Preboot Execution Environment

De Preboot Execution Environment ( PXE ) is een uitbreiding van het opstarten via computernetwerken met behulp van Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) van Intel . [1]

Het doel van het netwerkprotocol PXE is dat computers met verschillende architectuur zonder een opstartbare harde schijf automatisch het juiste besturingssysteem via het LAN kunnen opstarten. [1] Daartoe bepaalt de PXE dat de computers informatie over hun aard verzenden en een eigen variant van multicast Trivial File Transfer Protocol- bestanden doornemen . Ondersteuning voor heterogeniteit en multicast zijn de belangrijkste verbeteringen door PXE.

Begin 1999 stelde Intel aan de Internet Engineering Task Force een werkgroep voor PXE voor. [2] Ze is niet geslaagd. De uiteindelijke specificatie 2.1 door Intel dateert van september 1999. [3]

De PXE-code bevindt zich in het BIOS van de netwerkinterface van de computer en maakt het mogelijk om te communiceren met de DHCP- en TFTP-servers. De DHCP-server krijgt de IP-configuratie van de DHCP-server en de opstartbestanden van de TFTP-server.

PXE gebruikt de protocollen TCP / IP , UDP , DHCP , TFTP , evenals GUID , UUID , Universal Network Device Interface (UNDI) en een client-side firmware- extensie met vaste API’s .

Algemeen

Met een PXE-compatibele computer is het mogelijk om vanaf een externe computer via een netwerk ( Ethernet ) op te starten in plaats van lokale media (harde schijf, diskette, cd, enz.) . PXE werd geïntroduceerd als onderdeel van Intel’s Wired for Management- initiatief en werd uitgebracht in de specificatie van september 2000 (versie 2.1) van Intel en Systemsoft. Het opstartproces van het netwerk wordt meestal gestart door de netwerkkaart zelf (via het BIOSde kaart). In zogenaamde “onboard” netwerkinterfaces maakt het deel uit van het systeem-BIOS. Als de netwerkkaart dit niet ondersteunt, is het mogelijk om, onder andere, een afbeelding te laden van bijvoorbeeld een diskette (als eerste opstartstap), die deze functionaliteit overneemt. PXE vereist een DHCP-server, een TFTP-server en in de client een PXE-geschikte netwerkkaart, indien niet gestart vanaf een diskette of iets dergelijks.

Procedure

Schematische PXE-reeks

De firmware zoekt naar een PXE-compatibele omleiding (Proxy DHCP) -service die informatie biedt over beschikbare PXE-opstartservers. Na ontvangst van een antwoord, is de volgende stap om contact op te nemen met de juiste opstartserver om het TFTP-pad te ontvangen voor het downloaden van het Network Bootstrap Program (NBP). Deze bootloader wordt vervolgens in het geheugen geladen, mogelijk geverifieerd en uitgevoerd. Als slechts één enkele NBP voor alle clients wordt gebruikt, kan deze in de meeste gevallen ook worden gedownload via de BOOTP- methode en dus kan de PXE-specifieke procedure worden overgeslagen.

Beschikbaarheid

In principe moet PXE draagbaar zijn op de meeste hardwareplatforms , maar Intel heeft dit alleen gespecificeerd voor de 32-bit IA-32- architectuur ; Het is ook beschikbaar op de IA-64 via integratie met de Extensible Firmware Interface (EFI) .

PXE Client / Server Protocol

Het PXE-protocol is een combinatie van DHCP en TFTP (elk met aanpassingen). DHCP biedt de opstartserver (s) en TFTP wordt gebruikt om de bootloader te laden.

De PXE firmware stuurt een voorzien van PXE opties DHCPDISCOVER pakket ( uitgebreid DHCPDISCOVER ) per uitzending op poort 67 / UDP (DHCP-server poort). De PXE-specifieke DHCP-opties worden genegeerd door niet-PXE-enabled DHCP-servers.

Proxy DHCP

Wanneer een PXE-omleidingsservice ( Proxy DHCP ) een uitgebreid DHCPDISCOVER-pakket ontvangt , verzendt deze een DHCPOFFER-gecodeerd uitgebreid PXE DHCP-pakket ( uitgebreid DHCPOFFER ) naar de client. Omdat dit vaak eerst met een DHCP-server over zijn IP-adres moet onderhandelen, wordt het pakket uitgezonden naar poort 68 / UDP (DHCP Client Port) en wordt de bestemmingshost geïdentificeerd door de GUID die door de client in de uitgebreide DHCPDISCOVER is verzonden / UUID.

