Индивидуальный раздел — Скиба Виктор Евгеньевич — Загрузка ПК на сервер без использования HDD

Загрузка пк без жесткого диска по сети

Скиба Виктор Евгеньевич

Факультет компьютерных наук и технологий

Кафедра компьютерной инженерии

Специальность «Компьютерные системы и сети»

Исследование и разработка оптимальных запросов при выборке многосвязных данных больших объемов в реляционных базах данных. Разработка АРМ «Нагрузка по кафедре» в рамках АСУ ДонНТУ .

Научный руководитель: к.т.н., доц. Краснокутский Владимир Алексеевич

В личном индивидуальном разделе я хотел бы рассказать о своем опыте в исследовании и практике по загрузке персонального компьютера (ПК) без использования HDD на базе операционной системы Windows.

Смысл данного действия заключается в подключении персонального компьютера (или нескольких) по локальной сети к серверу, на котором при помощи технологии iSCSI создается виртуальный диск, «поднимается» DHCP и TFTP сервер, заменяется загрузчик ПК и далее он загружается по сети на виртуальный диск на сервере.

Эксперимент правда проводился не с использованием сервера, а при помощи виртуальной машины и созданной в ней виртуальной сети, которая в польной мере моделирует реальную локальную сеть между ПК и сервером. Но обо всем по порядку.

iSCSI (англ. Internet Small Computer System Interface) — протокол, который базируется на TCP/IP и разработан для установления взаимодействия и управления системами хранения данных, серверами и клиентами [1].

iSCSI описывает:

• Транспортный протокол для SCSI, который работает поверх TCP.

• Механизм инкапсуляции SCSI команд в IP сети.

• Протокол для нового поколения систем хранения данных, которые будут использовать «родной» TCP/IP.

iSCSI представляет из себя комбинацию протокола SCSI и стека протоколов TCP/IP и предназначен для передачи блоков данных через сети Ethernet. Управляющие команды SCSI передаются внутри IP-пакетов, а протокол TCP обеспечивает управление потоком и надежность передачи данных.

Архитектура iSCSI является клиент-серверной и включает в себя следующие компоненты [2]:

• iSCSI Initiator — клиентский компонент, который отправляет запросы на подключение компоненту iSCSI Target, находящемуся на стороне сервера. Инициатор может быть реализован программно, в виде драйвера, либо аппаратно, в виде специального iSCSI адаптера.

• iSCSI Target — серверный компонент, слушающий клиентские запросы и обеспечивающий установку соединения между клиентом и сервером iSCSI. Кроме того, таргет связан с виртуальными дисками iSCSI, и после установки соединения все виртуальные диски, связанные с этим таргетом, становятся доступны через инициатор. В качестве iSCSI Target может выступать как специализированная СХД, так и обычный Windows сервер с установленной ролью iSCSI Target.

• Виртуальные диски iSCSI — используются для разбиения дискового пространства на логические разделы (Logical Unit Number, LUN). В Windows Server 2012 iSCSI LUN представляют из себя обычные виртуальные диски формата VHDVHDX. Кстати, в Windows Server 2012 для iSCSI поддерживался только формат VHD, что ставило ограничение в 2ТБ на максимальный размер LUN. В Windows Server 2012 R2 используется формат VHDX, что позволяет создавать LUN-ы размером до 64ТБ.

Также опишем основные термины и средства, которые будут использоваться:

IQN (iSCSI Qualified Name) — уникальный идентификатор (имя) iSCSI Target’a или iSCSI Initiator’а;

LUN (Logical Unit Number) — адрес блочного устройства в диапазоне 0-127;

DHCP (англ. Dynamic Host Configuration Protocol — протокол динамической настройки узла) — сетевой протокол, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP;

TFTP (англ. Trivial File Transfer Protocol — простой протокол передачи файлов) используется главным образом для первоначальной загрузки бездисковых рабочих станций.

Основное назначение TFTP — обеспечение простоты реализации клиента. В связи с этим он используется для загрузки бездисковых рабочих станций, загрузки обновлений и конфигураций в «умные» сетевые устройства, записи статистики с мини-АТС (CDR) и аппаратных маршрутизаторов/файрволов.

Подробно останавливаться на описании протоколов DHCP и TFTP не буду, вся полезная информация далее по ссылкам: DHCP, TFTP.

PXE (англ. Preboot eXecution Environment, произносится пикси) — среда для загрузки компьютера с помощью сетевой карты без использования локальных носителей данных (жёсткого диска, USB-накопителя и т.п.). Для организации загрузки системы в PXE используются протоколы IP, UDP, BOOTP и TFTP.

