Tìm hiểu mạng bootrom

Là sử dụng 1 máy chủ tạm gọi là SEVER trên đó có cài hệ điều hành và các phần mềm hỗ trợ cần thiết rồi cắm dây mạng ra Switch.Các máy conTạm gọi là CLIENT không sử dụng ổ cứng mà chỉ dùn

MỤC LỤC

Trang 1

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

- BootROM là gì? Là sử dụng 1 máy chủ (tạm gọi là SEVER) trên đó có cài

hệ điều hành và các phần mềm hỗ trợ cần thiết rồi cắm dây mạng ra Switch.Các máy con(Tạm gọi là CLIENT) không sử dụng ổ cứng mà chỉ dùng 1dây mạng nối tới switch để nhận tín hiệu từ máy chủ, boot vào hệ điều hành

- Khái niệm BootROM đã xuất hiện từ những năm 2001, khi đó nhiều người

đã dày công nghiên cứu, thử nghiệm Tuy nhiên, do điều kiện cơ sở hạ tầngthời điểm đó còn hạn chế, kiến thức còn chưa đủ, phần mềm hỗ trợ cũng ít.Nói là thành công để máy CLIENT nhận được SEVER rồi boot hệ điều hànhvào thì có nhưng tốc độ rất chậm Kể từ những năm 2004 BootROM gầnnhư được đưa vào quên lãng

- Tới cuối năm 2009, đầu 2010 cùng với sự phát triển như vũ bão của phầncứng, BootROM được nghiên cứu trở lại và phát triển rất nhanh Điển hình

là Trung Quốc, gần như tất cả các quán GAME, các doanh nghiệp sử dụngnhiều PC đều dùng BootROM (Có những nơi số lượng lên tới 250PC) vớitốc độ mượt mà không thua gì dùng HDD

- Đây là một công nghệ tuy rất cũ nhưng tôi muốn thực hiện đề tài này để chonhiều sinh viên biết thêm nhiều hơn về một công nghệ được gọi là “MạngBootROM” hay còn gọi là mạng không ổ cứng Nó mang lại nhiều lợi íchcho các cơ quan, trường học, doanh nghiệp hay những phòng net như:

o Tiết kiệm chi phí: Bạn sẽ tiết kiệm được một số tiền kha khá dokhông phải mua thêm ổ cứng cho máy tính mà chỉ mua một conNghĩa là mỗi máy chỉ cần có card mạng, Ram, CPU, VGA, là đủ rồi.Đây là điều mà có lẽ các bạn không dám nghĩ đến đối với máy đơn có

ổ cứng

Trang 2

kiệm được nhiều thời gian cho kĩ thuật viên phòng máy Bình thườngđối với khách vãng lai, khi họ online xong thường để lại trong máytính rất nhiều “rác” điều này sẽ làm cho Windows ngày càng kémhiệu năng hoạt động (khởi động chậm hơn, truy xuất file lâu hơn).Mỗi khi như vậy thì các kỹ thuật viên sẽ tiến hành Ghost lại máy tính

và số lần Ghost lại máy sẽ tùy thuộc vào tình trạng của máy tínhnhưng ít nhất thì mỗi tháng đều phải Ghost tùy theo tình trạng củaWindows Ngược lại với BootROM, mỗi lần khởi động lại máy tínhthì máy client sẽ lên sever “lấy” một phiên bản Windows “sạch” vềdùng và mọi thay đổi của User lần trước đều mất sạch

o Nâng cấp dễ dàng: Mỗi lần các phần mềm ra phiên bản mới thì việcnâng cấp lên cũng “ngốn” của kĩ thuật viên một lượng thời gian khálớn nhưng với BootROM thì bạn chỉ phải mất thời gian cho một lầnnâng cấp duy nhất trên sever vì tất cả các máy client trong LAN đều

“dùng chung” một windows trên sever cho nên việc nâng cấp rất tiệnlợi

o Ứng dụng thực tiễn rất đa dạng: Trước khi Internet phát triển rầm rộnhư hiện nay thì công nghệ Setup mạng LAN không ổ cứng được cáctrường học sử dụng rất nhiều vì tính tiện lợi của nó Không cần phảicài đặt hệ điều hành lên nhiều và quản lý các máy con một cách tiệnlợi và nhanh chóng Hệ thống ít bị lỗi nên tiết kiệm thời gian cho việccài lại các máy dễ bị hỏng hệ điều hành như các trường học hay cácphòng net

o Việc lưu trữ dữ liệu với tính năng bảo mật cao và truy xuất dễ dàng

- Giới thiệu mô hình mạng BootROM và tìm hiểu nguyên lý hoạt động cơ bảncủa hệ thống mạng này

Trang 3

và Login).