Het uitgebreide DHCPOFFER-pakket geeft voornamelijk het volgende door aan de firmware:

  • Gebruik multicast , unicast of broadcast voor communicatie met de opstartserver
  • Een lijst met IP-adressen voor elk beschikbaar type bootserver
  • Een opstartmenu waarbij elk item een ​​opstartservertype vertegenwoordigt
  • Een opstartprompt die de gebruiker moet vragen om op de toets <F8> te drukken voor het opstartmenu
  • Een time-out voor de opstartprompt, waarna automatisch het eerste item in het opstartmenu wordt geselecteerd

Als de proxy DHCP moet worden uitgevoerd op dezelfde host als de standaard DHCP-service, luistert deze naar poort 4011 / UDP en verwacht als DHCPREQUEST gecodeerde pakketten die anders overeenkomen met de eerder beschreven uitgebreide DHCPDISCOVER-pakketten. In dit geval verzendt de standaard DHCP-service een DHCPOFFER-pakket met een specifieke combinatie van PXE-specifieke opties naar de client om te zoeken naar de Proxy DHCP-service op dezelfde host op poort 4011 / UDP.

Boot Server

Om contact te kunnen maken met een PXE-bootserver, moet de PXE-firmware-extensie een geldig IP-adres en een uitgebreid DHCPOFFER-pakket hebben ontvangen. Gebaseerd op de informatie van het uitgebreide DHCPOFFER-pakket en de bootserver-type selectie, gebruikt de firmware-uitbreiding nu multicast, broadcast of unicast om een ​​DHCP-pakket gecodeerd als DHCPREQUEST (of DHCPINFORM) met PXE-specifieke opties ( extended DHCPREQUEST of extended DHCPINFORM ) op poort 4011 / UDP – of 67 / UDP in het geval van een uitzending. Dit pakket bevat het PXE Boot Server Type en een zogenaamde PXE Boot Layer; het is dus ook mogelijk om meerdere opstartservers op één host te gebruiken.

Als een PXE Boot Server een uitgebreid DHCPREQUEST- of uitgebreid DHCPINFORM-pakket ontvangt en is geconfigureerd voor zowel het vereiste type bootserver als de opgegeven clientarchitectuur (bijvoorbeeld IA-32), dan het zal reageren op de bronpoort van het uitgebreide DHCPREQUEST of uitgebreide DHCPINFORM-pakket met een DHCPACK uitgebreide DHCPACK gecodeerd als DHCPACK .

Integratievermogen

Het PXE Client / Server Protocol is ontworpen om te zijn

  • parallel en probleemloos werken met bestaande DHCP-omgevingen
  • naadloos geïntegreerd in DHCP-services
  • als een stand-alone server voor elke afzonderlijke service (DHCP, Proxy DHCP, Boot Server) of in een combinatie in geïntegreerde servers implementeren
  • door Intel zonder de omleiding van de officiële specificatie

Bovendien is de PXE-firmware-uitbreiding ontworpen als een optie-ROM voor het BIOS van de IA-32, waardoor een pc PXE-enabled kan zijn met een nieuwe netwerkkaart .

Zie ook

  • LTSP – Een PXE-gebaseerd thin client-systeem beschikbaar voor veel Linux-systemen
  • Etherboot – Een open source alternatief voor de gepatenteerde PXE
  • Softwaredistributie – In deze context wordt PXE het meest gebruikt
  • Windows Deployment Services – evolutie van Microsoft’s PXE
  • Intelligent Platform Management Interface (IPMI) – huidige interface voor netwerkgestuurde besturing en bewaking

Webkoppelingen

  • Website met PXE Foutcodes en uitleg (Engels)
  • RFC 3679 DHCP-optiecodes – Gedeeltelijk toegewezen aan PXE

Individuele proeven

  1. ↑ Ga naar:a Intel Preboot Execution Environment . Internet Engineering Task Force. 24 juni 1999. Opgehaald op 5 mei 2012.
  2. Spring omhoog↑ IETF maart 1999 Proceedings . Internet Engineering Task Force. Betreden op 5 mei 2012.
  3. Jump up↑ Preboot Execution Environment (PXE) Specificatie (PDF, 490 kB) Intel. Betreden op 5 mei 2012.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *