Бездисковая загрузка windows. Синтаксис конфигурационных файлов. Создание отдельного загрузочного меню для каждого ПК

Арсений Чеботарев

Эта мания не обошла и меня - но на этот раз, в отличие от прошлых затей, я грузил через сеть самую что ни на есть Windows 2000 .

Первое и главное, с чем меня срочно нужно поздравить, это то, что все работает - и работает вполне прилично. Как говорится, не прошло и двух недель ковыряния в "железе" и документации. Фактически я прямо сейчас работаю на бездисковой станции, так что результат у меня прямо перед носом.

А теперь расскажу, как можно повторить всю эту историю, обходя ошибки и продвигаясь прямо к цели. Попутно разучим испанские цифры до восьми включительно:-).

Uno: выбираем железо

Первое, что вам понадобится для бездисковой загрузки, это два компьютера (и оба - с хорошими винчестерами:-)). Вы, конечно, в шоке: ведь как раз на винте вы и хотели сэкономить - но в свое время все станет ясно. Лучше всего если эти компы будут, что называется, "нулевыми", то есть без всяких установленных осей - в противном случае ничего гарантировать не могу (я пытался устанавливать на всяких зверинцах - и безрезультатно проколбасился лишних три дня).

Один комп будет выполнять роль сервера. Я использую не самый мощный компьютер, который, тем не менее, справляется с поставленной задачей: Duron 800, 128 Мб памяти, интегрированная материнская плата (KLE133, видео - Trident Blade 3D Promedia, LAN - ADMTek 983 10/100 Мбит). Этот сервер не имеет ни монитора, ни клавиатуры, ни мышки - точнее, они отваливаются сразу после загрузки. Управление производится удаленно через Windows Remote Desktop (о котором тоже будет написана статейка).

Вообще говоря, BXP-сервер не является единым целым - на нем работает, как минимум, четыре компонента: сервер DHCP, сервер TFTP, сервер аутентификации и сервер виртуальных дисков. Из всех только последний предъявляет требования к мощности компьютера, выступая в роли своего рода специфического файлового сервера. Как известно, для файловых серверов критичным является объем оперативной памяти - так что это первое, что вам придется добавить, если производительность сервера вас не устраивает. Повышению производительности клиентских машин также будет способствовать более быстрая сеть: при возможности используйте гигабитную шину. И третья возможность - это разделение сегментов сети и установка дополнительных серверов виртуальных дисков, но об этом чуть позже.

В качестве эталонной рабочей станции выступает Athlon 1700 с 1G памяти и 60 Гб винчестером, для игрищ снабженный самым распространенным GeForce 4 MX 400 с 32 Мб видеопамяти. Хочется сказать, что столько оперативной памяти вовсе не обязательно, но, поскольку загрузочный диск и swap-файл будут работать по сети, то с целью минимизации этого трафика нужно ставить 256 Мб для Windows 2000 - и никак не меньше.

Третье устройство, также задействованное в нашей схеме, это собственный маршрутизатор. Это важно, поскольку общественный использовать для загрузки не очень выгодно: загрузка операционки и программ станет заметно замедляться. Теоретически коммутатор должен гибко коммутировать часто соединяющиеся порты - так что "висящие" параллельно, но не участвующие в процессе компьютеры не должны бы оказывать влияния на пропускную способность. Однако на практике приходилось констатировать значительную выгоду по времени на выделенном коммутаторе - видимо, не вся теория доходит до практики:-).

Я использовал неброский, но надежный EUSSO Nway switch USH-5008 XL. У этого восьмипортового юнита три преимущества: питание 12 В, что заметно и положительно влияет на "залипание" сети по сравнению с распространенными семивольтовыми моделями. Второе - это автокросс на всех портах (то есть вы можете подключать как компьютеры, так и маршрутизаторы на любой порт любым кабелем - маршрутизатор сам распознает, кто куда подключен, и сделает все правильно). Третье, что, собственно, и убедило меня окончательно,- это хорошая цена этого юнита.

Отдельное внимание стоит уделить сетевой карточке на машине-клиенте. Она должна поддерживать сетевую загрузку, так называемый PXE (по аналогии со SCSI= и SQL=, PXE читается ). Этот стандарт поддерживают сейчас все карточки, в том числе и встроенные на борту материнских плат. Я использовал недорогую и надежную Realtek RTL8139(A), которая штатно поддерживается большинством операционных систем.

Итак, все было подключено и работало без проблем (в том смысле, что дым ниоткуда не шел) - пришла очередь выбора операционных систем.

Dos: выбираем операционки

Для сервера (пока) подходят только операционные системы семейства Windows, поскольку только на этой платформе работает BXP (а именно эта программа и делает бездисковую загрузку Windows возможной).

Для установки на сервер была выбрана Windows XP Professionl SP1. Для этого было три причины: во-первых, XP имеет все драйверы для указанной материнской карточки, что, в общем, многое упрощает и целый ряд телодвижений делает ненужными. Во-вторых, XP очень хорошо перезагружается (в отличие от той же Windows 2000, с которой у меня было немало случаев "сейчас, сейчас я перезагружусь - ты только жди"). Это было важно, поскольку хотелось иметь возможность перезагружать сервер удаленно - или, по крайней мере, без подключения монитора и клавиатуры.

Третье - и, собственно, самое главное - это Remote Desktop, то есть возможность удаленно подключаться и получать графический "shell" на удаленной машине. Если сервер всегда будет у вас под рукой и не составит труда поставить на него монитор - тогда, возможно, вы предпочтете поставить Windows 2000 и сэкономить таким образом мощность для более высокой производительности сервисов.

Естественно, всякие 98 или Me были отброшены без всяких раздумий, поскольку ни надежность, ни управление ресурсами, в том числе сетевыми соединениями и дисковой файловой системой, не находятся у этих систем на уровне, достаточном для решения поставленных задач.