- Giao thức TFTP cũng được sử dụng để truyền tập tin giữa máy chủ và máykhách Sau đó máy khách sẽ khởi động từ tập tin Bootstrap này và thôngqua sự hỗ trợ của các dịch vụ chứa trong NXD để truy xuất tập tin ảnh ảocủa hệ điều hành Windows XP dưới hình thức một ổ đĩa ảo lưu trên đĩa cứngcủa máy chủ

2 Mục tiêu và nhiệm vụ.

- Nghiên cứu nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống mạng BootROM

- Nghiên cứu về các mô hình hoạt động của máy

- Nghiên cứu về giao thức TFPT, TCP/IP

- Nghiên cứu về phần mềm hỗ trợ hệ thống mạng BootROM

- Nghiên cứu về loại card Network hỗ trợ PXE PXE (Preboot eXecutionEnvironment hoặc Pre-eXecution Environment) đó là một môi trường chophép khởi động máy tính bằng việc sử dụng card mạng + với RAM Đòi hỏiphần mềm sever + client

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.

- Nói về mạng BootROM thì đến bây giờ đó là một đề tài rất mới đối với cácsinh viên hiện nay Nhưng từ những năm 2004 trở về trước đó là một công

Trang 4

những phòng net Nhưng 2 năm trở lại đây nó lại nỗi dậy với đà phát triển rấtmạnh, đặc biệt ở những nơi như Trung Quốc, Nhật Bản…

- Đó là một công nghệ mang tuy không mới nhưng ứng dụng thực tế của nóphải làm cho nhiều người rất ngạc nhiên Và bây giờ nó đang được sử dụng

và phát triển một cách vượt bậc

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.

- Networkcard hỗ trợ PXE

- NXD phần mềm hỗ trợ BootROM

- Hiểu được về Client và Sever

- Hướng dẫn cài đặt mạng BootROM

5 Phương pháp nghiên cứu

- Các mô hình Client/ Server trong hệ thống mạng BootROM

- Các bước cài đặt, cấu hình và vận hành hệ thống

- Ưu nhược điểm của hệ thống

- Cách bảo dưỡng, bảo mật trong hệ thống

- Tương lai của hệ thống mạng BootROM

7 Tài liệu tham khảo

Trang 5

Kiến trúc mạng máy tính(network architecture):

Kiến trúc mạng máy tính thể hiện cách nối các máy tính với nhau ra sao và tậphợp các quy tắc, quy ước mà tất cả các thực thể tham gia truyền thông trênmạng phải tuân theo để đảm bảo cho mạng tốt hơn Thông thường có 3 dạngkiến trúc: Mạng dạng sao (Star Topology), mạng dạng vòng (Ring Topology),mạng dạng tuyến (Linear Bus Topology) Ngoài 3 dạng này còn có một số dạngkhác biến tướng từ 3 dạng này như dạng hình cây, hình sao vòng…

1.2 Mô hình mạng client/ server của hệ thống.

Trang 6

Mô hình 1:

Trước tiên, ta xem xét mô hình hoạt động gồm 3 máy tính:

• Máy A được cài đặt hệ điều hành Windows Sever 2003

• 2 máy còn lại là 2 máy có cấu hình giống nhau và được cài hệ điều hànhWindows XP và các ứng dụng cần thiết Các máy này đều có thể hoạt độngđộc lập nhờ các hệ điều hành được cài đặt sẵn trên đĩa cứng riêng của từngmáy

Trang 7

Mô hình 02:

Khi các máy có nhu cầu trao đổi thông tin hoặc sử dụng các dịch vụ từ mộtmáy khác thì ta sẽ kết nối chúng lại thông qua các thiết bị mạng.Trong hệ thống mạng này ta gọi máy tính A được cài hệ điều hành WindowsSever 2003 là máy chủ và 02 máy còn lại B & C là các máy khách Ở môhình này các máy vừa chạy độc lập vừa có thể trao đổi thông tin hay sử dụngcác dịch vụ của nhau thông qua hệ thống mạng vừa thiết lập

Trang 8

Mô hình 03:

Bây giờ có 1 câu hỏi đặt ra là nếu chúng ta bỏ đĩa cứng đang chứa hệ điềuhành Windows XP ra ngoài thì máy khách B hoặc C có thể hoạt động bìnhthường như trước đó hay không? Câu trả lời là hoạt động được Để làmđược điều này ta cần có thêm trợ giúp từ một phần mềm thứ 3 mà trongchương trình sử dụng phần mềm Phần mềm NXD gồm 2 thành phần:

• NXD sever được cài đặt trên máy chủ A

• NXD Client trên 2 máy khách B, C

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

Trang 9

ô hình 04:

Trong mạng BootROM các máy khách không ổ cứng khởi động vào hệ điềuhành dựa vào sự hỗ trợ hoàn toàn từ máy chủ Nghĩa là hệ điều hànhWindows XP điều khiển máy khách sẽ được nạp vào từ tập tin ảnh ảo trên ổcứng của máy chủ thay vì trên máy khách Để làm được điều này, đầu tiêncard mạng trên các máy khách cần gắn thêm BootROM hỗ trợ chuẩn PXEversion V.99J hoặc cao hơn

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

Sau khi đã nhận đầy đủ các thông tin này, BootROM trên máy khách sẽ sửdụng giao thức truyền tập tin TFTP (Trivial File Transfer Protocol) để nạpmột 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 trongNXD để truy xuất tập tin ảnh ảo của hệ điều hành Windows XP dưới hìnhthức một ổ đĩa ảo lưu trên đĩacứng của máy chủ

HÀNH Windows XP và các ứng dụng cần thiết.

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

hỗ trợ chuẩn PXE 2.0

- Phần mềm tạo và quản lý tập tin ảnh của đĩa cứng ảo NXD 7.0

- (Cấu hình máy, card mạng có thể chọn cấu hình cao hơn; Phần mềm tạo vàquản lý tập tin ảnh của đĩa cứng có thể cập nhật phiên bản mới hơn)

Trang 11

2 Cài đặt và vận hành hệ thống mạng BootROM với NXD.

2.1 Cài đặt, cấu hình trên server.

- Sau khi cài đặt chương trình và xác định thư mục lưu trữ cho chương trình

Ta bắt đầu tạo Disk Image cho hệ thống

Trang 12

Trang 13

Trang 14

Trang 15

Trang 16

2.2 Cài đặt và cấu hình Client.

Trước khi tiến hành cài đặt client, cần phải tiến hành các bước kiểm tra sau1) Kiểm tra driver card mạng đang dùng cho client

2) Kiểm tra nếu có nhiều card mạng thì disable hoặc remove nó đi

3) Kiểm tra QoS Service, nếu đã cài thì ta gỡ bỏ

4) Tắt Firewall Service

Trang 17

Sau khi đã kiểm tra xong trên client ta bắt đầu cài đặt phần mềm cho client

và khởi động phần mềm NXD Client để bắt đầu tạo Boot Disk Image

Để upload lên server phải trải qua 2 công đoạn chính đó là: Load disk image

và upload

Trang 18

Phần 1: Load Disk.

1) Trong NxD boot manager trên server ta thiết lập [Option]

>Import/Export -> check [Enable Client Upload]

Trang 19

3) Chọn [NXP 5 Uploader]

Trang 20

5) Chọn Image muốn upload Windows lên

6) Lựa chọn startup disk, nếu không cần nhiều phân vùng đồng thời thì ta

có thể bỏ qua bước chọn App Disk

Trang 21

quá trình hoàn tất

8) Nếu lần đầu load Server Disk, click[DiskMan] để kiểm tra lại bằng tiện ích Disk Management trong Windows Disk Manager

Trang 22

theo NTFS file format

10) Khi format hoàn thành check patition active, nếu chưa, cần phải Active

Sau khi hoàn tất có thể bắt đầu upload

Trang 23

Phần 2: file Upload:

1) Chọn tab [File Upload]

2) Check vào mục: Full Upload, Change the Dest Partion to Active, Format the Dest Partition As NTFS Partition

3) Click [Refresh] và chọn Dest Partition là phân vùng mới vừa mount

Trang 24

Trang 25

3 Vận hành và quản lý.

3.1 Vận hành hệ thống.

Thao tác nhận diện client:

Diskless client được tự động add vào Boot Mamager, khi client khởi động và phát DHCP request và chờ Server trả lời Thông tin của client cũng được tự động lưu lại ở NxD Boot Manager, chẳng hạn như địa chỉ IP, địa chỉ MAC

Ta thực hiện các bước:

1) Trong giao diện Boot Manager vào mục [Option]

2) Chọn [AutoAdd WKS]

Trang 26

tùy chọn giống như hình dưới

Trang 27

1) Thiết đặt ưu tiên boot từ Network cho client trước

Trang 28

cho client có thể thành công add vào Boot mamager.

Trang 29

4) Client đã thành công boot bằng NIC PXE Protocol, bước kế tiếp là khởi động Windows XP

Trang 30

3.2 Quản lý hệ thống

3.2.1 Cấu hình data server

Set the system path:

Tùy theo tình hình physical disk của server mà cấu hình thư mục hệ thống của NXD

Trang 31

Tên thiết lập Chi tiết

Disk Root Nơi lưu trữ Disk image và cập nhật root directory

restore point, nếu disk là một phân vật lý do người dùng tạo ra khi đó disk directory chứa file cấu hình của disk, nếu người dụng tạo disk image file, thì disk image file được tạo ra ngay trong trong thư mục này

Khuyến nghị nên đặt thư mục này trên một phân vùng riêng biệt

WKS Root Lưu trữ thông tin của workstation

User Root Lưu trữ thông tin của user

Có thể check: “Enable Auto Restart Service at 4 O’Clock Daily.” Khi đó server sẽ khởi động lại dịch vụ vào thời gian quy định

Disk Manager có thể quản lý Physiccal Disk hay Image Disk.

