Xây dựng mạng BOOT – ROM với phần mềm BX P3.0

Hệ thống mạng LAN sử dụng kỹ thuật BOOTROM (hay còn gọi là khởi động máy từ xa – remote boot) cho phép một số máy tính thành viên(client) trong mạng không gắn đĩa cứng riêng mà vẫn có thể hoạt động như một máy tính thông thường thông qua hệ điều hành ảo được sao chép trên đĩa ảo của máy chủ (server).

Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Bài tập nhóm Đề tài: Xây dựng mạng BOOT – ROM với phần mềm BX P3.0 A. Lý thuyết: 1, B oot rom là gì ? Hệ thống mạng LAN sử dụng kỹ thuật BOOTROM (hay còn gọi là khởi động máy từ xa – remote boot) cho phép một số máy tính thành viên(client) trong mạng không gắn đĩa cứng riêng mà vẫn có thể hoạt động như một máy tính thông thường thông qua hệ điều hành ảo được sao chép trên đĩa ảo của máy chủ (server). Kỹ thuật BOOT – ROM được đề cập đến ở đây là kĩ thuật sử dụng card mạng hỗ trợ chuẩn PXE. 2. Ảo hóa hệ điều hành là gì: Ảo hóa hệ điều hành là quá trình lưu ảnh của một hệ điều hành lên một máy tính và cho phép các máy khác khởi động hệ điều hành này mà không cần ổ cứng. Với một hệ điều hành ảo hóa thì không có gì được cài đặt trước hoặc được load vĩnh viễn trên một thiết bị cục bộ và cũng không cần đến ổ đĩa cứng. Mọi thứ đều được chạy từ mạng bằng một đĩa ảo. Với những cung cấp hiện nay, đĩa ảo này quả thực là một file image được lưu trữ trên máy chủ từ xa, SAN hoặc NAS. Máy khách sẽ được kết nối thông qua mạng vào đĩa ảo và sẽ khởi động với hệ điều hành đã được cài đặt trên ổ đĩa ảo. Có hai kiểu ổ đĩa ảo trong các cung cấp hiện nay đó là: a) Private Virtual Disk: chỉ sử dụng cho một máy tính truy nhập vào ảnh của hệ điều hành. b) Shared/Common Virtual Disk: sử dụng được cho nhiều máy tính cùng truy nhập vào một ảnh Hệ điều hành. 3. Mô hình boot rom: 1 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Một máy tính có thể khởi động và hoạt động như một máy bình thường mà không cần tới ổ đĩa cứng. Để làm được điều này cần có thêm trợ giúp từ một phần mềm thứ 3 là phần mềm BXP 3.0 của hãng Venturcom. Phần mềm BXP gồm 2 thành phần: • BXP server được cài đặt trên máy chủ A • BXP Client trên 2 máy khách B, C. Nhiệm vụ của phần mềm BXP là : • Mã hoá toàn bộ HĐH Windows XP đang cài đặt trên đĩa cứng của máy B hoặc thành một tập tin ảnh. • Chép tập tin ảnh này đặt trên đĩa cứng của máy chủ A và làm sao để máy khách có thể truy xuất nó như là một ổ đĩa ảo có chứa HĐH Windows XP. • Quản lý và phối hợp các hoạt động giữa đĩa ảo với từng máy khách. 2 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 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 HĐH 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 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. 4. Mô hình client-server 3 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Ý tưởng của mô hình này là máy con (đóng vài trò là máy khách) gửi một yêu cầu (request) đến máy chủ (đóng vai trò người cung ứng dịch vụ), máy chủ sẽ xử lý và trả kết quả về cho máy khách. Server: còn được định nghĩa như là một máy tính nhiều người sử dụng (multiuser computer). đóng vai trò như một kho tài nguyên phục vụ cho tất cả các máy client nối vào nó. Các tài nguyên này thường là dữ liệu, các thiết bị phần cứng và một số dịch vụ mạng khác. Client:: Trong mô hình client/server, client được coi như là người sử dụng các dịch vụ trên mạng do một hoặc nhiều máy chủ cung cấp và server được coi như là người cung cấp dịch vụ để trả lời các yêu cầu của các clients. 5. Thành phần của mạng boot rom. A. Server - Hệ điều hành có thể dùng: Windows 2000 Server, Windows 2000 Advanced server hoặc Windows Server 2003 . - Ổ cứng: Máy con có thể lưu riêng ảnh ảo của mình (Private Image) hoặc nhiều máy dùng chung một ảnh ảo(Shared Image ). Các máy con dùng chung ổ cứng (Shared Image) thì dung lượng không cần nhiều nhưng nếu mỗi máy con muốn một phần "đất" riêng trên đó (dạng Private Image) thì phải tính toán sao cho hợp lí. Ví dụ: phòng 10 máy con, mỗi máy cần 5 GB thì ổ cứng phải trên 50 GB. nên chọn đĩa cứng có tốc độ cao (7200 vòng/phút chẳng hạn) để máy con truy cập nhanh. - Mô hình: Windows 2000 Server, đã cấu hình domain, DHCP, giao thức TCP/IP. Ổ cứng định dạng NTFS. Tạo sẵn 10 tài khoản cho các máy con từ user1 đến user10 thông nhau trong mạng LAN. b. Client Hệ điều hành có thể dùng: Windows XP Professional (hoặc Windows 2000 Professional). - Card mạng PXE (phiên bản 99j trở lên), thuộc một trong 3 loại 3com905C, Intel Pro/100, RTL8139. - Một ổ cứng tham khảo để cài hệ điều hành (tạo ảnh ảo trên máy chủ), các ứng dụng . cho máy con (ổ này sau này sẽ không dùng đến nữa do dữ liệu của nó được sao vào ổ đĩa ảo). 6. Ưu nhược điểm Ưu điểm: • Sự dự phòng linh động: Một máy chủ lưu nhiều ảnh ảo của nhiều HDH, máy khách có thể lựa chọn khởi động vào hệ điều hành nào. Đối với máy cài đặt HDH trên ổ cứng không linh hoạt bằng. 4 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 • Triển khai phần mềm (OS/App) nhanh: Khi cài đặt, nâng cấp phần mềm mới, chỉ cần thao tác trên một máy (server), các máy khác đồng loạt được cập nhật. • Hệ thống giống nhau 100%: Khi tất cả các máy sử dụng một ảnh ảo của HDH thì ta có hệ thống giống nhau 100%. Dễ dàng cho kĩ thuật viên khắc phục sự cố. • Chi phí thấp hơn : Vì chỉ cần mua một máy chủ mà thay vì phải mua 100 máy con. Không cần mua ổ cứng. Cho phép sử dụng một đội ngũ quản trị với ít người hơn. Hơn nữa, việc tiêu thụ điện sẽ thấp hơn rất nhiều. Người ta ước tính rằng công nghệ này có khả năng giúp doanh nghiệp tiết kiệm đến 80% chi phí đầu tư cho CNTT. • Dễ dàng quản trị : chỉ cần cài đặt phần mềm một lần, hơn nữa chi phí mua phần mềm cũng rẻ hơn (mua 100 phần mềm riêng lẻ sẽ mắc hơn rất nhiều khi mua một phần mềm cho 100 người dùng). Việc bảo trì thiết bị và xử lý sự cố cũng đơn giản hơn (Vì chỉ cần bảo trì máy server thay vì phải bảo trì 100 máy con). • Sau khi khởi động lại, hệ thống sẽ trở về trạng thái sạch trơn Thông thường, cài đặt HDH trên ổ cứng riêng, bộ nhớ máy tính sẽ càng ngày càng chật chội trong quá trình cài đặt, gỡ bỏ phần mềm, truy cập Internet, …hay nói cách khác, sử dụng HDH riêng sẽ tạo ra “rác” trong quá trình sử dụng. Ưu điểm của BOOT ROM với sự ảo hóa hệ điều hành (ổ đĩa chia sẻ), mỗi một máy chủ chỉ cần khởi động lại thì máy tính sẽ lại trở lại trạng thái ban đầu và không để lại “rác”. • Bảo vệ trước sự xâm nhập của virus : mọi hoạt động của mạng đều có thể được theo dõi và giám sát tập trung để ngăn chặn ngay từ đầu nguy cơ bị phá hoại bởi các loại virus (thay vì trước kia phải khuyến cáo mỗi người dùng phải tự cài đặt các phần mềm chống virus và có trách nhiệm đối với việc bảo vệ máy tính của mình). Người dùng không có quyền tự ý download và cài đặt những phần mềm nguy hiểm. Nhược điểm: • Không có khả năng làm việc offline • Cần LAN tốc độ cao (>100Mb) • Không hỗ trợ tất cả các hệ điều hành • Các giải pháp đa PXE/BootP trong đoạn mạng sẽ gây ra các vấn đề 7. Ứng dụng: • Môi trường giáo dục 5 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Trong các môi trường giáo dục, luôn luôn có một khó khăn cung cấp đầy đủ chức năng học tập,thực hành,ứng dụng cho tất cả các sinh viên. Cũng vậy, phụ thuộc vào việc đào tạo phát sinh ra nhu cầu về hệ điều hành.Sử dụng ảo hóa hệ điều hành với nhiều đĩa ảo được gán, các sinh viên có thể sử dụng menu khởi động để khởi động môi trường tương đương cho việc học tập thích hợp.Thêm vào đó, sau khi khởi động