1. PXE介绍
PXE（Preboot Execution Environment）是一种通过网络启动计算机的技术。通过PXE，用户可以通过网络加载操作系统和其他软件，而无需使用本地存储设备。这对于大规模部署计算机或者集中管理计算机非常有用。
2. PXE启动的基本原理
要实现PXE启动，需要一个PXE服务器和支持PXE启动的客户机。下面是PXE启动的基本流程：
2.1 DHCP协议
首先，客户机发送一个DHCP Discover包到网络中，广播寻找可用的DHCP服务器。DHCP服务器回应一个DHCP Offer包，提供给客户机IP地址、子网掩码、网关等网络配置信息。
DHCP Discover Package
...
DHCP Offer Package
2.2 TFTP协议
客户机收到DHCP Offer包后，会向DHCP服务器发送DHCP Request包，告知选择该DHCP服务器，并请求分配IP地址。DHCP服务器回应一个DHCP Ack包，确认IP地址分配。同时，DHCP服务器还会提供TFTP服务器的IP地址和启动文件的名称。
DHCP Request Package
...
DHCP Ack Package
2.3 加载启动文件
客户机在获取到TFTP服务器的IP地址和启动文件的名称后，会通过TFTP协议从TFTP服务器下载启动文件。这个启动文件通常是一个小型的操作系统，比如Linux。
TFTP Client Request
...
TFTP Server Response
2.4 启动操作系统
客户机下载到启动文件后，会执行该启动文件，通过网络加载操作系统。因为启动文件已经包含了操作系统的位置信息，客户机可以通过网络直接从相应位置加载操作系统。
Loading operating system...
3. 配置PXE服务器
要搭建一个PXE服务器，首先需要安装和配置DHCP服务、TFTP服务和HTTP服务。这些服务通常可以通过软件包管理器来安装，比如在Ubuntu系统上，可以使用以下命令安装：
$ sudo apt-get install isc-dhcp-server tftpd-hpa apache2
3.1 配置DHCP服务
安装完成后，需要对DHCP服务器进行配置。配置文件的位置和内容因不同系统而异，以下是一个示例配置文件：
subnet 192.168.0.0 netmask 255.255.255.0 {
range 192.168.0.100 192.168.0.199;
option routers 192.168.0.1;
option domain-name-servers 192.168.0.1;
next-server 192.168.0.1;
filename "pxelinux.0";
}
配置文件中设置了DHCP服务器的IP地址范围、网关、DNS服务器以及TFTP服务器的IP地址和启动文件名称。
3.2 配置TFTP服务
TFTP服务用于客户机下载启动文件。配置文件的位置和内容因不同系统而异，以下是一个示例配置文件：
TFTP_USERNAME="tftp"
TFTP_DIRECTORY="/var/lib/tftpboot"
TFTP_ADDRESS="0.0.0.0:69"
TFTP_OPTIONS="--secure"
配置文件中设置了TFTP服务的用户名、存储目录和监听地址。
3.3 配置HTTP服务
HTTP服务用于提供操作系统镜像和其他软件的下载。配置文件的位置和内容因不同系统而异，以下是一个示例配置文件：
ServerAdmin webmaster@localhost
DocumentRoot /var/www/html
Options FollowSymLinks
AllowOverride None
Require all granted
配置文件中设置了HTTP服务的监听端口和文档根目录。
4. 准备启动文件
启动文件通常是一个小型的操作系统，比如Linux。可以通过网络下载的方式获取到启动文件，并存放在TFTP服务器的指定目录下。同时，启动文件需要包含操作系统的位置信息，以便客户机能够从相应位置加载操作系统。
5. PXE启动设置
要启动支持PXE的客户机，需要在其BIOS设置中进行相应配置。具体步骤因不同型号的计算机而异。一般来说，可以按照以下步骤进行设置：
5.1 进入BIOS设置
启动客户机后，按下对应的按键（通常是F2或者Del键）进入BIOS设置界面。
5.2 设置启动顺序
在BIOS设置界面中，找到启动选项，将PXE启动设置为首选启动项。
5.3 保存设置
保存设置并退出BIOS设置界面。
6. PXE启动效果
当配置完成并设置了支持PXE启动的客户机后，重启客户机即可启动PXE。客户机会通过网络连接到DHCP服务器，获取到IP地址和启动文件的位置信息。然后，客户机会下载启动文件，加载操作系统。在PXE启动过程中，可以通过日志文件等方式进行故障排查和调试。
7. 结语
通过PXE启动，可以方便快捷地部署和管理大量计算机。本文介绍了PXE启动的基本原理、配置PXE服务器的步骤以及PXE启动的设置方法。希望本文能够帮助读者理解和使用PXE启动技术。