预启动执行环境

网络接口启动计算机的机制

预启动执行环境（Preboot eXecution Environment，PXE）也被称为预执行环境，提供了一种使用网络接口（Network Interface）启动计算机的机制。这种机制让计算机的启动可以不依赖本地数据存储设备（如硬盘）或本地已安装的操作系统。

简介

PXE当初是作为Intel的有线管理体系的一部分，Intel 和 Systemsoft于1999年9月20日公布其规格(版本2.1)。通过使用像网际协议(IP)、用户数据报协议(UDP)、动态主机设定协定(DHCP)、小型文件传输协议(TFTP)等几种网络协议和全局唯一标识符(GUID)、通用网络驱动接口(UNDI)、通用唯一识别码(UUID)的概念并通过对客户机(通过PXE自检的电脑)固件扩展预设的API来实现目的。

PXE 客户机(client)这个术语是指机器在PXE启动过程中的角色。一个PXE 客户机(client)可以是一台服务器、桌面级电脑、笔记本电脑或者其他装有PXE启动代码的机器。

通路

客户机的固件为接受到可用的PXE启动服务器，要在网络中尝试找出PXE重定向服务（DHCP代理）。在分析返回的包后，固件会向合适的启动服务器询问网络自检程序(NBP)的路径，并且通过TFTP协议下载到电脑的内存中，有可能会去校验它，最后执行它。当只有全部的PXE 客户机(client)只使用一个NBP时，全部的PXE 客户机可能会被指定是用BOOTP协议，从而不需要DHCP代理，但是仍然需要TFTP启动服务。

优点

PXE被设计成适合各种计算机体系。2.1版的描述中确定了6种系统规格，包括IA-64和DEC Alpha。可是只有IA-32的完全表述.Intel 在IA-64 的扩展固件接口中包括了PXE，落实了标准。

协议

PXE 协议大致上结合了DHCP和TFTP，虽然都有在两者上面有改进。DHCP用于查找合适的启动伺服器,TFTP用于下载初始引导程序和附加文件。

为了开始一个PXE自检会话，PXE固件广播一个带有明确的PXE选项DHCPDISCOVER包(扩展DHCPDISCOVER)到67/UDP端口(DHCP伺服器端口)。PXE选项是PXE固件有PXE能力的鉴定，但是会被一般的DHCP服务忽略。当固件受到从这样的服务受到DHCPOFFER包时，它会通过要求其提供配置信息来自我配置。

DHCP代理

当 PXE 重定向服务（DHCP代理）收到一个扩展DHCPDISCOVER 包时，它会通过发送一个带有明确的PXE选项DHCPDISCOVER包到PXE客户机的68/UDP端口 (DHCP 客户机端口)来回答。一个扩展DHCPDISCOVER包主要包含:

一个DHCP代理服务可能在相同的主机上运行一个标准的DHCP服务器。尽管两个服务不可以共享67/UDP 端口，DHCP代理服务在4011/UDP 端口上运行，要求从客户端来的DHCPDISCOVER 包变成DHCPREQUEST 包。标准DHCP服务在其发送的DHCPOFFER 包中加入特殊的PXE 选项组合，这样PXE客户端知道可以在同一个主机的 4011/UDP 端口找到一个DHCP代理服务。

联系启动服务

和一个正在启动系统的启动服务联系必须有一个IP地址（可能来自DHCP服务）。通过多播或单播一个带有特殊的PXE选项的 DHCPREQUEST 包(扩展DHCPREQUEST包)到 4011/UDP端口，或者广播(网路)这种包到 67/UDP端口。这种包包含有PXE启动服务类型和PXE启动层，一个守护进程允许运行多个启动服务类型。一个扩展 DHCPREQUEST包可能是一个DHCPINFORM包。

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