Для эталонного клиента я выбрал Windows 2000 Professional. Собственно, было три варианта: помимо упомянутой Windows 2000, претендовали Windows XP и Windows Embedded. Первая отпала сама собой: во-первых, она потребляет в несколько раз больше ресурсов (что в масштабах целой сети умножается пропорционально количеству рабочих станций); во-вторых, ее образ в несколько раз объемней (то есть сама загрузка длится заметно дольше); и третье - я просто потерпел фиаско при запуске этой ОС, то есть при попытках загрузить образ XP система вылетала - да еще и с рядом неприятных сообщений, намекающих на скромность моих умственные способностей.

Windows XP Embedded - во всем неплохая система, я экспериментировал с ней вполне успешно, но к ее "отставке" привели следующие три причины. Во-первых, ее генерация сама по себе - процесс трудоемкий. Так что решать проблемы сетевой загрузки и одновременно конфигурировать XPE - это несколько утомительно. Во-вторых, для работы XPE требуется инсталляция на клиентской стороне дополнительных компонент и их конфигурация, что еще более отдаляет ожидаемый результат. И в-третьих, это все-таки XP - то есть даже в урезанном варианте она может потребовать больше ресурсов, чем Windows 2000 (а уж тем более если вы захотите встроить туда такие возможности, как Internet Explorer и DOT NET).

Дополнительная просьба: по возможности инсталлируйте клиентскую часть на чистый диск. Создайте один раздел размером до 8000 Гб. Желательно даже меньше, поскольку таков будет размер образа вашего диска на сервере и, соответственно, расход места на нем - если вы примете решение сделать виртуальные диски полноценными с внесением изменений в сам образ, то количество образов будет пропорционально количеству рабочих станций.

Очень важно: проследите, чтобы имя эталонного диска было С:. Это жесткое требование BXP - в случае, если у вас на диске уже стоит какая-нибудь Windows NT5, она будет тянуть за собой мэппинг, так что следующая установка получит имя D: и так далее. Даже если вы и исподвывернетесь и, используя, к примеру, Partition Magic, перемэппите имена устройств (а это еще нужно придумать как) - то и в таком случае вы должны будете гарантировать, что старая инсталляция не получает управления.

Плохая новость заключается в том, что, как по ходу выяснилось, NT5 держит только одну копию ntldr на одном физическом диске, так что все последующие инсталляции не будут устанавливать этот компонент. Короче, я вам точно говорю: ставьте клиент на чистый винчестер в первый раздел с именем C: - и все будет работать как надо.

Также инсталлируйте на рабочую станцию все драйверы и прочие компоненты, вроде DOT NET, Media Player, Direct X и так далее: хоть это можно сделать и позже, но перед созданием загрузочного образа нелишне иметь хорошее представление о его размере. Кроме того, я наблюдал проблемы с установкой некоторых компонент на виртуальный диск: например, драйвер звуковой карточки на борту и Norton Ghost, установленные на образ, не работали - но после их установки на эталонный диск и создания нового образа все стало на свои места.

Вообще же, если вы настроены реально эксплуатировать BXP, эталонный диск для вас должен стать предметом особой заботы: придется аккуратно спланировать, что нужно обязательно туда установить, а что можно загружать и по сети (игры, например). Это важно, поскольку: размер эталонного диска ограничен - это раз, все ваши ошибки будут реплицироваться пропорционально количеству рабочих станций - это два.

Tres: загружаем и устанавливаем BXP

Собственно, этот шаг можно было проделать и самым первым. BXP - это набор серверов, в своей совокупности обеспечивающих сетевую загрузку. Загрузить программу можно с сайта Venturcom (обратите внимание, что www является обязательной частью адреса). Есть и другие возможности получения данной инсталляции - этот продукт распространяет еще несколько компаний. Главное, что вас должен интересовать файл с именем bxp25.exe размером 12,6 Мб. Если на сайте Venturcom вы не можете найти нужной страницы (этот сайт постоянно и непредвиденно изменяет топологию) - просто поищите через поиск по сайту слово download.

Этот файл содержит четыре варианта инсталляции, но нас пока что будут интересовать только два из них: инсталляция сервера и инсталляция клиента. Два других варианта - это установка самостоятельного файлового сервера и установка Embedded Tools, после основной установки вы поймете, зачем они могут быть нужны, но сейчас мы не станем их рассматривать.

Будем считать, что серверная часть BXP без проблем установлена на сервер. Но это еще не значит, что тот начал работать - на самом деле вам придется стартовать все сервисы вручную чуть позже, когда вы их сконфигурируете.

Важно! Хоть инсталляция и не настаивает на этом явно (как это делает, например, DirectX: "оба-на! перезагрузочка", хех) - тем не менее, обязательно перезагрузите компьютер, иначе ничего не станет работать.

Кроме прочего, не забудьте установить, как минимум, триальную лицензию. Это интерактивный процесс: вы отправляете письмо на Venturcom - и в ответ получаете от [email protected] файл лицензии LicenseResponse.vlf. После установки BXP у вас появится новое устройство с именем "лицензии" и красивой красной пиктограммкой в виде щита: щелкните на ней правой кнопкой, выберите Import License и укажите на полученный от Venturcom файл. Должно сработать - на "диске" лицензий появится "каталог" с данными, соответствующими вашей лицензии.

Quatro: настраиваем DHCP-сервер

В набор компонент, устанавливаемых с BXP-сервером, входит DHCP-сервер - однако я его не использовал, поскольку уже располагал установленным Turbo DHCP. Кроме того, встроенный в BXP Tellurian DHCP не умеет взаимодействовать с другими серверами DHCP в одной подсети - а это как раз был мой случай. И, наконец, Tellurian настраивается через файл конфигурации, с обязательным рестартом сервиса после внесения в него изменений,- что не столько страшно, сколько утомительно. Короче: входящий в состав BXP сервер меня не устраивал и, как показало время, оказался совсем не нужным.

Вообще, правильная настройка DHCP - это самая важная часть процесса сетевой загрузки в целом. Так что первое, чего вы должны добиться, это настроить DHCP и загрузить дискового клиента с динамической конфигурацией от этого сервера. На этом этапе в BIOS"е вашего компьютера первым пунктом должна стоять загрузка с диска - для сетевой загрузки еще не пришло время.

Вот список опций, которые установлены на моем Turbo DHCP, помимо диапазона адресов и подсети:

Опции, кроме -1 и -14, не имеют к сетевой загрузке прямого отношения; и, конечно же, все адреса должны быть заменены на специфические для вашей подсети. Next server должен указывать на ваш сервер, где установлен BXP и с которого будет загружаться образ VLDRMI13.bin. Настройка NBT-сервера для Windows обозначает настройки WINS. Если вы не уверены в том, как правильно настроить DHCP (чтобы не было конфликтов адресации между серверами и подобных накладок) - лучше обратитесь к системному администратору. Turbo DHCP совершенно бесплатно можно закачать с сайта www.weird-solutions.com.

Напоминаем, что попытки повторить действия автора могут привести к потере гарантии на оборудование и даже к выходу его из строя. Материал приведен исключительно в ознакомительных целях. Если же вы собираетесь воспроизводить действия, описанные ниже, настоятельно советуем внимательно прочитать статью до конца хотя бы один раз. Редакция 3DNews не несет никакой ответственности за любые возможные последствия.

Ранее мы уже познакомились с процессом массированного разворачивания по сети готового образа жёсткого диска с предустановленной Windows 7 сразу на множество машин. Использовали мы для этого связку из DRBL и Clonezilla . Ключевой недостаток данного подхода заключается в отсутствии гибкости, связанном с вынужденным ограничением на использование однотипной конфигурации клиентских ПК. Развивая тему сетевой загрузки, мы рассмотрели создание универсального PXE-реаниматора . В этом случае ПК при старте подгружает с сервера в оперативную память live-образ той или иной ОС и работает с ним.

Аналогичным образом мы можем загрузить по сети среду предустановки Windows (), подмонтировать расшаренную папку с установочными файлами и запустить оттуда инсталлятор. Похожим образом работают и фирменные сервисы Microsoft RIS или WDS, однако они требуют наличия Windows Server. В случае не очень большого числа клиентских машин можно обойтись бесплатными решениями. Пример «классической» реализации такой схемы мы и рассмотрим. На одном из компьютеров с Windows Vista/7 будет поднят DHCP/TFTP/SMB-сервер.

О требованиях к железу уже говорилось в предыдущих материалах. Тем не менее ещё раз кратко пробежимся по ним. Во-первых, в BIOS всех компьютеров должна быть включена сетевая загрузка. Во-вторых, все машины необходимо на время объединить в изолированную локальную сеть, желательно гигабитную. Естественно, их конфигурация должна удовлетворять требованиям 32-битной Windows 7, так как установку именно этой ОС мы и будем рассматривать. Но в общих чертах описываемый метод подойдёт и для Windows Vista. Про «восьмёрку», пожалуй, говорить ещё рано.

Нам опять понадобится Windows Automated Installation Kit (WAIK). Скачиваем ISO-образ, распаковываем или монтируем его и устанавливаем этот набор утилит. В главном меню выбираем Microsoft Windows AIK → Deployment Tools Command Prompt. Перед нами откроется консоль, в которой надо ввести следующую команду:

Copype.cmd x86 C:\WinPE

Эта команда копирует в каталог C:\WinPE файлы, необходимые для создания образа с предустановочным окружением 32-разрядной Windows 7. Для 64-битной версии надо указать параметр amd64 вместо x86 . Сразу же создайте ещё одну папку C:\TFTP\, которая будет корневой для TFTP-сервера, а в ней сделайте директорию Boot . В последней будут храниться загрузочные файлы. Чтобы получить оные, нужно смонтировать базовый wim-образ Windows PE и скопировать их оттуда.

Imagex /mountrw winpe.wim 1 mount copy mount\Windows\Boot\PXE\*.* C:\TFTP\Boot

Команда imagex всего лишь распаковывает файлы из wim-образа в подпапку mount. Их можно отредактировать или, к примеру, добавить свои, а потом снова упаковать в единый архив. Этим займёмся чуть позже, а пока закроем и снова откроем Deployment Tools Command Prompt, скопируем ещё один важный файл и отмонтируем образ.

Copy x86\boot\boot.sdi C:\TFTP\Boot cd /d C:\WinPE imagex /unmount mount

Скопируем файл winpe.wim в каталог C:\TFTP\Boot под именем boot. wim и приступим к созданию загрузочного меню Windows (BCD).

Copy winpe.wim C:\TFTP\Boot\boot.wim cd /d C:\TFTP\Boot bcdedit -createstore BCD

В простейшем случае нам достаточно указать параметры для RAM-диска.

Bcdedit -store BCD -create {ramdiskoptions} /d "Ramdisk options" bcdedit -store BCD -set {ramdiskoptions} ramdisksdidevice boot bcdedit -store BCD -set {ramdiskoptions} ramdisksdipath \boot\boot.sdi bcdedit -store BCD -create /d "PE Boot Image" /application osloader

Обратите внимание на вывод последней выполненной команды. В нём содержится GUID, который надо скопировать и подставить вместо { guid} в командах ниже.

Bcdedit -store BCD -set {guid} systemroot \Windows bcdedit -store BCD -set {guid} detecthal Yes bcdedit -store BCD -set {guid} winpe Yes bcdedit -store BCD -set {guid} osdevice ramdisk=\Boot\boot.wim,{ramdiskoptions} bcdedit -store BCD -set {guid} device ramdisk=\Boot\boot.wim,{ramdiskoptions}

Для начала стоит попробовать загрузиться с «чистого» образа Windows PE. Однако кое-какие правки в него надо будет внести. Во-первых, могут понадобиться драйвера для сетевой карты или контроллера жёсткого диска. Во-вторых, неплохо было бы сделать автоматическое подключение к сетевой папке и запуск установщика. Снова открываем консоль WAIK и монтируем загрузочный образ.

Cd /d C:\WinPE imagex /mountrw winpe.wim 1 mount

Для добавления драйверов (в виде *.inf и сопутствующих файлов, конечно же) используется следующая команда:

Dism /image:mount /add-driver /driver:Путь до папки или inf-файла

Также необходимо отредактировать простой текстовый файл [ C:\ WinPE\]mount\windows\system32\ startnet. cmd . Этот скрипт выполнится при старте PE-окружения и будет монтировать сетевую папку в качестве логического диска, с которого запустится установщик Windows 7.

