Tìm hiểu mạng bootrom

Tìm hiểu mạng Bootrom MỤC LỤC Trang Tìm hiểu mạng Bootrom PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài - BootROM gì? Là sử dụng máy chủ (tạm gọi SEVER) có cài hệ điều hành phần mềm hỗ trợ cần thiết cắm dây mạng Switch Các máy con(Tạm gọi CLIENT) không sử dụng ổ cứng mà dùng dây mạng nối tới switch để nhận tín hiệu từ máy chủ, boot vào hệ điều hành - Khái niệm BootROM xuất từ năm 2001, nhiều người dày cơng nghiên cứu, thử nghiệm Tuy nhiên, điều kiện sở hạ tầng thời điểm hạn chế, kiến thức chưa đủ, phần mềm hỗ trợ Nói thành cơng để máy CLIENT nhận SEVER boot hệ điều hành vào có tốc độ chậm Kể từ năm 2004 BootROM gần đưa vào quên lãng - Tới cuối năm 2009, đầu 2010 với phát triển vũ bão phần cứng, BootROM nghiên cứu trở lại phát triển nhanh Điển hình Trung Quốc, gần tất quán GAME, doanh nghiệp sử dụng nhiều PC dùng BootROM (Có nơi số lượng lên tới 250PC) với tốc độ mượt mà khơng thua dùng HDD - Đây công nghệ cũ muốn thực đề tài nhiều sinh viên biết thêm nhiều công nghệ gọi “Mạng BootROM” hay gọi mạng khơng ổ cứng Nó mang lại nhiều lợi ích cho quan, trường học, doanh nghiệp hay phòng net như: o Tiết kiệm chi phí: Bạn tiết kiệm số tiền mua thêm ổ cứng cho máy tính mà mua Nghĩa máy cần có card mạng, Ram, CPU, VGA, đủ Đây điều mà có lẽ bạn khơng dám nghĩ đến máy đơn có ổ cứng Trang Tìm hiểu mạng Bootrom o Tiết kiệm thời gian: Việc triển khai mạng LAN không HDD tiết kiệm nhiều thời gian cho kĩ thuật viên phòng máy Bình thường khách vãng lai, họ online xong thường để lại máy tính nhiều “rác” điều làm cho Windows ngày hiệu hoạt động (khởi động chậm hơn, truy xuất file lâu hơn) Mỗi kỹ thuật viên tiến hành Ghost lại máy tính số lần Ghost lại máy tùy thuộc vào tình trạng máy tính tháng phải Ghost tùy theo tình trạng Windows Ngược lại với BootROM, lần khởi động lại máy tính máy client lên sever “lấy” phiên Windows “sạch” dùng thay đổi User lần trước o Nâng cấp dễ dàng: Mỗi lần phần mềm phiên việc nâng cấp lên “ngốn” kĩ thuật viên lượng thời gian lớn với BootROM bạn phải thời gian cho lần nâng cấp sever tất máy client LAN “dùng chung” windows sever việc nâng cấp tiện lợi o Ứng dụng thực tiễn đa dạng: Trước Internet phát triển rầm rộ cơng nghệ Setup mạng LAN khơng ổ cứng trường học sử dụng nhiều tính tiện lợi Khơng cần phải cài đặt hệ điều hành lên nhiều quản lý máy cách tiện lợi nhanh chóng Hệ thống bị lỗi nên tiết kiệm thời gian cho việc cài lại máy dễ bị hỏng hệ điều hành trường học hay phòng net o Việc lưu trữ liệu với tính bảo mật cao truy xuất dễ dàng - Giới thiệu mô hình mạng BootROM tìm hiểu nguyên lý hoạt động hệ thống mạng Trang Tìm hiểu mạng Bootrom - Triển khai giao thức TCP/IP (mặc nhiên cài card mạng có) Và cài đặt dịch vụ cấp phát động DHCP - Nguyên lý hoạt động cách triển khai nào? Đó vấn đề mà sinh viên cần tìm hiều để khắc phục lỗi thường gặp - Dịch vụ cấp phát địa IP động