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无盘网络工作原理(超详细)

无盘网络工作原理(超详细)
无盘网络工作原理(超详细)

无盘网络工作原理1

总的来说,无盘工作站的启动机制如下。首先由网卡的启动芯片(BootROM,有些网卡的启动程序已嵌入主板的BIOS中,无需启动芯片) 以不同的形式向服务器发出启动请求号,服务器收到后,根据不同的机制,向工作站发送启动数据,工作站下载完启动数据后,系统控制权由BootROM转到内存中的某些特定区域,并引导操作系统。根据不同的启动机制,目前比较常用的无盘工作站可分为RPL、PXE和虚拟硬盘等启动类型。而Windows 2000终端从其原理来说,并不属于无盘工作站,但它也可以用终端卡或硬盘引导系统,进入工作站操作系统后,再连接Windows 2000服务器,而这个连接程序与一般的应用软件并没有什么本质区别。我们把Windows 2000终端归结到无盘网络的原因是:目前大多数的终端都是先通过RPL或PXE启动无盘网络到DOS或Windows 3x,再从无盘站中连接成为终端。总之,本书所指无盘网络,泛指工作站中没有软驱和硬盘的网络,无论它是采取何种方式达到这一目的。目前台湾顺昱公司研发的基于Electronic Disk Communication电子硬盘(eDisk) 系统,我们将它称为伪无盘系统,但因它也具备无盘网络的特点,所以也可以把它归结到无盘网络中来。

近年来,无盘技术发展十分迅速,产生了大量的分支。根据分类角度的不同,主要有以下几种分类方式:

(1)按启动类型分,主要有:RPL、PXE和BOOTP。

(2)按工作站的操作系统分有:DOS无盘系统、Windows 3.2无盘系统、Windows 95无盘系统、Windows 98无盘系统、纯Windows 2000及XP 无盘系统、Windows 2000终端及Windows XP远程桌面。

(3)按服务器操作系统分,有:基于Windows 2000的无盘系统、基于Windows NT 4.0的无盘系统、基于Windows XP的无盘系统、基于Novell NetWare的无盘系统及基于Linux的无盘系统,甚至还有基于Windows 98的无盘系统,也就是说用Windows 98作服务器。

(4)根据系统是否具有移植能力可以分为:PNP (即插即用) 系统、非PNP系统。

(5)根据所使用工具的不同进行分类:使用Intel PDK+Litenet的无盘系统、使用国产相关第三方工具的无盘系统、使用Boot-NIC+3COM PXE的无盘系统。

(6)按虚拟磁盘分类:3Com VLD、Boot-NIC、BXP和Edisk等。

以上分类是可以组合的,例如:基于Windows 2000 Server+3Com Dabs+Litenet1.15的PXE 无盘Windows 98系统。请注意,它们间的组合并不是任意的,例如:基于Windows NT的RPL 纯无盘Windows 2000就是不存在的。

1.1.1 RPL启动工作原理

RPL为Remote Initial Program Load的缩略语,启动过程分析如下:

客户端开机后,初始化网卡,网卡BootROM上固化的软件向网络广播一个FIND帧,即引导请求帧,该帧中包含有客户机的网卡ID号。

服务器端的远程启动服务接收到客户机广播的FIND 帧后,根据帧中所带的网卡ID号在远程启动数据库中查找相应的工作站记录。如果不存在这样一个记录,引导过程不能继续;如果此工作站记录已经存在,远程启动服务则发送一个FOUND 帧给客户机的RPLROM,FOUND帧中已包含了服务器的网卡ID。

当网络上有数台服务器在运行远程启动服务时,RPLROM有可能会接收到多个FOUND帧,但RPLROM只对它收到的第一个FOUND帧有反应。它将根据第一个FOUND帧中所带的服务器网卡ID号,返回一个SEND.FILE.REQUEST帧给对应的服务器。SEND.FILE.REQUEST帧是一个要求服务器发送文件的请求。

服务器端的远程启动服务在收到SEND.FILE.REQUEST帧后,将根据远程启动数据库中的工作站记录查找对应的启动块(BootBlock) ——在实际配置时我们知道,它位于NETBEUI 目录,名为https://www.wendangku.net/doc/cf9081845.html,F和https://www.wendangku.net/doc/cf9081845.html,F——用FILE.DA T.RESPONSE帧将启动块送回客户机端的RPLROM。

RPLROM在收齐所有的FILE.DA T.RESPONSE帧后,将执行点转向启动块的入口,启动工作站。工作站以Windows 95实模式启动后,将创建一个RAM盘,并将Windows 95实模式文件从远程启动服务器复制到RAM盘,加载Windows 95实模式网络设备启动并建立一个到SBS服务器的连接。最后,连接到该客户机的计算机目录(Machine Directory) 所在的服务器上,并根据计算机目录中的有关设置及数据完成Windows 95启动过程。

1.1.2 PXE启动原理

PXE远程无盘引导技术是由Intel推出的,配合Qualystem公司的LiteNet,最初选用台湾DTK公司的E-Terminal,成功地实现了Windows 98的远程启动和运行,并使可靠性和稳定性都大大提高。Windows 98的各种应用软件只需通过简单的几个步骤即可加到无盘工作站上,并可随时升级和扩充,其简便的安装方式和构架,很快得到了业内人士的认可,并广泛流行起来。

PXE是RPL的升级品,它是Preboot Execution Environment的缩写,意思为预置启动环境。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:

(1)客户端个人电脑开机后,在TCP/IP BootROM获得控制权之前先做自我测试。

(2)BootPROM送出BOOTP/DHCP 要求以取得IP。

(3)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。

(4)BootPROM由TFTP通信协议从服务器下载开机影像文件。TFTP协议为Trivial File Transfer Protocol缩写,意为:简单文件传输协议。TFTP可以看成一个简化了的FTP,主要的区别是没有用户权限管理的功能。也就是说,TFTP不需要认证客户端的权限,这样远程启动的客户机在启动一个完整的操作系统之前就可以通过TFTP下载启动映像文件,而不需要证明自己是合法的用户。

(5)客户机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序也可以是操作系统。

(6)开机影像文件将包含kernel loader及压缩过的kernel,此kernel将支持NTFS root系统。

(7)开机影像文件在工作站内存模拟成磁盘,从这个模拟磁盘启动。

(8)在实模式下连接服务器,将无盘启动预置好各种环境,例如操作系统所在路径,相关注册表的调整等。

(9)实模式向保护模式下切换( (8)、(9) 两项只有无盘Windows 98时才存在) 。

PXE有以下优点:

因为其能支持Windows 98远程启动,所以现有的各种应用软件都能得到非常好的应用。由于系统本机内存为64MB,虚拟内存大小可在服务器自由设定,另具有3D图形视觉增强和AC97 CODEC软件音频功能,因此,相对终端或RPL Windows 95来说增强了多媒体功能。

PXE还有一个最大的优点就是有较强的安全性。不管多少台工作站,系统和应用软件只需安装一套,对用户的权限是在服务器上设定的,用户可以在自己的目录下随便操作,若有了误操作,重新启动便可以完全恢复。

操作维护简便。升级软件只需向服务器重新传一遍系统,所有工作站便已全部升级了。工作站的IP地址由服务器自动给予,不用逐台设置。

多种操作系统及网络产品都支持PXE。作为新一代远程启动技术的代表,各大公司的软硬产品都支持PXE系统。例如:Intel公司的PXE PDK、3Com Dabs和Linux。很多内置网卡的主板都预置PXE启动代码,这给PXE技术的发展奠定了良好的基础。

1.1.3 BOOTP协议原理

BOOTP是BOOT strap Protocol的缩略语,是一种较早出现的远程启动的协议,BOOTP最早出在UNIX系统中,负责UNIX终端的远程启动,直到目前仍是UNIX及之后的Linux系统中最常用的方式。它在基于Windows的无盘网络运用较少,但随着Windows 2000不支持RPL远程启动,并且以TCP/IP作为默认安装网络协议,逐步表明今后的Windows也将以TCP/IP协议作为主要的发展方向,纯TCP/IP的网络将是今后发展的方向。

我们经常用到的DHCP服务就是从BOOTP服务扩展而来的。BOOTP协议使用TCP/IP网络

协议中的UDP 67/68两个通信端口。BOOTP主要是用于无磁盘的客户机从服务器得到自己的IP地址、服务器的IP地址、启动映像文件名、网关IP等。它的简单启动过程为:

由BootROM芯片中的BOOTP启动代码启动客户机。此时客户机还没有IP地址,它就用广播形式以IP地址0.0.0.0向网络中发出IP地址查询的请求,这个请求帧中包含了客户机的网卡MAC地址。

网络中的运行BOOTP服务的服务器接收到这个请求帧后,根据这帧中的MAC地址在BOOTPTAB启动数据库中查找这个MAC的记录,如果没有此MAC的记录则不响应这个请求,如果有就将FOUND帧发送回客户机。FOUND帧中包含的主要信息有客户机的IP地址、服务器的IP地址、硬件类型、网关IP地址、客户机MAC地址和启动映像文件名。

客户机就根据ROUND帧中的信息通过TFTP服务器下载启动映像文件,并将此文件在工作站内存模拟成磁盘,从这个模拟磁盘启动。

在PXE启动中可以采用动态分配IP的DHCP方式,也可以采用固定IP方式的BOOTP方式,但它的应用场合不同,若为单一的无盘网络,则可采用DHCP方式简化管理;若为多个网络互连的结构,则使用指定IP的BOOTP方式更为合理一些。

1.1.4 Windows 2000终端(WBT) 的特点及纯软件终端启动原理

WBT (Windows Based Terminal) 是Windows 2000 Server/Advanced Server具备的一项标准服务,它允许用户以Windows界面的客户端访问服务器,运行服务器中的应用程序,使用户就像用自己的计算机一样。在WBT的网络中,所有应用软件的安装、配置、运行和存储等均在服务器上进行,客户机(终端) 只作为输入输出设备。当终端用户登录到服务器后,就可以像使用本地资源一样使用服务器上的资源,运行服务器上Windows应用程序。多个终端用户可以同时登录到服务器上,互不影响地工作。这样的网络十分容易进行集中管理,很适合学校和中小企业的局域网构建。WBT的这一特点跟早期的UNIX的字符终端类似,但WBT的优势在于它是基于Windows的,具有友好的图形界面和Windows的易用性。另外,在WBT的网络环境下,网络传输的数据主要是键盘和鼠标的输入信息与显示器的输出信息,数据的处理都在服务器上进行,这就大大减少了网络的传输量。

此方案中将原本要淘汰的386、486计算机作为终端使用,有利于资源的再利用;同时,安装软件及运算等都在服务器上进行,一般情况只需维护一台服务器就行,对于软件及防病毒的管理也降低了。所以,利用该方案大大降低了总体拥有成本,节省了大量的资金。它有以下一些特点:

运算、存储都在服务器内进行,安装软件只需安装在服务器上一份,所有终端就都可以使用;所有终端用户的文件都各自独立地存放在服务器上,即使掉电,也不会造成资料丢失。

机房维护由维护每一台PC,转变为维护一台服务器,维护成本大大降低;总拥有成本(TCO) 大大降低。

Windows 2000服务器版本是最新的服务器操作系统,性能非常稳定,整个系统的稳定性得

到可靠保障。

Windows 2000终端的界面是标准的Windows风格界面。它使用最新的Windows 2000界面,用户非常熟悉,无需特殊培训。

能满足对因特网的需求;应用当今流行软件时单机反映速度快;使用Windows终端与使用PC完全相同,因而在Windows终端上的学习经验,可以应用到PC上。

管理和控制性强。终端服务器能够对终端进行管理,设定终端机运行的软件,同时能对终端机进行随时监控。

纯软件终端的启动原理如下。它的启动原理前一部分与RPL或PXE无盘启动原理完全相同,这里就不再详述了。后一部分的连接是基于Windows 2000多用户、多任务的基础上的终端服务,在工作站上安装由微软提供的32位的连接程序,或由第三方提供的16位或32位在DOS、Windows 3x或Windows 9x无盘站安装连接程序,并设置好连接属性,然后在启动无盘站时将其连接命令加到DOS站的开机批处理,或加到无盘Windows 的启动组,使其自动连接Windows 2000服务器。在终端安装Windows CE,服务器端安装Windows 2000专业版,终端启动以后透过RDP协议运行服务器端的应用程序,服务器端进行应用程序运算后同样透过RDP协议将结果在终端显示。