Wpeinit net use z: \\192.168.0.51\Win7Install password /user:username z:\setup.exe

192.168.0.51 — это IP-адрес сервера, с которого производится установка. На нём надо скопировать все файлы с инсталляционного образа Windows 7 в какую-либо папку (в нашем примере это Win7 Install ) и открыть к ней доступ по сети. Вместо password и username надо соответственно указать пароль и имя локального пользователя. Можно даже создать отдельную учётную запись под это дело. В конце не забудьте закрыть wim-файл с применением изменений и скопировать его в директорию TFTP-сервера. Консоль можно закрыть.

Imagex /unmounts /commit mount copy winpe.wim C:\TFTP\Boot\boot.wim

Ранее мы уже касались темы файла ответов для автоматизации процесса установки и первичной настройки Windows 7. В данном случае мы также имеем полное право использовать его возможности. Для подготовки файла лучше воспользоваться утилитой Windows System Image Manager из комплекта WAIK. После запуска в меню выбираем File → New answer file, затем нам предложат выбрать установочный образ системы. Он находится в каталоге sources, откуда будет производиться установка ОС (в нашем примере Win7 Install/ sources ) — выбирайте файл с расширением clg и вашей редакцией ОС в качестве имени (например, install_Windows 7 PROFESSIONAL.clg ).

В панели Windows Image имеется дерево компонентов, которые можно настраивать. Для этого надо кликнуть по любому из них правой кнопкой мыши и во всплывающем меню выбрать пункт Add Setting to Pass * — он тут же появится в панели Answer File, где можно будет отредактировать различные параметры. Например, добавить учётные записи, разбить диски, установить обновления и так далее. Мы не будем подробно останавливаться на наполнении файла ответов — всю необходимую информацию можно почерпнуть в Сети или из встроенной справки. Готовый файл надо сохранить всё в той же установочной директории sources под именем autounattend.xml .

Осталось совсем немного. Необходимо настроить DHCP и TFTP. В принципе, вы можете использовать практически любые программные реализации этих серверов. Мы же для примера воспользуемся универсальной утилитой Serva32/64 . После запуска программы надо кликнуть по кнопке Settings, перейти на вкладку DHCP и отметить галочкой пункт DHCP server. Чуть ниже кликаем по Bind DHCP to this address и в выпадающем списке выбираем IP-адрес сетевого интерфейса, на котором будет работать сервер. Естественно, адрес должен быть статичным и заранее заданным.

В поле IP Pool 1 st addr указываем начальный IP-адрес диапазона выдаваемых адресов, а в Pool size — число DHCP-клиентов. Не забудьте также прописать маску подсети (Subnet mask). Наконец, в Boot File указываем относительный путь до файла PXE-загрузчика. В нашем случае это может быть pxeboot. com или pxeboot. n12 . В первом случае для старта сетевой загрузки будет предложено нажать клавишу F12, иначе будет продолжен запуск с локальных носителей. Если F12 отсутствует, то надо указать второй загрузчик (возможно, придётся переименовать его в pxeboot. com ).

На вкладке TFTP аналогичным образом включаются галочки TFTP Server и Bind TFTP to this address, указывается корневая папка сервера (у нас это C:\ TFTP ) и обязательно отмечается опция Option negotiation, а PXE Compatibility выключается. Всё, теперь нажимаем OK, сохранив тем самым настройки, и перезапускаем утилиту. Проверьте, чтобы брандмауэр не блокировал используемые порты (UDP 67-69). Можно попробовать загрузиться по сети на одной из клиентских машин. Для выявления проблем используйте логи, которые генерирует Serva. Если всё в порядке, автоматически запустится инсталлятор Windows 7, дальнейшая работа с которым ничем не отличается от той, что идёт при загрузке с установочного USB/DVD/HDD.

Вот, собственно, и всё. Мы разобрали довольно простой пример сетевой установки Windows 7. Как его можно улучшить? Ну, во-первых, можно добавить дополнительные опции в загрузчик Windows, чтобы он по умолчанию загружался с локальных носителей, а не по сети. Во-вторых, загрузчик syslinux, о котором говорилось в прошлый раз, можно спокойно использовать с утилитой Serva32/64. Формат файла конфигурации (pxelinux.cfg/default ) тот же самый. В-третьих, не помешает глубже изучить возможности файла ответов и автоматической инсталляции Windows. В общем, есть куда копать. Но это мы оставим для самостоятельного изучения и на прощание традиционно пожелаем удачи в сетевых экспериментах.

Написанию данного поста предшествовало сбор информации по частям и многочасовое курение как русскоязычных, так и англоязычных ресурсов в сети интернет в поиске сравнительно простых способов реализации бездисковой загрузки ПК.

Предпосылкой к изучению данного вопроса стало наличие в сети компьютера, с вышедшем из строя дисковым накопителем. Необходимо было запустить на данном ПК «полноценную» 64-битную операционную систему Windows 7 без использования Linux-сервера, ограничившись только имеющимися в локальной сети Windows системами. Приводимые в данном посте программные продукты распространяются бесплатно и могут работать как на серверных, так и на пользовательских версиях Windows.

Разговор пойдет о замечательной технологии iSCSI, и как мы её можем использовать для загрузки по локальной сети, чтобы сэкономить на стоимости покупки нового дискового оборудования. Постараюсь описать весь процесс конфигурирования наиболее доступным языком как для начинающих администраторов, так и для непросвещенных пользователей.