Trang 32

Tạo Disk mới:

Tên thiết lập Chi tiết

New basic disk Tạo một Disk image, nếu đã có sẽ thì ghi đè lên New HA Disk Dùng 2 hay hiều HDD, theo chế độ RAID0+1 Open Disk Image Từ một image có sẵn

Extrac Physical

Partition Từ một HDD có sẵn, lấy một phân vùng

Trang 33

Trang 34

Tên thiết lập Chi tiết

Disk name Tên của Disk Image

Disk type Loại của đĩa(image, Physical Disk)

Capacity Dung lượng chỉ định cho Disk Image

OS Hệ điều hành cho client

Snapshot Cho phép tạo restore point, nhằ m phục hồi hệ thống,và

được tự động tạo

SnapShot Count Số lượng restore point được tạo ra, nếu số lượng lớn sẽ

xóa đi restore point cũ

Multi-Configuration Hardware (file Image có thể boot được trên nhiều cấu hình phần cứng).

Cấu hình disk image để có thể dùng cho nhiều phần cứng khác nhau

Trang 35

Có thể phục hồi disk bằng cách chọn snapshot trong danh sách và click RollBack

Trang 36

Disk cache:

Cache cho Server:

Nguyên tắc: Dung lượng dùng làm Cache và dung lượng dành cho hệ thống chia theo tỉ lệ 1:1/2

Cache cho Client:

Nguyên tắc: Dung lượng dùng làm Cache và dung lượng dành cho hệ

thống máy con chia theo tỉ lệ 1/3,1/4,1/5 so với Ram hệ thống

Trang 37

y n c h r o n o u s Di s k:

Trang 38

3.2.2 Thao Tác Với Boot Server

Add Da t a S er v e r

Data server thao tác với dữ liệu upload từ client Có thể đặt Data Server và Boot Server là một cũng có thể cấu hình trên nhiều Server

I/O Server IP Địa chỉ IP của data server

Disable Current I/O

Server

Vô hiệu hóa các I/O Server đã thêm vào trước đó

Trang 39

Start IP Vùng cấp phát IP động cho client

Cài đặt cách truy cập internet của client bằng thông sốDNS, nếu không cài đặt mục này thì client sẽ không thể

Trang 40

u t o A d d W KS:

Client add Mode Manually-Add on Server: add client bằng cách thủ công

Auto-Add on Sever: Boot manager ở Server tự động addPrefix Server tự động gán tên cho client với frefix+Codenum

VD: Prefix: “client” và Code Num:3

 Client000Code Num Số ký số kết hợp với Prefix tạo thành tên của WKS

Star Num Ký số bắt đầu

I/O Server Địa chỉ của I/O Server chứa Disk

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 và boot từ networkLocal

HDD: client boot bằng local HDD

Trang 41

3.2.3 Thao tác với client.

Mọi thao tác trên client có thể thực hiện với NXP 5 Console

R

e m o t e s er v e r c o n ec t i on

Server cho phép Remote connection từ client tới Server, nếu Server là Widnows

S erver, bạn phải chắc rằng trên máy client đã cài dịch vụ VNC Server, vàservice này đang hoạt động

Nếu là Linux server, cần phải dùng định dạng “IP address:1” để kết

nối

Ví dụ: IP server là 192.168.1.220 khi đó 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 vậy có 2 định đạng địa chỉ để kết nối VNP tới server

Trang 42

u l t i - C o n f ig M a n ag e r

Trang 43

3.4 Ưu và nhược điểm của mạng BOOTROM

Ưu điểm

- Giảm chi phí đầu tư (mua HDD,CD-ROM)

- Vì giảm được số lượng HDD nên lượng điện tiêu thụ sẽ giảm Chi phí tiềnđiện sẽ rất đang kể khi bạn có một mạng LAN lớn

- Sẽ giảm khả năng nhiễm virus của máy trạm xuống mức thấp nhất có thể

- Không còn lo lắng tuổi thọ của HDD máy trạm(Vì không sử dụng)

- Quản lý tập trung tại máy chủ nên tạo sự thuận tiện cho quản trị viên(cậpnhật, chỉnh sửa…)

- Dễ dàng bảo trì cũng như nâng cấp các ứng dụng và hệ điều hành

Nhược điểm

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức LongTrang 45