DHCP cài đặt máy chủ nhận yêu cầu cấp cho máy khách địa IP, thơng tin cấu hình liên quan địa máy chủ cài đặt dịch vụ NXD (như dịch vụ Boot Login) - Giao thức TFTP sử dụng để truyền tập tin máy chủ máy khách Sau máy khách khởi động từ tập tin Bootstrap thông qua hỗ trợ dịch vụ chứa NXD để truy xuất tập tin ảnh ảo hệ điều hành Windows XP hình thức ổ đĩa ảo lưu đĩa cứng máy chủ Mục tiêu nhiệm vụ - Nghiên cứu nguyên lý hoạt động hệ thống mạng BootROM - Nghiên cứu mơ hình hoạt động máy - Nghiên cứu giao thức TFPT, TCP/IP - Nghiên cứu phần mềm hỗ trợ hệ thống mạng BootROM - Nghiên cứu loại card Network hỗ trợ PXE PXE (Preboot eXecution Environment Pre-eXecution Environment) mơi trường cho phép khởi động máy tính việc sử dụng card mạng + với RAM Đòi hỏi phần mềm sever + client Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Nói mạng BootROM đến đề tài sinh viên Nhưng từ năm 2004 trở trước cơng Trang Tìm hiểu mạng Bootrom nghệ sử dụng phổ biến trường học, doanh nghiệp hay phòng net Nhưng năm trở lại lại nỗi dậy với đà phát triển mạnh, đặc biệt nơi Trung Quốc, Nhật Bản… - Đó công nghệ mang không ứng dụng thực tế phải làm cho nhiều người ngạc nhiên Và sử dụng phát triển cách vượt bậc Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Networkcard hỗ trợ PXE - NXD phần mềm hỗ trợ BootROM - Hiểu Client Sever - Hướng dẫn cài đặt mạng BootROM Phương pháp nghiên cứu - Tiếp cận phần mềm - Mơ hệ thống hình ảnh - Tìm hiểu báo hướng dẫn từ internet Bố cục luận văn - Các vấn đề mạng máy tính Các mơ hình Client/ Server hệ thống mạng BootROM Các bước cài đặt, cấu hình vận hành hệ thống Ưu nhược điểm hệ thống Cách bảo dưỡng, bảo mật hệ thống Tương lai hệ thống mạng BootROM Tài liệu tham khảo Trang Tìm hiểu mạng Bootrom PHẦN NỘI DUNG Những kiến thức thực tế 1.1 Lý thuyết mạng máy tính Định nghĩa: Mạng máy tính tập hợp máy tính nối với đường truyền theo cấu trúc thơng qua máy tính trao đổi thông tin qua lại cho Kiến trúc mạng máy tính(network architecture): Kiến trúc mạng máy tính thể cách nối máy tính với tập hợp quy tắc, quy ước mà tất thực thể tham gia truyền thông mạng phải tuân theo để đảm bảo cho mạng tốt Thông thường có dạng kiến trúc: Mạng dạng (Star Topology), mạng dạng vòng (Ring Topology), mạng dạng tuyến (Linear Bus Topology) Ngồi dạng có số dạng khác biến tướng từ dạng dạng hình cây, hình vòng… 1.2 Mơ hình mạng client/ server hệ thống Trang Tìm hiểu mạng Bootrom Mơ hình 1: Trước tiên, ta xem xét mơ hình hoạt động gồm máy tính: • Máy A cài đặt hệ điều hành Windows Sever 2003 • máy lại máy có cấu hình giống cài hệ điều hành Windows XP ứng dụng cần thiết Các máy hoạt động độc lập nhờ hệ điều hành cài đặt sẵn đĩa cứng riêng máy Trang Tìm hiểu mạng Bootrom Mơ hình 02: Khi máy có nhu cầu trao đổi thơng tin sử dụng dịch vụ từ máy khác ta kết nối chúng lại thông qua thiết bị mạng Trong hệ thống mạng ta gọi máy tính A cài