Для понимания происходящего определимся немного с терминологией:

• iSCSI (англ. Internet Small Computer System Interface) - протокол, который базируется на TCP/IP и разработан для установления взаимодействия и управления системами хранения данных, серверами и клиентами;
• iSCSI Target: (Цель iSCSI) - программа или аппаратный контроллер (HBA), осуществляющие эмуляцию диска и выполняющие запросы iSCSI;
• iSCSI Initiator: (Инициатор iSCSI) - клиентская программа или аппаратный контроллер, который взаимодействует с iSCSI Target;
• IQN: (iSCSI Qualified Name) - уникальный идентификатор (имя) iSCSI Target’a или iSCSI Initiator’а;
• LUN: (Logical Unit Number) - адрес блочного устройства в диапазоне 0-127;
• DHCP (англ. Dynamic Host Configuration Protocol - протокол динамической настройки узла) - сетевой протокол, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP;
• TFTP (англ. Trivial File Transfer Protocol - простой протокол передачи файлов) используется главным образом для первоначальной загрузки бездисковых рабочих станций.

Введение

Вспомним, что почти все современные сетевые карты умеют загружаться по технологии PXE. А вот с iSCSI дружат в основном только дорогостоящие серверные сетевые карты, например Intel. Однако, существует как минимум два open source проекта gPXE и iPXE позволяющий при загрузке ПК подключаться iSCSI устройствам. Последний, к слову, форк первого, с немного доработанной системой вывода ошибок и дополнительными опциями.

Есть много способов, как загружаться через gPXE и iPXE. В данном посте мы будем рассматривать загрузку с использованием iPXE и подключением для него необходимых скриптов в процессе загрузки.

Суть такова - при запуске компьютера сетевая карта получает необходимые настройки через DHCP сервер и загружает PXELINUX. Далее загрузчик PXELINUX подключает необходимый скрипт и загружает iPXE, который, в свою очередь, выступает iSCSI инициатором и передает управление диску. До момента инициализации блочного устройства передачу файлов по сети обеспечивает протокол TFTP.

Для чего мы загружаем PXELINUX?

Некоторые могут спросить - а для чего загружать PXELINUX? Во первых, через PXELINUX загрузчик iPXE получает необходимый скрипт для инициализации нужного iSCSI target-а. Во вторых, чтобы можно было построить удобное меню с выбором различных вариантов загрузки. В третьих, если в сети существует несколько бездисковых рабочих станций, то нужно чтобы каждый ПК подключался «к своему» iSCSI-диску и не имел доступа к «чужим» дискам, а значит их нужно как то отделять друг от друга, например, по MAC-адресам. Для этих целей будет использоваться двухстадийная загрузка с использованием PXELINUX.

Настройка программы Tftpd32

На вкладке «GLOBAL» у меня отмечены галочкой сервисы TFTP Server, Syslog Server и DHCP Server. На вкладке TFTP в поле Base Directory указана точка, которая означать, что в качестве корневой директорией будет использоваться папка, куда установлена сама программа Tftpd32. На вкладке DHCP в поле Boot File указан название загружаемого файла, которую мы рассмотрим дальше в настройках PXELINUX. На вкладке SYSLOG настройки не требуются.

Цель iSCSI. Настройка программы StarWind Virtual SAN

Открываем StarWind Management Console, жмем кнопку Add Server и создаем новый сервер с IP-адресом 192.168.0.1. Имеющийся по умолчанию сервер с IP-адресом 127.0.0.1 можно удалить.
Далее выбираем созданный нами сервер и нажимаем ссылку Add Target. В появившемся окне можем указать свое название IQN цели, активировав галочку Target Name. В частности я указал iqn.2014-11.home:win7-64bit.
Далее выбираем созданный нами Target и нажимаем ссылку Add Device.
В появившейся окне выбираем Hard Disk Device, далее выбираем Virtual Disk, указываем расположение и объем создаваемого диска, задаем объем и параметры кэширования, и создаем дисковое устройство нажатием кнопки Create.

В итоге получаем настроенный и готовый к работе iSCSI Target, имеющий следующий вид:

При необходимости мы можем создавать необходимое количество iSCSI Target-ов и на каждый из них подключить необходимое количество iSCSI дисков. А также обеспечить безопасности доступа к iSCSI Target-ам с использованием CHAP-аутентификации клиентов, нажав по ссылке Add Permission.

Настройка PXELINUX

В папке программы Tftpd32 создаем вложенную папку pxelinux.cfg, а в нем создаем файл default следующего содержания:
default menu.c32
gfxmenu /erdpxe
prompt 0

MENU TITLE Boot Menu (select the OS to boot)
MENU AUTOBOOT Windows 7 64bit in # seconds
TIMEOUT 50
TOTALTIMEOUT 3000

LABEL Windows 7 64bit
MENU DEFAULT
KERNEL IPXE.KRN
INITRD win7.ipxe

Думаю излишнем писать подробный комментарий к данному файлу, рассмотрим только две последние строчки:
KERNEL IPXE.KRN - указывает на ядро iPXE, которую нужно загрузить.
INITRD win7.ipxe - указывает на файл скрипта с параметрами iPXE

Указанных настроек PXELINUX вполне достаточно для использования дефолтной конфигурации и можно перейти к дальнейшей настройке iPXE, поэтому остающуюся часть текста решил убрать под спойлер.

Создание отдельного загрузочного меню для каждого ПК

Если в сети существует несколько бездисковых рабочих станций, и нужно чтобы каждый ПК имел доступ только «к своему» iSCSI-диску и не имел доступа к «чужим» дискам, то нам нужно будет создать несколько файлов с загрузочным меню для каждого ПК.

При получении файла конфигурации от TFTP сервера клиент ищет подходящую для себя в следующем порядке:
pxelinux.cfg/01-88-99-aa-bb-cc-dd
pxelinux.cfg/C0A800FE
pxelinux.cfg/C0A800F
pxelinux.cfg/C0A800
pxelinux.cfg/C0A80
pxelinux.cfg/C0A8
pxelinux.cfg/C0A
pxelinux.cfg/C0
pxelinux.cfg/С
И если ничего подходящего нет -
pxelinux.cfg/default

Здесь pxelinux.cfg - сама папка с файлами конфигурации.
01-88-99-aa-bb-cc-dd - файл с названием МАС-адрес клиента, в нижнем регистре, разделенный тире, с префиксом 01-.

