پروتکل PXE چیست

تجهیزات شبکه همچون سرور که نقش مهم آن بر هیچکس پوشیده نیست، با استفاده از نرم افزارها و قابلیت های جدید توانسته اند نیازهای به روز و همگام با تکنولوژی بشر و همچنین محاسبات پیچیده سازمان ها و ادارات را به راحتی پاسخگو باشند.

یکی از این پروتکل ها، پروتکل PXE می باشد. این پروتکل که نقش حیاتی در زیرساخت مرکز داده را دارد توسط محصولات زیادی پشتیبانی می شود و در اختیار شرکت ها قرار می گیرد. ما می خواهیم در این مقاله درباره پروتکل PXE و مزایای آن صحبت کنیم، تا ضمن آشنایی با این پروتکل، شما را از ویژگی ها و مزایای آن آشنا سازیم.

 

پروتکل PXE چیست:

پروتکل PXE یا PXE Boot مخفف Pre-boot Execution Environment است که یک بخش حیاتی و مهم از زیرساخت مرکز داده می باشد و می‌توان آن را با استفاده از نرم‌افزارهای متن‌باز یا محصولاتی که توسط شرکت‌ها پشتیبانی می‌شوند، پیاده‌سازی کرد این پروتکل توسط کمپانی اینتل طراحی و معرفی شده است.

این پروتکل یک قابلیت است که بر روی BIOS سیستم های کامپیوتری قرار دارد و با استفاده از آن می توان بدون نیاز به منابع سخت افزاری و تنها از طریق کارت شبکه به بوت کردن و نصب سیستم عامل بر روی سیستم می پردازد.

پروتکل PXE قابلیتی را برای سرورها یا ورک استیشن ها ایجاد می کند تا به صورت خودکار از طریق شبکه راه اندازی شوند. افرادی که در حوزهٔ پیاده‌سازی زیرساخت سرورهای bare metal، دستگاه‌های تعبیه‌شده (embedded devices) و دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) فعال هستند با درک عمیق‌ این مبحث می توانند از مزایای PXE بیشتر بهره ببرند.

به تعبیر ساده می توان گفت، محیط PXE به معنای راه‌اندازی سیستم از طریق کارت شبکه است. برای راه‌اندازی دستگاه دریک محیط PXE، انجام برخی دستورالعمل‌ها لازم است و رایج ترین روش برای انجام PXE، پیکربندی DHCP Server در جهت ذخیره و ارائه اطلاعات می باشد.

 

اجزای پروتکل PXE:

اگر بخواهیم به طور کلی به بررسی اجزای این پروتکل بپردازیم، می توان گفت PXE به سه بخش تقسیم می شود.

• کارت شبکه دارای قابلیت PXE: به این موضوع توجه کنید که همه کارت های شبکه مشابه هم نیستند برخی از کارت های شبکه این قابلیت را ندارند، اما به علت تغییر تکنولوژی و رشد روز افزون آن ها این موضوع در حال تغییر است و قابلیت هایی از این قبیل به کارت های شبکه از جمله کارت شبکه های ارزان تر اضافه می شود و همچنین دارا بودن این قابلیت در کارت های شبکه، آن هم در دیتاسنترهای بزرگ یک استاندارد محسوب می شود.
• DHCP: این پروتکل کاربران را مجاز می کرد تا آدرس ip را دریافت کرده و بتوانند به سرور دسترسی پیدا کنند، دو نوع DHCP داریم؛ DHCP Server و DHCP Client. DHCP Server موجب می گردد که شبکه پیکربندی شود و آدرس آی پی را به کاربر می دهد و DHCP Client نیز باعث می شود کامپیوترهایی که به شبکه وصل می شوند، اجرا شوند و درخواست را برای DHCP Server می فرستد.
• TFPT Server: این پروتکل که مخفف Trivial File Transfer Protocol است یک پروتکل ساده است که بر اساس UDP (اگر می خواهید با UDP آشنا شوید بر روی لینک کلیک کرده و ویدئو مرتبط با آن را مشاهده کنید) برای ارسال و دریافت فایل می باشد که برای محیط هایی که دارای منابع محدود هستند، پیاده سازی می شود. پروتکل TFTP دارای ویژگی هایی همچون نمایش محتوای دایرکتوری، احراز هویت و اجازه و تعیین سطح دسترسی است به همین دلیل شما می توانید از مسیر فایلی که می خواهید آن را دانلود، مطلع می شوید.