hệ điều hành Windows Sever 2003 máy chủ 02 máy lại B & C máy khách Ở mơ hình máy vừa chạy độc lập vừa trao đổi thông tin hay sử dụng dịch vụ thông qua hệ thống mạng vừa thiết lập Trang Tìm hiểu mạng Bootrom Mơ hình 03: Bây có câu hỏi đặt bỏ đĩa cứng chứa hệ điều hành Windows XP ngồi máy khách B C hoạt động bình thường trước hay khơng? Câu trả lời hoạt động Để làm điều ta cần có thêm trợ giúp từ phần mềm thứ mà chương trình sử dụng phần mềm Phần mềm NXD gồm thành phần: • NXD sever cài đặt máy chủ A • NXD Client máy khách B, C Nhiệm vụ phần mềm NXD là: • Mã hố tồn hệ điều hành Windows XP cài đặt đĩa cứng máy B C thành tập tin ảnh • Chép tập tin ảnh đặt đĩa cứng máy chủ A để máy khách truy xuất ổ đĩa ảo có chứa hệ điều hành Windows XP • Quản lý phối hợp hoạt động đĩa ảo với máy khách Trang Tìm hiểu mạng Bootrom Mơ hình 04: Trong mạng BootROM máy khách khơng ổ cứng khởi động vào hệ điều hành dựa vào hỗ trợ hoàn toàn từ máy chủ Nghĩa hệ điều hành Windows XP điều khiển máy khách nạp vào từ tập tin ảnh ảo ổ cứng máy chủ thay máy khách Để làm điều này, card mạng máy khách cần gắn thêm BootROM hỗ trợ chuẩn PXE version V.99J cao Khi bạn bật nguồn cho máy khách, đoạn mã chương trình chứa BootROM card mạng khởi động phát yêu cầu nhận cấp phát địa IP thông tin cấu hình khác đến máy chủ Dịch vụ cấp phát địa IP động DHCP cài đặt máy chủ nhận yêu cầu cấp cho máy khách địa IP, thơng tin cấu hình liên quan địa máy chủ cài đặt dịch vụ NXD (như dịch vụ Boot Login) Sau nhận đầy đủ thông tin này, BootROM máy khách sử dụng giao thức truyền tập tin TFTP (Trivial File Transfer Protocol) để nạp tập tin ảnh chứa thông tin khởi động (Bootstrap File VLDRMIL13.BIN) lưu đĩa cứng máy chủ Giao thức TFTP sử dụng để truyền tập tin máy chủ máy khách Sau máy khách khởi động từ tập tin Bootstrap thông qua hỗ trợ dịch vụ chứa NXD để truy xuất tập tin ảnh ảo hệ điều hành Windows XP hình thức ổ đĩa ảo lưu đĩa cứng máy chủ 1.3 Các khâu chuẩn bị để xây dựng hệ thống mạng BootROM: - Máy chủ có cấu hình Pentium 4, HDD 40GB, RAM 512 MB, hệ điều hành Windows Sever 2003 kèm theo dịch vụ cấp phát địa động DHCP Trang 10 Tìm hiểu mạng Bootrom Snapshot: Có thể phục hồi disk cách chọn snapshot danh sách click RollBack Trang 36 Tìm hiểu mạng Bootrom Disk cache: Cache cho Server: Nguyên tắc: Dung lượng dùng làm Cache dung lượng dành cho hệ thống chia theo tỉ lệ 1:1/2 Cache cho Client: Nguyên tắc: Dung lượng dùng làm Cache dung lượng dành cho hệ thống máy chia theo tỉ lệ 1/3,1/4,1/5 so với Ram hệ thống Trang 37 Tìm hiểu mạng Bootrom Synchronous Disk: Trang 38 Tìm hiểu mạng Bootrom 3.2.2 Thao Tác Với Boot Server Add Data Server Data server thao tác với liệu upload từ client Có thể đặt Data Server Boot Server cấu hình nhiều Server Tùy chọn Mô tả I/O Server IP Địa IP data server Disable Current I/O Vô hiệu hóa I/O Server thêm vào trước Server Trang 39 Tìm hiểu mạng