Соответственно, для каждой бездисковой рабочей станции нам нужно написать «свое» загрузочное меню и разместить в папке pxelinux.cfg с названием файла 01-mac-адрес клиента, в нижнем регистре. Содержимое этих файлов может отличаться, к примеру, только последней строчкой INITRD win7.ipxe .

Инициатор iSCSI. Настройка iPXE

В этой же папке создаем файл win7.ipxe следующего содержания:
#!ipxe
dhcp net0
set keep-san 1
#login
sanboot iscsi:192.168.0.1::::iqn.2014-11.home:win7-64bit

Строка dhcp net0 данного скрипта указывает, что необходимо получить настройки через DHCP сервер в сети.

Строка set keep-san 1 указывает, что подключение к iSCSI Target-у необходимо сохранить даже если загрузка с данного устройства не удалась (этот параметр необходим, когда нужно устанавливать операционную систему с накопителей CD/DVD).

Если в iSCSI Target настроена CHAP-аутентификации клиентов, то нужно раскомментировать строку #login, которая будет выводит форму для ввода логина и пароля.

Последняя строка непосредственно подключает указанный iSCSI Target, инициализирует удаленный диск и передает процесс дальнейшей загрузки на данное устройство. Синтаксис подключения будет таким iscsi:<Айпи iSCSI target>:::::.

Добавление дополнительных пунктов в загрузочное меню

Если мы хотим добавить в загрузочное меню еще один пункт, например, для загрузки ОС Windws 8.1, то создаем в StarWind Virtual SAN новый Target с указанием IQN цели iqn.2014-11.home:windows8.1, добавляем в него новое дисковое устройство iSCSI, а затем в файле pxelinux.cfg/default добавляем к примеру такие строчки:
LABEL Windows 8.1
KERNEL IPXE.KRN
INITRD win8.1.ipxe

Установка ОС Windows 7

Если на ПК имеется установленный жесткий диск, то на время установки Windows его желательно отключить, чтобы компьютер не пытался с него загружаться.

Первым делом мы должны увидеть запуск загрузки через PXE. Если этого не произошло то снова заходим в BIOS и разрешаем загрузку компьютера через сетевой адаптер.

Далее на экране появиться загрузочное меню PXELINUX. Если этого не произошло проверяем, запущена ли на другом компьютере программа Tftpd32, правильно ли она настроена и не блокирует ли его работу firewall-ы, антивирусы или другие программы.

После выбора необходимого пункта загрузочного меню PXELINUX мы должны увидеть запуск iPXE.
В процессе инициализации iPXE должны промелькнут надписи:
Registered as BIOS drive 0x80
Booting from BIOS drive 0x80
Это значит, что ПК удачно подключился к iSCSi диску.

Затем мы увидим ошибку загрузки через iSCSi диск, после чего компьютер перейдет к опросу следующего загрузочного устройства и запустит установка Windows 7 с привода CD/DVD. При этом подключение к iSCSi диску останется активным - за это отвечает указанная в скрипте строчка set keep-san 1.

Для тех, у кого не запускается установка Windows с привода CD/DVD

BIOS некоторых компьютеров, после неудачной попытки загрузки с iPXE, останавливает процесс запуска. Соответственно дальнейшая загрузка установщика Windows с привода CD/DVD не происходит. Такое поведение было замечено, например, на ноутбуках компании Hewlett-Packard. В подобных случаях спасает загрузка с использованием gPXE. Для этого:
1) открываем страницу сайта rom-o-matic.net/gpxe/gpxe-git/gpxe.git/contrib/rom-o-matic/build.php ,
2) в поле Choose an output format выбираем пункт PXE bootstrap loader keep (.kpxe),
3) в самом нижнем поле Embedded Script вводим три строчки нашего скрипта:
dhcp net0
set keep-san 1
sanboot iscsi:192.168.0.1::::iqn.2014-11.home:win7-64bit
4) сохраняем загрузчик gPXE в папку программы Tftpd32 и прописываем название файла на сервере DHCP в поле Boot File,
5) устанавливаем ОС Windows и обратно прописываем название файла pxelinux.0 на сервере DHCP в поле Boot File.

В процессе установки Windows, на этапе выбора дискового устройства мы должны увидеть подключенный нами iSCSi диск. Если iSCSi диск в списке отсутствует, значит установщик Windows не смог автоматически подключить необходимые драйвера для сетевой карты. В этом случае скачиваем с сайта разработчика необходимые драйвера сетевой карты и подключаем их установщику Windows. После этого iSCSi диск должен появиться в списке.

Если получили сообщение о невозможности установки Windows на выбранный диск

Иногда на этапе выбора дискового устройства можно получить сообщение о невозможности установки Windows на выбранный диск и просьбу проверить, включен ли в BIOS контроллер этого диска.

В этом случае первым делом проверьте в BIOS порядок опроса загрузочных устройств. Жесткий диск должен находиться на первой позиции, даже если на компьютере физически не установлен дисковый накопитель.
Если проблема не исчезла, то попробуйте в BIOS-е включать/выключать SATA контроллер, менять режим его работы IDE, ACHI, либо подключить реальный диск на время установки, но установку проводить на iSCSI диск.

После выбора дискового устройства начнется установка Windows 7. Дальше никаких трудностей возникнуть не должно. После установки мы получаем «полноценную» операционную систему Windows 7, работающей на iSCSI диске.

Установка ОС Windows (альтернативный метод)

Приведу пример, с использованием стандартного загрузчика bootmgr, имеющегося в любом установочном дистрибутиве Windows.
Данный метод подходит также для установки Windows с локальных жестких дисков.

Если коротко, то создаем на iSCSI диске небольшой «активный» раздел, копируем туда содержимое установочного диска Windows, и затем настраиваем MBR, для загрузки с диска установщика Windows. Подробности под спойлером.

Альтернативный метод установки ОС Windows

Итак, откроем на рабочей Windows системе Панель управления - Администрирование - Инициатор iSCSI.
Появиться окно «Свойства: Инициантор iSCSI».