Поизучав некоторые материаллы в интернете по настройке DHCP и TFTP сервера было принято решение использовать программу Tftpd32. Самое главное в настройках программы чтобы адреса серверов совпадали с IP адресом сетевой карты сервера.

Рисунок 1 — Свойства сетевой карты, созданной виртуальной машиной.

Из информации изображенной на рисунке 1 нам необходим IP адрес виртуальной сетевой карты, который в дальнейшем будет использован для настройки Tftpd32.

Рисунок 2 — Настройки программы Tftpd32

Все файлы, которые необходимо будет использовать, например файл загрузчика, необходимо будет разместить в папке, куда установлена Tftpd32, так как в настройках параметр «Base Directory» указана «.», что означает родительскую папку, где размещен исполняемый файл программы.

В качестве загрузчика будет использован PXELINUX, который находится в свободном распространении и который довольно легко можно настроить.

Для успешной загрузки ПК на сервер необходимо чтобы было куда загружаться. Для этого, необходимо создать виртуальный диск, именуемый iSCSI target. В системе Windows Server есть возможность создания target’а, но в моем случае необходимо использовать стороннее ПО.

Наиболее подходящим продуктом является Starwind Virtual Sun, в котором необходимо создать виртуальный сервер, указал все тот же IP-адрес, который был использован ранее.

В созданном сервере нужно создать виртуаньный диск, имя которого нужно будет подключить к системным носителям, указать это имя в загрузчике и можно пытаться загрузиться.

Рисунок 3 — Сервер Starwind и созданный виртуальный диск.

На рисунке 3 изображены готовые настройки сервера и готовый виртуальный диск. Как имя диска, я использован имя образа, с которого собираюсь установить систему.

Для того, чтобы не заморачиваться по поводу носителей с системой для установки, можно разделить диск на несколько разделов, разместить на одном разделе установочные файлы и сделать его активным.

При необходимости мы можем создавать необходимое количество iSCSI Target-ов и на каждый из них подключить необходимое количество iSCSI дисков.

Далее проведем настройку загрузчика PXELINUX.

Файл pxelinux.0 является загрузчиком, который передается клиентскому ПК DHCP сервером, а файл menu.c32 отвечает за построение загрузочного меню. Распакованные файлы размещаем в папку, куда установлена программа Tftpd32 (куда указывает путь в поле Base Directory в настройках TFTP).

Далее необходимо в папке с Tftpd32 создать папку с названием pxelinux.cfg, а в ней файл с названием default и прописать в нем следующий скрипт [3]:

default menu.c32
gfxmenu /erdpxe
prompt 0
MENU TITLE Boot Menu (select the OS to boot)
MENU AUTOBOOT Windows 7 64bit in # seconds
TIMEOUT 50
TOTALTIMEOUT 3000
LABEL Windows 7 64bit
MENU DEFAULT
KERNEL IPXE.KRN
INITRD win7.ipxe

В данном скрипте, самое важное:

• KERNEL IPXE.KRN — указывает на ядро iPXE, которую нужно загрузить.

• INITRD win7.ipxe — указывает на файл скрипта с параметрами iPXE

Далее необходимо скачать сам загрузчик, достать из образа IPXE.KRN и поместить в папку с Tftpd32, там же создать файл win7.ipxe и прописать в нем следующее:

#!ipxe
dhcp net0
set keep-san 1
#login
sanboot iscsi:192.168.72.1. iqn.2014-11.home:win7-64bit

Строка dhcp net0 данного скрипта указывает, что необходимо получить настройки через DHCP сервер в сети.

Строка set keep-san 1 указывает, что подключение к iSCSI Target-у необходимо сохранить даже если загрузка с данного устройства не удалась (этот параметр необходим, когда нужно устанавливать операционную систему с накопителей CD/DVD).

Последняя строка непосредственно подключает указанный iSCSI Target, инициализирует удаленный диск и передает процесс дальнейшей загрузки на данное устройство. Синтаксис подключения будет таким iscsi: . .

Проверим, загружается ли виртуальная машина на указанный в загрузчике iSCSI target.

Рисунок 4 — Попытка первой загрузки.

Из результатов, изображенных на рисунке 4 видно, что загрузчик определил виртуальный диск на стороне сервера, попытался загрузится на него, но выдал сообщение что операционная система не найдена.

Теперь можно приступить к установке Windows на виртуальный диск.

