基于无盘多系统的局域网应用平台的研究

郑羽 周东华

摘 要：目前微软客户端操作系统由于多方原因难以快速更新换代至最新版本。现有的局域网客户端大多仍安装的是单系统，如Win XP或Win7等，但许多应用软件只能用于某一平台，在更新的平台上由于兼容性问题导致不能正常运行。并且由于局域网大多采用标准的Client/Server模式，服务器端和客户端相对独立，使得维护起来更加困难。本文采用锐起公司的无盘BSD软件，将传统的Client/Server模式改为无盘模式，且将多个操作系统提供给客户端，在启动时进行选择。不仅解决了维护问题和应用问题，也可以将局域网平台的成本降低。

关键词：无盘；多系统；锐起BSD

中图分类号：TP393.18 文献标识号：A 文章编号：2095-2163（2014）05-

The Study of LAN Application Platform based on Diskless Multi-system

ZHENG Yu ， ZHOU Donghua2

（School of Coal Engineering， Datong University， Datong Shanxi ， 037003， China）

Abstract： For different reasons， it is very difficult for the operating system of Microsoft clients to be updated to the latest version. Nowadays， most of the LAN clients are still installing single-system， such as Win XP or Win 7，etc， in which most of the application software can only be used on one of the platforms and can not be normally run on other newer platforms because of compatibility. And also， because most LANs use standard client/server modes， the servers and clients are relatively independent， which makes the maintenance more difficult. The paper talks about the use of the diskless BSD software produced by Ruiqi Company， which uses diskless mode instead of the traditional client/server mode and offers the clients more operating systems which can be chosen when the computer starts. Thus， not only some problems of maintenance and application can be solved， but also the cost of the LAN application platform can also be reduced.

Keywords： Diskless； Multi-system； Richtech BSD

0 引 言

迄至目前，仅就微软公司而言，即有多个客户端操作系统在同行并存着，其中主要包括WinXP、Win7和最新的Win8。但是由于新版系统的未尽完善与成熟，则使每个系统均保有数目众多的用户量，即使是2001年推出的WinXP现在也仍占有接近30%的市场份额。而且很多应用软件仍然只能应用于XP系统之上，因为在Win7以上的操作系统对其支持或者很差，还或者甚至无法运行，这就导致客户端多系统需求的产生与出现，且亟需获得研究解决。

同时，传统的Client/Server模式的局域网平台由于硬件、软件后期运行维护的相对繁琐，如果再加入多系统运行环境，将会使得运维成本继续增加，而且也无法保证客户端数据的安全性。

基于此，本文即采用锐起公司的无盘BSD系统构建无盘多系统的局域网应用平台，以为上述问题提供合理、便易的有效解决方案。下面将展开具体分析和论述。

1无盘技术和软件简介

1.1无盘技术

无盘技术就是局域网中的所有客户端电脑均勿需安装外部存储设备（主要是硬盘），而是由客户端网卡的远程启动芯片从服务端获得客户端操作系统进行启动与实现的[1]。

无盘技术不仅省去了客户端添置外部存储器的费用，同时在后期对大量客户端进行安装运行维护也不必再逐一进行，而是只需要设置一台客户模板机，即可使所有的客户端正常运行，因而节省了人力和运维成本；另外，客户端所有数据都保存在服务器上，则避免了客户端误操作、病毒攻击等诸多方面可能引起的数据丢失，从而最大限度保障了数据的安全，这也是无盘技术的突出优势所在。

1.2无盘启动方式

无盘启动方式即指网卡启动芯片的启动方式。早期的启动方式主要有RPL、BOOTP和PXE三种。其中的PXE则为Intel公司开发的预启动执行环境[2-3]，目前的所有主板均内置了PXE方式、及与板载网卡配合，业已成为远程启动的行业标准。相应地，本文也采用了PXE启动方式。

1.3锐起无盘BSD

锐起无盘BSD是由上海锐起科技公司开发的、可用于企事业单位的无盘系统。该系统支持局域网多服务器集群，服务器热备和负载均衡等功能，同时也提供了高效率、高可靠性的服务端平台；而客户端则支持多种配置，多系统切换和数据转储等功能，如此即为运维带来了方便快捷。当无盘网络进入后期运行时，就只需保证服务端数据的完整安全，整个网络将随之而达到运行正常。