1.1.5 基于虚拟硬盘的无盘网络

所谓虚拟硬盘方式,指的是在工作站启动时,用软件将部分内存结合服务器的一块硬盘空间,为工作站虚拟出一个或多个本地硬盘的方式。例如:早期的3Com VLD系统、较新的Boot-NIC系统和最新的BXP系统。也有一些基于硬件的虚拟硬盘的解决方案,例如:Edisk 系统。目前只有基于虚拟硬盘的无盘网络能够很好地解决系统文件共享冲突的问题,且很容易实现多种操作系统的无盘启动,即工作站可以无盘启动Windows 2000、Windows XP,甚至是Linux。

基于虚拟硬盘的无盘网络的工作原理如下:

对于纯软件方式,一般是先在有盘工作站作好一个伪系统,再上传至服务器为工作站准备的虚拟硬盘文件中。无盘启动时,先以PXE的方式启动到实模式下,连接服务器,并根据配置文件连接虚拟硬盘映像文件,再将控制权转到虚拟硬盘中,从而完成保护模式下的切换。

对于基于硬件的虚拟硬盘方式,它是通过最标准、最普及的以太网络(Ethernet) 来传输eHD 与eDisk间的数据,它们是建立在eDC传输协议基础之上的(eDC全名是Electronic Disk Communication,是台湾顺昱公司研发出的一种传输协议) ,实现了Client SAN (即客户端储存局域网络架构) 。它具有早期大型机体系的集中管理集中存储的优点,又有NC的分布式计算的特性(即完全利用了Client的硬件资源) 。此外,对个人用户来说,它完全跟PC相同,不论软硬件的使用,功能和兼容性(即整个客户端储存局域网络Client SAN的应用效果和使用方法) 相同真正PC联网一样,但又管理容易,因而大幅度降低了企业IT环境的服务可用性总成本(total cost of service availability,TCSA),不过,一次性软硬件投资较大。因此,在一些对多媒体性能要求较高的场合可以考虑使用。

1.2 无盘网络的发展及现状

最早使用的无盘网络,应该是UNIX的字符终端。本书所指无盘网络是广义上的定义,也就是说只要客户机上无软硬盘,我们就称为无盘网络。

从1994年至1996年,绝大多数无盘网络基本构架都是采用Novell NetWare 3.11或Novell Netware 3.12作服务器的操作平台,工作站以IPX方式登录。当时,我们称它为IPX无盘网络,主要用于教学网络,应用程序以DOS为主。

从1996年至1999年,以RPL方式登录的无盘网络占绝大多数,服务器端可以选择Novell NetWare 4.1或Windows NT 4.0 Server。在此期间,由于微软的大力支持,在它的Windows 95产品系列中,推出了网络版的Windows 95即所谓的完全版,它包含了网络安装命令Netsetup。之后的几年,RPL几乎成为了无盘网络的代名词。1998年微软公司推出Windows 98,没过多久,又推出了Windows 98第二版,其内核较Windows 95有较大变化,与Internet联系更加紧密,功能也有所增强。遗憾的是,Windows 98不再提供Netsetup命令,也就是说,Windows 98无法安装在无盘站上,尽管众多的爱好者不断努力,无盘仍然不能运行Windows 98,当时,也有人声称成功安装无盘Windows 98,其实,只是改头换面的Windows 95,其内核仍然是Windows 95,我们把它称之为伪Windows 98。

从2000年至今,无盘网络技术得到了前所未有的飞速发展。由于Inter、3COM和QUALSTEM 等大公司的介入,无盘技术得到了飞速的发展,大量高质量的无盘支持软件不断出现,例如:Inter PXE PDK、3COM DABS、3COM虚拟硬盘和QUALSTEM的Litenet等。与之相对应的无盘方案也层出不穷,无盘站不能运行Windows 98已成为过去,新的无盘启动机制反过来被用到了RPL中,使得RPL工作站上也可以运行Windows 98了。与此同时,微软公司在其划时代的产品Windows 2000中将终端技术纳入标准组件,加上第三方软件Mateframe 对终端的支持,使其可以在无盘DOS或无盘Windows 3x下连接Windows 2000 Server而形成所谓的纯软件Windows 2000 终端。目前在无盘技术方面有三个主流,即:RPL无盘Windows 98、PXE 无盘Windows 98系统和纯软件的Windows 2000终端。可以看出,在无盘组网方面用户有了更多的选择,而且无盘技术的应用领域更广,几乎所有有盘站能运行的软件在无盘站都能运行。

随着微软升级的步伐,Windows家族已步入了XP时代。但在无盘领域,基于PXE的无盘Windows 98刚刚开始推广,许多无盘网络仍停留在Windows 95,甚至DOS操作平台。无盘网络似乎总是跟不上操作系统的发展。直到最近,Venturcom公司推出一系列嵌入式远程引导软件产品,这一状况得到了很大的改变。在2002年初,Venturcom与Microsoft合作开发的Boot-NIC 1.0,专门用于远程启动Windows 2000;另一个BXP产品则专为无盘Windows XP而设计。这个消息虽不如当年无盘可以运行Windows 98那样令人兴奋,但也足以使人耳目一新,“98老矣、尚能饭否”的时代距离我们也不会太久。无盘Windows 2000的应用前景十分广阔,它特别适合办公网络和教学培训网络,有着其他无盘系统无可比拟的可靠性和先进性。

1.3 各种无盘解决方案及其对比

面对各种无盘解决方案,读者可能无所适从,本节将对PXE、RPL、Windows 2000自带的终端(下面称为标准WBT) 与基于MetaFrame的终端(下面称为Meta WBT) 之间的区别作一详细的介绍。我们把标准WBT和Meta WBT合称为终端。另外,对初学者极易混淆的纯无盘Windows 2000与Windows 2000终端单列出来进行比较。

标准WBT名气最大,由软件巨人微软推出,捆绑在Windows 2000里面。它也是微软针对嵌入式产品推出的重量级产品,微软希望籍此在嵌入式产品市场中抢得垄断地位。

标准WBT的优点是对终端的硬件要求不高,只需运行Windows CE以及处理一些简单I/O 动作,不需对现有终端作更多改造升级或再投资。通常586机器即可满足要求,无须硬盘,在网卡的BootROM中增加Windows CE或PCI槽中插一片带Windows CE的DOS即可,终端的其他方面无需改动,保护现有投资。其缺点是:对服务器硬件要求高,因为所有的终端运行的应用程序都在服务器上运行,CPU及内存资源消耗相当大;同时,由于Windows CE 本身受限的缺陷,即“客户机过瘦”,对各种外设的支持不足,相应的驱动程序较难找到,多媒体方面的性能较弱。大型软件的运行速度较慢;由于微软的惯例,客户端只限于Windows CE设备,服务器须是Windows 2000服务器,从而大大限制了它的应用场合。

MetaFrame国内较少见,大家较为陌生,是美国Citrix公司开发的。它支持16位、32位Windows PC、Windows终端,网络电脑,Windows CE设备,以及范围很广的非Windows 终端、Web浏览器等。服务器端是MetaFrame Server,其实质是用Windows 2000 Server上装有MetaFrame服务端程序。服务器可以采用多个服务器群集的方式,但需指定一个主服务器(Master Metal Frame Server)。由于客户端程序可以跨平台工作,所以在未来ASP中竞争更强。工作方式也与标准WBT极为相似,客户端须自举启动(不一定选择Windows CE,可以用其他OS,包括DOS、UNIX等),然后可以透过ICA协议在服务器执行应用程序,服务器端也通过ICA传输用户界面,包括运行结果。服务器可以置在远端,然后终端通过ISDN、MODEN拨号、局域网,甚至无线传输等方式,以ICA协议跟远端的服务器通信。这与标准WBT相比有着很大的优势,意味着ASP供应商可以透过Intenet提供应用服务。MetaFrame还有一个工具很诱人:管理员可以远程操控客户端界面,控制客户端的键盘、鼠标以及输出界面。MetaFrame 的缺点与标准WBT一样,对服务器硬件资源要求较高。实质上,MetaFrame与WBT的核心技术是将用户界面程序与逻辑运行程序剥离,逻辑运行程序在服务器端运行,用户界面程序通过ICA或RDP协议传输到客户端,同时ICA或RDP 将用户交互响应的信息(如键盘、鼠标操作等) 送回至逻辑运行程序处理。但客户端系统的自举还须靠本地原有的OS如Windows CE等完成,故严格而言,并不算是远程启动技术。

PXE是真正意义上的远程启动技术。PXE由Intel公司开发,虽然推出时间不短,但真正有价值的应用却是2003年才体现。据网站记载,国内DTK公司、长城电脑都已成功在Intel PXE 技术上研发Windows 98无盘工作站,并在教育系统中大力推广。工作站具有一个带有Intel PXE BootROM的网卡或集成到BIOS的英特尔PXE代码。当一个终端启动后,服务器的操作系统(OS) 将被加载至其内存中。在远程启动软件外接附件的帮助下,服务器操作系统远程启动服务可以支持学生站运行Windows 95和Windows 98。当终端启动时,PXE代码将从服务器检索启动和配置软件,这一过程就是远程启动。

与终端技术不同的是,PXE运行应用程序用到的是本地的资源及内存,只是相当于硬盘由网络代替了,服务器的负荷也大为减少,配置要求相对较低,这是比WBT先进的一大优点。

由于工作站上运行的是真正的Windows 98,所以支持的应用软件十分丰富。工作站加上硬盘后就变成一个标准的PC机,可以在其他场合应用,从而保护了客户的投资。可惜的是,PXE现在还不支持拨号、ISDN等方式,因而不能透过Internet实现远程启动,因此作为ASP 工具不太合适。但如果应用于电子教室、办公室、酒店、网吧、证券等场合则相当具有竞争力。在速度方面,与终端不相上下,但在多媒体方面,PXE占优势。

综上所述,三者各具优势,用户可根据自身的需求选择适当的技术和产品。一般而言,若ASP,远程教育选择Metal frame最为合适,局域网场合选用PXE较为合适,而PDA、手持设备等则选Windows CE为佳。

PXE与RPL运行应用程序所使用的资源除硬盘外,都是本地的资源,从其运行模式来看两者有很多相似之处,但内核是截然不同的。以下从几个方面进行比较。

(1)发展前景

PXE:Intel新推出的软件。从理论上来讲它应该是很先进的,尽管还存在一些问题,但其优越的一面已经在应用中得到了充分的体现,而且Intel公司还将继续提供这方面的支持,并且公开源码,相信以后会更加改进。

RPL:Microsoft产品。它已经很成熟了,而且许多爱好者都比较熟,技术资料到处都是,但Microsoft已经放弃了此产品开发与支持,不会再有更新的升级产品了。

(2)工作站启动速度

若只有少量机器看,PXE与RPL似乎没有太多的区别,但如果机器数量较多,PXE会快一些,其原因主要是;RPL采用NETBEUI通信协议,若传送过程中有错误帧,RPL会要求整个数据包重发;而PXE采用基于TCP/IP的MTFTP (多点传送) 的通信协议,若在传送过程中有错误帧,PXE并不是将整个数据包重发,只是将某一出错线程的数据重发,这样使整个网络的启动的速度加快。在工作站较多的情况下,出错的概率较高,因此在这种情况下启动速度的差别较大。