Переходим на вкладку «Обнаружение» и нажимаем кнопку «Обнаружить портал...».
В открывшемся окне вводим IP-адрес нашей цели iSCSI - 192.168.0.1 и нажимаем ОК.
Далее переходим обратно на вкладку «Конечные объекты» и увидим все цели с идентификаторами IQN.
Выбираем в списке нужную цель и нажимаем кнопку «Подключить».
Откроется еще одно окно требующий нашего подтверждения, где также нажимаем ОК.
Если в открывшемся окне оставить галочку «Добавить это подключение в список предпочитаемых конечных объектов» то указанная цель будет автоматически подключаться к системе при каждой загрузке.

Открываем оснастку «Управление компьютером» и переходим на вкладку «Управление дисками». Тут мы увидим, что в нашей системе появилось еще одно дисковое устройство. Создаем на этом диске «Основной раздел», указав размер диска чуть больше размера нашего установочного образа. Далее форматируем под файловую систему NTFS, подключаем любую букву диска и делаем раздел «активным».

Откроем необходимый образ установочного диска программой UltraISO или WinRar и распакуем содержимое образа на созданный в предыдущем пункте раздел диска. Важно, чтобы после распаковки на диске оставалось как минимум 100Мб свободного места (Для Windows 8 рекомендуется 350Мб свободного места). Если свободного места недостаточно, то расширяем выбранный раздел в оснастке «Управление дисками».

Затем скачиваем из интернета программу BOOTICE и запускаем (ссылки приводить не буду, сами сможете найти без труда).
В программе выбираем нужный нам диск из раскрывающегося списка. В моем случае HD6:

В данном окне выбираем последний пункт «Windows NT 5.x / 6.x MBR» и нажимаем кнопку «Install/Config».
На диске будет настроен MBR, загружающий стандартный загрузчик bootmgr из активного раздела диска.

Но рассмотрим еще один момент. Если мы хотим сделать данный раздел скрытым от пользователей и недоступным для операционной системы, то запускаем командную строку от имени администратора и набираем следующие команды:

Diskpart
List disk
Sel disk x (вместо x подставляем номер нужного диска, список которых выводит предыдущая команда)
Sel part 1 (при необходимости список разделов можно посмотреть командой List part)
Remove
Set id=27

После этого данный раздел диска станет технологическим и скрытым. Для этого раздела уже не возможно назначит букву диска и примонтировать его к работающей системе, но устанавливается Windows с данного раздела без проблем.
Получится что то типа раздела восстановления)

Сегодня автоматизируется все больше задач, для максимальной отдачи серверов все шире используют виртуализацию. Но устанавливать операционки по-прежнему приходится. Каждый делает это по-своему: у кого-то полные карманы различных образов на все случаи жизни, кто-то по старинке носит с собой «барсетку» с дисками, а то и две. Как правило, администраторы выполняют эту работу с невеликим удовольствием. Давай посмотрим, как сократить время на тривиальные задачи, как научить компьютеры устанавливать системы самостоятельно, вообще без участия админа, используя при этом только локальную сеть.

Итак, сегодня мы научимся: устанавливать Windows и Linux по сети, грузить небольшие ISO-образы, полезный софт (всяких там Касперских, Акронис, WinPE, мемтесты), разворачивать тонкие клиенты и рулить ими. Чтобы, например, бухгалтер, работающая с 1С по RDP, не прибила тебя за то, что у нее слетела винда, а отчет нужно было подготовить еще вчера… Или скупой начальник, который не хочет обновлять свой комп, восхитился твоим профессионализмом, когда увидит, как на стареньких компах летает Windows 8… В достижении наших коварных целей нам поможет сервер, предоставляющий загрузку по сети (PXE).

У любого системного администратора в заначке есть универсальный USB-диск для экстренной реанимации компьютера. Согласись, было бы куда лучше иметь ту же функциональность, используя одну лишь сетевую карту. Нельзя при этом не отметить возможность одновременной работы с несколькими узлами сразу. Итак, исходя из наших потребностей у нас есть два пути решения: использовать PXE или LTSP.

LTSP нам не очень подходит: он призван грузить по сети ОС, установленную на самом сервере, что позволяет использовать приложения сервера LTSP. Это не совсем то, что нам нужно. PXE - инструмент для загрузки компьютера по сети без использования локальных носителей данных, так же как и LTSP. PXE позволяет организовать мультизагрузочное меню загрузки, аналогичное универсальному «USB-реаниматору».

Что будем реализовывать?

Началось все с необходимости иметь под рукой инструмент для удаленной установки Ubuntu/Debian Server по сети, с возможностью загрузки Live CD маленькой системы, вроде SliTaz или Kolibri OS.
Как говорится, аппетит приходит во время еды: намеченное не успели реализовать, а к плану добавился еще ряд «хотелок». В итоге список получился весьма внушительным.

1. Тонкие клиенты на базе Thinstation Linux.
2. Раздел Linux.
   1. Установка Ubuntu 14.04 x86.
   2. Установка Ubuntu 14.04 x64.
   3. Установка Ubuntu 12.04 x86.
   4. Установка Ubuntu 12.04 x64.
3. Раздел Windows.
   1. Установка Windows 2012.
   2. Установка Windows 7.
4. Acronis.
   1. Windows PE с пакетом полезного ПО.
   2. Acronis True Image.
      1. Legacy BIOS.
      2. UEFI.
   3. Acronis Disk Director.
      1. Legacy BIOS.
      2. UEFI.
5. Касперский Rescue v 10.
6. ERD Commander от 5 до 8 через ISO-образ.
7. Memtest.

Собираем все в кучу и взлетаем

В качестве дистрибутива для сервера выбор пал на Ubuntu Server 14.04.2 LTS. Можно остановиться на любой другой ОС, разница будет только в синтаксисе. Итак, приступим. Нам потребуется TFTP, DHCP (необязательно установленный на этом же сервере, в роли DHCP-сервера может выступить роутер), сервис для организации сетевой файловой системы NFS. Рассматривать будем только те настройки, которые нас интересуют в рамках темы. Первым делом установим все необходимое, предварительно сделав все обновления:

Продолжение доступно только подписчикам

Вариант 1. Оформи подписку на «Хакер», чтобы читать все материалы на сайте

Подписка позволит тебе в течение указанного срока читать ВСЕ платные материалы сайта. Мы принимаем оплату банковскими картами, электронными деньгами и переводами со счетов мобильных операторов.