Bootrom Network setting: Tên Chú thích Network mask Gateway Quy định gateway, khơng khơng thể kết nối WorkGroup Quy định workgroup client Start IP Vùng cấp phát IP động cho client Cài đặt cách truy cập internet client thơng số DNS, khơng cài đặt mục client khơng thể Trang 40 Tìm hiểu mạng Bootrom AutoAdd WKS: Tùy chọn Mô tả Client add Mode Manually-Add on Server: add client cách thủ công Auto-Add on Sever: Boot manager Server tự động add Prefix Server tự động gán tên cho client với frefix+Codenum VD: Prefix: “client” Code Num:3 Code Num  Client000 Số ký số kết hợp với Prefix tạo thành tên WKS Star Num I/O Server Disk Ký số bắt đầu Địa I/O Server chứa Disk Chọn boot disk từ Data Server (I/O Server) Config Boot-NIC IP Boot Server IP Boot Time Default Boot Network: client nạp hệ điều hành boot từ networkLocal HDD: client boot local HDD Trang 41 Tìm hiểu mạng Bootrom 3.2.3 Thao tác với client Mọi thao tác client thực với NXP Console Remote server conection Server cho phép Remote connection từ client tới Server, Server Widnows S erver, bạn phải máy client cài dịch vụ VNC Server, service hoạt động Nếu Linux server, cần phải dùng định dạng “IP address:1” để kết nối Ví dụ: IP server 192.168.1.220 để kết nối tới server ta phải nhập “192.168.1.220:1”(IP+ Desktop) hay “192.168.1.220:5901” (IP+ port number) Nhƣ có định đạng địa để kết nối VNP tới server Trang 42 Tìm hiểu mạng Bootrom Advance setting Có thể truy cập mục [Client Setting] Client setting: Client có tùy chỉnh thiết lập nhớ cache cho phù hợp Net Boot: Độ ưu tiên sử dụng băng thông mạng client PageFile Setting: ổ đĩa chứa pagefile kích thước Multi-Conf ig Manager Trang 43 Tìm hiểu mạng Bootrom Driver veryrfi Khi sử dụng image đa cấu hình ta sử dụng NxD Driver verirfy để cấu hình Mỗi cấu hình ta tùy chọn nhóm driver riêng biệt NxP Image Copy Tiện ích dùng để copy Physical Disk hay Partition sang NxD Disk Image File chuẩn Disk Image dùng để backup hay add vào I/O Server môt Image client Trang 44 Tìm hiểu mạng Bootrom NxD Image Uploader Tiện ích dùng để upload liệu lên server, đƣợc trình bày phần trước 3.3 Bảo dưỡng hệ thống Bảo dưỡng hệ thống mạng BootROM cách dễ dàng Với file image chuẩn, ta backup lại để sử dụng lại Với tùy chỉnh không cho client upload file nên file image không bị virus 3.4 Ưu nhược điểm mạng BOOTROM Ưu điểm - Giảm chi phí đầu tư (mua HDD,CD-ROM) Vì giảm số lượng HDD nên lượng điện tiêu thụ giảm Chi phí tiền - điện kể bạn có mạng LAN lớn Sẽ giảm khả nhiễm virus máy trạm xuống mức thấp Khơng lo lắng tuổi thọ HDD máy trạm(Vì không sử dụng) Quản lý tập trung máy chủ nên tạo thuận tiện cho quản trị viên(cập - nhật, chỉnh sửa…) Dễ dàng bảo trì nâng cấp ứng dụng hệ điều hành Nhược điểm Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức LongTrang 45 Tìm hiểu mạng Bootrom - Các máy trạm cần có cấu hình phần cứng giống để đạt hiệu cao - tránh cố, phiền