lại, máy tính lại trở về trạng thái mặc định ban đầu (khi đang sử dụng các đĩa ảo chia sẻ). • Máy trạm công cộng – Phòng Internet Game Cũng giống như các môi trường giáo dục, các máy trạm công cộng cũng thường cung cấp chức năng và các thông tin không mang tính cá nhân nên được lưu trữ. • Môi trường Lab Một thuộc tính của môi trường Lab là nhu cầu cần khôi phục trạng thái của môi trường về trạng thái mặc định một cách nhanh chóng để các sinh viên có thể chạy thành công các bài tập của mình. Hệ điều hành ảo hóa có thể cung cấp điều đó với tùy chọn đĩa chia sẻ và nó cũng là một hệ thống dự phòng linh động cho môi trường Lab. • Môi trường an toàn Ảo hóa hệ điều hành cũng là một công nghệ có thể được sử dụng cho các môi trường an toàn. Cho ví dụ, nếu một máy nào bị đánh cắp (máy tính sử dụng ảo hóa hệ điều hành) thì sẽ không có dữ liệu nào có sẵn trên máy tính đó 8. Giới thiệu về dịch vụ DHCP của máy Server và phần mềm BOOTROM: Dịch vụ DHCP: DHCP là chữ viết tắt của Dynamic Configuration Protocol, là giao thức cấu hình địa chỉ động. Một máy tính sử dụng bộ giao thức TCP/IP đều phải có 1 địa chỉ IP hợp lệ, duy nhất. Nó có thể được thiết lập IP tĩnh, hoặc cấu hình địa chỉ IP động, khi thiết bị này kết nối mạng nó sẽ được cấp địa chỉ IP, khi ra khỏi mạng, địa chỉ này bị thu hồi. 6 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Không có DHCP: Khi cấu hình thủ công, bạn phải gán địa chỉ cho mọi máy trạm trên mạng. Người dùng phải gọi đến bạn để biết địa chỉ IP vì bạn không muốn phụ thuộc vào họ để cấu hình địa chỉ IP. Cấu hình nhiều địa chỉ IP có khả năng dẫn đến lỗi, rất khó theo dõi và sẽ dẫn đến lỗi truyền thông trên mạng. Cuối cùng bạn sẽ hết địa chỉ IP đối với mạng con nào đó hoặc đối với toàn mạng nếu bạn không quản lý cẩn thận các địa chỉ IP đã cấp phát. Bạn phải thay đổi địa chỉ IP ở máy trạm nếu nó chuyển sang mạng con khác. Người dùng di động đi từ nơi nầy đến nơi khác, có nhu cầu thay đổi địa chỉ IP nếu họ nối với mạng con khác trên mạng. Có DHCP: Máy chủ DHCP tự động cho người dùng thuê địa chỉ IP khi họ vào mạng. Bạn chỉ cần đặc tả phạm vi các địa chỉ có thể cho thuê tại máy chủ DHCP. Bạn sẽ không bị ai quấy rầy về nhu cầu biết địa chỉ IP Giới thiệu một số phần mềm BootRom: - Ardence - Citrix PVS - CCBOOT B. T hực hành Chuẩn bị: 7 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368  Máy chủ cấu hình core dual (tối thiểu Pentium IV), Ram tối thiểu 512, sử dụng hệ điều hành Windows Server 2003, ổ cứng 40Gb chia làm 2 phân vùng C và D (ổ D để tạo đĩa ảo.  Máy con cấu hình tối thiểu pentium III, ram tối thiểu 256, có card mạng boot được, sử dụng Win XP (để builb ảnh ảo), ổ cứng máy sau đó có thể gỡ ra hoặc disable.  Phần mềm BXP 3.0 hay cao hơn. Các bước tiến hành: 1. Máy chủ Windows Server 2003 đã cấu hình IP tĩnh 192.168.1.41 (có thể khác), cấu hình DHCP với dải IP từ 192.168.1.42 đến 192.168.1.52 để cấp IP cho 20 máy khách. 2. Máy chủ cài phần mềm BXP 3.0 (lựa chọn cài đặt cho Server), tạo ổ đĩa ảo Vitual Disk để lưu ảnh hệ điều hảnh máy khách. 8 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 3. Kết nối máy khách và máy chủ vào Lan, kiểm tra đường mạng lưu thông. 4. Cài đặt phần mềm BXP trên máy khách (lựa chọn cho client) 9 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 5. Tạo ảnh ảo hệ điều hành máy khách trên ổ đĩa ảo của máy chủ 10 [...]... lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 6 Gỡ ổ cứng máy khách (hoặc Disable) rồi khởi động bằng card mạng (chế độ boot) , đưa thông tin máy khách và lựa chọn ố đĩa chứa hệ điểu hành ảo 7 Thiết lập thông tin của máy khách trên máy chủ, cho phép máy khách khởi động ổ đĩa ảo 8 Máy khách khởi động vào hệ điều hành ảo bằng card mạng 11