网络克隆,效率时代的旧瓶新酒

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  主持人:
  邱元阳河南省安阳县职业中专
  嘉宾:
  刘宗凡广东省四会中学
  陈红浙江省慈溪中学
  
  提出问题:话说网络克隆
  
  对信息技术教师和学校机房的管理人员来说,网络克隆不是一个陌生的概念。在机房系统重装和软件更新时,常常需要重复大量的操作和设置,而网络克隆为我们节省了时间和精力。
  学校机房学生机的配置一般都是相同的,这也为网络克隆提供了可行的物理基础。由于使用频繁,虽然学生机大都安装有还原软件,但系统瘫痪的情况还是时有发生,这时往往需要多台学生机快速恢复,另外,软件的添加和更新,也常常需要这样的过程。
  由于学生机一般没有光驱,当硬盘无法启动时,单机普通的系统恢复过程在机房中往往无法实现,这就使得网络克隆和还原成为机房系统安装和恢复的首选。网络克隆的技术手段和方法目前已经非常成熟,在很多学校普遍使用。为了机房管理效率的提高,很有必要掌握网络克隆技术。
  
  问题解决之一:旧瓶新酒,再看网络克隆
  
  自Ghost软件问世以来,操作系统的备份和恢复甚至安装都变得极其快速,以前需要一个多小时才能完成的系统安装,现在10分钟以内就能完成,而系统的备份和恢复,一般也只需要一两分钟。在讲究效率的今天,这种方式大受欢迎,Ghost也几乎成了系统维护的必备软件,成为系统克隆软件的代名词。
  为了让局域网内的计算机能够进行批量镜像备份,网络克隆应运而生。网络克隆简称“网克”,也有人称之为“网刻”。以克隆软件配合网络启动,是网络克隆常用的工作方式。在硬盘正常启动的情况下,硬盘下的DOS系统也可以启动,并加载网卡驱动程序,实现DOS下的网络克隆。
  目前能够进行网络克隆的软件很多,一些品牌机的机房(如联想等)也带有自己的网络复制工具,但是最常用的仍然是Ghost软件。在无盘启动的情况下,Ghost的Server版可以非常方便、快速地实现机房系统的安装、恢复和更新。
  
  问题解决之二:无盘启动,实现网络克隆
  
  无盘启动是网络克隆的前提。机房计算机使用的主板,大部分都具有无盘启动功能,但有时候需要在BIOS设置中开启网络启动选项。
  1.BIOS准备
  如果主板具有网络启动功能,可以到BIOS中开启此功能,下面的刷写BIOS的操作就不需要了。机房的学生机主板一般都具有网络启动功能,以Award BIOS为例,如果有网络引导的控制选项的话(不同主板会有些不同),就开启,如Integrated Peripherals里面的LANBoot或Onboard Lan Bootrom选项,设置为Enable,引导顺序设置为LAN引导,或者开机按下Shift F10组合键,进入无盘启动设置,选择PXE方式启动。
  如果主板没有网络启动功能,可以将网络启动模块刷到主板BIOS中。目前的主板一般都集成了网卡,其BIOS容量也比较大,能够装下网络无盘启动模块。这个过程比较危险,使用时应慎重和小心。
  基本方法是先使用BIOS刷新程序将主板BIOS备份下来,用BIOS改写程序对备份文件进行修改,添加上对应网卡的无盘启动模块,再用BIOS刷新程序,将修改过的备份文件写回主板BIOS中。
  