 

 

 

پروتکل PXE چگونه کار می کند:

پروتکل PXE درخواست کاربر را به سرور ارسال می کند و پشتیبانی از قابلیت PXE را نیز اعلام می کند. پس از آن، اگر سرور از قابلیت PXE استفاده کند، یک لیست از بوت سرورها و سیستم عامل های موجود را به کاربر ارسال می کند. در اینجا، کاربر بوت سرور مورد نیاز را پیدا کرده و آنچه باید دانلود شود را دریافت می کند.

پس از آن کاربر با استفاده از پروتکل TFTP فایل مورد نظر را دانلود کرده و آن را اجرا می کند تا سیستم‌عامل بارگذاری شود.

و در آخر، اگر سرور به PXE مجهز نشده باشد، کد PXE را نادیده می‌گیرد تا از اختلال در عملیات DHCP و پروتکل Bootstrap (به اختصار BP) جلوگیری شود.

 

---

 

بیشتر بخوانید: عدم شناسایی هارد در سرورهای HP

 

---

آیا کامپیوتر شما از PXE پشتیبانی می کند؟

استاندارد PXE در سال 2006 به پایان رسید و هر لپتاپ یا دسکتاپی که از رابط سیستم افزار توسعه پذیر یکپارچه (UEFI) به عنوان مدیر بوت استفاده می کند و همه رایانه های شخصی با سیستم عامل ویندوز که از 15 سال گذشته به بعد تولید شده اند از آن پشتیبانی می کند.

ساده ترین راه برای بررسی اینکه سیستم شما از PXE پشتیبانی می کند یا خیر این است که وارد تنظیمات BIOS/UEFI کامپیوترتان شوید، طرح بندی بر اساس سازنده رام UEFI بسیار متفاوت است، اما یک منوی خدمات بوت پیشرفته به راحتی قابل تشخیص باشد.

Standard PC (Q35+ ICH9, 2009)

pc-q35-6.2

 0.0.0

2.00 GHz

4096 MB RAM

Select Language

Device Manager

Boot Manager

Boot Maintenance Manager

Continue

Reset

<English>

14-Move Highlight

<Enter>=Select Entry

This selection will

take you to the Boo

Manager

بهترین روش بوت کردن به موقعیت بستگی دارد دستگاه هایی که همانطور که باید کار می کنند احتمالاً یک PCI برای درایوهای NVMe) یا SATA به عنوان بالاترین ورودی دارند در حالی که دستگاه بدون سیستم عامل نصب شده به جایگزین های دیگری نیاز دارد. پس از انتخاب راه اندازی PXE (در برخی رایانه ها فقط با IP۷4 فهرست شده است، اما رایانه های جدیدتر میدانند چگونه PXE را با استفاده از IP۷6 نیز بوت کنند).

در این زمان شما باید با پیام Start PXE over IPv4<< مواجه می شوید، در غیر این صورت یعنی هیچ IP راه اندازی نشده است، در واقع برای هر دستگاهی روش دقیق متفاوت است.

 

 

مزایای پروتکل PXE:

این پروتکل توانسته است مشکل بسیاری از سازمان ها و شرکت ها را برآورده کند. این قابلیت امکان نصب و راه اندازی خودکار سیستم عامل بر روی دستگاه ها را میسر می سازد.

سیستم‌عامل‌های ویندوز و لینوکس مجهز به مکانیزم‌هایی برای نصب خودکار می باشند و به طور عادی شما می توانید یک فایل seed (بذر) یا پیکربندی ایجاد کنید. فایل seed دارای مقادیری برای پاسخگویی به سوالات installer سیستم‌عامل است. از جمله فایل های seed در سیستم عامل لینوکس می توان به فایل های Debian Preseed یا Redhat Kickstart اشاره کرد.

با این اوصاف، شما همچنان نیازمند نصب روی CD/DVD-ROM یا درایو USB خواهید بود و از طرفی اتصال درایو USB توسط کاربران، می تواند زمان‌بر و مستعد خطا باشد. در ادامه می خواهیم به بررسی مزایای این پروتکل صحبت کنیم؛

1. تعداد installer های فنی کاهش می یابد
2. زمان صرف شده برای هر سرورکاهش می یابد
3. خطاها به دلیل خودکارسازی کاهش می یابد
4. ابزارهای متمرکز نصب OS

پروتکل PXE یک رویکرد استاندارد برای حل مشکل انتقال سیستم‌عامل به سیستم است بدون آن که نیاز به قرار دادن (USB-CD/DVD-ROM) توسط افراد باشد. پروتکل PXE این کار را با راه‌اندازی سیستم از طریق شبکه انجام می‌دهد. اگر می خواهید روی چندین کامپیوتر بدون قرار دادن CD یا USB سیستم عامل نصب کنید، می‌توانید از پروتکل PXE استفاده کنید.

اگر کامپیوتر شما به درستی روشن نمی شود یا امکان راه اندازی از طریق بارگذاری فایل image روی هارد دیسک وجود ندارد، در این شرایط نیز می‌توانید از PXE استفاده کنید. اگر کاربر دارای درایو CD-ROM و پورت USB نباشد یا فایل image روی CD یا USB ندارید، می‌توانید از طریق PXE نسبت به راه‌اندازی همزمان چندین کامپیوتر کلاینت در شبکه LAN اقدام نمایید.

علاوه بر این، با استفاده از پروتکل PXE، کامپیوتر کلاینت نیازی به سیستم‌عامل یا حتی دیسک سخت ندارد. در صورت بروز خطاهای سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری، می‌توانید آن را مجددا راه‌اندازی نموده و به تشخیص و رفع مشکل بپردازید. همچنین، به سادگی امکان اضافه کردن انواع جدیدی از کامپیوترها به شبکه وجود دارد زیرا PXE مستقل از شرکت های تولیدکننده عمل می کند و محدود به شرکت خاصی نیست.

 

کاربرد پروتکل PXE:

بازیابی تصویر دیسک نصب شده محیط های شرکتی مفید است. اگر تیم فناوری اطلاعات به نصب یا به روز رسانی) سیستم عامل روی بسیاری از ماشین ها به طور همزمان نیاز داشته باشد بازیابی همه آنها از یک سرور سریعتر از قرار دادن یک دیسک فیزیکی در هر کامپیوتر است.

اجرای نصب کامل از خود سرور بوت نیز امکان پذیر است در این مورد کامپیوتر بوت PXE به عنوان یک تیم کلاینت عمل می کند: فقط از طريق ماوس و صفحه کلید ورودی دریافت میکند و خروجی را روی صفحه نمایش برمی گرداند کل سیستم شامل برنامه ها و فایل های ذخیره شده روی سرور اجرا می شود.

 

نتیجه گیری:

همانطور که در مقاله توضیح داده شد، مزایای PXE عبارتند از اینکه می‌توانید یک سیستم را بدون هیچ دستگاه ذخیره‌سازی راه‌اندازی نمایید که موجب افزایش کارایی و کاهش هزینه می‌شود. همچنین، نیازی به یک دستگاه USB جهت ذخیره سازی و استفاده از ابزار های ریکاوری نخواهید داشت.

شما می‌توانید فقط با بوت کردن کامپیوتر دارای مشکل از طریق شبکه و استفاده از ابزارهای rescue (نجات سیستم) یا سیستم های ریکاوری، مشکل را تشخیص دهید.

راه‌اندازی از طریق شبکه بسیار پیچیده‌تر از قرار دادن برنامه ریکاوری در فلش USB می باشد اما تنها نیاز است یک بار آن را برای کل شبکه خود تنظیم کنید و سپس بارها و بارها از آن استفاده نمایید. در این حالت دیگر نگرانی در خصوص خراب شدن فلش USB یا کارت SD و .. وجود ندارد.

به طور کلی، PXE ابزاری بسیار قدرتمند برای خودکارسازی و مدیریت راه اندازی یا بروزرسانی زیرساخت‌های مرکز داده، دستگاه‌های تعبیه شده، دستگاه‌های اینترنت اشیا و حتی ورک استیشن ها می باشد.

اگر این مطلب برای شما مفید واقع شد است، می توانید سایر مقالات ما را در مجله اینترنتی مسترشبکه بررسی و مطالعه کنید. از اینکه تا پایان با ما همراه بودید کمال تشکر و قدردانی را داریم.

 

شما میتوانید از مسترشبکه بزرگترین فروشگاه اینترنتی انواع سرور اچ پی و کارت سبکه سرور را به همراه گارانتی خریداری نمایید.