基于PXE技術(shù)的計(jì)算機(jī)硬件網(wǎng)絡(luò)檢測方法研究

閆 巖

（遼寧省直屬機(jī)關(guān)黨校，遼寧 沈陽 110000）

基于PXE技術(shù)的計(jì)算機(jī)硬件網(wǎng)絡(luò)檢測方法研究

閆 巖

（遼寧省直屬機(jī)關(guān)黨校，遼寧 沈陽 110000）

隨著我國科學(xué)技術(shù)不斷的改革進(jìn)步，計(jì)算機(jī)硬件的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測方法也有了很大的完善與改變。PXE技術(shù)由于具有強(qiáng)大的兼容性以及較容易維護(hù)的安全性和便捷性等特點(diǎn)，在我國互聯(lián)網(wǎng)中的發(fā)展也是逐漸加快。而文章所提出的基于PXE技術(shù)計(jì)算機(jī)硬件網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測方法，主要是對于計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行硬件檢測，以最大程度提高計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理質(zhì)量與效率。

PXE；硬件檢測；遠(yuǎn)程啟動(dòng)

伴隨著計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室在不斷重新建設(shè)或者改造，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所具有的計(jì)算機(jī)數(shù)量也顯著增加。但是由于時(shí)間或者是經(jīng)濟(jì)成本以及配置等等因素的影響，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所具有的計(jì)算機(jī)配置存在較大差距，整個(gè)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理難度顯著提高，特別是在計(jì)算機(jī)硬件的檢測方面。計(jì)算機(jī)硬件檢測問題主要表現(xiàn)體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)能夠啟動(dòng)，但是硬件操作系統(tǒng)遭到損壞，需要專業(yè)人員對其進(jìn)行硬件檢測。

1 PXE遠(yuǎn)程啟動(dòng)技術(shù)

PXE技術(shù)實(shí)際上是1997年微軟公司所發(fā)布技術(shù)文件內(nèi)的一個(gè)重要組成部分，同時(shí)也是微軟公司為了能夠提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理水平針對提出的技術(shù)。現(xiàn)階段，PXE技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到服務(wù)器系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)管理之中，在我國應(yīng)用主要落實(shí)在兩個(gè)方面上，分別是無盤網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與遠(yuǎn)程病毒查殺以及一些與之相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上面。

而在計(jì)算機(jī)上啟動(dòng)信息當(dāng)中，預(yù)先設(shè)定出計(jì)算機(jī)的啟動(dòng)形式，并當(dāng)計(jì)算機(jī)在運(yùn)行開機(jī)以后，網(wǎng)卡上顯示ROM的啟動(dòng)程序就會(huì)重新獲得控制的權(quán)力，并先自行進(jìn)行檢測，然后以多種廣播的傳播形式發(fā)出一個(gè)請求地址，如果客戶端服務(wù)器在接收到計(jì)算機(jī)所發(fā)出的請求后，就會(huì)對其進(jìn)行相應(yīng)的回應(yīng)，主要包括了：客戶端的IP地址、預(yù)先設(shè)定出的通信渠道、本地計(jì)算機(jī)在開機(jī)時(shí)所需要的鏡像文件等。在沒有進(jìn)過渠道連接的過程下，終端服務(wù)器就會(huì)自動(dòng)忽略掉所發(fā)送的請求，如果計(jì)算機(jī)收到終端服務(wù)器所發(fā)過來的回應(yīng)以后，就會(huì)在自動(dòng)在回應(yīng)出一個(gè)幀，然后請求終端服務(wù)器對其傳送出鏡像文件，信息在計(jì)算機(jī)與終端服務(wù)器之間來回地回應(yīng)與應(yīng)答，而BootROM則是通過以重點(diǎn)服務(wù)器為主要的文件啟動(dòng)機(jī)器，并對計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)控制的。

PXE技術(shù)主要是根據(jù)計(jì)算機(jī)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)路由計(jì)劃開展有關(guān)操作，并基于TCP等相關(guān)協(xié)議達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)程度的方案來進(jìn)行合理的擴(kuò)展的。也就是通過協(xié)議在獲得計(jì)算機(jī)網(wǎng)址之后，通過有關(guān)協(xié)議對其進(jìn)行轉(zhuǎn)換，進(jìn)而啟動(dòng)計(jì)算機(jī)。由于PXE技術(shù)應(yīng)用都了計(jì)算機(jī)協(xié)議，所以PXE技術(shù)具有良好的兼容性。

2 基于PXE技術(shù)的計(jì)算機(jī)硬件網(wǎng)絡(luò)檢測方法

PXE遠(yuǎn)程啟動(dòng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，并不需要對于計(jì)算機(jī)硬件數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問，也就表示計(jì)算機(jī)軟件在不受到影響的狀態(tài)之下，計(jì)算機(jī)上面是否進(jìn)行操作，對于計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程啟動(dòng)都不會(huì)造成任何影響。這樣也就表示在啟動(dòng)映像文件過程中，能夠在映像文件內(nèi)添加有關(guān)程序，讓計(jì)算機(jī)具有針對性功能。映像文件在啟動(dòng)過程中，所具有具備的加載硬件檢測與數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程硬件檢測都能夠完成。

