nbp

PXE

PXE是PrebooteXecutionEnvironment的缩写(也有人解读为Pre-ExecutionEnvironment;有

时候大家都叫它“pixie”)PXE是一个独立于数据存储设备（象本地硬盘）和安装好的操作系统，

通过网卡启动机器的环境。

PXE是Intel在WiredforManagement（包括了PXE和WOLwake-on-lan）框架规格说明书中提

出来的标准(version2.1),IntelandSystemsoft在1999年9月20日发布了这个标准。它用到了几

个网络协议，包括IPv4，UDP，DHCP，TFTP，还用到了这些概念全球唯一标示(GUID),统一用户

标示(UUID)和统一网络接口，以及PXE客户端扩展的固件(通过PXE启动的电脑设备等)还有就是一

些预定义的API。

Chain

在客户端的固件首先尝试通过DHCP在网络中请求找到PXE重定向服务，以便接受到PXE启动服务器

的信息。客户端固件从PXE重定向服务中获取到启动服务器上的网络启动辅助程序NBP,并通过TFTP

把它下载到机器的内存中，校验通过后最终执行程序。如果所有的PXE客户端都用同一个NBP，它

可以通过BOOTP指定位置，就可以把DHCP给省了，不过TFTP启动服务器还是要的。

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Availability

PXE从设计之初就是考虑支持多种系统架构的。The2.1version支持包括IA-64andDECAlpha.

在内的6种系统架构。虽然这个标准只是在IA-32上达到完全覆盖.Intel已经在IA-64的EFI带上

PXE,变成一个既成事实的标准。

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Protocol

PXE大体上看是DHCPandTFTP的整合,虽然对他们两个做了一些小小的改动.DHCP是被用来定位

启动服务器的位置,而TFTP是用来瞎子啊初始化的NBP包括一些附带的文件。

初始化一个PXE启动会话thePXEfirmware广播一个附带由PXE规格配置的DHCPDISCOVER扩

展包到67/UDP端口(DHCPrverport).PXE能够设置辨识固件，不过它们对标准的DHCP服务器

无效。

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ProxyDHCP

如果PXE重定向服务(ProxyDHCP)获取到一个DHCPDISCOVER扩展包,就会应答一个

DHCPOFFER扩展包给客户端的68/UDP端口(DHCPclientport).

AnextendedDHCPOFFERcontainsmainly:

▪PXE发现控制的字段包含找到PXE启动设备的推荐使用的方式multicasting,broadcasting,or

unicasting

▪一个当前可用的PXE启动服务的IP列表

▪一个PXE启动菜单列出对应的PXE启动服务器类型

▪一个PXE启动提示告诉用户选择指定的启动项

▪开始第一个启动菜单如果选择超时会有一个超时机制

代理DHCP服务也可以和标准的DHCP服务运行在同一个主机上。当然这两个服务不同同时使用

67/UDP端口,代理DHCP是运行在4011/UDP端口上，而且会认为从PXE客户端返回的

DHCPDISCOVER包是一个DHCPREQUESTs包.标准的DHCP不会发一个包含有PXE设置的

DHCPOFFER包,所以它们之间不会冲突。

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Bootrvercontact

要连上PXEBootServer启动的系统必须要有一个IP地址(可以是从DHCP获取).

它多次广播包含有PXE特定设置的DHCPREQUEST包(extendedDHCPREQUEST)到4011/UDP

端口或者67/UDP.这个数据包包含有PXE启动服务器的类型信息和PXEBootLayer信息。一个

daemon可以运行多种启动服务器类型。扩展的DHCPREQUEST包可能是DHCPINFORM类型的.

PXEBootServer收到一个扩展的DHCPREQUEST对应特定的请求类型包DHCPACK包含有以下

的信息:

▪一个可以通过TFTP下载到NBP的全路径

▪PXEBootServer类型还有应答给对方的PXEBootLayer信息

▪在组播的TFTP配置中,如果MTFTP已经在PXE的规格中指定就必须使用.

启动的服务器端只接受一个DHCPOFFER包.

2.1版的PXEBootServer支持”BootIntegrityServices”([2])运行客户端通过下载NBP同级目

录的下校验码文件来校验下载的NBPs.

去获取这个凭证文件必须支持扩展DHCPREQUEST到扩展DHCPACK包之间的转换。

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Networkbootstrapprogram

当获取到一个DHCPACK的扩展包，theNetworkBootstrapProgram就会被加载到RAM然后

被校验，校验如果没有设置就会略过，然后NBP就会被执行.它就会访问PXE固件扩展的API(Pre-

boot,UDP,TFTP,UniversalNetworkDeviceInterface(UNDI)).它的一些功能和任务在PXE规格

并没有被提及.

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Integration

ThePXEClient/ServerProtocolwasdesignedso:

▪它可以被用在一个存在DHCP环境的网络而不被干扰

▪它也可以被完全集成到DHCP标准服务中

▪可以非常容易的扩展组合，所有的服务(DHP,ProxyDHCP,BootServer)都可以单独运作，也可

以整合在一起运行。

另外PXE固件扩展在IA-32BIOS被设计成一个可选的ROM,所以你可以让你的PC兼容PXE只需

要装一个支持PXE的网卡.现在在AMD64上一样支持。设计的目的是利用现有的DHCPandTFTP

无法严格的遵照规范.在一些方面PXE协议要求DHCP/TFTP服务器做一些通讯方面的修改，其中一

个特殊的例子就是使用组播，DHCP提供组播的组信息而不是又go额开放的rRFC-2090组播TFTP

转换.尽量避免对常用PXE客户端实现影响操作与隔离DHCP和单播TFTP服务器。

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PXE是RPL的升级品，它是PrebootExecutionEnvironment的缩写。它们的不同之处在于RPL是静

态路由，而PXE是动态路由。其通信协议采用TCP/IP，与Internet连接高效而可靠，PXE无盘工作站

的启动过程分析如下：

¨客户端个人电脑开机后,在TCP/IPBootrom获得控制权之前先做自我测试。

¨Bootprom送出BOOTP/DHCP要求以取得IP。

¨如果服务器收到个人电脑所送出的要求,就会送回BOOTP/DHCP回应,内容包括

客户端的IP地址,预设网关,及开机影像文件。否则,服务器会忽略这个要求。

¨Bootprom由TFTP通讯协议从服务器下载开机影像文件。

¨个人电脑通过这个开机影像文件开机,这个开机文件可以只是单纯的开机程式也可

以是操作系统。

¨开机影像文件将包含kernelloader及压缩过的kernel,此kernel将支持NTFSroot

系统。

¨远程客户端根据下载的文件启动机器。