Использование бездисковых Linux-станций с загрузкой по сети

АНДРЕЙ МАРКЕЛОВ

Использование бездисковых Linux-станций

с загрузкой по сети

Постановка задачи

Работа сотрудника отдела автоматизации – это постоянная борьба с проблемами и решение задач, которые попеременно подкидывают пользователи, разработчики эксплуатируемого программного обеспечения и руководство организации. И если два первых направления работы – это просто «борьба за живучесть корабля», то последнее, как правило, – поступательное движение вперед. Как раз в ходе решения одной из таких задач и появилась на свет данная статья.

Итак, перед отделом автоматизации была поставлена задача в короткие сроки ввести в строй два новых удаленных офиса, каждый численностью в пять-десять человек. Оба офиса и «голову» связали посредством технологий VPN в одну сеть. Минимальная ширина канала между тремя точками составила 256 Кбит, что вполне удовлетворило наши потребности. В каждом из офисов был развернут дополнительный контроллер домена Windows 2000, а для минимизации трафика домен разделили на несколько сайтов. Все вышеописанное является стандартным решением, и здесь я не ожидал никаких сюрпризов. Главным вопросом для нас было, как поведет себя основной инструмент работы сотрудников организации – комплексная система автоматизации, при работе с которой и в пределах одной площадки хватало проблем. Изначально ориентированная на Novell/BTRIVE 6.15 после миграции сети на Windows, она работала под Windows/Pervasive.SQL 7.

После недели тестирования этого основного бизнес-приложения организации, оказалось, что разработчик и вовсе не оставил нам выбора, так как использование встроенного терминального режима автоматизированной системы по ряду причин нас не устроило. Опять же, из-за особенностей функционирования в качестве терминального сервера была выбрана платформа Microsoft Windows Server. Тестирование же решений компании Citrix мы не проводили, так как работа с «родными» терминальными службами Windows нас вполне удовлетворила, а использование надстроек только увеличивает стоимость всей системы.

Когда с серверной частью все определилось, встал вопрос по клиентской составляющей системы. В первую очередь хотелось бы снизить необходимость в администрировании пользовательских машин, так как постоянное присутствие системного администратора на удаленных площадках не планировалось. Кроме того, желательным представлялось уменьшить стоимость решения, которая возросла из-за необходимости покупки терминальных лицензий. Также необходимо было учесть намерение разместить в офисах устаревшие компьютеры класса Celeron-400 с ОЗУ от 32 до 64 Мб.

Идеальным со всех точек зрения оказалось использование в качестве рабочих мест бездисковых станций с загрузкой по сети. При этом единственным компьютером, требующим внимания администратора, становится дополнительный контроллер домена в каждом офисе, управляемый по VNC. Само собой, что в рамках данной статьи я оставляю за пределами внимания оборудование и ПО, обеспечивающее шифрование трафика, доступ в Интернет и т. д.

В роли ОС, которая будет по сети загружаться на рабочие станции, я выбрал Linux – что обеспечивает лицензионную чистоту решения (по крайней мере на сегодняшний момент). Доступ к рабочему столу Windows 2003 должен был осуществляться при помощи разработки проекта http://www.rdesktop.org, который стал стандартом для решения данной задачи. В качестве же необходимых для такой загрузки серверов DHCP и TFTP логично было бы использовать уже имеющиеся в каждом сайте дополнительные контроллеры домена Windows 2000. Благо существуют как бесплатные реализации DHCP/TFTP под эту операционную систему, так и встроенные сервера. При этом TFTP наличествует в рамках службы Remote Installation Services (RIS).

Сетевые карты клиентских машин, естественно, должны поддерживать возможность загрузки по Etherboot/PXE. В отдельных случаях из-за несовместимости оборудования я допускал использование загрузчика, расположенного на дискете.