(3)安装方面

PXE安装是基于本地上传的,也就是说,只要在一个工作站上安装好一台有盘工作站,然后通过上传软件,将整个硬盘上传至服务器的一个共享目录下,安装步骤比较少,整个过程也很简单,安装成功率很高。传统方式下的RPL Windows 95无盘站的安装过程十分繁琐,且很容易出错,安装成功率很低。目前的RPL技术吸取了PXE的本地上传方式,使安装的方法接近PXE的安装,但需掌握RPL和PXE两项技术才能进行安装。当然目前出现的许多RPL98的安装工具,给安装无盘RPL Windows 98带来方便。

(4)运行速度

PXE要快一些,特别是在运行一些大的应用软件或上网时更加明显,主要原因是由于PXE 的默认协议为TCP/IP。而在低配置无盘网络中,RPL无盘Windows 95要快一些。

(5)日后维护方面

PXE和改良的RPL在日后的维护方面十分方便,软件的维护量极低,所需的维护只是升级应用软件、删除客户机无用文件。若一段时间不用应用程序,且硬盘作好磁盘配额,那么在这段时间内可以做到软件零维护,对机房管理人员来说可以说是一种解放。传统的RPL网络的维护量极大,客户机可以轻易地破坏系统。虽然可以通过各种手段加以限制,但无法从根本上解决,而且各种限制条件会使Windows界面面目全非。

(6)硬件兼容性

PXE软件可以支持大多数的网卡和主板,但PXE的启动芯片支持的网卡并不多,对主板的BIOS要求为Aword的,其他的BIOS版本则有不兼容的现象,这是目前制约PXE发展的重要因素。RPL的硬件兼容性则很好,几乎能支持所有的网卡和主板。

3种主流无盘网络系统(4种方案) 对比如表1.1所示。

表1.1 4种无盘启动技术的比较表

项目PXE RPL 标准WBT Mate WBT

服务器

操作

平台Windows NT 4.0 Server

Windows 2000 Server

Windows 2000 Advance Server Novell Netware 3xx

Windows NT 4.0 Server Windows 2000 Server

Windows 2000

Advance Server Windows 2000 Server

Windows 2000

Advance Server

续表

项目PXE RPL 标准WBT Mate WBT

显示服

务协议由本机设备处理由本机设备处理RDP协议,仅支持在TCP/IP环境下运行的W AN、LAN或远程访问网络。仅适用宽带企业网ICA网络协议,适用于宽带网及窄带网,并支持屏蔽技术,管理员可远程操纵瘦客户端设备

客户端

支持无盘DOS工作站

无盘Windows 95

工作站

无盘Windows 98

工作站无盘DOS工作站

无盘Windows 95

工作站

无盘Windows 98

工作站Windows CE设备,包括Windows终端超过200个客户终端,支持16位、32位Windows终端,网络电脑,Windows CE设备,以及范围很广的非Windows终端,Web浏览器

服务器

的要求较低最低高高

工作站

的要求最高较高较低低

应用

场合新建机房,无盘网吧

教学网络,游戏网等配置较差的无盘网络

教学网络、游戏网Windows 9x网络,企业内部网资源共享手持设备配置很差的386、486机房改造,主要用于教学网

纯无盘Windows 2000与Windows 2000终端的比较如下:

它们是完全不相同的两种技术,从技术内核、应用场合、对硬件的要求和使用效果等多方面都是截然不同的。在内核方面,Boot-NIC是以虚拟磁盘为中心的,终端则以远程桌面协议为核心;在应用场合方面,Boot-NIC应用场合很广,在企事业单位的办公网络、学校的教学网络和网吧中都可以使用,终端一般只适合老机房的改造(以学校的教学网为主) ,使一些旧的微机例如386、486和早期586得以延长使用期;在对硬件的要求方面,Boot-NIC对工作站的要求是较其他类型无盘系统更高一些的,但也不是无法承受,目前新配的机房设备一般都可以满足,实验表明,CPU赛扬433以上、内存128MB以上即可,它对服务器的要求也不是很高(PIII 866以上、内存256MB以上) ,上述配置可作一40台的无盘Windows 2000,终端对服务器的要求极高,对工作站的要求极低;在使用效果方面,Boot-NIC是目前所有无盘系统最好的,与有盘Windows 2000的使用方法完全相同,且没有任何的限制,但安全性又是最好的,终端的使用效果则是在所有无盘系统中最差的,但听到最多的一句话就是:“这些老486能有这样的效果已经不容易了”。

1.4 无盘网络对硬件和网络的要求

各种不同类型的无盘网络对系统硬件和网络的要求是不同的,即使是同一类型的无盘网络由于应用场合的不同,对系统配置要求也不尽相同。本节的内容就实际应用较多的几种类型粗略地谈一下无盘网络对系统的要求。

1.工作站为无盘Windows 98的各类无盘网络

就目前而言,无盘工作站的操作平台多数仍为Windows 98系统,工作站配置的要求与有盘站上Windows 98相同,一般最低要求为:CPU MII 233以上、内存32MB以上、VGA以上显卡,若工作站要作图像处理或需运行3D游戏则上述配置是不能胜任的,实际上的无盘Windows 98系统只是共享服务器的硬盘空间,其他资源仍是使用本地资源。若需图像处理或进行3D游戏,则建议工作站配置为:CPU赛扬II 566以上、内存128MB以上、具有3D 功能的显卡。有些机动方式对工作站的主板的BIOS版本也有要求,例如PXE系统对Aword 的BIOS的支持很多,但对AMI及其他的BIOS便存在一些兼容性的问题。

对于无盘Windows 98系统的服务器配置要求,主要根据无盘网络的规模和使用的服务器操作系统来选择其配置。下面以Windows 2000 Server为服务器操作平台,说明一下不同规模的无盘网络对服务器的要求:

20台以下的小规模无盘网络

对服务器的要求不高,一般的配置即可满足要求。具体的:CPU赛扬667以上、内存128MB 以上、普通IDE 5400 r/min硬盘以上。其他方面例如显卡等无特殊要求。

40台左右的中规模无盘网络

对服务器的要求较高,因为在此类网络中,一般只安装一台文件服务器,在工作站较多时它的负荷较大,因此在经济条件许可的情况下,应尽量提高此配置水平,目前建议以下配置:CPU PIII 866以上、内存256MB以上、使用7200 r/min硬盘(或使用SCSI 硬盘) 若工作站读写硬盘频繁,建议加大服务器内存容量,并安装SuperCache这类的基于内存虚拟技术的软件,提高服务器的整体性能。

70台以上的大型无盘网络

对于大型无盘网络来说,使用极高配置的单一服务器,不如使用多台低配置的服务器的效果好。在多服务器群集时服务器的配置跟中型无盘网络中类似。

对网络的要求,主要是对整个网络系统的带宽的要求。目前网络交换设置大幅下降的情况下,建议使用基于交换机制的星形结构,中小型无盘网络使用100Mb/s交换网,对于大型无盘网络,主干建议使用1000Mb/s交换系统,对网线、网头及服务器网卡等,强烈建议使用质量优良的品牌。

2.无盘Windows 2000终端

总的来说,Windows 2000终端对服务器的要求很高,对工作站的要求则极低。WBT跟早期的多用户分时主机有点类似,但WBT的优势在于它是基于Windows的,具有友好的图形界面和Windows的易用性,能够让用户同时得到使用Windows NT操作系统和运行基于Windows的应用程序的体验。另外,在WBT的网络环境下,网络传输的数据主要是键盘和鼠标的输入信息与显示器的输出信息,数据的处理都在服务器上进行,这就大大减少了网络的传输量,因此Windows 2000终端对网络没什么要求,一般的10Mb/s共享式网络就完全可以胜任。由于工作站资源只是作为主机的缓冲器,所以对工作站的要求是极低的,一般386 CPU、1MB内存的工作站也可以正常地运行,而且提高工作站的配置并不能提升工作站的运行性能,工作站的性能的提高主要依靠服务器的硬件性能的提升,它所有运行的程序都使用服务器CPU及内存。实验表明,工作站每打开一个应用程序服务器时可用内存就会相应地减少,例如工作站打开一个Photoshop窗口,服务器可用内存便减少约20MB,因此对于服务器内存有一公式:256+32×N (N为工作站的台数) 。可见,在工作站较多时,对服务器的内存容量的要求很高,所以有人称Windows 2000终端系统为瘦客户端THIN-Client,胖服务器FAT-Server系统。目前情况下对于一个40台左右工作站的终端建议的服务器配置为:双PIII 1000以上CPU、1.5GB以下内存、SCSI 36.4硬盘。网络设备中心交换设置建议使用交换机,二级连接设备使用一般的HUB,拓扑结构使用星形结构。

3.工作站为纯Windows 2000

在对硬件的要求方面,基于Boot-NIC的纯无盘Windows 2000系统对工作站的要求是较其他类型无盘系统更高一些的,但也不是无法承受,目前新配的机房设备一般都可以满足,实验表明CPU赛扬433以上、内存128MB以上即可,对服务器的要求也不是很高(PIII 866以上、内存256MB以上) 。上述配置可作一40台的无盘Windows 2000,但要取得较好的使

用效果,应尽可能提高服务器、工作站及网络设备的性能,毕竟Windows 2000系统比Windows 98系统庞大的多。

4.工作站为DOS或Windows 32

早期使用的DOS或Windows 32的无盘工作站,一般是基于Novell Netware操作平台下的。它对服务器和工作站的要求都是很低的,但由于DOS和Windows 32都属于淘汰的操作平台,目前已很少使用了,只有在一些贫困边远的地区才能看到。此类机器一部分因使用期限已到而报废(例如286、386SX等机型) 而一些使用期限还没到、机器的物理状况良好的机器,则被改装为Windows 2000终端继续使用。

无盘网络工作原理 2

总的来说,无盘工作站的启动机制如下。首先由网卡的启动芯片(BootROM,有些网卡的启动程序已嵌入主板的BIOS中,无需启动芯片) 以不同的形式向服务器发出启动请求号,服务器收到后,根据不同的机制,向工作站发送启动数据,工作站下载完启动数据后,系统控制权由BootROM转到内存中的某些特定区域,并引导操作系统。根据不同的启动机制,目前比较常用的无盘工作站可分为RPL、PXE和虚拟硬盘等启动类型。而Windows 2000终端从其原理来说,并不属于无盘工作站,但它也可以用终端卡或硬盘引导系统,进入工作站操作系统后,再连接Windows 2000服务器,而这个连接程序与一般的应用软件并没有什么本质区别。我们把Windows 2000终端归结到无盘网络的原因是:目前大多数的终端都是先通过RPL或PXE启动无盘网络到DOS或Windows 3x,再从无盘站中连接成为终端。总之,本书所指无盘网络,泛指工作站中没有软驱和硬盘的网络,无论它是采取何种方式达到这一目的。目前台湾顺昱公司研发的基于Electronic Disk Communication电子硬盘(eDisk) 系统,我们将它称为伪无盘系统,但因它也具备无盘网络的特点,所以也可以把它归结到无盘网络中来。

近年来,无盘技术发展十分迅速,产生了大量的分支。根据分类角度的不同,主要有以下几种分类方式:

(1)按启动类型分,主要有:RPL、PXE和BOOTP。

(2)按工作站的操作系统分有:DOS无盘系统、Windows 3.2无盘系统、Windows 95无盘系统、Windows 98无盘系统、纯Windows 2000及XP 无盘系统、Windows 2000终端及Windows XP远程桌面。

(3)按服务器操作系统分,有:基于Windows 2000的无盘系统、基于Windows NT 4.0的无盘系统、基于Windows XP的无盘系统、基于Novell NetWare的无盘系统及基于Linux的无盘系统,甚至还有基于Windows 98的无盘系统,也就是说用Windows 98作服务器。

(4)根据系统是否具有移植能力可以分为:PNP (即插即用) 系统、非PNP系统。

(5)根据所使用工具的不同进行分类:使用Intel PDK+Litenet的无盘系统、使用国产相关第三方工具的无盘系统、使用Boot-NIC+3COM PXE的无盘系统。