而PXE技術(shù)在運(yùn)用到計(jì)算機(jī)硬件網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的流程一般都是通過：需要先進(jìn)行遠(yuǎn)程性的監(jiān)測系統(tǒng)的啟動(dòng)運(yùn)作，然后通過計(jì)算本體向服務(wù)器的終端發(fā)出IP地址，然后由客戶終端的服務(wù)器為計(jì)算機(jī)進(jìn)行分配IP地址，并且此IP地址還可以被用作下次的PXE遠(yuǎn)程系統(tǒng)的啟動(dòng)，接下來，由計(jì)算機(jī)向遠(yuǎn)程終端發(fā)出遠(yuǎn)程系統(tǒng)的啟動(dòng)請求，并通過PXE來進(jìn)行映像的下載，最后通過映像的啟動(dòng)下載完成網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)以及計(jì)算機(jī)硬件網(wǎng)絡(luò)的檢測，以此完成PXE技術(shù)在運(yùn)用到計(jì)算機(jī)硬件網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測。

PXE技術(shù)在對于計(jì)算機(jī)完成遠(yuǎn)程啟動(dòng)過程中，所針對的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)類別較多，本文是在DOS操作系統(tǒng)之上所完成的。主要原因有兩個(gè)，首先PXE技術(shù)要是應(yīng)用到Windows遠(yuǎn)程系統(tǒng)上面，該操作系統(tǒng)在配置上面較為復(fù)雜，受低于網(wǎng)絡(luò)資源及系統(tǒng)資源有著較高的需求；其次，DOS操作系統(tǒng)與PXE技術(shù)所能夠進(jìn)行的遠(yuǎn)程硬件檢測方法大體相同。

2.1 配置DHCP服務(wù)

Windows操作系統(tǒng)在安裝到服務(wù)器之后，需要在服務(wù)器上面配置針對性的DHCP服務(wù)，同時(shí)設(shè)置PXE技術(shù)所能夠訪問的網(wǎng)址數(shù)據(jù)庫。在構(gòu)架網(wǎng)址數(shù)據(jù)庫過程中，需要特別注意數(shù)據(jù)庫內(nèi)所包含的網(wǎng)址是否與服務(wù)器PXE上面所具有的服務(wù)相吻合，讓網(wǎng)址能夠在同一個(gè)網(wǎng)區(qū)域內(nèi)應(yīng)用。在對于DHCP服務(wù)指令添加過程中，所應(yīng)用到的命令為netsh，一共添加了60個(gè)命令。

而DHCP服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)的功能就是，將原來存在的IP地址不進(jìn)行分配，例如：在對于11.11.1.1的網(wǎng)絡(luò)段中，保留原有的11.11.1.3到11.11.1.10中的IP地址段不進(jìn)行分配。但是由于很多計(jì)算機(jī)在開機(jī)進(jìn)行檢查網(wǎng)絡(luò)卡是否連接正常的過程中，就已經(jīng)開始對DHCP發(fā)送請求。與此同時(shí)，作為交換機(jī)端口通常是需要40～50秒不等才能真正地進(jìn)入到已經(jīng)轉(zhuǎn)發(fā)的狀態(tài)下，而此時(shí)的計(jì)算機(jī)也沒有收到DHCP服務(wù)的響應(yīng)后，就會(huì)給網(wǎng)絡(luò)卡重新設(shè)置出一個(gè)全新的IP地址。而在原有的情況之下，計(jì)算機(jī)與VLAN之間是可以進(jìn)行相互訪問的，而完成這一步驟，也是需要對其進(jìn)行更深入的控制方位的權(quán)限設(shè)置，則是應(yīng)當(dāng)彈出類似訪問控制的列表，而在默認(rèn)的情況下DHCP服務(wù)是可以進(jìn)行啟用的，如果在DHCP服務(wù)未啟用當(dāng)中，就于要用到命令來進(jìn)行啟用。

2.2 配置PXE服務(wù)

現(xiàn)階段，PXE服務(wù)軟件應(yīng)用最為廣泛的主要有兩種，分別是3COM DAS與Intelpxepdk。本文在對于基于PXE技術(shù)計(jì)算機(jī)硬件網(wǎng)絡(luò)檢測方法分析研究中，選擇的是3COM DABS作為PXE服務(wù)軟件，主要原因是由于該服務(wù)軟件在實(shí)際應(yīng)用中配置相對而言較為簡單，具有良好的操作性，能夠儲(chǔ)存大量映像文件。與此同時(shí)，該服務(wù)軟件還有一個(gè)優(yōu)勢就是服務(wù)器管理程序能夠?qū)τ谟?jì)算機(jī)是否啟動(dòng)進(jìn)行有效控制。PXE服務(wù)配置最為關(guān)鍵性內(nèi)容就是映像文件是否能夠啟動(dòng)，映像文件在啟動(dòng)之后，能夠?yàn)檫h(yuǎn)程氣動(dòng)系統(tǒng)為計(jì)算機(jī)提供針對性的啟動(dòng)文件，在啟動(dòng)文件內(nèi)添加有關(guān)程序，完成啟動(dòng)操作。