Использование сетевой загрузки позволяет сократить затраты при приобретении оборудования, его эксплуатации, а также позволяет упростить процесс сопровождения за счет того что резервные копии можно создавать незаметно от пользователей работающих с бездисковыми рабочими станциями.

При использовании сетевой загрузки в сети с высокой пропускной способностью показатели производительности схожи с использованием локального жесткого диска.

Внимание: После загрузки через iSCSI использование iSCSI для подключения других целей в процессе работы бездисковой станции не разрешается!

Процесс загрузки

Алгоритм бездисковой загрузки выглядит следующим образом:

1. Бездисковая станция включается, загружает BIOS, осуществляет POST проверку
2. BIOS бездисковой станции находит и загружает PXE
3. PXE осуществляет поиск сервера DHCP, запрашивает адрес и другие параметры запуска
4. DHCP сервер назначает адрес, параметры и адрес образ загрузки PXE-загрузчика
5. PXE загружает PXE-загрузчик и выполняет его
6. PXE-загрузчик подключает iSCSI-цель и загружает её как локальный жесткий диск
7. При загрузке диска, загрузчик операционной системы передает управление драйверам для работы с iSCSI.

Настройка загрузки

В вычислительных сетях сетях имеющих сетевое хранилище возможно осуществление загрузки рабочей станции с него. Для того чтобы осуществить сетевую загрузку необходимо:

1. подготовить образ жесткого диска
2. опубликовать подготовленный образ жесткого диска в сети
3. настроить сетевую загрузку
4. подготовить бездисковую рабочую станцию
5. осуществить загрузку
6. осуществить установку (если это необходимо).

Подготовка образа жесткого диска

В роли образа жесткого диска бездисковой рабочей станции может выступать любое блочное устройство - файл, логический том, раздел, диск, дисковый массив RAID. Образ жесткого диска может быть пустым, а может и содержать модифицированную копию жесткого диска реального компьютера или виртуальной машины. В случае если образ диска пустой то в обязательном порядке потребуется установка на него операционной системы.

Публикация образа жесткого диска в сети

После того как был подготовлен образ жесткого диска, к нему необходимо обеспечить доступ т.е. опубликовать его. Для обеспечения доступа к блочным устройствам лучше всего подходит протокол iSCSI. Для того чтобы опубликовать образ через iSCSI необходимо создать цель и настроить параметры соединения.

Настройка сетевой загрузки

Для осуществления сетевой загрузки необходимо установить сервер передачи файлов(TFTP) и сервер динамической сетевой настройки (DHCP). После их установки необходимо их настроить на осуществление сетевой загрузки, а также подготовить предварительную среду выполнения (PXE). Для подготовки PXE рекомендуется использование gPXE и iPXE так как они имеют поддержку iSCSI.

После того как была настроена сетевая загрузка необходимо осуществить проверку её выполнения. Для этого следует проверить следующие функции:

1. Должно осуществляться назначение IP-адресов через DHCP сервер
2. Цель iSCSI должна быть доступна по сети
3. Образ жесткого диска, в случае если он содержит данные, должен загружаться в виртуальной машине.

Для проверки образа жеского диска можно воспользоваться специально разработанным решением обеспечивающего отладку сетевой загрузки на виртуальных машинах KVM.

Подготовка бездисковой рабочей станции

Для того чтобы бездисковая рабочая станция могла осуществить загрузку по сети ей необходимо загрузить BIOS и PXE Rom.

Подготовка BIOS

Для того чтобы загрузка успешно осуществлялась, необходимо привести конфигурацию компьютера в соответствии с конфигурацией виртуальной машиной в которой успешно осуществляется сетевая загрузка образа. В случае если не приводить конфигурацию компьютера в соответствие с конфигурацией виртуальной машиной поиск непладок может затянутся и увести в ложном направлении.

Прежде всего необходимо обеспечить загрузку PXE Rom, выстроить порядок устройств таким образом чтобы PXE-rom загружался первым, за тем необходимо отключить поддержку IOMMU если таковая имеется.

Настройка PXE Rom

PXE - предварительнаяю среда выполнения, надстройка над BIOS загружаемая после POST проверки системы. PXE Rom - двоичный код прошивки, её образ. Прежде чем использовать PXE Rom необходимо правильно его подобрать в соответствии с исользуемой сетевой картой.

PXE Rom может быть установлен на загрузочный диск либо прошит в BootRom (специальная микросхема) сетевой карты.

В роли загрузочного диска могут выступать дискета, компакт-диск, жесткий диск, флешка. Важной особенностью использования загрузочного диска PXE состоит в том что он не позволяет использовать диск для иных целей. Чтобы не использовать загрузочный диск лучше всего подходит использование BootRom сетевой карты.

Для того чтобы использовать bootrom, необходимо подобрать совместимую микросхему и осуществить на неё запись прошивки с помощью специального программатора. Програматоры - это очень дорогие устройства, чтобы прошить микросхему можо обратится в сервисные центры.

После того как вы подобрали и прошили микросхему, перед установкой её на сетевую плату рекомендется уложить в кроватку (место куда устанавливается микросхема) часть тонкого изолированного провода с целью упрощения последующего извлечения.

На фото изображена микросхема Boot Rom с установленной частью провода на сетевой карте D-Link DGE-528T.

После установки микросхемы BootRom при загрузке компьютера должен отображатся экран аналогичный следующему.

В случае если этого не происходит возможно микросхема BootRom не корректно прошилась либо она не походит.

Осуществление загрузки

1. Настроить на сервере загрузку сначала с пустого образа а потом с образа установочного диска либо через сценарий либо через меню.
2. Загрузить бездисковую станцию с пустого раздела. Загрузки как таковой не произойдет, но в памяти сохранится адрес iSCSI-цели.
3. Загрузка с образа установочного диска позволит осуществить установку в iSCSI-цель.

Установка операционной системы

Установка в iSCSI-цель немного отличается от установки на обычный диск и требует поддержки программой установки.