(6)按虚拟磁盘分类:3Com VLD、Boot-NIC、BXP和Edisk等。

以上分类是可以组合的,例如:基于Windows 2000 Server+3Com Dabs+Litenet1.15的PXE 无盘Windows 98系统。请注意,它们间的组合并不是任意的,例如:基于Windows NT的RPL 纯无盘Windows 2000就是不存在的。

1.1.1 RPL启动工作原理

RPL为Remote Initial Program Load的缩略语,启动过程分析如下:

客户端开机后,初始化网卡,网卡BootROM上固化的软件向网络广播一个FIND帧,即引导请求帧,该帧中包含有客户机的网卡ID号。

服务器端的远程启动服务接收到客户机广播的FIND 帧后,根据帧中所带的网卡ID号在远程启动数据库中查找相应的工作站记录。如果不存在这样一个记录,引导过程不能继续;如果此工作站记录已经存在,远程启动服务则发送一个FOUND 帧给客户机的RPLROM,FOUND帧中已包含了服务器的网卡ID。

当网络上有数台服务器在运行远程启动服务时,RPLROM有可能会接收到多个FOUND帧,但RPLROM只对它收到的第一个FOUND帧有反应。它将根据第一个FOUND帧中所带的服务器网卡ID号,返回一个SEND.FILE.REQUEST帧给对应的服务器。SEND.FILE.REQUEST帧是一个要求服务器发送文件的请求。

服务器端的远程启动服务在收到SEND.FILE.REQUEST帧后,将根据远程启动数据库中的工作站记录查找对应的启动块(BootBlock) ——在实际配置时我们知道,它位于NETBEUI 目录,名为https://www.wendangku.net/doc/cf9081845.html,F和https://www.wendangku.net/doc/cf9081845.html,F——用FILE.DAT.RESPONSE帧将启动块送回客户机端的RPLROM。

RPLROM在收齐所有的FILE.DA T.RESPONSE帧后,将执行点转向启动块的入口,启动工作站。工作站以Windows 95实模式启动后,将创建一个RAM盘,并将Windows 95实模式文件从远程启动服务器复制到RAM盘,加载Windows 95实模式网络设备启动并建立一个到SBS服务器的连接。最后,连接到该客户机的计算机目录(Machine Directory) 所在的服务器上,并根据计算机目录中的有关设置及数据完成Windows 95启动过程。

1.1.2 PXE启动原理

PXE远程无盘引导技术是由Intel推出的,配合Qualystem公司的LiteNet,最初选用台湾DTK公司的E-Terminal,成功地实现了Windows 98的远程启动和运行,并使可靠性和稳定性都大大提高。Windows 98的各种应用软件只需通过简单的几个步骤即可加到无盘工作站上,并可随时升级和扩充,其简便的安装方式和构架,很快得到了业内人士的认可,并广泛

流行起来。

PXE是RPL的升级品,它是Preboot Execution Environment的缩写,意思为预置启动环境。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:

(1)客户端个人电脑开机后,在TCP/IP BootROM获得控制权之前先做自我测试。

(2)BootPROM送出BOOTP/DHCP 要求以取得IP。

(3)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。

(4)BootPROM由TFTP通信协议从服务器下载开机影像文件。TFTP协议为Trivial File Transfer Protocol缩写,意为:简单文件传输协议。TFTP可以看成一个简化了的FTP,主要的区别是没有用户权限管理的功能。也就是说,TFTP不需要认证客户端的权限,这样远程启动的客户机在启动一个完整的操作系统之前就可以通过TFTP下载启动映像文件,而不需要证明自己是合法的用户。

(5)客户机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序也可以是操作系统。

(6)开机影像文件将包含kernel loader及压缩过的kernel,此kernel将支持NTFS root系统。

(7)开机影像文件在工作站内存模拟成磁盘,从这个模拟磁盘启动。

(8)在实模式下连接服务器,将无盘启动预置好各种环境,例如操作系统所在路径,相关注册表的调整等。

(9)实模式向保护模式下切换( (8)、(9) 两项只有无盘Windows 98时才存在) 。

PXE有以下优点:

因为其能支持Windows 98远程启动,所以现有的各种应用软件都能得到非常好的应用。由于系统本机内存为64MB,虚拟内存大小可在服务器自由设定,另具有3D图形视觉增强和AC97 CODEC软件音频功能,因此,相对终端或RPL Windows 95来说增强了多媒体功能。

PXE还有一个最大的优点就是有较强的安全性。不管多少台工作站,系统和应用软件只需安装一套,对用户的权限是在服务器上设定的,用户可以在自己的目录下随便操作,若有了误操作,重新启动便可以完全恢复。

操作维护简便。升级软件只需向服务器重新传一遍系统,所有工作站便已全部升级了。工作站的IP地址由服务器自动给予,不用逐台设置。

多种操作系统及网络产品都支持PXE。作为新一代远程启动技术的代表,各大公司的软硬产品都支持PXE系统。例如:Intel公司的PXE PDK、3Com Dabs和Linux。很多内置网卡的主板都预置PXE启动代码,这给PXE技术的发展奠定了良好的基础。

1.1.3 BOOTP协议原理

BOOTP是BOOT strap Protocol的缩略语,是一种较早出现的远程启动的协议,BOOTP最早出在UNIX系统中,负责UNIX终端的远程启动,直到目前仍是UNIX及之后的Linux系统中最常用的方式。它在基于Windows的无盘网络运用较少,但随着Windows 2000不支持RPL远程启动,并且以TCP/IP作为默认安装网络协议,逐步表明今后的Windows也将以TCP/IP协议作为主要的发展方向,纯TCP/IP的网络将是今后发展的方向。

我们经常用到的DHCP服务就是从BOOTP服务扩展而来的。BOOTP协议使用TCP/IP网络协议中的UDP 67/68两个通信端口。BOOTP主要是用于无磁盘的客户机从服务器得到自己的IP地址、服务器的IP地址、启动映像文件名、网关IP等。它的简单启动过程为:

由BootROM芯片中的BOOTP启动代码启动客户机。此时客户机还没有IP地址,它就用广播形式以IP地址0.0.0.0向网络中发出IP地址查询的请求,这个请求帧中包含了客户机的网卡MAC地址。

网络中的运行BOOTP服务的服务器接收到这个请求帧后,根据这帧中的MAC地址在BOOTPTAB启动数据库中查找这个MAC的记录,如果没有此MAC的记录则不响应这个请求,如果有就将FOUND帧发送回客户机。FOUND帧中包含的主要信息有客户机的IP地址、服务器的IP地址、硬件类型、网关IP地址、客户机MAC地址和启动映像文件名。

客户机就根据ROUND帧中的信息通过TFTP服务器下载启动映像文件,并将此文件在工作站内存模拟成磁盘,从这个模拟磁盘启动。

在PXE启动中可以采用动态分配IP的DHCP方式,也可以采用固定IP方式的BOOTP方式,但它的应用场合不同,若为单一的无盘网络,则可采用DHCP方式简化管理;若为多个网络互连的结构,则使用指定IP的BOOTP方式更为合理一些。

1.1.4 Windows 2000终端(WBT) 的特点及纯软件终端启动原理

WBT (Windows Based Terminal) 是Windows 2000 Server/Advanced Server具备的一项标准服务,它允许用户以Windows界面的客户端访问服务器,运行服务器中的应用程序,使用户就像用自己的计算机一样。在WBT的网络中,所有应用软件的安装、配置、运行和存储等均在服务器上进行,客户机(终端) 只作为输入输出设备。当终端用户登录到服务器后,就可以像使用本地资源一样使用服务器上的资源,运行服务器上Windows应用程序。多个终端用户可以同时登录到服务器上,互不影响地工作。这样的网络十分容易进行集中管理,很适合学校和中小企业的局域网构建。WBT的这一特点跟早期的UNIX的字符终端类似,但WBT的优势在于它是基于Windows的,具有友好的图形界面和Windows的易用性。另外,在WBT的网络环境下,网络传输的数据主要是键盘和鼠标的输入信息与显示器的输出信息,数据的处理都在服务器上进行,这就大大减少了网络的传输量。

此方案中将原本要淘汰的386、486计算机作为终端使用,有利于资源的再利用;同时,安装软件及运算等都在服务器上进行,一般情况只需维护一台服务器就行,对于软件及防病毒的管理也降低了。所以,利用该方案大大降低了总体拥有成本,节省了大量的资金。它有以下一些特点:

运算、存储都在服务器内进行,安装软件只需安装在服务器上一份,所有终端就都可以使用;所有终端用户的文件都各自独立地存放在服务器上,即使掉电,也不会造成资料丢失。

机房维护由维护每一台PC,转变为维护一台服务器,维护成本大大降低;总拥有成本(TCO) 大大降低。

Windows 2000服务器版本是最新的服务器操作系统,性能非常稳定,整个系统的稳定性得到可靠保障。

Windows 2000终端的界面是标准的Windows风格界面。它使用最新的Windows 2000界面,用户非常熟悉,无需特殊培训。

能满足对因特网的需求;应用当今流行软件时单机反映速度快;使用Windows终端与使用PC完全相同,因而在Windows终端上的学习经验,可以应用到PC上。

管理和控制性强。终端服务器能够对终端进行管理,设定终端机运行的软件,同时能对终端机进行随时监控。

纯软件终端的启动原理如下。它的启动原理前一部分与RPL或PXE无盘启动原理完全相同,这里就不再详述了。后一部分的连接是基于Windows 2000多用户、多任务的基础上的终端服务,在工作站上安装由微软提供的32位的连接程序,或由第三方提供的16位或32位在DOS、Windows 3x或Windows 9x无盘站安装连接程序,并设置好连接属性,然后在启动无盘站时将其连接命令加到DOS站的开机批处理,或加到无盘Windows 的启动组,使其自动连接Windows 2000服务器。在终端安装Windows CE,服务器端安装Windows 2000专业版,终端启动以后透过RDP协议运行服务器端的应用程序,服务器端进行应用程序运算后同样透过RDP协议将结果在终端显示。

1.1.5 基于虚拟硬盘的无盘网络

所谓虚拟硬盘方式,指的是在工作站启动时,用软件将部分内存结合服务器的一块硬盘空间,为工作站虚拟出一个或多个本地硬盘的方式。例如:早期的3Com VLD系统、较新的Boot-NIC系统和最新的BXP系统。也有一些基于硬件的虚拟硬盘的解决方案,例如:Edisk 系统。目前只有基于虚拟硬盘的无盘网络能够很好地解决系统文件共享冲突的问题,且很容易实现多种操作系统的无盘启动,即工作站可以无盘启动Windows 2000、Windows XP,甚至是Linux。

基于虚拟硬盘的无盘网络的工作原理如下:

对于纯软件方式,一般是先在有盘工作站作好一个伪系统,再上传至服务器为工作站准备的虚拟硬盘文件中。无盘启动时,先以PXE的方式启动到实模式下,连接服务器,并根据配置文件连接虚拟硬盘映像文件,再将控制权转到虚拟硬盘中,从而完成保护模式下的切换。

对于基于硬件的虚拟硬盘方式,它是通过最标准、最普及的以太网络(Ethernet) 来传输eHD 与eDisk间的数据,它们是建立在eDC传输协议基础之上的(eDC全名是Electronic Disk Communication,是台湾顺昱公司研发出的一种传输协议) ,实现了Client SAN (即客户端储存局域网络架构) 。它具有早期大型机体系的集中管理集中存储的优点,又有NC的分布式计算的特性(即完全利用了Client的硬件资源) 。此外,对个人用户来说,它完全跟PC相同,不论软硬件的使用,功能和兼容性(即整个客户端储存局域网络Client SAN的应用效果和使用方法) 相同真正PC联网一样,但又管理容易,因而大幅度降低了企业IT环境的服务可用性总成本(total cost of service availability,TCSA),不过,一次性软硬件投资较大。因此,在一些对多媒体性能要求较高的场合可以考虑使用。

