预启动执行环境

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预启动执行环境（Preboot eXecution Environment，PXE，也被称为预执行环境)是让计算机通过网卡独立地使用数据设备(如硬盘)或者安装操作系统。

PXE当初是作为Intel的有线管理体系的一部分，Intel 和 Systemsoft于1999年9月20日公布其规格(版本2.1)[1]。通过使用像网际协议(IP)、用户数据报协议(UDP)、动态主机设定协定(DHCP)、小型文件传输协议(TFTP)等几种网络协议和全局唯一标识符(GUID)、通用网络驱动接口(UNDI)、通用唯一识别码(UUID)的概念并通过对客户机(通过PXE自检的电脑)固件扩展预设的API来实现目的。

PXE 客户机(client)这个术语是指机器在PXE启动过程中的角色。一个PXE 客户机(client)可以是一台服务器、桌面级电脑、笔记本电脑或者其他装有PXE启动代码的机器。

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通路 [编辑]

客户机的固件为接受到可用的PXE启动服务器，要在网络中尝试找出PXE重定向服务(DHCP代理）。在分析返回的包后，固件会向合适的启动服务器询问网络自检程序(NBP)的路径，并且通过TFTP协议下载到电脑的内存中，有可能会去校验它，最后执行它。当只有全部的PXE 客户机(client)只使用一个NBP时，全部的PXE 客户机可能会被指定是用BOOTP协议，从而不需要DHCP代理，但是仍然需要TFTP启动服务。

优点 [编辑]

PXE被设计成适合各种计算机体系。2.1版的描述中确定了6种系统规格，包括IA-64和DEC Alpha。可是只有IA-32的完全表述.Intel 在IA-64 的 扩展固件接口中包括了PXE，落实了标准。

協議 [编辑]

PXE 協議大致上結合了DHCP和TFTP，雖然都有在兩者上面有改進。DHCP用於查找合適的啟動服務器,TFTP用於下載初始引導程序和附加文件。

為了開始一個PXE自檢會話，PXE固件廣播一個帶有明確的PXE選項DHCPDISCOVER包(擴展DHCPDISCOVER)到67/UDP端口(DHCP服務器端口)。PXE選項是PXE固件有PXE能力的鑑定，但是會一般的DHCP服務忽略。當固件受到從這樣的服務受到DHCPOFFER包時，它會通過要求其提供配置信息來自我配置。

DHCP代理 [编辑]

当 PXE 重定向服务 （DHCP代理） 收到一个 扩展DHCPDISCOVER 包时，它会通过发送一个带有明确的PXE选项DHCPDISCOVER包到PXE客户机的68/UDP端口 (DHCP 客户机端口)来回答。 一个扩展DHCPDISCOVER包主要包含:

  • 一个PXE发现控制领域，以决定是使用多播，广播(网路)或单播来联系PXE启动服务器。
  • 一个列出可用的PXE启动服务器类型的地址表。
  • 一个代表每个一个PXE启动服务器类型的条目单。
  • 一个带有带有提示用户按下哪一个键来看到启动菜单的PXE启动菜单/
  • 一个超过多长时间就启动第一启动菜单的超时数值。

一个DHCP代理服务可能在相同的主机上运行一个标准的DHCP服务器。尽管两个服务不可以共享67/UDP 端口，DHCP代理服务在4011/UDP 端口上运行，要求从客户端来的DHCPDISCOVER 包变成DHCPREQUEST 包。标准DHCP服务在其发送的DHCPOFFER 包中加入特殊的PXE 选项组合，这样PXE客户端知道可以在同一个主机的 4011/UDP 端口找到一个DHCP代理服务。

联系启动服务 [编辑]

和一个正在启动系统的启动服务联系必须有一个IP地址（可能来自DHCP服务）。

通过多播或单播一个带有特殊的PXE选项的 DHCPREQUEST 包(扩展DHCPREQUEST包)到 4011/UDP端口，或者广播(网路)这种包到 67/UDP端口。这种包包含有PXE启动服务类型和PXE启动层，一个守护进程允许运行多个启动服务类型。 一个扩展 DHCPREQUEST包可能是一个DHCPINFORM包。



参见 [编辑]

资源 [编辑]

Specifications, RFCs and other documents about PXE:

引用 [编辑]

  1. ^ Preboot Execution Environment (PXE) Specification (PDF). [2009-02-18]. 

外部链接 [编辑]

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