phức triển khai mạng Chi phí đầu tư Server thiết bị mạng cao để mạng Boot-Rom có tốc - độ tính ổn định cao Khi Server không hoạt động được, đồng nghĩa tồn máy mạng khơng hoạt động Vì cần có giải pháp hợp lý - để tránh tình trạng Đốc độ mạng Boot-Rom phụ thuộc phần vào Server Nhưng bạn có server tốt, tốc độ máy trạm xài Boot-Rom đạt đến mức xỉ so với máy trạm xài HDD 3.5 Tương lai mạng BootROM Ở Việt Nam, mạng BootROM phát triển chủ yếu quán net, phòng game, công ty doanh nghiệp lớn Với xu hội nhập trình độ phát triển Tương lai có cơng nghệ Ncomputing thay cho hệ thống mạng BootROM Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức LongTrang 46 Tìm hiểu mạng Bootrom PHẦN KẾT LUẬN Qua thời gian nghiên cứu thực đề tài Tôi học hỏi, rút nhiều kinh nghiệm hay hiểu biết kết sau: - Tìm hiểu phương thức mơ hình client/server - Nghiên cứu cơng nghệ BootROM - Nghiên cứu phương pháp hoạt động tùy chỉnh giao thức DHCP - Các phương pháp cache - Cài đặt sử dụng phần mềm hỗ trợ NXD client/server - Tìm hiểu chức hoạt động NXD - Thực nghiệm để đối chiếu kết thực tế lý thuyết Song ngồi kết tốt số khó khăn: - Phần mềm nước ngồi(Trung Quốc) nên khơng thể tìm hiểu hết tất - tiện ích phần mềm Lỗi khâu vận hành hệ thống(Khó khăn việc kết nối client - server để upload image) Sau client tiếp nhận image hoạt động - (Khởi động khoảng 80% máy khởi động lại) Thời gian nhân lực nên khơng thể khai thác hết ứng dụng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức LongTrang 47 Tìm hiểu mạng Bootrom TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình tiếng Việt: [1] Giáo trình Mạng máy tính, Võ Thanh Thủy, Tam Kỳ, 08/2012 Trang web: [1] http://www.sieugiaiphap.com/ [2] http://www.scribd.com/ [3] http://www.vibe.vn/ [4] http://www.nhatnghe.com/ [5] http://www.forum.cntt.vn/ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức LongTrang 48 Tìm hiểu mạng Bootrom Ý KIẾN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Tam Kỳ, ngày tháng 12 năm 2012 Cán hướng dẫn Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức LongTrang 49 Tìm hiểu mạng Bootrom Ý KIẾN CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM TIỂU LUẬN Tam Kỳ, ngày tháng 12 năm 2012 Cán chấm tiểu luận Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức LongTrang 50 ... Image cho hệ thống Trang 12 Tìm hiểu mạng Bootrom Trang 13 Tìm hiểu mạng Bootrom Trang 14 Tìm hiểu mạng Bootrom Trang 15 Tìm hiểu mạng Bootrom Trang 16 Tìm hiểu mạng Bootrom 2.2 Cài đặt cấu hình... dễ dàng - Giới thiệu mơ hình mạng BootROM tìm hiểu ngun lý hoạt động hệ thống mạng Trang Tìm hiểu mạng Bootrom - Triển khai giao thức TCP/IP (mặc nhiên cài card mạng có) Và cài đặt dịch vụ cấp... upload Trang 18 Tìm hiểu mạng Bootrom Phần 1: Load Disk 1) Trong NxD boot manager server ta thiết lập [Option] >Import/Export -> check [Enable Client Upload] Trang 19 Tìm hiểu mạng Bootrom 2) Khởi