1.2 无盘网络的发展及现状

最早使用的无盘网络,应该是UNIX的字符终端。本书所指无盘网络是广义上的定义,也就是说只要客户机上无软硬盘,我们就称为无盘网络。

从1994年至1996年,绝大多数无盘网络基本构架都是采用Novell NetWare 3.11或Novell Netware 3.12作服务器的操作平台,工作站以IPX方式登录。当时,我们称它为IPX无盘网络,主要用于教学网络,应用程序以DOS为主。

从1996年至1999年,以RPL方式登录的无盘网络占绝大多数,服务器端可以选择Novell NetWare 4.1或Windows NT 4.0 Server。在此期间,由于微软的大力支持,在它的Windows 95产品系列中,推出了网络版的Windows 95即所谓的完全版,它包含了网络安装命令Netsetup。之后的几年,RPL几乎成为了无盘网络的代名词。1998年微软公司推出Windows 98,没过多久,又推出了Windows 98第二版,其内核较Windows 95有较大变化,与Internet联系更加紧密,功能也有所增强。遗憾的是,Windows 98不再提供Netsetup命令,也就是说,Windows 98无法安装在无盘站上,尽管众多的爱好者不断努力,无盘仍然不能运行Windows 98,当时,也有人声称成功安装无盘Windows 98,其实,只是改头换面的Windows 95,其内核仍然是Windows 95,我们把它称之为伪Windows 98。

从2000年至今,无盘网络技术得到了前所未有的飞速发展。由于Inter、3COM和QUALSTEM 等大公司的介入,无盘技术得到了飞速的发展,大量高质量的无盘支持软件不断出现,例如:Inter PXE PDK、3COM DABS、3COM虚拟硬盘和QUALSTEM的Litenet等。与之相对应的无盘方案也层出不穷,无盘站不能运行Windows 98已成为过去,新的无盘启动机制反过来被用到了RPL中,使得RPL工作站上也可以运行Windows 98了。与此同时,微软公司在其划时代的产品Windows 2000中将终端技术纳入标准组件,加上第三方软件Mateframe 对终端的支持,使其可以在无盘DOS或无盘Windows 3x下连接Windows 2000 Server而形成所谓的纯软件Windows 2000 终端。目前在无盘技术方面有三个主流,即:RPL无盘Windows 98、PXE 无盘Windows 98系统和纯软件的Windows 2000终端。可以看出,在无盘组网方面用户有了更多的选择,而且无盘技术的应用领域更广,几乎所有有盘站能运行的软件在无盘站都能运行。

随着微软升级的步伐,Windows家族已步入了XP时代。但在无盘领域,基于PXE的无盘Windows 98刚刚开始推广,许多无盘网络仍停留在Windows 95,甚至DOS操作平台。无盘网络似乎总是跟不上操作系统的发展。直到最近,Venturcom公司推出一系列嵌入式远程引导软件产品,这一状况得到了很大的改变。在2002年初,Venturcom与Microsoft合作开发的Boot-NIC 1.0,专门用于远程启动Windows 2000;另一个BXP产品则专为无盘Windows XP而设计。这个消息虽不如当年无盘可以运行Windows 98那样令人兴奋,但也足以使人耳目一新,“98老矣、尚能饭否”的时代距离我们也不会太久。无盘Windows 2000的应用前景十分广阔,它特别适合办公网络和教学培训网络,有着其他无盘系统无可比拟的可靠性和先进性。

1.3 各种无盘解决方案及其对比

面对各种无盘解决方案,读者可能无所适从,本节将对PXE、RPL、Windows 2000自带的终端(下面称为标准WBT) 与基于MetaFrame的终端(下面称为Meta WBT) 之间的区别作一详细的介绍。我们把标准WBT和Meta WBT合称为终端。另外,对初学者极易混淆的纯无盘Windows 2000与Windows 2000终端单列出来进行比较。

标准WBT名气最大,由软件巨人微软推出,捆绑在Windows 2000里面。它也是微软针对嵌入式产品推出的重量级产品,微软希望籍此在嵌入式产品市场中抢得垄断地位。

无盘工作站架设详细教程

组建PXE无盘终端 PXE(Pre-boot Execution Environment,远程引导技术)无盘终端是一种新兴的无盘网络组建技术。这种启动方式的典型代表是目前最为流行的以Windows 2000 Server(或Windows NT Server 4.0)为服务器操作系统组建而成的PXE无盘Windows 98网络。 在这里,我们将分别介绍基于DOS和基于Windows 3.2两种PXE无盘终端的组建方法,前者最多可以实现256色,而后者则可以实现真彩色。 (一)公共操作部分 所谓“公共操作”是指不管是组建基于DOS还是基于Windows 3.2的PXE无盘终端,都需要在服务器端先添加好终端服务和安装好PXE服务器端软件。 1.添加终端服务 为https://www.wendangku.net/doc/cf9081845.html, Server服务器添加终端服务的步骤与在Windows 2000中的操作方法基本一样,其过程如下: (1)打开“控制面板”中的“添加或删除程序”选项,点击“添加/删除Windows组件”按钮。 (2)在“组件”列表中选中“终端服务器”选项,点击“下一步”按钮。此时系统会告诉你安装终端服务器的一些相关注意事项,包括如果不选择“终端服务授权”一项就只有120天的使用期限等,不用理它,直接点击“下一步”按钮。 (3)选择安装模式,建议选择“宽松安装模式”(此项相当于Windows 2000中的“跟Terminal Server 4.0用户兼容的模式”)。点击“下一步”按钮。 (4)系统开始复制相关文件,最后根据提示重新启动计算机即可。 2.安装Intel PXE-PDK Intel PXE-PDK 2.0是Intel公司出品的PXE服务器软件,虽然它并不直接支持多网段,但由于操作简单易行,再加上是免费软件,所以被大多数PXE无盘网络所采用。 (1)安装PXE-PDK: 在服务器端将Intel PXE-PDK 的安装文件(netsetup.zip)解压到任意目录(比如D:\)中,系统会自动在其下建立一个名为“NETSETUP”的目录(比如为“D:\NETSETUP”目录)。 双击“pxe-pdk20.exe”自解压包文件,在出现的对话框中选择解压路径,系统默认为到“C:\TEMP”目录下,可不用修改,直接点击“完成”按钮即可开始解压,当解压完成之后将自动开始Intel PXE-PDK 2.0的安装工作。 当安装向导要求“Install with Windows NT 4 Server CD”(通过Windows NT 4.0 Server的光盘进行安装)和“Install without Windows NT 4 Server CD”(不通过Windows NT 4.0 Server的

高性能计算机发展历程及现状

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/cf9081845.html, 高性能计算机发展历程及现状 作者:陈红梅等 来源:《软件导刊》2015年第03期 摘要:高性能计算已被公认为继理论科学和实验科学之后的第三大科学研究方法,是科技创新的重要手段。高性能计算机经过几十年的发展,经历了向量机、MPP、集群等几个阶段,我国高性能计算机的研制和应用也得到了快速发展。国内多所高校和科研院所纷纷构建高性能计算平台,江汉大学也构建了自己的高性能计算平台。对高性能计算机发展历程进行了梳理,并分析了其现状,重点介绍了江汉大学高性能计算平台。 关键词:高性能计算机;向量机;MPP;集群;中国TOP100;国际TOP500 中图分类号:TP3-0 文献标识码:A 文章编号:1672-7800(2015)003-0007-02 0 引言 目前,高性能计算科学与技术已成为世界各国竞相争夺的战略制高点[1]。一些发达国家 和发展中国家纷纷制定战略计划,投入大量资金,加速研究开发步伐。美国从20世纪70年代起就实施了一系列推动计算科学发展的国家计划,包括“战略计算机计划”(SCP)、“高性能计算和通讯计划”(HPCC)、“加速战略计算计划”(ASCI)、“先进计算设施伙伴计划”(PACI)等。 1 高性能计算机发展历程 从20世纪70年代产生第一代高性能计算机开始,经过几十年的发展,高性能计算机经历了向量机、MPP、集群等几个发展阶段。 1.1 向量机 1974年,控制数据公司(Control Data Corporation,CDC)推出了CDC STAR-100,它是首先使用向量处理器(Vector Processor)的计算机,被认为是第一台向量机。1982年,克雷公司生产的Cray X-MP/2诞生,它是世界上第一部并行向量计算机。Cray X-MP系列计算机基于并行向量处理机结构,并行向量处理机是将向量处理器直接并行的一种体系结构。 当时的并行向量机占领高性能计算市场达20年之久,并行向量机处理器数目的增加,使得定制费用和维护费用越来越昂贵,性价比越来越低,已难以满足高性能计算机市场化的要求。

无盘

第1章无盘网络技术简介 1.1 无盘网络工作原理 总的来说,无盘工作站的启动机制如下。首先由网卡的启动芯片(BootROM,有些网卡的启动程序已嵌入主板的BIOS中,无需启动芯片) 以不同的形式向服务器发出启动请求号,服务器收到后,根据不同的机制,向工作站发送启动数据,工作站下载完启动数据后,系统控制权由BootROM转到内存中的某些特定区域,并引导操作系统。根据不同的启动机制,目前比较常用的无盘工作站可分为RPL、PXE 和虚拟硬盘等启动类型。而Windows 2000终端从其原理来说,并不属于无盘工作站,但它也可以用终端卡或硬盘引导系统,进入工作站操作系统后,再连接Windows 2000服务器,而这个连接程序与一般的应用软件并没有什么本质区别。我们把Windows 2000终端归结到无盘网络的原因是:目前大多数的终端都是先通过RPL 或PXE启动无盘网络到DOS或Windows 3x,再从无盘站中连接成为终端。总之,本书所指无盘网络,泛指工作站中没有软驱和硬盘的网络,无论它是采取何种方式达到这一目的。目前台湾顺昱公司研发的基于Electronic Disk Communication电子硬盘(eDisk) 系统,我们将它称为伪无盘系统,但因它也具备无盘网络的特点,所以也可以把它归结到无盘网络中来。 近年来,无盘技术发展十分迅速,产生了大量的分支。根据分类角度的不同,主要有以下几种分类方式: (1)按启动类型分,主要有:RPL、PXE和BOOTP。 (2)按工作站的操作系统分有:DOS无盘系统、Windows 3.2无盘系统、Windows 95无盘系统、Windows 98无盘系统、纯Windows 2000及XP 无盘系统、Windows 2000终端及Windows XP远程桌面。 (3)按服务器操作系统分,有:基于Windows 2000的无盘系统、基于Windows NT 4.0的无盘系统、基于Windows XP的无盘系统、基于Novell NetWare的无盘系统及基于Linux的无盘系统,甚至还有基于Windows 98的无盘系统,也就是说用Windows 98作服务器。 (4)根据系统是否具有移植能力可以分为:PNP (即插即用) 系统、非PNP系统。 (5)根据所使用工具的不同进行分类:使用Intel PDK+Litenet的无盘系统、

网卡工作原理图

网卡工作原理图 网卡工作原理图 网卡的主要工作原理:发送数据时,计算机把要传输的数据并行写到网卡的缓存,网卡对要传输的数据进编码(10M以太网使用曼切斯特码,100M以太网使用差分曼切斯特码),串行发到传输介质上.接收数据时,则相反。对于网卡而言,每块网卡都有一个唯一的网络节点地址,它是网卡生产厂家在生产时烧入ROM(只读存储芯片)中的,我们把它叫做MAC地址(物理地址),且保证绝对不会重复。MAC为48bit,前24比特由IEEE分配,是需要钱买的,后24bit 由网卡生产厂家自行分配. 我们日常使用的网卡都是以太网网卡。目前网卡按其传输速度来分可分为10M网卡、10/100M自适应网卡以及千兆(1000M)网卡。如果只是作为一般用途,如日常办公等,比较适合使用10M网卡和10/100M自适应网卡两种。如果应用于服务器等产品领域,就要选择千兆级的网卡。 一、网卡的主要特点 网卡(Network Interface Card,简称NIC),也称网络适配器,是电脑与局域网相互连接的设备。无论是普通电脑还是高端服务器,只要连接到局域网,就都需要安装一块网卡。如果有必要,一台电脑也可以同时安装两块或多块网卡。 电脑之间在进行相互通讯时,数据不是以流而是以帧的方式进行传输的。我们可以把帧看做是一种数据包,在数据包中不仅包含有数据信息,而且还包含有数据的发送地、接收地信息和数据的校验信息。一块网卡包括OSI模型的两个层――物理层和数据链路层。物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等,并向数据链路层设备提供标准接口。数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。 网卡的功能主要有两个:一是将电脑的数据封装为帧,并通过网线(对无线网络来说就是电磁

