Xây dựng mô hình mạng Boot-rom để quản lí phòng máy tiết kiệm và hiệu quả

Xây dựng mô hình mạng Boot-rom để quản lí phòng máy tiết kiệm và hiệu quả

MỤC LỤC

*****

A-Đặt vấn đề………

I - Lời nói đầu………

II - Thực trạng của vấn đề………

B Giải quyết vấn đề………

I – Các giải pháp thực hiện………

II – Các bước thực hiện…………

C - Kết luận………

2 2 3 4 4 6 20

A ĐẶT VẤN ĐỀ:

I LỜI NÓI ĐẦU

*****

Trong những năm gần đây, sự phát triển của công nghệ thông tin mang tính

chất đột phá Do vậy môn Tin học được đưa vào trong các trường học để dạy học sinh là một trong những điều tất yếu cho sự phát triển kinh tế đất nước trong tương lai Nhưng khi đưa bộ môn Tin học vào nhà trường thì gặp rất nhiều khó khăn và khó khăn lớn nhất là máy vi tính để học sinh thực hành Vì vậy bắt buộc các trường học phải đầu tư phòng máy nhưng chi phí đầu tư một phòng máy tính

là rất lớn và khi đã có phòng máy rồi thì lại gặp phải một số khó khăn với các trường ở vùng nông thôn và miền núi là điện có đủ và ổn định để chạy phòng máy hay không Các trường THPT hiện nay đa số đều có phòng máy để học sinh thực hành nhưng không ít các phòng máy này ở các trường thuộc vùng sâu hay khu vực nông thôn không được sử dụng vì điện ở các vùng này không ổn định và yếu nên dẫn đến hư hỏng phần cứng rất nhiều và phần hay hỏng nhiều nhất trong máy tính là đĩa cứng và RAM Khi hai thiết bị này hỏng thì đa số phải thay mới

và chi phí để thay mới là không nhỏ và khi thay nếu điện không ổn định thì lại hỏng Nhằm giúp các trường tiết kiệm chi phí đầu tư cho phòng máy Trong khuôn khổ của sáng kiến kinh nghiệm cho phép tôi trình bày một cách mà tôi thấy là rất hiệu quả khi tôi áp dụng vào các phòng máy vừa và nhỏ như các phong máy ở các trường học hiện nay Ngoài ra, người quản lí sẽ dễ dàng theo dõi hệ thống, phát hiện và sửa chữa lỗi nhanh chóng Trong quá trình thực hiện sáng kiến sẽ không tránh khỏi sai xót rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý độc giả và các bạn đồng nghiệp, cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn!

II - THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ

*****

Do tôi dạy học tại một trường thuộc khu vực miền núi nên việc dạy học và thực hành môn Tin học gặp rất nhiều khó khăn là do điện ở đây rất yếu và không

ổn định Một phòng máy ở đây có khoảng 24 máy nhưng mỗi lần cho học sinh thực hành thì chỉ có một nửa số máy đó chạy được số con lại không chạy được là

do bị hỏng đĩa cứng, RAM, lỗi hệ điều hành là nhiều Trong trường tôi có 3 giáo viên dạy môn Tin học và cứ mỗi tháng chúng tôi lại phải bảo dưỡng phòng máy một lần Do điện yếu và không ổn định nên chỉ được vài lần cho học sinh lên thực hành là bị hỏng hết, nếu lỗi hệ điều hành thì còn có thể khắc phục được nhưng hỏng phần cứng thì chi phí để thay là rất cao Chính vì vậy nên tôi đã

mạnh dạn lấy tất cả các máy tính bị hỏng đĩa cứng và tạo một hệ thống các máy tính chạy trên một đĩa cứng và tôi thấy cách này không chỉ hiệu quả trong việc

quản lí phòng máy mà còn tiết kiệm được một số tiền lớn khi đầu tư phòng máy

ở các trường học Do đó tôi đưa ra sáng kiến kinh nghiệm “Xây dựng mô hình mạng BOOT-ROM để quản lí phòng máy hiệu quả và tiết kiệm” để giúp các

trường học quản lí phòng máy hiệu quả và tiết kiệm

B - GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

I PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

*****

1 Chuẩn bị

Chúng ta sẽ xây dựng mạng BOOT-ROM trong đó các máy khách sẽ dùng chung một ổ đĩa ảo (thực chất là một tập tin ảnh dùng chung - Share Image) chứa

hệ điều hành Windows XP, với những chuẩn bị và qui uớc như sau:

 Máy chủ có cấu hình Pentium 4, đĩa cứng 40GB, RAM 512 MB, hệ điều hành Windows Server 2003 kèm theo dịch vụ cấp phát địa chỉ IP động DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)

 Các máy trạm có cấu hình đồng bộ Celeron, RAM 128MB, hệ điều hành Windows XP và các ứng dụng cần thiết

 Sử dụng card mạng Realtek 8139 tốc độ 10/100 Mb/s gắn kèm

BOOT-ROM hỗ trợ chuẩn PXE 2.0.(Các phần cứng có dung lượng và tốc độ càng lớn càng tốt)

 Phần mềm tạo và quản lý tập tin ảnh của đĩa cứng ảo BXP 3.0 của hãng Venturcom

2 Giới thiệu chức năng của phần mềm BXP 3.0

Phần mềm BXP gồm 2 thành phần:

 BXP server được cài đặt trên máy chủ

 BXP Client được cài đặt trên các máy khách

Nhiệm vụ của phần mềm BXP là:

 Mã hoá toàn bộ hệ điều hành Windows XP đang cài đặt trên đĩa cứng của các máy trạm thành một tập tin ảnh

 Chép tập tin ảnh này đặt trên đĩa cứng của máy chủ và làm sao để máy khách có thể truy xuất nó như là một ổ đĩa ảo có chứa hệ điều hành Windows XP

 Quản lý và phối hợp các hoạt động giữa đĩa ảo với từng máy khách

3 Mô tả hoạt động của mạng BOOT-ROM:

Kỹ thuật BOOTROM (hay còn gọi là khởi động máy từ xa – remote boot) cho phép một số máy tính thành viên trong mạng không gắn đĩa cứng riêng mà vẫn có thể hoạt động như một máy tính thông thường Hệ thống mạng đặc biệt này được gọi một cách ngắn gọn là mạng BOOT-ROM

Trong mạng BOOT-ROM các máy khách không ổ cứng khởi động vào hệ điều hành dựa vào sự hỗ trợ hoàn toàn từ máy chủ Nghĩa là hệ điều hành Windows XP điều khiển máy khách sẽ được nạp vào từ tập tin ảnh ảo trên ổ cứng của máy chủ thay vì trên máy khách Để làm được điều này, đầu tiên card mạng trên các máy khách cần gắn thêm BOOT-ROM hỗ trợ chuẩn PXE version V.99J hoặc cao hơn

Khi bạn bật nguồn cho máy khách, đoạn mã chương trình chứa trong BOOT-ROM trên card mạng được khởi động và phát ra một yêu cầu nhận cấp phát địa chỉ IP và các thông tin cấu hình khác đến máy chủ Dịch vụ cấp phát địa chỉ IP động DHCP được cài đặt trên máy chủ sẽ nhận yêu cầu và cấp cho máy khách một địa chỉ IP, các thông tin cấu hình liên quan và địa chỉ của máy chủ cài đặt các dịch vụ của BXP (như dịch vụ Boot và Login)

Sau khi đã nhận đầy đủ các thông tin này, BOOT-ROM trên máy khách sẽ

sử dụng giao thức truyền tập tin TFTP (Trivial File Transfer Protocol) để nạp một tập tin ảnh chứa thông tin khởi động (Bootstrap File VLDRMIL13.BIN) đã được lưu trên đĩa cứng của máy chủ

Giao thức TFTP cũng được sử dụng để truyền tập tin giữa máy chủ và máy khách Sau đó máy khách sẽ khởi động từ tập tin Bootstrap này và thông qua sự

hỗ trợ của các dịch vụ chứa trong BXP để truy xuất tập tin ảnh ảo của HĐH Windows XP dưới hình thức một ổ đĩa ảo lưu trên đĩa cứng của máy chủ

II – CÁC BƯỚC THỰC HIỆN

CÀI ĐẶT TRÊN MÁY CHỦ

1 Cài đặt hệ điều hành(HĐH) Windows 2000 Server hoặc Windows Server

2003 trên máy chủ(do khuôn khổ của SKKN nên tôi không đưa ra các bước để

cài HĐH).

