

３．Ｇｒｕｂ４ＤＯＳ从ＴＦＴＰ服务器上请求启动菜单，位置是ＴＦＴＰ根目录中“ｍｅｎｕ．ｌｓｔ”文件夹中的“ｄｅ－ｆａｕｌｔ”文件。接下来显示“ｄｅｆａｕｌｔ”中配置好的启动菜单供用户选择。在第二部分的第４个步骤配置的启动菜单的第２项是网络启动，用键盘选择该项并回车确认。

４．接下来就离开Ｇｒｕｂ４ＤＯＳ环境，启动带网络功能的ＤＯＳ系统。进入ＤＯＳ系统后，运行命令“ｎｅｔｌｏｇｏｎａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｏｒｇｈｏｓｔ”登录网络，输入用户名“ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｏｒ”和密码“ｇｈｏｓｔ”，系统会提示“Ｔｈｅｒｅｉｓｎｏｐａｓｓｗｏｒｄ－ｌｉｓｔｆｉｌｅｆｏｒａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｏｒ．Ｄｏｙｏｕｗａｎｔｔｏｃｒｅａｔｅｏｎｅ？”输入“Ｙ”，然后根据提示再输入一次密码，即可登入网络。接下来输入命令“ｎｅｔｕｓｅｚ：＼＼ｄａｔａ＼ｇｈｏ”将ｄａｔａ服务器上ＧＨＯ共享目录映射为本地的磁盘ｚ。接下来用命令“ｚ：”进入ｚ盘。输入命令“ｇｈｏｓｔ－ｃｌｏｎｅ，ｍｏｄｅ＝ｐｌｏａｄ，ｓｒｃ＝ｘｐ．ｇｈｏ：１，ｄｓｔ＝１：１－ｃｒｃｉｇｎｏｒｅ－ｓｕｒｅ－ｒｂ”自动启动Ｇｈｏｓｔ软件，并且将共享服务器中ｘｐ．ｇｈｏ镜像恢复到电脑的Ｃ盘。接下来大约５分钟，就可以全部装完系统。这一步用到的ＤＯＳ命令可以用ＷｉｎＩｍａｇｅ添加到网络启动ＩＭＧ映像文件中，从而实现从网络全自动恢复系统。

利用ＰＸＥ从网络启动除了可以安装操作系统外，还可以实现很多功能，这里就不一一说明了。

四、小结

从网络上或者一些系统安装盘中可以找到很多启动ＩＭＧ，以实现不同的功能。常用的有带ＰＱ－Ｍａｇｉｃ分区软件的ＩＭＧ、可以清除系统密码的ＩＭＧ、带有ＤＯＳ工具箱的ＩＭＧ等。其实如果掌握了ＷｉｎＩｍａｇｅ软件的使用，还可以随心所欲打造自己的启动ＩＭＧ映像以实现更多的功能。另外用ＰＸＥ＋Ｇｒｕｂ４ＤＯＳ不仅可以从网络启动ＤＯＳ系统，还可以从网络启动Ｗｉｎｄｏｗｓ系统，也就是启动目前网络上比较流行的ＷｉｎＰＥ系统——

—一种简化的Ｗｉｎｄｏｗｓ系统。从网络运行ＷｉｎＰＥ系统后，不影响原来的安装的系统，在原来系统损坏时，可以用这种方式启动电脑，对里边的资料进行备份。

现在我校的电脑安装操作系统，不用找光盘，也不用为光驱不好用而烦心。只要将老师的电脑配置一次后，每次启动都有菜单供老师选择，老师们就可以很方便地一键重装系统。这样让电脑中闲置的ＰＸＥ功能发挥了作用，也深层次地挖掘了网络的功能。为网络维护带来极大的便利，将网络维护人员从繁重的电脑维护中解放出来。当操作系统有了新的补丁，只需要更新共享服务器中的Ｇｈｏｓｔ镜像就可以了，不用不断地刻录新的系统安装光盘。

!收稿日期：２００７年７月２０日

责任编辑：马小强

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