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25台庞然大物鉴证超级计算机发展史 你以为旧式的巨型计算机现在就应该躺在博物馆里?当我们开始学习电脑的时候,它们已经比那些巨大的前辈缩小了N 多倍。不过到今天为止,仍旧有许多旧式巨型计算机还在做各种疯狂的工作。今天我们就给大家列举25台可以充满房间的巨型计算机。 1、台风:它现在仍旧在RCA实验室服役,它是一台典型的1950年代的大家伙,控制面板就像一堵墙,使用了数千只电子管和几英里长的电线。 超级计算机“台风”(图片来自牛丸街,下同) 2、1958年11月,在伦敦召开的国际计算研讨会上,一台巨型计算机:自动计算引擎,展示了计算机房同样可以成为建筑学上的奇迹。

3、在掌上电脑以及智能电话出现很久之前,我们仍旧使用计算机辅助通信的工作,1967年,英国的kdf9通信计算机被放置在在爱丁堡第一区域计算中心。 4、世界上第一台工程机械辅助设计计算机被安装在克利夫兰,俄亥俄州的路易斯飞行动力实验室,现在改名叫做约翰格伦研究中心。

5、当年,航空设计领域也使用超大型计算机:如电子数据处理704型,1957在兰利研究中心服役。 6、同样,当年在运输领域,也采用超级计算机。这是一台运行于1968年伦敦机场的计算机,博阿迪西亚,用它来处理货物及机票信息。

7、电子计算机的发明来源于战争,所以军方是早期大型计算机最大用户。这是在二战期间,弹道研究实验室中的,电子数字积分器计算机。 8、一些年之后,在1969年,计算机帮助我们进入空间领域。IBM公司的”选择性序列电子计算机“用于计算阿波罗登月的路线。

9、这是一张巨型计算机电影成名照。霍尼韦尔计算机和迈克尔凯恩一起在1967年的一部电影中出演角色:Billion Dollar Brain。 10、除了一些非常重要的工作,计算机也担任一些让人乏味的工作。在约翰格伦研究中心,微分分析计算机帮助技术员准备数据报告。

如何安装无盘网吧系统

如何安装无盘网吧系统 先说客户的网络环境,两个TP-LINK TP-SL1226的交换机,一个TP-R460+ 路由器,服务器采用两张网卡。无盘服务器配置如下: CPU P4 3.0 主板ASUS P5PL2-E 内存1G * 2 512 * 2 硬盘SATA160GB * 2 SATA80GB * 5 阵列1520 *1 1640 * 1 网卡Intel82559 * 1 显卡普通PCI-E 电源长城500W 机箱普通机箱 一、安装服务器系统 1、安装服务器硬件。两块160GB的盘接1520阵列上面做读,四块80GB的盘接1640上面做写,将剩下的80GB划分为:C盘10GB,其余暂时不用理会。 2、安装系统。首先按正常方式将2003系统安装到一块80GB的硬盘上面,装好主板、显卡、网卡、阵列卡驱动,并打好所有安全补丁。(不建议安装杀毒软件和防火墙等之类的东西。)设置服务器计算机名为:“NXPSER”,所属工

作组为:“SUBOY”。 3、设置用户。打开“计算机管理”---“本地用户和组”---“用户”将管理员用户“Administrator”改为“ls uboy",并设置密码为:0(*)_(*)0 。并新建“Administrator”这个用户,密码为空,加入“Guests”组,并从“Users”组删除。将基它多余的用户全部删除只留下lsuboy Administrator Guests这三个用户,并将Guests禁用。 4、设置安全选项。在“运行”里输入“gpedit.msc”打开组策略窗口,选择“计算机配置”---“Windows设置”---“安全设置”---“本地策略”---“安全选项”下面找到“使用空白密码的本地用户只允许控制台登录”改为“已停用”。清空“可远程访问的注册表路径”、“可匿名访问的共享”、“可匿名访问的命名管道”三项中的所有内容。将“允许未登录前关机”改为“已启用”。在“用户权利指派”里找到“拒绝从网络访问这台计算机”项中添加“lsuboy”这个用户。阻止管理员从网络登录服务器。 5、停止危险服务。打开“计算机管理”---“服务”将下面几个服务:“Remote Registry”、“Task Scheduler”、“Telnet”、“Terminal Services”停止并由“自动”改为“禁用”。 6、划会磁盘。打开“计算机管理”---“磁盘管理”将服务器系统盘剩余部分划分为一个分区:盘符为“I”,卷标为:“BACKUP”。将读阵列划分为:D盘30GB、E盘150GB、剩下的为F盘,盘符分别为:“SYSIMG”、“ONLINEGAME”、

回顾中国超级计算机研发历程 美国人总是震惊

“天河二号”获全球超级计算机500强三连冠 2014年06月24日09:51:47 新华信息化 新华网华盛顿6月23日电(记者林小春)国际TOP500组织23日公布了最新的全球超级计算机500强排行榜,中国的“天河二号”超级计算机以比第二名美国“泰坦”超级计算机快近一倍的速度,连续第三次获得冠军。 TOP500榜单每半年发布一次。自去年6月以来,“天河二号”就以每秒33.86千万亿次的浮点运算速度稳居榜首。除了芯片技术外,这一系统大多由中国自主研发。美国能源部下属橡树岭国家实验室的“泰坦”则连续3次屈居亚军,其浮点运算速度为每秒17.59千万亿次。 第三名至第五名分别是美国劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的“红杉”、日本理化研究所的“京”和美国阿尔贡国家实验室的“米拉”,这一排名与上一期榜单无异。与上一期相比,前十名的唯一变化是第十名,新入选的是隶属于美国政府的“克雷”XC30超级计算机,其运算速度不到“天河二号”的十分之一。 国际TOP500组织在一份声明中说,从榜单看,“超级计算机的整体性能提升速度已降至历史最低点”。例如,在1994年至2008年间,榜单最后一名的计算性能平均每年提升90%,而过去5年每年只提升了55%。 从整个榜单来看,美国进入前500强的超级计算机从上一期的265个下降至本期的233个,但优势依然明显。第二名中国大陆则从63个增至76个。日本和英国分别以30台并列第三。 超级计算机是国家科研的重要基础工具,在地质、气象、石油勘探等领域的研究中发挥关键作用,也是汽车、航空、化工、制药等行业的重要科研工具。TOP500榜是对全球已安装的超级计算机“排座次”的最知名排行榜。从1993年起,由国际

光纤网吧局域网网络组建方案

光纤网吧局域网网络组建方案 随着网络的高速发展,网吧主干线路已经由双绞线向光纤逐步转移。那光纤与双绞相比,有哪些优势呢? 光纤,一般都是由石英(SiO2)经过特殊工艺拉制而成,它不再是用电子信号来传输数据,而是使用光脉部来传输信号。正是这种特殊的材质,使它拥有电缆无法比拟的优点: 1、带宽高,传输容量大。因为在光纤传输系统中,载波是光,光的频率比较高,所以其带宽高,传输容量大。 2、抗电磁干扰强。由于光纤中传输的是光束,对电磁干扰抵抗力超强。即使暴露在220V甚至380V强电磁干扰之下,也不受什么影响。 3、信号损耗低。在现阶段应用的光纤,其传输信号损耗为 0.2dB/km,快要接近于光纤传输的理论极限了。 4、传输距离长。光纤的传输距离可以轻松达到550米以上,而铜电缆存在距离上的要求。我们都知道完全符合超5或6类标准的线缆,100M理论传输150米,千M理论传输100米。 为什么只需要主干光纤,而不是全网光纤,客户机每台都要接光纤网卡吗?

1、距离近。客户机距离接入交换机比较近,通常不会超过20米,衰减影响不大。 2、负载轻。每条接入线缆仅负载一台客户机,负载较轻。 3、干扰少。因为线缆短,不会过多与强电,水电管道交错并行,电磁干扰不大。 所以我们只要解决服务器到交换机,以及主交换机到接入交换机这部分主干线路的传输介质,网络速度与流畅度就可以得到一定的提高!但实施内网光纤的各项成本也相对比双绞线的要高一些,网吧可根据规模、投资等实际需求,有针对性的选择。 对于网吧来说,性价比是最关键的因素,一个方案的优劣,都是建立在价格对比的基础上。由于光纤方案对于大多数读者来说还较为陌生,为方便大家对此方案的了解,下面就重点讲讲网吧实施光纤方案的一些细节事项。 一、设备选型 主干交换机 1、接口规格:毫无疑问,现在主流的光纤光换机的接口都是SFP。同时最好还支持若干个电口,可以用作与路由器,收银机等设备相连。

各种无盘解决方案及其对比

锐起无盘和锐起首席执行官和其它产品的对比 各种无盘解决方案及其对比 面对各种无盘解决方案读者可能无可适从,本节将对PXE、 RPL、Windows 2000 自带的终端(下面称为标准WBT)与基于MetaFrame的终端(下面称为Meta WBT)之间的区别作一详细的介绍。我们把标准WBT和Meta WBT合称为终端。另外,对初学者极易混淆的纯无盘Windows 2000与Windows 2000终端单列出来进行比较。 标准WBT名气最大,是软件巨人微软推出,捆绑在Windows 2000里面。它也是微软针对嵌入式产品推出的重量级产品,微软希望籍此在嵌入式产品市场中抢得垄断地位。 标准WBT的优点是对终端的硬件要求不高,只须运行Windows CE以及处理一些简单I/O动作。不须对现有终端作更多改造升级或再投资,通常586机器即可满足要求,无须硬盘,在网卡的bootrom中增加Windows CE或PCI槽中插一片带Windows CE的DOS即可,终端的其它方面无须改动,保护现有投资。缺点:对服务器硬件要求高,因为所有的终端运行的应用程序都在服务器上运行,CPU 及内存资源消耗相当大。同时,由于Windows CE本身受限的缺陷,即“客户机过瘦”,对各种外设的支持不足,相应的驱动程序较难找到,多媒体方面的性能较弱。大型软件的运行速度较慢。由于微软的惯例,客户端只限于Windows CE 设备,服务器须是Windows 2000服务器,从而大大限制了它的应用场合。 MetaFrame国内较少见,大家较为陌生,是美国Citrix公司开发,支持16位,32位Windows PC,Windows终端,网络电脑,Windows CE设备,及范围很广的非Windows终端,web 浏览器等。服务器端是MetaFrame Server,其实质是用Windows 2000 Server上装有MetaFrame服务端程序。服务器可以采用多个服务器群集的方式,但须指定一个主服务器(Master metal frame Server)由于客户端程序可以跨平台工作,所以在未来ASP中竞争更强。工作方式也与标准WBT极为相似,客户端须自举启动(不一定选择Windows CE,可以用其它OS,包括DOS、UNIX等),然后可以透过ICA协议在服务器执行应用程序,服务器端也通过ICA传输用户界面,包括运行结果。服务器可以置在远端,然后终端通过ISDN,MODEN拨号,局域网,甚至无线传输等方式,以ICA协议与远端的服务器通信。这与标准WBT相比有着很大的优势,意味着ASP供应商可以透过Intenet 提供应用服务。MetaFrame还有一个工具很诱人,管理员可以远程操控客户端界面,控制客户端的键盘,鼠标以及输出界面。MetaFrame 的缺点与标准WBT一样,对服务器硬件资源要求较高。实质上,MetaFrame与 WBT的核心技术是将用户界面程序与逻辑运行程序剥离,逻辑运行程序在服务器端运行,用户界面程序通过ICA或RDP协议传输到客户端,同时ICA或RDP将用户交互响应的信息(如键盘,鼠标操作等)送回至逻辑运行程序处理。但客户端系统的自举还须靠本地原有的OS如Windows CE等完成,故严格而言,并不算是远程启动技术。 PXE是真正意义上的远程启动技术。PXE是Intel公司开发,于1999年发布。据网站记载,国内DTK公司,长城电脑都已成功在Intel PXE技术上研发Windows 98无盘工作站,并在教育系统中大力推广。工作站具有一个带有Intel PXE bootrom的网卡或集成到BIOS的英特尔PXE代码。当一个终端启动后,服务器的操作系统(OS)将被加载至其内存中。在远程启动软件外接附件的帮助下,