При установке можно использовать либо установочный диск, либо способ с размещением установочных файлов в выделенном разделе на диске, как было предложено ранее. Я использовал именно второй метод, так как виртуальная машина с загрузочного диска не видит виртуальный из-за отсутствия на диске драйверов.

После успешной установки Windows 7 на виртуальную машину, зайдем в диспетчер устройств и убедимся, что система установлена именно на виртуальный диск.

Рисунок 5 — Результаты проведенного эксперимента.

На рисунке 5 видно, что единственным дисковым носителем в системе является STARWIND SCSI диск, который был создан на стороне сервера и к которому было успешно произведено подключение по сети.

Вот таким образом мной была исследована технология для загрузки ПК без использования дискового носителя.

Запуск Windows 10 с флешки без жесткого диска

Запуск Windows 10 с флешки будет очень полезным при невозможности загрузки Windows или при неисправностях жесткого диска, которые могут случиться абсолютно в любое время.

Содержание:

  1. Создание флешки с Windows 10 встроенными средствами.
  2. Загрузка операционной системы с флешки.
  3. Создание флешки с Windows 10 при помощи стороннего ПО (Rufus и WinToUsb).
  4. Возможные проблемы и их решение.

Запуск Windows 10 с флешки – очень удобное средство, с помощью которого можно попробовать восстановить существую ОС без переустановки или просто сохранить важные данные и файлы, хранящиеся на диске C и рабочем столе. Помимо этого, флешка с Windows 10 является гарантией бесперебойного доступа в интернет или к важным документам, поскольку неисправности и невозможность загрузки текущей ОС могут возникнуть в самый неподходящий момент.

Ниже будут предоставлены несколько способов того, как быстро установить и запустить Windows 10 с флешки без жесткого диска, чтобы иметь постоянный доступ к личной информации и сети Интернет в любых ситуациях.

Создание флешки с Windows 10 встроенными средствами

В Windows 10 присутствует встроенная функция создания флешки с готовой ОС. Стоит отметить, что данный метод является самым неудобным и сложным из представленных, поэтому для корректного создания загрузочной флешки требуется точное следование всем шагам, указанным ниже.

Шаг 1. Находим образ Windows 10 на жестком диске и разархивируем его при помощи WinRAR или другого архиватора, поддерживающего работу с образами. Как правило, образ Windows носит расширение .iso.

Шаг 2. В извлеченной папке находим папку sources, где необходимо отыскать файл с именем install. Данный файл может иметь расширение .wim, или .esd.

Шаг 3. Следом за этим, нажимаем правой кнопкой мыши по кнопке «Пуск» и находим пункт «Выполнить».

Шаг 4. В открывшемся окне необходимо ввести команду cmd и подтвердить действие кнопкой ОК.

Шаг 5. Далее необходимо ввести команду diskpart для открытия средства работы с жесткими дисками и другими накопителями. Подтверждаем действие нажатием кнопки Enter.

Шаг 6. Теперь необходимо узнать имя (нумерацию) уже вставленной флешки. Для этого вводим команду disk list и подтверждаем действие нажатием Enter. Флешку можно определить по ее размеру. В нашем случае накопителю было присвоено название «Диск 1».

Шаг 7. Вводим команду select disk 1 (вместо единицы нужно ввести то число, которое было присвоено флешке системой).

Шаг 8. Очищаем выбранный накопитель при помощи команды clean, которую необходимо подтвердить нажатием кнопки Enter. Важно: все данные с флешки будут удалены.

Шаг 9. Создаем для флешки правильную файловую систему командами create partition primary, затем Enter. После чего вводим format fs=ntfs quick и подтверждаем действие Enter.

Шаг 10. Теперь необходимо подтвердить все изменения командой active и кнопкой Enter. Команда exit и Enter завершат работу с утилитой diskpart.

В данный момент флешка готова к записи образа Windows 10.

Чтобы начать запись, необходимо открыть командную строку и ввести следующее: dism /Apply-Image /imagefile:расположение_install.wim /index:1 /ApplyDir:E:, где Е – это флешка. Подтверждаем действие нажатием Enter и вводим bcdboot.exe E:Windows /s E: /f all, где Е – флеш накопитель. Подтверждаем действие Enter и ждем, пока на флешку будет произведена запись образа.

Загрузка операционной системы с флешки

По завершению записи можно попробовать произвести загрузку ОС с флешки. Это легко сделать, если во время перезагрузки компьютера нажать клавишу F12 и выбрать в меню Boot необходимый накопитель, с которого будет производится загрузка в первую очередь. Также приоритет загрузки можно выбрать прямо в BIOS. Меню загрузки, как правило, находится во вкладке Boot.