首先，一定要先制作出一張具有DOS的啟動(dòng)硬盤，其中包含了多種類似IQ，MSDOS等系統(tǒng)的文件，然后在真正的運(yùn)行軟件的過程當(dāng)中，已經(jīng)要將該硬盤分別建立成不同的文檔，然后加以利用，這樣才能幫助計(jì)算的網(wǎng)卡能夠進(jìn)行正常的驅(qū)動(dòng)，而在對于計(jì)算機(jī)的硬件檢測的過程當(dāng)中，還應(yīng)當(dāng)添加一些類似Check的程序文件，并在最后建立起一個(gè)能夠做到批量處理文件的系統(tǒng)。而在已經(jīng)制作好的Check文件當(dāng)中，也可以多次利用到其他的程序，從而創(chuàng)造出一個(gè)全新的PXE文件。而在Cheek中，該文件所指定的影響啟動(dòng)主要將PXE文件的啟動(dòng)作為主要的引導(dǎo)。

2.3 DOS下的硬件檢測

在基于DOS進(jìn)行硬件檢測過程中，主要是通過C語言與編程所實(shí)現(xiàn)，部分檢測人員還通過原有硬件檢測軟件所實(shí)現(xiàn)。

編程在對于硬件進(jìn)行檢測過程中，可以按照不同硬件進(jìn)行分類。在對于主板或者是硬盤等硬件信息監(jiān)測過程中，可以通過直接讀取硬件上面的參數(shù)進(jìn)行檢測；在對于顯卡或者是網(wǎng)卡等等信息監(jiān)測過程中，主要是通過總線檢測的方式。通過檢測軟件完成對于硬件檢測操作，檢測結(jié)果能夠傳輸?shù)结槍π晕募校诔绦蚓帉戇^程中提取針對硬件檢測結(jié)果即可。

硬件檢測完畢之后，所得到的結(jié)果需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)器之中。DOS能夠通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫完成網(wǎng)絡(luò)傳輸任務(wù)，在數(shù)據(jù)庫內(nèi)具有一個(gè)C語言的文件包，里面包含數(shù)據(jù)庫文件所需要應(yīng)用到的有關(guān)協(xié)議，在與C++語言相結(jié)合之后，能夠基于DOS開發(fā)網(wǎng)絡(luò)軟件。

2.4 管理程序模塊

服務(wù)器管理程序在實(shí)際運(yùn)行過程中主要功能就是對于計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程啟動(dòng)檢測進(jìn)行控制，接受客戶端所傳輸過來的硬件檢測結(jié)果，同時(shí)對于客戶端硬件信息進(jìn)行針對性管理。所以，管理程序還可以劃分為3個(gè)模塊，分別是計(jì)算機(jī)信息管理、遠(yuǎn)程啟動(dòng)管理與硬件信息監(jiān)測。其中計(jì)算機(jī)信息管理模塊主要作用就是對于計(jì)算機(jī)內(nèi)硬件信息進(jìn)行管理，特別是在遠(yuǎn)程啟動(dòng)過程中所產(chǎn)生的信息，為了能夠?qū)τ谟布畔⒏咝Ч芾恚梢詷?gòu)建數(shù)據(jù)庫；遠(yuǎn)程啟動(dòng)管理模塊主要作用就是對于計(jì)算機(jī)所接受到的啟動(dòng)影像信息及地址進(jìn)行檢測，讓計(jì)算機(jī)具有遠(yuǎn)程喚醒信息；硬件信息監(jiān)測模塊主要作用是對于計(jì)算機(jī)硬件檢測之后的信息進(jìn)行接受，同時(shí)按照不同類別，將硬件信息儲(chǔ)存到針對性的數(shù)據(jù)庫內(nèi)進(jìn)行管理。

[1]王亞林，張偉民.基于PXE無盤終端網(wǎng)絡(luò)在機(jī)房改造中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2012（1）：207-210.

[2]黃冠利，金巖，勾傳靜，等.基于PXE技術(shù)的動(dòng)態(tài)分布式無盤網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)安全研究[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)，2010（9）：297-301.

[3]宋敏，王孝友，葉水勇，等.基于PXE技術(shù)構(gòu)建新型電子教室的探索[J].電力信息與通信技術(shù)，2016（5）：112-115.

Research on computer hardware network detection method based on PXE technology

Yan Yan

（Party School Directly under Authority of Liaoning Province, Shenyang 110000, China）

With the continuous progress of science and technology in China, computer hardware network monitoring methods have been greatly improved and changed. That PXE technology has the characteristics of strong compatibility and easy to maintain security and convenience and so on, so it gradually gets rapid development in Internet of our country. The monitoring method based on computer hardware and network PXE technology proposed in this paper, is mainly for hardware detection computer in the computer laboratory, to improve the quality and efficiency of computer laboratory management in maximum degree.

PXE; hardware detection; remote start

閆巖（1979— ），女，遼寧撫順；研究方向：軟件工程。