网卡工作原理

网卡工作原理 精确的说: NIC 工作在数据链路层中的MAC子层上,而非物理层。NIC的作用是进行串并行的转换,即MAC子层规定了如何在物理线路上传输frame,LLC的作用是识别不同协议类型然后进行encapsulation。MAC地址烧入NIC,所以,NIC工作在Data Link Layer。 一、网卡的主要特点 网卡(Network Interface Card,简称NIC),也称网络适配器,是电脑与局域网相互连接的设备。无论是普通电脑还是高端服务器,只要连接到局域网,就都需要安装一块网卡。如果有必要,一台电脑也可以同时安装两块或多块网卡。 图1 一块10/100Mbps的PCI网卡 电脑之间在进行相互通讯时,数据不是以流而是以帧的方式进行传输的。我们可以把帧看做是一种数据包,在数据包中不仅包含有数据信息,而且还包含有数据的发送地、接收地信息和数据的校验信息。一块网卡包括OSI模型的两个层——物理层和数据链路层。物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等,并向数据链路层设备提供标准接口。数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。 网卡的功能主要有两个:一是将电脑的数据封装为帧,并通过网线(对无线网络来说就是电磁波)将数据发送到网络上去;二是接收网络上其它设备传过来的帧,并将帧重新组合成数据,发送到所在的电脑中。网卡能接收所有在网络上传输的信号,但正常情况下只接受发送到该电脑的帧和广播帧,将其余的帧丢弃。 然后,传送到系统CPU做进一步处理。当电脑发送数据时,网卡等待合适的时间将分组插入到数据流中。接收系统通知电脑消息是否完整地到达,如果出现问题,将要求对方重新发送。二、图解网卡

常用无线网络通信技术解析

常用无线网络通信技术解析 发表时间:2017-10-19T10:33:32.157Z 来源:《基层建设》2017年第17期作者:陶庆东 [导读] 摘要:随着我国信息技术不断发展,促进了无线网络通信技术的不断进步,出现了GPS检测、挖掘机器人设计等相关技术,在实际应用过程中,发挥了至关重要的作用,因此本文主要探讨了常用无线网络通信技术,旨在为相关工作者提供借鉴。 广东省电信工程有限公司广东东莞 523000 摘要:随着我国信息技术不断发展,促进了无线网络通信技术的不断进步,出现了GPS检测、挖掘机器人设计等相关技术,在实际应用过程中,发挥了至关重要的作用,因此本文主要探讨了常用无线网络通信技术,旨在为相关工作者提供借鉴。 关键词:无线网络;通信技术;分析 无线网络随着局域网的发展而不断发展,无线网络不需要进行布线,就可以实现信息传输,为人们的通信提供了较大的便利。无线网络不仅具有质量高的优点,同时还可以降低通信成本,所以在许多的领域中,都可以应用无线网络通信,以此提高各领域的工作效率,充分发挥无限网络的的应用优势。目前我国无线网络通信技术有很多种,与人们的生活也息息相关,所以应常用网线网络技术的深入的分析,以此不断提高无线网络通信技术水平。 1 无线广域网 无线广域网不仅可以实现与私人网络进行无线连接,同时还可以与遥远的观众进行无限连接。在无限广域网中,常使用的通信技术,主要有以下几种,GPS、GSM、以及3G,下面就针对这三种技术进行探讨。 1.1 GPS GPS是一项重要的定位技术,其主要基础为子午仪卫星导航系统,它可以在海陆空进行三维导航,同时还具有较强的定位能力,美国在1994年全面建成。GPS系统主要由GPS卫星星座、地面监控系统以及GPS信号接收机三部分组成,GPS系统的卫星共有24颗,它们在轨道平面上均匀分布,其主要负责两方面工作,其一是对卫星进行监控,其二计算卫星星历;对于GPS用户设备主要由两部分组成,一部分为GPS信号接收机硬件,另一部分为GPS信号接收机处理软件。GPS在工作过程中,通常利用GPS信号接收机,对GPS卫星信号进行接收,并对信号进行相应的处理,进行确定相关的信息,包括用户位置以及速度等等,以此实现GPS定位以及导航的目的。GPS系统具有一定的特点,包括操作简便、高效率以及多功能等,最初,在军事领域中应用GPS,随着GPS系统的不断发展,GPS应用范围越来越广,在民用领域中应用力度逐渐加大,特别是在工程测量中,可以实现全天候的准确监测,大大提高了工程测量的精度,促进工程测量的行业的不断发展。 1.2 GSM GSM是全球移动通信系统的简称,是蜂窝系统之一。GSM发展的较为迅速,在欧洲和亚洲,已经将GSM作为标准,目前在世界上许多的国家,都建立的GSM系统,这主要是因为GSM系统具有一定的优势,如稳定性强、通话质量高、以及网络容量等等,这主要是因为GSM系统在工作中,可以实现多组通话在同一射频进行,GSM系统一般主要有包括三个频段,即1800MHZ、900MHz以及1900MHz。 1.3 GPRS GPRS是指通用分组无线业务,它是一种新的分组传输技术,在应用过程中,GPRS具有较多的优点,包括广域的无线IP连接、接口传输速率块等等。在GPRS系统运行过程中,通过分组交换技术,一方面可以实现多个无线信号共一个移动用户使用,另一方面可以实现一个无线信道共多个移动用户使用。信道资源会在移动用户进行无数据传输过程中让出来,这样可以实现无线频带资源利用率的提升。 2 无线局域网 无线局域网主要指的网络传输主要通过无线媒介,包括无线电波以及红外线等。对于无线局域网通信技术覆盖范围,一般情况下,在半径100m左右,目前IEEE制订的无线局域网标准,主要采用的是IEEE802.11系列标准,对于网络的物理层,作出的主要规定,同时还规定了媒质访问控制层。该系列的标准有很多种,包括IEEE802.11、IEEE802.11a、IEEE802.11b等等,对此进行简单的介绍。 2.1 IEEE802.11 对于无线局域网络,最早的网络规定为IEEE802.11,2.4GHZ的ISM工作频段是其工作的主要频段,物理层主要采用技术主要有两项,即红外线技术、跳频扩频技术等等,主要能够解决两项问题,一种为办公室局域网问题,另一种为校园网络用户终端无线接入问题。IEEE802.11数据传输速率可以达到2Mbps,随着我国网络技术的发展,IEEE802.11也得到了研究和发展,陆续推出了IEEE802.11b和IEEE802.11a,其中陆续推出了IEEE802.11b的数据传输速率可以达到11Mbps,IEEE802.11a的数据传输速率可以达到54Mbps,以此满足不断发展的高带宽带网络应用的需要、 2.2 IEEE802.11b 在现实生活使用中,我们可以将IEEE802.11b称作为Wi-Fi,2.4GHz频带是IEEE802.11b工作主要的频带之一,物理层主要由支持两个速率,即5.5Mbps和11Mbps,IEEE802.11b传输速率会受许多因素的影响,包括环境干扰和传输距离等,传输速率可以进行相应的切换。直接序列扩频DSSS技术是IEEE802.11b主要采用的技术。对于IEEE802.11b,可以将其工作模式可以分为两种,一种为点对点模式,另一种为基本模式,其中点对点模式是指两个无线网卡计算机之间的相互通信;基本模式还包括两种通信方式,一种为无线网络的扩充的时的通信方式,另一种指的是有线网络并存时的通信方式。 2.3IEEE802.11a 在美国,IEEE802.11a主要有三个频段范围,即5.15-5.25GHz、5.725-5.825GHz,物理层和传输层的速率可以达到54Mbps和 25Mbps,正交频分复用的独特扩频技术是IEEE802.11a主要采用的技术,通过该技术,可以实现传输范围的扩大,同时对于数据加密,可以达到152位的WEP。 3 无线个域网 在网络架构的底层,设置无线个域网WPAN,一般点对点的短距离连接使用无线个域网。对于无线个域网,使用的通信技术包括红外、蓝牙以及UWB等等,对此下面进行详细的介绍和分析。 3.1 蓝牙 蓝牙作为一种短距离无线通信技术,主要应用小范围的无线连接。蓝牙技术的传输速率为1Mbps,有效的通信范围在10m-100m范围,2.4GHz频段是蓝牙运行的频段,传输速率可以通过GFSK调制技术来实现,同时通过FHSS扩频技术还可以将信道分成若个的时隙,

计算机的发展历程与趋势

计算机的发展历程与趋势 注: 参考相关资料《计算机应用基础教程——Windows7 Office 2010》 百度百科,维基百科,网上相关图片,希望赵老师可以认真批阅, 如有错误地方希望指导更正。

一、计算机的发展历程 我 们现在的社会越来越离不开电脑,各种社会人员,总是 时不时的打开电脑。在我们感受计算机带给我们的方便时候,我们也更要了解计算机的历程,下面就一一地介绍我们的先辈如何通过努力将我们带进一个信息数字化的时代。 1946年2月,美国宾夕法尼亚大学诞生了一台被称为ENIAC的庞然大物,从此便开启了计算机时代的大门。从此计算机技术已经成为20世纪发展最快的一门学科,尤其是微型计算机的出现和计算机网络的发展,使计算机的应用渗透到社会的各个领域,有力地推动了信息社会的发展。一直以为,人们都以计算机物理器件的变革作为标志,故而把计算机的发展分为四代。 1.第一代(1946—1958年);电子管计算机时代

第一代计算机的内部元件使 用的是电子管。世界上第一台电 子数字积分式计算机--埃尼克 (ENIAC)在美国宾夕法尼亚大 学莫尔学院诞生。ENIAC犹如一 个庞然大物,它重达30吨,占地 170平方米,内装18000个电子 管, 但其运算速度比当时最好的机电式计算机快1000倍。1949年,第一台存储程序计算机--EDSAC在剑桥大学投入运行,NIAC和EDSAC均属于第一代电子管计算机。电子管计算机采用磁鼓作存储器。磁鼓是一种高速运转的鼓形圆筒,表面涂有磁性材料,根据每一点的磁化方向来确定该点的信息。第一代计算机由于采用电子管,因而体积大、耗电多、运算速度较低、故障率较高而且价格极贵。本阶段,计算机软件尚处于初始发展期,符号语言已经出现并被使用,主要用于科学计算方面。