1.4无盘网络原理

无盘网络主要采用了PXE和虚拟磁盘镜像文件结合的方式来实现优化与运行。并且，客户端所有的操作系统和应用软件均封装在虚拟磁盘镜像文件中。

无盘网络的原理主要是：

（1） 选择一台客户机作为模板，安装所有的操作系统和应用软件；

（2） 将客户端所安装的数据通过无盘软件上传到服务端的虚拟磁盘镜像文件中；

（3） 设置客户端BIOS，使之以PXE方式启动；

（4） 利用PXE连接到服务器，并根据配置文件连接虚拟磁盘镜像文件，将控制权转移到虚拟磁盘中；

（5） 客户端操作系统启动后，即可正常应用[4]。

2网络平台的构建

本例中，客户端采用WinXP和Win7双系统；服务端采用Windows Server2008。由于所有的数据全部存储于服务器端，为了提升读取和写入速度，将采用千兆网络和多块高速硬盘（如SSD）来保障实现。其中，一块硬盘用来存放客户模板机上传的WinXP系统，另一块即用来存储Win7系统。同时，客户端以PXE无盘方式启动后就可进行双系统的选择。具体地，网络平台架构如图1所示。

图1无盘双系统网络平台

Fig.1 The network platform of diskless dual system

3网络平台的实现

3.1锐起BSD服务端配置

（1）安装锐起BSD系统，在“磁盘管理”中新建两个虚拟磁盘文件另存至两个硬盘中，其结果界面则如图2所示。相应文件将用于存放未来客户模板机上传的双系统数据，大小可根据实际需求灵活确定，同时也要考虑到将来可能的扩充。

图2建立虚拟磁盘镜像文件

Fig.2 Create virtual disk image files

（2）在“磁盘管理”中，建立两个磁盘组，并将最近新建的两个磁盘文件加入到相应的磁盘组中。

（3）新增工作站。这里首先添加客户模板机，填写模板机的MAC地址、IP地址等信息；并在磁盘组选项卡中选择要上传的磁盘镜像文件，如WinXP。

（4）在模板机关机状态下，于新近增加的模板机上选择“超级”命令，并将模板机设置为“超级用户”进行数据上传，而待数据上传完成后再将模板机改为“普通”模式。

（5）在“选项配置”中，设置自动添加其它无盘客户端。

3.2客户模板机配置

（1）正常安装WinXP操作系统和拟将使用的应用程序。

（2）安装锐起BSD客户端程序，并输入服务器端IP地址。

（3）打开客户端程序，将提示找到新的磁盘，即WinXP镜像文件。正常格式化后，运行锐起客户端上传工具进行WinXP系统的上传。此后欲更新镜像文件时，直接勾选“只上传更新过的文件”进行增量更新即可。

3.3无盘双系统的配置

（1）在服务端的工作站磁盘组选项卡中选择Win7磁盘镜像文件，并在模板机上安装Win7系统后再次进行上传。

（2）在所有工作站的“启动”选项卡中设置“显示启动菜单”，并勾选WinXP和Win7双系统。

3.4客户端启动

将客户端的BIOS启动方式设置成网卡远程启动。重启后，客户端会显示启动菜单，选择相应的系统后即可正常启动并付诸使用了。

4使用中的问题

（1）由于服务端数据读写频繁且数据流量大，且客户端机器数目较多的情况下，可使用多网卡绑定，同时配合多硬盘实现读写分流。

（2）如果应用程序较多，可建立更多的虚拟磁盘文件，并将操作系统和应用程序分别存储在不同的虚拟磁盘文件中，以避免虚拟磁盘文件过大所引起的读写操作缓慢。

5 结束语

采用无盘多系统的局域网平台，不仅解决了现有局域网客户端维护困难、且操作繁琐的问题，而且由于使用了虚拟磁盘方式，对于病毒也可做到同步防护，从而提高了数据的安全性。此外，如果要进行局域网客户端软件的升级，也会带来便利轻松，此时再配合多服务器集群，即可实现应时灾难恢复，这也是现有局域网功能受限的原因之一，因而需对其加以改造与创新。本文研究为该方面的推进和展开提供了有益的借鉴和参考。

参考文献：

[1] 张楠. 无盘网络技术应用多媒体网络教室建设[J]. 实验室研究与探索， 2013，32（3）： 117-119，139.

[2] 黄冠利，金岩，勾传静，王萍. 基于PXE技术的动态分布式无盘网络存储安全研究[J]. 计算机科学， 2010，37（9）： 297-301.

[3]郑羽，刘艳霞.基于Citrix虚拟化技术和PXE无盘Linux的局域网应用平台[J]. 计算机系统应用，2011（7）：153-155.

[4] 郑羽，罗和平，周仲元. 中小型局域网组建、管理与维护实战[M]. 北京：电子工业出版社，2012.291-295.