1. 前言
随着云计算和虚拟化技术的发展，越来越多企业开始考虑无盘系统的部署，而 Linux 是实现无盘系统比较常用的操作系统。本文将介绍使用 Linux 实现无盘系统的方法，方便企业内部使用和部署。
2. 硬盘和无盘系统的区别
2.1 硬盘系统
传统的操作系统都是通过安装在硬盘上的形式来运行的。硬盘系统具有以下特点：
需要安装系统到硬盘上
硬盘可能会受到病毒或者磁盘损坏等影响
硬盘的读写速度会影响系统的性能
// 硬盘系统的安装
sudo apt-get install linux-image-amd64
2.2 无盘系统
无盘系统不需要安装在硬盘上，而是通过网络启动，并从网络中获取操作系统和应用程序等资源。无盘系统具有以下特点：
不需要安装系统到硬盘上
可以自动化地进行系统部署和更新
不受硬盘读写速度的影响
更加安全，因为没有硬盘中的数据可以被窃取
3. 计算机网络的基础知识
3.1 IP 地址
IP 地址是一个计算机在网络中的唯一标识符，用于指定数据包的目的地址和源地址。
IP 地址的格式为 xxx.xxx.xxx.xxx，其中 xxx 代表一个 0-255 的十进制数。
IP 地址分为公网 IP 和私有 IP 两种，私有 IP 只在局域网内有效。
IP 地址的获取方式有两种：
静态 IP 地址：由网络管理员手动分配给计算机的 IP 地址
动态 IP 地址：由 DHCP 服务器自动分配给计算机的 IP 地址
3.2 DHCP
DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）是一种自动分配 IP 地址的协议。DHCP 服务器可以自动分配 IP 地址、子网掩码、网关和 DNS 等网络配置信息。
4. 实现无盘系统的方法
4.1 PXE（Preboot eXecution Environment）
PXE 是一种网络启动方法，可以让计算机通过网络从服务器上启动操作系统。使用 PXE 启动无盘系统需要满足以下条件：
一台可以运行 PXE 服务器软件（如 dnsmasq）的计算机
一台可以通过 PXE 启动的计算机
一个包含无盘系统镜像的 NFS 服务器
使用 PXE 启动无盘系统的流程如下图所示：
+---------------+ +---------------+
| PXE Client | | PXE Server |
+---------------+ +---------------+
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(1) |---DHCP Discover--------->|
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(2) |<--DHCP Offer------------|
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(3) |---DHCP Request---------->|
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(4) |<---DHCP ACK--------------|
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(5) |---TFTP Get pxelinux.0--->| // 获取 pxelinux.0
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(6) |<--TFTP Send pxelinux.0--| // 发送 pxelinux.0
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(7) |---TFTP Get default.cfg-->| // 获取 default 配置
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(8) |<--TFTP Send default.cfg--| // 发送 default 配置
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(9) |---TFTP Get vmlinuz------>| // 获取内核文件
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(10) |<--TFTP Send vmlinuz------| // 发送内核文件
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(11) |---TFTP Get initrd.img-->| // 获取 initramfs 文件
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(12) |<--TFTP Send initrd.img--| // 发送 initramfs 文件
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(13) |---NFS Mount rootfs----->| // 挂载无盘系统根文件系统
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(14) |<--NFS Send rootfs--------| // 发送无盘系统根文件系统
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由于 PXE 启动需要在网络层面上进行大量的数据传输，因此其启动速度比较慢，并且网络故障会影响 PXE 启动的成功率。
4.2 iSCSI（Internet Small Computer System Interface）
iSCSI 是一种通过网络连接运行的协议，可以让计算机通过网络连接到远程存储设备上。使用 iSCSI 启动无盘系统需要满足以下条件：
一台可以运行 iSCSI 服务器软件（如 Open-iSCSI）的计算机
一台可以通过 iSCSI 启动的计算机
一个包含无盘系统镜像的 iSCSI 存储设备
使用 iSCSI 启动无盘系统的流程如下图所示：
+----------------+ +----------------+
| iSCSI Client | | iSCSI Server |
+----------------+ +----------------+
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(1) |----iSCSI Login------------>|
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(2) |<---iSCSI Login Response----|
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(3) |----iSCSI SCSI Command----->|
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(4) |<---iSCSI SCSI Response----|
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(5) |----iSCSI SCSI Command----->|
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(6) |<---iSCSI SCSI Response----|
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(7) |----iSCSI SCSI Command----->|
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(8) |<---iSCSI SCSI Response----|
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(9) |---NFS Mount rootfs-------->| // 挂载无盘系统根文件系统
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(10) |<--NFS Send rootfs----------| // 发送无盘系统根文件系统
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相比于 PXE 启动，iSCSI 启动速度更快，因为数据传输基本上是在存储层面上进行的。
需要注意的是，iSCSI 启动需要在 BIOS 中进行配置，因此其在使用过程中需要较高的技术水平。
5. 总结
本文介绍了 Linux 实现无盘系统的两种方法，即 PXE 和 iSCSI。需要根据实际情况选择合适的方法，同时需要注意相关配置的调整和细节处理，以实现无盘系统的稳定启动和优秀性能。