  具体操作方法以Award BIOS中刷入8139网卡的PXE启动模块为例。
  (1)文件准备。先下载准备好BIOS刷新工具Awdflash.exe和BIOS修改工具Cbrom.exe(下载地址:http://www.unika.com.cn/netbar/products/driver/biosmod.rar),8139网卡的BIOS启动模块代码Rtspxe.lom(下载地址:http://www.unika.com.cn/netbar/products/driver/bootrom.rar),复制到一个可启动的U盘上。
  (2)备份主板BIOS。用U盘启动学生机到纯DOS状态,执行以下命令:
  Awdflash.exe/sy/pnbiosbak.bin
  即把当前的BIOS程序备份到文件biosbak.bin中,最好再复制一份,以防不测。具体每个参数的含义可以用“Awdflash.exe/?”获得。
  (3)修改BIOS文件,加入网络启动模块。继续执行以下命令:
  Cbrom.exebiosbak.bin/pciRtspxe.lom
  (4)刷新BIOS。先查看BIOS空间是否足够启动代码及是否合并:
  Cbrom.exebiosbak.bin/d
  没有问题则执行写入命令:
  Awdflash.exebiosbak.bin/py/sn/r
  重启系统,按Shift F10即可进入网络启动设置界面,选择PXE方式启动。
  2.无盘服务器准备
  实现PXE无盘启动的软件很多,其原理大都是通过DHCP服务为客户机分配IP地址,通过TFTP服务传输启动文件,由服务器端和网卡的Bootrom配合,完成网络启动。常用的有Intel的PXE-PDK,Litenet,3COM的DABS等。这是传统的实现方法,在此基础上还可以实现无盘Windows XP和Windows 2003系统,在节约成本的同时,也便于服务器端集中管理,目前仍有不少机房和网吧采用。
  以Windows 2003下的PXE无盘启动为例。因为传统的PXE无盘启动配置非常繁琐,为了简化过程,我们可以使用一个小软件TFTPD32,并准备好PXE无盘映像文件(如dos.pxe,几个文件的下载地址:http://www.unika.com.cn/netbar/products/driver/autonetghost.rar)。TFTPD32自带了DHCP服务器和TFTP服务器。运行Tftpd32.exe,软件自动填好服务器的IP地址。在DHCP Server标签下,填入起始IP地址,客户机数量,映像文件名,子网掩码等信息,并点击“Save”。此时,客户机已经可以实现无盘启动了。为了启动后可以进行Ghost操作,在dos.pxe映像中应该包含Ghost软件,并且最好在自动批处理文件中设置好。
  有人已经把PXE无盘启动的相关功能整合到一起了,包括服务器端软件和PXE映像文件,都按照网络克隆的要求设置好,可以实现傻瓜式的操作。这类工具网上很多,应用较多的是迈思工作室的MaxDOS,目前最新版本是9.0。使用这些工具软件会使网络克隆更加方便快捷。
  3.服务器端设置
  在服务器上运行Ghostsrv.exe。各选项设置说明如下。
  (1)会话名:建立广播会话的名称,随意填写,但需要与客户端一致。
  (2)选择“恢复映像”,表示执行网络还原;如果选择“创建映像”,表示执行网络备份(用于做母盘)。
  (3)映像文件:要建立或恢复的镜像文件的路径和名称。做全盘镜像时要保证磁盘空间足够。
  (4)选择“磁盘”时,表示进行网络全盘还原或全盘备份;选择“分区”时,表示进行网络分区还原或分区备份。
  (5)前面填写正确后,“接受客户机”按钮才可用。
  (6)点击“接受客户机”,学生机连接后,列表中会有显示,“发送”按钮可用,点击“发送”即开始网络克隆。
  4.客户机端设置
  学生机网络启动后,运行Ghost.exe,选择“GhostCast”里的“Muiticast”(如图1)。
  此时进入会话连接设置,填写与服务器端一致的会话名称以及正确的服务器IP地址,然后点“OK”(如图2)。
  Ghost会话连接成功,等待服务器端发送命令。作为客户端的所有学生机都连接成功后,在服务器端点击“发送”,网络克隆开始,服务器和客户端同时出现进度条。因为是广播方式,克隆速度并不比单机慢太多,但会受到网络速度的影响,一般15G的数据量30台学生机,全盘网络克隆可在一小时以内完成。这个速度对于机房系统安装来说可称得上是极速,即使是用于网络恢复系统,也算是比较快的,在硬盘没有被完全破坏的情况下,还可以使用还原软件瞬时恢复。
  
  问题解决之三:七嘴八舌,热议网络克隆
  
  邱元阳:前面的网络克隆过程,因为涉及基本的实现原理,看起来似乎很复杂,但应用起来却非常方便,因为已经有很多现成的辅助工具可以使用。
  由于软件版权问题,尤其是操作系统的授权问题,克隆安装往往被认为是一种盗版行为,不作为正常的操作系统布署对待,因此多数网克软件只提到网络备份功能,而不对网络安装系统做详细说明。这也是众多的集成化网络克隆工具都不是商业制作的原因之一。实际上,这些集成化的工具可以极大地节省我们的时间和精力,减少重复劳动,从它们的工作界面就可看出来(如PXE版MaxDOS)。
  刘宗凡:虽然使用Ghost来进行网络克隆十分方便,但对一些对计算机操作不太熟悉的人来说仍然有一定困难。所以这些集成化的网克工具很有市场,它们把整个网克过程进行了简化,操作更加便利。如“超级一键网克”,我们只要选择客户机需要克隆的镜像文件的位置以及填入客户机数量,它就会自动调用Ghostsrv.exe,等待客户机连接。客户机只要从网络启动,不用做任何设置,就会自动接收文件进行网络克隆,整个过程可以用傻瓜式来形容。
  邱元阳:类似的还有“诚龙网刻”等,无需架设DHCP和TFTP服务器,也无需进行Ghost服务端设置,只需将客户机设置为从网卡启动,即可自动调用Ghost进行网刻。
  陈红:大部分的网克工具,都是基于网络Ghost来进行的,其实还有不少软件也具有网克功能。如联想机房的慧盾,不但可以进行一般的备份和恢复,还能进行增量复制,也就是只复制新增的部分,大大节省了系统更新的时间。
  刘宗凡:PowerQuest Drive Image也是一个与Ghost齐名的硬盘克隆工具。它的SmartSector功能也支持通过网络以TCP/IP方式制作网络上其他机器中硬盘的镜像文件,或者从网络上其他计算机中恢复硬盘镜像文件到本机硬盘中。如果你想安装相同硬盘的多台网络工作站,使用这个工具辅助制作可以极大地简化操作。
  陈红:联想的慧盾还具有网络唤醒功能。选择一台源计算机,开机后按F4进入网络同传,选择为“发射端”,然后利用窗口上的“唤醒”功能,唤醒其他需要复制的计算机,这样避免了一台一台开机的麻烦。全部唤醒后,就可以开始网络复制了。在网络复制前,可以设置相关参数,如要复制整个硬盘还是某个分区等。复制完成后,在发射端还可以关闭或重启所有计算机。
  刘宗凡:除了通过软件进行克隆外,很多硬盘保护卡或集成了硬盘保护功能的网卡也可以直接实现网络克隆。如三茗闪电克隆还原卡/保护卡就具有网络克隆模块。它基于Linux内核,在底层实现网络克隆,数据发送机向局域网内其他接收端计算机进行硬盘及分区数据的克隆以及操作系统的分发,达到局域网内灵活高效的OS部署目的。它还具有增量克隆的功能,即将新增变化的有效数据传送给接收端计算机,可避免消耗大量的时间在已经有的数据量上,从而提高机房工作效率。它还具备远程唤醒功能,可使接收端计算机自动开机,并自动搜索网络中的发送端,然后进入接收状态。它的计划任务排程克隆功能则可在完全无人值守状态下定时自动维护,提供全天候的机房维护和管理,可以在休息时间让计算机自动定时网络克隆。硬件实现的网络克隆往往提供了一些更加方便的功能。
  陈红:网络克隆之后,还有一个问题需要解决,就是每台计算机的IP地址。由于机房管理的需要,一般是不使用自动获取IP地址的,而固定的IP地址在克隆完成后就会造成局域网内的IP冲突。
  邱元阳:不少人已经注意到这一问题,并为此开发了一些小工具来解决,主要是批量修改IP地址或自动修改IP地址。如互维IP自动修改工具,可以先扫描现有的IP设置,形成一个IP地址与Mac地址对应的记录文件,或者手工编辑这个文件,运行主程序,设置IP地址规则和计算机名规则,生成一个客户端程序,该程序即可自动修改本机的IP地址和计算机名,修改完成后自动消失,不留痕迹。所以可以把它放在启动组里再进行克隆,克隆完成重启后,每台学生机的IP地址都会自动修改好。
  陈红:其实联想的克隆工具已经具有这样的功能,网络同传之后重启,系统会自动修改IP地址和计算机名,这一功能非常方便实用。
  刘宗凡:如果克隆的系统带有还原功能,就稍微麻烦一些,要么需要学生机每次启动后都自动修改IP地址,要么在克隆前设置还原软件为重启一次后还原(冰点还原具有这样的功能,但效果不是很好)。
  陈红:感觉网络克隆和还原软件在功能上有一些重复。
  邱元阳:网络克隆的恢复与还原软件的还原,二者还是有所不同的。一般情况下,还原软件都是设置为自动还原,可以选择全盘保护也可保护指定的分区。但当还原软件本身都被破坏了时,则只能通过网络进行系统恢复。网络版的还原软件,可以从服务器端还原学生机,但必须在学生机的还原软件信息完好的前提下才能进行,对于更换了硬盘和第一次的系统安装是不适用的。网络克隆,日常操作不进行保护,只在必要时才进行恢复;还原软件,一般每次启动时都还原(也能设置为不还原),只在必要时取消保护。二者常常配合使用,对于有些还原软件如冰点还原,甚至能带着还原进行网络克隆。
  刘宗凡:网络克隆早已不是一个新鲜的名词,时至今日已经发展得非常成熟,得到普遍应用。旧瓶装新酒,老技术的创新使用,还值得我们不断挖掘。目前在机房维护技术中能够实现系统彻底瘫痪情况下的一键网络恢复,正是很多人在原有技术上不懈努力的结果。
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