Одним из важных требований для корректной загрузки Windows 10 с флешки является режим Legacy, в который необходимо перейти с режима UEFI.

Вышеперечисленные действия необходимо выполнять и для следующих вариантов создания флешки с Windows 10.

Создание флешки с Windows 10 при помощи стороннего ПО

В данный момент существует большое количество стороннего ПО, при помощи которого можно быстро создать загрузочную флешку, не прибегая к использованию командной строки. С основными утилитами для создания загрузочных флешек мы ознакомимся ниже.

WinToUSB

Бесплатная программа WinToUSB позволяет быстро и легко выполнить создание загрузочной флешки с Windows 10. Для этого необходимо:

Шаг 1. Скачать бесплатную версию ПО с официального сайта производителя и провести установку.

Шаг 2. Открыть программу и в первой строке выбрать путь к файлу образа Windows 10.Подтвердить действие кнопкой Далее

Шаг 3. Выбираем необходимую версию операционной системы из списка представленных и нажимаем кнопку «Далее».

Шаг 4. Выбираем место для создания загрузочного диска и нажимаем далее. После чего необходимо выбрать режим установки VHDX и установить размер виртуального физического диска 14 Гб.

После этого начнется процесс создания загрузочной флешки с портативной Windows 10. По его завершению можно будет приступать к загрузке.

Rufus

Другой удобной утилитой по созданию загрузочных флешек является бесплатная программа Rufus, которую также можно скачать на официальном сайте производителя. Мы рекомендуем скачивать более старые версии программы, поскольку в них присутствует возможность создания флешки с готовой к использованию Windows. Для примера был выбран билд программы 2.3.7.

Шаг 1. Открываем скачанную программу, выбираем необходимую флешку, после чего кликаем ЛКМ по иконке с дисководом. Здесь необходимо указать путь к файлу образа.

Шаг 2. Устанавливаем значения файловой системы и других настроек, как на скриншоте ниже, после чего ставим отметку возле пункта Windows to Go.

После этого достаточно нажать кнопку «Старт» и дождаться завершения загрузки.

Флешка готова к использованию

Стоит отметить, программа Rufus имеет широкий функционал, и с ее помощью можно подготовить накопитель для установки widnows 10 с флешки.

Помимо вышеперечисленных программ, существует еще множество удобных утилит, где процесс установки и создания флешки выглядит аналогичным образом.

Возможные проблемы и их решение

В данной статье мы рассмотрели несколько способов создания флешки с портативной версией Windows 10. Важно! Для корректной работы системы необходима быстрая флешка, которая способна справляться с большим объемом передачи данных. Скорость работы портативной системы будет напрямую зависеть от скорости работы внешнего носителя. Вышеперечисленные способы отлично подойдут для создания портативной версии ОС на внешнем жестком диске.

Часто задаваемые вопросы

Это сильно зависит от емкости вашего жесткого диска и производительности вашего компьютера. В основном, большинство операций восстановления жесткого диска можно выполнить примерно за 3-12 часов для жесткого диска объемом 1 ТБ в обычных условиях.

Если файл не открывается, это означает, что файл был поврежден или испорчен до восстановления.

Используйте функцию «Предварительного просмотра» для оценки качества восстанавливаемого файла.

Когда вы пытаетесь получить доступ к диску, то получаете сообщение диск «X: не доступен». или «Вам нужно отформатировать раздел на диске X:», структура каталога вашего диска может быть повреждена. В большинстве случаев данные, вероятно, все еще остаются доступными. Просто запустите программу для восстановления данных и отсканируйте нужный раздел, чтобы вернуть их.

Пожалуйста, используйте бесплатные версии программ, с которыми вы можете проанализировать носитель и просмотреть файлы, доступные для восстановления.

Сохранить их можно после регистрации программы – повторное сканирование для этого не потребуется.

Один комментарий на Запуск Windows 10 с флешки без жесткого диска

Привет!
Очень интересен вариант установки встроенными средствами Windows 10.
С 10-ой получается нормально — все работает!
А вот 7-ку, тем же образом сделал — падает на первых секундах загрузки с флэшки…
В чем здесь может быть дело?
Спасибо!

http://masters.donntu.org/2016/fknt/skiba/ind/index.htm
http://recovery-software.ru/blog/how-to-launch-windows-using-usb-flash-drive-guide.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *