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网络启动最早用于无盘系统，那时的电脑只配备软驱也没有网络，系统启动速度慢而且功能简单。后期虽然有了硬盘后，但造价昂贵、管理也十分的不方便。随之而来的就是各种网络启动技术的出现，让电脑不但有了网络功能，同时也不需要硬盘了。

以前的电脑

在这期间，有很多网络启动技术，我最早用的是Novell技术。当时我单位的学生机房共有48台学生机、1台教师机，但是只是用软盘启动DOS，软盘太容易损坏，教师机老师除了备课、上课以外，就是不断的用“HD-COPY”（用过的朋友私信我，估计我们是同龄人）复制软盘。当时我用这个Novell服务器、同轴缆NE2000网卡，实现了无盘启动DOS，再后来实现了无盘的Windows95。

同龄人认识的HD-Copy

Novell系统

NE2000同轴（细缆网卡）

随着WindowsNT的出现，windows开始出现Server版跟Workstations版。Windows的优点是窗口化的图形界面，但是磁盘占用也是不小，因此也需要无盘系统。但是的Windows无盘，采用的是多用户远程登录的办法，也就是网络启动后，通过远程桌面的方式登录Windows，引导协议是RPL，因此市场上大量出现了号称让“老机器”启动Win2000的产品。这种方式其实就是让“老机器”充当了一个终端（键盘、鼠标、显示器），所有运算均在服务器上执行。

RPL系统

无盘Windows2000

网络启动主要的硬件，就是块网卡，它上面通常有个集成电路插座，工程师将启动代码通过EPROM擦写器烧录到EPROM中，再插入插座，这是当计算机加点开机时，启动代码被执行，通过网络进行系统引导。

EPROM

网卡上的插座

目前最新的技术就是PXE启动协议了。PXE是Preboot eXecution Environment（预启动执行环境）的缩写，由Intel在1999年开发。最早也是需要烧录到EPROM中，但随着网卡被集成到主板上以后，PXE启动代码被写在了主板的CMOS芯片中，而且目前PXE已经成了主板默认标配，因此PXE网络启动已经大兴起到了。

大约在2002年，我利用PXE技术，实现了一个教师机房30多台电脑的无盘XP启动。当时底层用的是BXP（Venturcom公司开发）系统，网卡RTL8139不是集成，虽然有EPROM插座，但是我为了省钱，就将PXE启动代码与BIOS代码合并，写入了CMOS。

BXP无盘系统

当时的交换机还不错是两台CISCO Catalyst 1924，24个10M口，2个100M口，因此每台终端只有10Mbps连接，因此带机量不行，服务器网卡与交换机用100M连接，但是一块网卡卡顿严重，后来找领导申请再购买了一块网卡同时使用，网速就得到了提高。

CISCO Catalyst 1924

最终使用效果非常好，快速、静音、省电、易于管理，网线掉了机器也就是暂时定格，插上网线立刻恢复使用。

无盘WinXP

除了以上应用，我们还用过PXE启动后的GHOST网络克隆装机，给机房管理员节省了大量时间。日常工作也就是遇到个别系统损坏，无非是联网再传一次罢了。

GHOST网络克隆

转眼间，过去了将近20年，PXE仍旧是网络启动的主流，只是由于TFTP传输速度太慢，无法发挥当前100M、1000M到桌面的网络环境，出现了改进技术IPXE，使得网络带宽得到了充足的使用，因此我估计还能至少再火10年。

PXE启动原理

带有PXE启动代码计算机启动后，首先通过网卡发送DHCP Discover消息，请求获取ip、TFTP服务器地址、启动文件等信息。

DHCP Discover消息

负责PXE启动的DHCP服务器接到请求后，会给PXE发送一个IP地址，并告知TFTP服务地址、启动文件名称。

PXE获得到IP地址后，通过TFTP命令到TFTP服务器下载启动文件，开始启动。

这个过程告诉我们，PXE启动服务器，需要配置DHCP服务器，并在DHCP参数中给出TFTP地址、启动文件名称。服务器中还需要安装TFTP服务，用于下发启动文件。

PXE启动过程

下载后的启动文件，就决定了计算机后续的启动内容，是进行GHOST网络克隆呢？还是启动一个WinPE呢？还是启动一个Windows安装程序呢？还是启动一个BXP的无盘系统等等。

第一篇 启动WinPE

今天我们实际制作一个案例，就是利用PXE技术启动一个WinPE系统。

WInPE

大家知道WinPE的作用就是装机或者计算机维护维修，最早的做法就是光盘启动，后来由于光盘速度慢而且容易损坏，因此都采用U盘方式了。

如果采用PXE启动方式，在一个单位的局域网中，管理员更加省事儿，U盘都不用带了，开机选择PXE启动即可。

开始操作前，我们准备如下内容：

1. 服务器，我这里用虚拟机代替，采用WindowsServer2019，需要看安装过程的请点击我的头像，看《WIndows Server 2019安装实录》，注意：虚拟机网卡采用NAT方式，如果用了“桥接”，可能会干扰您现有网络中的DHCP（无线路由器一般都有这个服务）。

虚拟机中的WinServer2019

虚拟机网卡设置为NAT方式（不太熟悉Vmware虚拟云的朋友请点击我的头像看以往视频）

2. 客户端，我也用虚拟机代替，只是不配备硬盘，启动顺序为PXE网络启动优先。网络适配器也需要是“NAT”方式。

3. WindowsServer没有TFTP服务，只能用第三发的，我用的是TFTPD64

4. WinPE有很多可用，我这里用老毛桃

具体操作如下：

1. 服务器配置网卡IP地址（不明白为何这样的朋友，请留言或私信）

服务器IP地址设置

a) 本例：192.168.111.10

b) 子网掩码：255.255.255.0

c) 网关：192.168.111.2

d) DNS：192.168.111.2

2. 服务器进入“服务器管理器”→仪表盘→快速启动→添加角色和功能→不断“下一步”，找到“服务器角色”→选择DHCP服务器→直到安装完成

DHCP安装

3. 服务器进入“服务器管理器”→右上角“工具”菜单→点击DHCP服务器进行设置→先新建作用域→再设置作用域选项，并安装向导配置好“默认网关”、“DNS”两项。

DHCP配置

之后再配置66#“启动服务器主机名”、67#“启动文件名”，配置好的内容见下图：

DHCP选项

4. 安装TFTP服务器，解压绿色版→启动tftpd64→设置→去掉SNTP、DHCP服务器→关闭重启

TFTP设置

5. 复制PE光盘上的所有文件到tftp目录

复制PE文件

6. 准备客户端虚拟机→设计PXE启动优先→开机等待启动完成

启动成功

7. 具体测试

a) 选择【3】启动Ghost备份恢复工具

选择启动ghost

启动成功

b) 选择【4】运行DiskGenius硬盘分区工具

DiskGenius启动成功

c) 测试选择启动【1】【2】的windows图像界面，发现后台tftp传输慢，而且启动不成功。

WIndows图像界面启动

8. 总结

通过上面的操作，我们验证了PXE启动原理，初步实现了WinPE的非图像化界面启动，这些工具还是能起到装机、运维作用的，具备了一定的实用性。但是我们也发现windows图像化界面启动失败。经过分析主要是tftp传输速度太慢，使得系统启动等待太久，程序内部认为是出现了错误（TimeOut错）导致的。

找到了原因如何处理呢？请大家关注我，后续会带大家进一步探讨解决问题。

另外，本次实战的视频，我正在录制，请关注我后续发布的视频。

以上就是PXE网络启动实战（一）的内容，有何问题可以给我留言，也可以私信我。

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