2 Cài đặt và cấu hình dịch vụ DHCP để các máy khách sẽ nhận địa chỉ IP một cách tự động từ dịch vụ cấp phát địa chỉ động DHCP Dịch vụ này được cài đặt trên máy chủ như sau:

Bước 1: Vào Start/Settings/Control Panel, nhấn đúp biểu tượng Add or Remove

Programs Trong cửa sổ vừa mở, chọn mục Add/Remove Windows Components Cửa sổ Windows Components Wizard xuất hiện

Bước 2: Đưa hộp sáng đến mục Network Services và nhấn nút Details để làm

xuất hiện cửa sổ Network Services Trong cửa sổ này đánh dấu chọn vào mục Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) và nhấn OK

(Tiến trình cài đặt sẽ diễn ra cho đến khi bạn nhấn Finish để hoàn tất)

 Để dịch vụ DHCP có thể cấp phát được địa chỉ IP chúng ta cần cấu hình và kích hoạt dịch vụ này như sau:

Đầu tiên cần tạo ra một dãy địa chỉ cần cấp phát (scope): Chọn tên máy

VD (May [172.16.100.1]), sau đó mở menu Action và chọn New Scope Xác định địa chỉ IP bắt đầu (Start IP adress: 172.16.100.10) và kết thúc (End IP adress: 172.16.100.50) của scope

 Loại trừ ra một vùng địa chỉ IP không cấp phát

 Xác định thời hạn sử dụng địa chỉ IP mà máy khách nhận từ dich vụ DHCP.

 Tại đây bạn có thể cấu hình thêm các thông số để cấp phát cho máy khách cùng với địa chỉ IP hoặc chọn No để cấu hình sau

 Để kích hoạt scope vừa tạo, chọn vào mục có tên scope đó (Scope

[172.16.0.0] Boot Rom) Sau đó mở menu Action và chọn Active

3 Cài phần mềm BXP 3.0 trên máy chủ

Chạy tập tin cài đặt

Hộp thoại Setup type sẽ xuất hiện Chọn Full Server và bấm Next

Bỏ chọn Tellurian DHCP Server trong hộp thoại Select Components vì ta sử dụng dịch vụ cấp phát địa chỉ động DHCP của HĐH Windows Server 2003 HĐH thông báo vừa phát hiện thêm phần cứng mới (ổ đĩa ảo của BXP) Ta bấm

Next để chương trình xác nhận việc cài đặt này, bạn chỉ việc bấm Continue anyway và chờ cho đến khi hoàn tất quá trình cài đặt BXP ở máy chủ

 Cấu hình các dịch vụ của BXP 3.0 trên máy chủ

Cài đặt các dịch vụ của BXP Server

Các thành phần của BXP Server trên máy chủ bao gồm có các dịch vụ sau:

 3Com PXE Service: sử dụng cho trường hợp các máy khách nhận địa chỉ IP

tự động từ dịch vụ DHCP

 BXP TFTP Service: được sử dụng bởi các máy khách để nạp tập tin ảnh khởi động (bootstrap file)

 BXP Login Service: phê chuẩn các máy khách và cung cấp thông tin liên quan đến ổ cứng ảo mà nó được gán

 BXP IO Service: truy cập đến tập tin ổ đĩa ảo nhằm xử lý các yêu cầu truy xuất được gởi đến từ máy khách

a Cấu hình cho PXE Service

Chọn Start - Setting - Control Panel - bấm đôi vào biểu tượng 3COM PXE

Nếu có một thông báo xuất hiện rằng dịch vụ PXE chưa khởi động, bạn bấm Yes

để bỏ qua và tiếp tục Hộp thoại sau sẽ xuất hiện

Từ thẻ Options, kiểm tra đường dẫn ở mục Data file là C:\Program Files\ Venturcom\BXP\TFTPBOOT

Nếu ta sử dụng dịch vụ DHCP của HĐH ở máy chủ thì mặc nhiên mục Proxy DHCP sẽ bị mờ không cho chọn

Bấm vào thẻ Network Adapters, Kiểm tra và đánh dấu chọn ở địa chỉ IP của card mạng dùng chạy dịch vụ này là 172.16.100.1