Выбор реализации Linux

При выборе варианта ОС Linux с возможностью загрузки по сети в первую очередь я обратил внимание на уже готовые дистрибутивы подобной направленности со встроенным пакетом rdesktop. Наиболее известный из них – NetStation (netstation.sourceforge.net), который застыл в виде бета-версии с конца 2002 года, и его наследники: PXES (pxes.source forge.net), Thinstation (thinstation.sourceforge.net), и DIET-PC (diet-pc.sourceforge.net). При этом DIET-PC предназначен для пользователей, хорошо знакомых с ОС Linux, что сразу исключает его из области рассмотрения. Поскольку процедура его настройки весьма кропотлива, и в DIET-PC присутствует достаточно много настроек, которые простому смертному, не Linux-гуру, никогда не пригодятся. PXES является наиболее «продвинутым» с большим числом дополнительных возможностей, включая собственную графическую среду, что также лишнее в моем случае. В моей конфигурации клиент, минуя промежуточные меню, должен был сразу загружать удаленный рабочий стол и выходить на окно ввода пароля Windows 2003 Server. Таким образом, я обратил внимание на оставшийся дистрибутив – Thinstation.

Кратко рассмотрим его возможности:

• поддержка протоколов X, RDP, VNC, SSH, Telnet, ICA и Tarantella;
• возможность использовать браузер Firefox;
• загрузка по сети при помощи Etherboot, PXE (при помощи Etherboot-загрузчика или PXELinux), HDD, CD или floppy-диска. К сожалению, отсутствует поддержка USB-flash;
• работа на ПК класса x86-100 МГц c ОЗУ 16 Мб;
• наличие pre-build образа, и возможность самостоятельной сборки через веб-интерфейс;
• поддержка локальных дисков, USB- и LPT-принтеров.

Из всех вариантов загрузки наиболее простой – это PXE при помощи Etherboot-загрузчика. В рамках этой статьи мы пойдем по самому простому пути будем использовать заранее скомпилированный образ.

Установка и первоначальная настройка

Начнем с того, что скачаем со странички http://struktur. kemi.dtu.dk/thinstation/download, доступной по ссылке с официального сайта, последний из архивов, в моем случае – это был Thinstation-2.0.2-prebuilt-NetBoot.zip. Архив содержит в себе все, что необходимо, включая TFTP/DHCP-сервер Tftpd32, который удобен при первоначальной настройке и конфигурировании. Если вы будете его использовать, то я бы порекомендовал сразу же обновить его с домашней странички, где имеется более свежая версия. Кстати, Tftpd32 (http://tftpd32.jounin.net) – сама по себе отличная программа. Причем настолько, что даже рекомендуется Cisco для некоторых потребностей клиентов компании.

Развернув архив, мы получаем пять директорий:

• BootDisk – образ дискеты с Etherboot-загрузчиком, для ПК, с неподдерживаемыми сетевыми картами;
• BootPXE – загрузчик через PXE для эмуляции Etherboot;
• BuildFiles – примеры конфигурационных файлов;
• TFtp – сервер Tftpd32;
• TftpdRoot – корневая директория TFTP-сервера.

Итак, первым делом запускаем самораспаковывающийся архив thinstation.nbi (autoextract).exe, содержащий один-единственный файл thinstation.nbi, архив сделан для того, чтобы у вас была возможность ознакомиться с «CITRIX(R) LICENSE AGREEMENT».

Теперь копируем TFtp и TftpdRoot на Windows-сервер в нашем сегменте сети. В качестве такого сервера при использовании Tftpd32 может выступать любая Windows-машина со статическим IP-адресом.

Допустим, мы скопировали обе директории на диск C:. Запускаем на исполнение C:TFtpTftpd32.exe. Внешний вид окна программы представлен на рис. 1. Необходимо задать параметры сервера. Нажимаем кнопку «Settings» и прописываем в качестве «Base directory» значение «C:TftpdRoot». Далее идем на вкладку «DHCP server». Там необходимо указать начальный IP-адрес, выделяемый DHCP-сервером («IP pool starting address»), размер пула адресов («Size of pool»), маску подсети («Mask»), имя файла с Etherboot-загрузчиком(«Boot file»), в нашем случае это thinstation. nbi.zpxe. Нажимаем кнопку «Save» для сохранения настроек и сворачиваем приложение.

Рисунок 1. TFTP/DHCP-сервер Tftpd32, который удобен при первоначальной настройке

Все готово для работы. Вы можете попробовать включить одну из машин с сетевой картой, поддерживающей загрузку по протоколу PXE, не забыв выставить порядок загрузки в BIOS станции. При включении машина должна получить IP-адрес из выделенного диапазона и загрузить по протоколу TFTP файл thinstation.nbi.zpxe. Он содержит загрузчик, эмулирующий работу сетевой карты с поддержкой Etherboot. Затем управление передается загрузчику, который в свою очередь еще раз запрашивает по DHCP адрес, и загружает файл с именем, совпадающим с названием файла самого загрузчика минус расширение zpxe, то есть thinstation.nbi. Данный файл и есть образ Thinstation. Когда образ загружен, Thinstation пытается загрузить из корневой директории TFTP-сервера конфигурационный файл thinstation.conf-, затем thin station.conf-. Если такие файлы найдены, то Thinstation объединяет их содержимое с общим конфигурационным файлом thinstation.conf.network, который в отличие от двух вышеперечисленных обязан присутствовать на TFTP-сервере.

Постарайтесь избежать конфликтов между главным файлом настроек и специфическим к группе или конкретной станции. Кроме того, можно объединять одним конфигурационным файлом целые группы IP- и MAC-адресов. Это делается при помощи файла thinstation.hosts, имеющего следующий формат:

# HOST     MAC          GROUPS        COMMENTS

ws-oper1   0002B3655065 hi_res       # Операционист №1

ws-oper2   0002B3651075 hi_res       # Операционист №2

ws-oper3   0002B365A021 hi_res ssh_en # Операционист №3

В данном примере предполагается, что имеются два файла thinstation.conf.group-hi_res и thinstation.conf.group-ssh_en.

Настройки, прописанные в первом файле, применяются ко всем трем станциям, а настройки из второго – только к компьютеру ws-oper3.

То, как отображаются сессии терминальных клиентов в оснастке диспетчера терминальных служб, вы можете увидеть на рис. 2.

Рисунок 2. Сессии тонких клиентов в оснастке диспетчера терминальных служб

Клиенты с именами вида ts_ – это как раз клиентские терминалы, работающие под управлением Thinstation. Клиенты с именами вида P работают под управлением дистрибутива PXES, рассмотрение которого выходит за рамки данной статьи.

Рисунок 3. Меню Thincstation

Далее я приведу простой, но вполне работоспособный вариант конфигурационного файла с комментариями.

# Опции сессий

#

# Первая сессия должна обязательно начинаться с номера 0.

# При отсутствии необходимости выбора сессии, например, когда вы используете только rdesktop,

# можно снять комментарий со следующего параметра, и исключить меню выбора сессий.

#AUTOSTART=On

SESSION_0_TITLE="Windows 2003 terminal server (16 bit color depth)"

SESSION_0_TYPE=rdesktop

SESSION_0_RDESKTOP_SERVER=192.168.0.1

SESSION_0_RDESKTOP_OPTIONS="-u Administrator -p password -a 16"

SESSION_1_TITLE="VNC server"

SESSION_1_TYPE=vncviewer

SESSION_1_VNCVIEWER_SERVER=192.168.0.2

SESSION_2_TITLE="Telnet server"

SESSION_2_TYPE=telnet

SESSION_2_TELNET_SERVER=192.168.0.3

SESSION_3_TITLE="SSH server"

SESSION_3_TYPE=ssh

SESSION_3_SSH_SERVER=192.168.0.4

# Общие опции

#

# Раскладка клавиатуры. В случае работы с rdesktop она роли не играет

KEYBOARD_MAP=en_us

# Опции XServer

#

SCREEN_RESOLUTION="1024x768"

SCREEN_COLOR_DEPTH="16"

SCREEN_HORIZSYNC="30-64"

SCREEN_VERTREFRESH="56-87"

MOUSE_RESOLUTION=100

# Опции печати

#

PRINTER_0_NAME=usb

PRINTER_0_DEVICE=/dev/usb/lp0

PRINTER_2_TYPE=U

В заключение статьи, хочу сказать, что после отладки работы с терминальными клиентами, лучше всего передать функции TFTP- и DHCP-серверов программному обеспечению, способному работать в режиме службы на Windows NT/2000/2003/XP, например, как я уже говорил, «родным» службам Windows, либо воспользоваться соответствующими сервисами любой другой операционной системы.

Кроме того, на сайте проекта thinstation.sourceforge.net при помощи веб-интерфейса вы можете самостоятельно перекомпилировать образ Thinstation без загрузки исходных кодов, включив какие-либо отсутствующие в prebuild образе функции, например браузер, или исключив ненужные модули.

Рисунок 4. Самостоятельное построение образа через веб-интерфейс TS-O-Matic