网吧无盘系统教程

网吧无盘系统教程 无盘Windows XP的安装软件为Venturcom出品的BXP,目前的最高版为BXP3.0,它是Boot-NIC的升级版本,其工作原理及安装方法与Boot-NIC有很多相似的地方,本文将简述无盘Windows XP的安装过程,对于与Boot-NIC不同之处,本文将作详细说明。 1 BXP 3.0概述 1.1 BXP 3.0简介 BXP支持可远程引导的基于网络的虚拟磁盘,使工作站无盘启动到Windows 2000或Windows XP,它不需要特殊硬件设备 , 也不需要专用BIOS系统,就可以使用无盘工作站拥有类似于IP/iSCSI的适配器,并要连接服务器的虚拟磁盘映象,生成一个虚拟的本地硬盘,从而使无盘工作站完全象有盘站一样工作。 BXP是利用服务器的硬盘空间,通过网络存储虚拟映射的纯软件的无盘解决方案,与传统的无盘网络大不相同。所有的处理都在工作站系统上完成,服务器只提供启动和存取服务,也就是说在无盘工作站运行软件时,所消耗的资源(主要指CPU和内存资源)都是工作站自身提供的,这点与Windows 2000 终端是完全不同的,也正是由于这个因素,使得无盘Windows XP对工作站的要求较高,因为本身Windows XP对系统硬件的要求就比较高。 BXP的工作原理与Boot-NIC基本类似,它们都是基于网络存储,为了实现从网络上远程引导, BXP工作站端大多使用了 PXE(预置执行环境)的引导技术。 PXE 技术不仅可以用于前面介绍的无盘Windows 98系统,还可以用于较新的一些无盘软件,目前已成为是一种定义网络客户如何自动地下载启动映象和结构参数的开放工业规格。 BXP 使用 PXE 下载一个带引导程序映象文件,然后装载Windows 2000 或Windows XP操作系统。较新的网卡基本上都支持PXE。 BXP服务器由一些服务和管理模块所组成,主要的服务包括:输入/输出 (IO) 服务和登录服务,这些服务和模块我们将在后续章节中作详细的介绍。。 一个工作站系统被分配一个位于BXP服务器相关目录下的虚拟磁盘文件,IO 服务负责处理从BXP客户机传送过来的的IO请求,并负责存取这些虚拟磁盘映象文件,对于较大型的无盘网络,可以适当增设一些IO服务器,以分担数据流量,提高运行速度。登录服务用于验证工作站帐号, 且提供此帐号的工作站分配的虚拟磁盘的系统数据。 1.2 较Boot-NIC的改进之处 BXP为Boot-NIC的升级版本,在系统功能、性能及稳定性方面都有所提高。BXP无盘工作站支持Windows XP操作系统和Windows 2000操作系统,而Boot-NIC 只能支持Windows 2000 操作系统。 BXP的虚拟磁盘最大限制为8GB,Boot-NIC最大只能支持2GB。 在工作站/虚拟磁盘的使用模式增加了服务器缓冲方式。 1.3 对系统的要求 BXP对服务器的要求 操作系统: Windows XP 、 Windows 2000 Professional、 Windows 2000 Server、或 Windows 2000 Advanced server.。 Service Packs: 安装最新的升级补丁,对于Windows 2000,应用安装Service packs 2 或以上的版本。可以到微软的网站去下载更新补丁(http:// https://www.wendangku.net/doc/cf9081845.html,)。 磁盘空间: BXP 服务器应有有充足的硬盘空间,以保证虚拟磁盘映象文件的存

超级计算机的现状及展望

超级计算机的现状及展望 摘要:超级计算是解决国家经济建设、社会发展、科学进步、国家安全和国防建设等领域一系列重大挑战性问题的重要手段,是国家综合国力、科技竞争力和信息化建设能力的重要体现,是国家创新体系的重要组成部分,已经成为世界各国特别是大国争夺的战略制高点。在计算机领域,超级计算泛指设计、制造和应用超级计算机的各类活动;在其他行业领域,超级计算通常指在超级计算机上进行的大规模科学和工程计算、海量数据处理和信息服务等应用活动。超级计算机在全球已经取得了举世瞩目的成就,最近的全球超级计算机500强榜单的公布,超级计算机再次成为人们关注的焦点。中国的“天河一号”虽然居于第二位,但是这已经表明中国的计算机事业正在突飞猛进的发展,正在逐渐成为我们综合国力的重要体现。随着超级计算机运算速度的迅猛发展,它也被越来越多的应用在工业、科研和学术等领域。就拥有量和运算速度上我国在世界上处于领先地位,但就超级计算机的应用领域来说我们和发达国家美国、德国等国家还有较大差距。如何利用超级计算机来为我们的工业、科研和学术等领域服务已经成为我们今后研究发展的一个重要课题。 关键词:超级计算机、发展、挑战 1、超级计算机概念 超级计算机是指“当前时代运算速度最快的大容量大型计算机,是计算机领域的珠穆朗玛峰”。类似称谓还有高性能计算机、高效能计算机等。超级计算机的界定具有显著的时代特征,与当时的计算机技术和应用的发展水平紧密相关。以峰值速度指标为例,2000年前后,具有每秒万亿、十万亿次双精度浮点运算能力是超级计算机的标志;而在2009年前后,百万亿次以上成为超级计算机的新标志;当前,千万亿次已成为超级计算机的新高峰。 2、超级计算机主要用途 日常经济、科技、国防等领域存在一系列复杂、大型的问题,都建立了越来越精细的物理模型,都需要计算机求解。最复杂、最大型的一类被称为“挑战性问题”,必须依赖同时代中运算速度最快的“超级计算机”。

酒店无盘系统方案方案

酒店无盘系统方案

酒店需求分析 Internet已成为人们工作、学习、生活、娱乐不可或缺的壹部分,作为商务和娱乐活动的重要场所,酒店必须为住客提供方便快捷的上网服务。酒店主动地为住客提供上网服务,既可提升服务挡次,吸引商务住客,又可增加部份营业收入,这些业务成为酒店有效的利润增长点。 于现代的酒店服务中,特色服务成为商务人员、旅游人士的选择酒店重要因素,而通信需求壹直以来是特色服务的重要内容,二十壹世纪宽带上网将成为非常普及的需求。另外,面对壹些公司租户和商用大客户的到来,由于这些客人是各个酒店利润的主要来源,也是各大酒店要竭力争取的商住客户或者常住客户,因此它们的需求是酒店不可忽视的。 为提高酒店内部的现代化管理,酒店业的有识之士于这方面高瞻远瞩、加大了投资,如架构了酒店ERP系统、客户信息管理系统(CRM)等,增设了电子商务楼层、实现酒店无纸化办公管理,大大节约了酒店管理成本,进壹步提高了酒店的服务品质。 而这些商业运营及酒店管理的特色及现代化管理均需要网络和计算机系统的支持。但因病毒、硬盘易损耗等,致使目前计算机系统及硬体的维护管理面临难题: 大多数桌面问题的表现可分为三个类型: 1.操作系统不能正常工作:病毒或者硬件故障造成系统不稳定甚至不能启动; 2.应用程序不能正常使用:关键的应用程序不能运行或运行不正常; 3.数据丢失:保存于计算机上的文档已无法打开; 造成这些问题的原因大致为三类:

1.硬件故障:系统的硬盘或其他部件损坏; 2.恶意行为:病毒,恶意软件或人为的破坏; 3.用户的无心之过; 为满足网络监察管理部门及酒店特色运营管理,须能搭建多种应用环境,适应管理.用户端信息防泄密等安全工作急需加强监管.统软件及计算机硬件产品技术更新速度加快,硬件产品更新生命周期大大缩短,信息化投入成本剧增。 产品方案 计算机系统和网络作为酒店现代化管理体系的中枢,计算机系统和网络的低成本的网络运维,同时保障客户资料防泄密等信息数据的安全保密,且规避不必要的法律及社会责任风险,也是酒店现代化体系管理者最关注的焦点。可是,对于壹个且非从事IT行业的酒店机构来说,架设壹个多样化的网络环境且非易事。而且建成后的安全保密性及易维护性也往往让管理者头痛不已。能不能让酒店办公及客房网络的搭建简单易行,资料安全保密,且且形成壹个便于维护的系统呢?答案是肯定的! 捷硕贸易XX公司以《锐起无盘XP系统》产品为基础平台,集成酒店办公及客房网络系统中常用的信息技术应用软、硬件设备,壹次性地搭建出低成本、高效益、全功能、易维护的无盘办公及Internet服务网络,是酒店信息化建设的必选方案。 壹)方案特点和优势 1.节省总体投资和维护成本

无盘网络是什么

无盘网络是什么 无盘网络是什么 2、无盘的好处:A、节约资金(工作站不需要存储器,且配置可使用低配置)B、易于管理、维护(只需要管理维护服务器即可)C、数据安全,保密性好 3、无盘的发展:大致经历了三个阶段: a)第一阶段是RPL启动以WINDOWSNT为服务器的无盘WIN95工作站 b)第二阶段是PXE启动的WINDOWSNT/2000为服务器的WIN98工作站 c)第三阶段是RPL启动以第三方软件METAFRAME支持的WIN2000服务器的WIN2000工作站 4、应用范围:学校机房、网吧等场所 5、无盘网络的分类:按其启动方式分为RPL和PXE两类https://www.wendangku.net/doc/cf9081845.html,: a)RPL无盘:即采用RPL启动芯片,工作站在完全无磁盘下安装所有启动,应用程序放在服务器内,工作站端由网卡BOOT芯片自动向服务器发出启动信号,服务器收到信号后,发出启动信息,工作站开始启动。 b)PXE无盘:即采用PXE启动芯片,工作站必须带硬盘安装后,再把工作站的启动及应用程序上传至服务器,只要服务器处于工作站状态回一直发出寻找工作站的信号,工作站收到服务器的信号后开始启动 无盘网络主要是指工作站其运行的操作系统,应用软件等文件都存储在服务器磁盘上的一种计算机网络构型.工作站上不具备磁盘驱动器(包括软盘,硬盘.光盘)仅是表面现象,不具有实质意思.

计算机网络的系统结构是指网络服务器与工作站之间协同工作时的相互关系。 局域网络的发展过程中,存在着四种不同的系统结构: 主机系统 也叫主机/终端系统,指以一台服务器为中心的多用户系统,用户通过与主机相边的字符终端在主机操作系统的管理下共享主机的同存、外存、中央处理器、输入、输出设备等资源。 传统的主机/终端系统均采用字符界面,不便于用户进行操作。Windows终端不是传统意义上的终端,而是基于WIDOWS图形界面,同时具有原来传统终端的多用户、多任务处理能力的瘦客户机/服务器模式。即WINDOWS终端通过相关的协议使客户端连接到服务器,所有软件的运行、配置、数据存储及与其他设置之间的'通信全部在服务器上运行。终端机只是把本地键盘、鼠标等输入信息发送给终端服务器,并在终端显示器上显示处理结果。 工作站/文件服务器系统 其结构通常是在文件服务器上运行着特定的网络操作系统,工作站输入有效的用户名和口令扣,就可以存取文件服务器上的文件。文件服务不参与工作站应用程序的运算处理。无盘网络就属于该种系统结构。 客户机/服务器系统 是在工作站/服务器结构的基础上发展起来的,即需要处理的工作是由客户端和服务器共同完成的。 对等网络系统 与其他计算机结构的区别是没有专用服务器。每一个工作站即是客户机也是服务器。

无盘工作站详细启动过程

无盘工作站详细启动过程 无盘启动步骤 无盘工作站启动要经历DHCP、TFTP、虚拟盘挂载和操作系统启动这四个步骤。DHCP 动态主机设置协议(Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP)是一个局域网的网络协议,使用UDP协议工作,主要有两个用途:给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址给用户给内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。端口:DHCP Server(67),DHCP Client(68), DHCP failover(546)。 整个DHCP要经过下面四步: 1>寻找Server,广播DHCP discover封包,源0.0.0.0,目的255.255.255.255 2>分配IP地址,返回DHCP Offer封包,包含IP,Gateway,SubMask,DNS 3>接受IP直址,广播DHCP request封包,应用网络设置,并返回确认信息 4>DHCP完成,返回DHCPACK封包,确认DHCP过程完成 TFTP TFTP(Trivial File Transfer Protocol,简单文件传输协议)是TCP/IP协议族中的一个用来在客户机与服务器之间进行简单文件传输的协议,提供不复杂、开销不大的文件传输服务。端口号为69。它基于UDP协议而实现。 TFTP也四经过下面的四步: 1>Client读写请求 2>Server回应 3>Client ACK 4>确认信息Server发送数据包 PXE网刻原理 基于PXE的网刻过程如下: 1>PXE启动,DHCP 2>分配IP,开始TFTP 3>netghost.pxe获得引导权 4>请求netghost.img镜像档 5>构建ramdisk可读可写环境 6>加载网卡驱动 7>启动GHOST客户端

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