Bấm OK để thoát khỏi hộp thoại này.

b Cấu hình cho Venturcom TFTP Service

Từ Control Panel, bấm đôi vào biểu tượng Venturcom TFTP Service

Hộp thoại TFTP Settings xuất hiện

Kiểm tra xem đường dẫn ở mục Transmit (GET) directory đúng là:

\Program Files\Venturcom\BXP\TFTPBOOT (chỉ đến thư mục chứa tập tin Vldrmi13.bin)

Kiểm tra mục Allow Transmit đã được chọn hay chưa

Bấm thẻ TFTP Network và kiểm tra và đánh dấu chọn mục địa chỉ IP của card mạng để chạy dịch vụ này: 172.16.100.1

Bấm OK để lưu và thoát khỏi hộp thoại

Ghi chú: PXE and TFTP Servers phải được chọn cùng một địa chỉ card mạng (172.16.100.1) và kiểm tra giá trị cổng Port number phải là 69

c Cấu hình BXP IO Service

Ta chọn một ổ đĩa của máy chủ (VD: ổ D hoặc E) định dạng theo hệ thống NTFS tạo một thư mục

để lưu trữ các tập tin ảnh của các máy khách (VD là D:\VDISKS)

Chọn Start – Programs - Venturcom BXP chọn BXP IO Service Preferences Hộp thoại IO Service Preferences xuất hiện

Bấm Browse, chọn thư mục D:\VDISKS quy định ở bước trên

Ở phần IP Settings, chọn card mạng được dùng cho dịch vụ này bằng cách bấm chọn vào địa chỉ IP tương ứng, ở đây là 172.16.100.1

Kiểm tra giá trị Port phải là 6911

Bấm OK để lưu lại và thoát khỏi hộp thoại

d Cấu hình BXP Login Service

Chọn Start – Programs - Venturcom BXP chọn BXP Login Service Preferences Trong hộp thoại vừa xuất hiện

Kiểm tra đường dẫn ở mục Database chỉ đến tập tin cơ sở dữ liệu VLD.MDB là C:\Program Files\Venturcom\BXP\VLD.MDB

Đánh dấu chọn mục Add new clients to database để sau này có thể cài đặt các máy khách một cách tự động

Chọn địa chỉ IP được gán cho máy tính này bằng cách đánh dấu chọn vào địa chỉ card mạng liệt kê ở khung cửa sổ bên dưới, ở đây là 172.16.100.1

Bấm OK để xác nhận các thiết lập

4 Khởi động các dịch vụ của BXP

Ta sẽ mở cửa sổ liệt kê các dịch vụ (Services) trên máy chủ bằng 02 cách: Cách 1: Mở Control Panel, bấm đôi vào biểu tượng Administrative Tools, tiếp

theo nháy đúp chuột trái vào biểu tượng Services

Cách 2: Chọn Star – Program - Administrator Tools – Services

Hộp thoại Services xuất hiện

Tiếp theo ta kích hoạt 06 dịch vụ liên quan đến BXP trong cửa sổ Services:

 Com PXE

 BXP TFTP Service

 BXP Adaptive Boot Server

 BXP IO Service

 BXP Login Service

 BXP Write Cache I/O Server

Để cấu hình cho dịch vụ nào ta bấm chuột phải rồi chọn Properties, trong mục Startup type ta thay đổi từ chế độ Manual (thủ công) sang chế độ Automatic(tự động) Mục đích là để HĐH sẽ tự động chạy các dịch vụ đó khi máy chủ khởi động

Tiếp theo ta bấm nút Start để khởi động dịch vụ, chọn OK để lưu lại Ta thực hiện tương tự cho 05 dịch vụ còn lại

Sau khi đã cấu hình xong cho 6 dịch vụ trên, bạn có thể kiểm tra lại bằng cách nhìn vào cột Status và Startup Type trên bảng Services để xem 6 dịch vụ đó đã được khởi động (started) và đã được cấu hình là Automatic hay chưa

Chú ý: sau khi đã khởi động dịch vụ BXP Write Cache I/O Server thì trong thư

mục chứa các tập tin ảnh ảo (D:\VDISKS) sẽ tạo ra một thư mục con có tên là WriteCache.

Bây giờ chúng ta sẽ sử dụng chức năng BXP Administrator để quản trị IO

tin khởi động Bootstrap Các thông tin này, trong quá trình cấu hình sẽ được lưu vào tập tin cơ sở dữ liệu của BXP (VLD.MBD).

a Chức năng quản trị của BXP Administrator: Để mở BXP Administrator ta

chọn Start – Programs - Venturcom BXP - BXP Administrator Màn hình của BXP Administrator có 3 cách thể hiện trong quá trình khai báo:

Client - Disk: Liệt kê danh sách các máy trạm có trong sở dữ liệu của BXP Khi bạn bấm chọn vào một máy trạm nào đó, nó sẽ liệt kê các ổ cứng ảo đã gán cho máy trạm đó

Server - Disk: Cho phép bạn thấy danh sách các ổ cứng ảo được tạo trên máy chủ

Server -> Client -> Disk: Cho phép bạn nhìn tất cả các máy trạm, đĩa ảo và máy chủ (IO server) đã được cài đặt

Trong cửa sổ quản trị BXP Administrator ta sẽ thực hiện một số công việc sau: Cấu hình tập tin khởi động Bootstrap

Đăng ký IOServer vào cơ sở dữ liệu của BXP

Tạo 1 ổ đĩa ảo (Virtual Disk)

Đăng ký máy khách vào cơ sở dữ liệu của BXP

Gán ổ đĩa ảo cho máy khách

b Cấu hình tập tin khởi động Bootstrap: Bootstrap file là tập tin chứa thông

tin khởi động mà BootRom sẽ tìm đến để khởi động cho các máy trạm lúc mới

mở máy Trong BXP thì file đó là VLDRMIL13.BIN Để cấu hình cho Bootstrap

ta làm như sau:

Trong màn hình BXP Administrator, chọn mục Tools, chọn tiếp Configure Bootstrap

Ở phần Path khai báo đường dẫn đến file VLDRMI13.BIN Mặc nhiên đường dẫn này là:

C:\Program Files\Venturcom\BXP\TftpBoot\ VLDRMI13.BIN

Chúng ta sử dụng DHCP để cấp địa chỉ IP cho máy trạm nên đánh dấu chọn ở mục Use BOOTP/DHCP Resolved

Đánh dấu chọn ở mục Use Database Values để ghi địa chỉ IP của máy đã cài đặt dịch vụ BXP Login Service vào tập tin bootstrap

Chọn Verbose Mode để hiển thị thông tin chi tiết quá trình khởi động của các máy trạm Khi bạn đã hoàn tất quá trình cài đặt cho hệ thống mạng thì có thể tắt mục này để quá trình khởi động ở máy trạm nhanh hơn

Bấm chọn OK để lưu và thoát khỏi hộp thoại

c Đăng ký IO Server vào cơ sở dữ liệu của BXP Ở màn hình của BXP Administrator:

Từ menu File chọn New - Server Hộp thoại New IO Server xuất hiện

Ở phần Name bạn gõ vào tên của máy chủ, trong ví dụ này là daotao Nếu gõ đúng tên thì khi bạn bấm chọn tiếp vào nút Resolve ở mục IP Address sẽ tự hiển thị lên địa chỉ IP của máy chủ được đặt tên “Daotao” là 172.16.100.1

Phần Port mặc định là 6911 ta không nên thay đổi

Phần Description bạn có thể gõ thông tin vắn tắt mô tả máy chủ IO Server, hoặc

để trống

Lúc này trong màn hình của BXP Administrator sẽ xuất hiện biểu tượng máy chủ đó là IO Server mới được tạo

d Tạo 1 ổ đĩa ảo:

Từ màn hình của BXP Administrator, chọn chế độ xem máy chủ - đĩa ảo bằng cách chọn View và chọn mục Server - Disk Lúc này trên màn hình của BXP Administrator bạn chỉ thấy một máy chủ đó là IO server có tên Daotao mới tạo ở bước trên, đồng thời biểu tượng New Disk trên thanh công cụ sẽ chuyển sang màu xanh lục

Từ menu File chọn New - Disk, hộp thoại Add Virtual Disk sẽ xuất hiện