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■ 【ぷろじぇくと ぞうさん】 〜E-Bananaサーバ 構築日記〜

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第24日目:Coffee Break? 〜Sam社長からの贈り物(その2)〜

どうも、('A`)です。
関東の方では大雨が降ってあっちこっちで大変な状態になっているとニュースで知りました。
早く落ち着くと良いですね。
東京より札幌の方が気温が高いなんて、この時期では珍しいかな、と思います。
(4月8日14:00時点だと、札幌 14.5℃ 東京 11.5℃)


前回の日記でエース( ,_ノ` )y━・~~~が言っていた「pxeboot」というキーワードで検索したら
・・・どっさりと結果が出てきました。
CD-ROMを使わずに、ブートまでネットワークから行なう方法が。
(しかも結構「常識的」な事なのかも、、、('A`)知らなかったです。)

CD-ROMドライブやUSBポートがないマシンをブート・インストールするにはpxebootという
手法がある、との事です。
事典で調べてみると、PXEとは「Preboot eXecution Environment」といってIntel社で作られた
ネットワークブートに用いられる規格と説明が書かれています。
このPXEを利用するにはPXE対応のネットワークカードが搭載されている事が前提となります。
(最近のマシンではPXE対応のマザーボードやネットワークカードが多く搭載されています。)
あと該当のマシン(PXEからブートしたいマシン)でネットワークブートを有効化しておく事も
必要です。(この設定は該当マシンのBIOS画面で「First Boot Device」を「LAN」に選択する
事で実現できます。)

で、このPXEでは「PXEサーバ」なるものが必要になります。
このサーバは(1)DHCPサーバ、(2)NFSサーバ、(3)TFTPサーバから構成されます。
これらの3つのサーバについて以下に説明します。
(あ、でもいいのかな、こんな説明で・・・ちょっと自信無いです。)


(1)DHCPサーバ
 皆さんが使っているPC等でネットワークに接続する時に、ネットワーク接続するのに
 必要となる情報(例えばIPアドレスとかホスト名、使用するDNSサーバなど)を与える
 サーバを言います。
 DHCPとは「Dynamic Host Configuration Protocol(ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル)」
 という通信規約(簡単に言うと通信における約束事)です。

 よく使われているDHCPの機能を1つ挙げると「IPアドレスの変換」があります。
 (最近では家庭で使用されているルータにもこの機能が搭載されています。)
 通常プロバイダに接続すると、IPアドレスが1つ割り当てられます。
 (例えば 219.166.251.32 とか)
 ネットワーク外部とはこのアドレスを使って通信を行ないます。

 では同じネットワーク内に複数のPCとかが繋がっている場合に、各自がこのアドレスを
 「独占して使う」事はできません。
 もし各PCで「自分は219.166.251.32だっ!」と宣言すると、外部からは「誰が『本物の』
 219.166.251.32なんだ?」と混乱するからです。
 (判別する情報が外部にはないので、判らない訳です。)
 そこでDHCP(サーバ)が所属しているネットワーク内に接続されているPC群に
 「ネットワーク内だけで有効」で「一意となる」独自IPアドレスを付与します。
 (例えば 10.0.0.1、10.0.0.2、10.0.0.3 等)
 この時各PC固有の情報(例えばMACアドレス)と上の独自IPアドレスの一覧表を
 内部で作ります。

 DHCPを介しての通信はどの様におこなわれるのでしょう?
 例えば1番目のPC(独自IPアドレス:10.0.0.1、MACアドレス:aaaa)から外部に
 対して要求が出された場合、DHCPはプロバイダに要求を送る際にIPアドレス部分を
 10.0.0.1 -> 219.166.251.32 に変換します。
 と同時にアドレスの一覧表を引くための情報(例えばMACアドレス情報とか)を
 付け加えてから送信します。
 そしてプロバイダからの回答のメッセージが帰って来た時には、メッセージ中に
 入っているアドレスの一覧表を引くための情報から要求元のPCを割り出して、
 そのPCにメッセージを送ります。

 このDHCPの「IPアドレスの変換」の機能によって割り当てられたIPアドレスの
 個数以上の機器を接続し使用する事が可能となります。

[ひとりごと]
現在一般的に使用されているIPアドレス(IPv4)はいったいいくつあるのでしょう。
答えは42億9496万7296個です。
これはIPアドレス(IPv4)が32ビットで構成されているので、総数は2の32乗と
なります。
結構あるなあ、と('A`)は思ったりしますが、最近このIPアドレスが枯渇する
というニュースがよく流れる様になりました。
「なんで枯渇するのか」については色んな人が説明を書いていますが、
なんとなく判りづらいな、と感じます。
時間ができたら試しに調べてみて、('A`)なりにまとめようかと思います。
(あ、でも今は無理。これからpxebootの環境作らなきゃ・・・)


(2)NFSサーバ
 NFSとは「Network File System(ネットワークファイルシステム)」と言ってUNIX系システムで
 多く利用されるファイル共有システムを言います。
 NFSサーバとはネットワーク経由でファイル(データ)を外部へ提供するサーバです。
 ファイル(データ)の提供形態(読み出しだけ許可、書き込みも許可、など)や
 アクセス設定(どこからのアクセスを許可するか、とか)を指定できます。


(3)TFPTサーバ
 TFPTとは「Trivial File Transfer Protocol(トリビアルファイルトランスファープロトコル)」と
 言ってUDPを使って動作するデータを転送するためのプロトコルです。
 簡単なプロトコルを使っているので、ユーザー名やパスワードなどの認証が
 必要ないという特徴があります。
 またTFPTでは「コネクションレス・モード」で動作します。
 これはクライアントからデータ転送の要求が届くと、データをクライアントに
 送信するが、一般のFTPサーバの様にクライアントとの間で相互応答を行いません
 (データを送りつけるだけ送りつけたら終わり、という動きです。)


と長々と説明を書きましたが、これだとイメージが掴めないと思いますので、
恒例となりました('A`)作成の図を以下に載せます。
(あ、解説の内容が間違っていたら突っ込んで下さい。色々調べながら並行して
書いているので、、、)




図中の('A`)は今回ブート・インストール対象となるサーバです。
このサーバにはIPアドレスは設定されていません。MACアドレスのみです。

また図の向かって右側には
 ・DHCPサーバ (´・ω・`)
 ・TFTPサーバ J( 'ー`)し
 ・NFSサーバ (・∀・)
が同居しているサーバがあります。
またNFSサーバが管理している共用フォルダ内にはOSのブートローダー込みの
CDイメージ( `э´)が格納されています。

まず('A`)は電源が入るとBIOSで「First Boot Device」を「LAN」に設定されているので
図中の 1)の様にネットワークに対して「どこを尋ねたらいいの?」と聞きます。

するとDHCPサーバ (´・ω・`)がMACアドレスから「('A`)が訪ねてきた」事を検知し
図中の 2)の様に('A`)に対してこのネットワーク内で有効なIPアドレスを発行します。
(と同時に('A`)に対して次に尋ねる場所を伝えます。)

('A`)は発行されたIPアドレスで相手サーバと通信できる状況になります。
また次に尋ねる場所を教えてもらったので、図中の 3)の様に問い合わせします。

すると図中の 4)の様にTFTPサーバ J( 'ー`)しが('A`)からの問い合わせを受け取ります。
問い合わせを受けるとTFTPサーバ J( 'ー`)しはNFSサーバ (・∀・)に共用ファイルが
送れる状態であるか図中の 5)の様に確認します。
図中の 6)の様にNFSサーバ (・∀・)からOKの返事を貰うとTFTPサーバ J( 'ー`)しは
共用フォルダ内のCDイメージ( `э´)を('A`)に送り付けます。

('A`)のところにCDイメージ( `э´)が届くと、一緒に送られてきたブートローダーが
図中の 7)の様に動き始め、OSが起動し始めます。


うーん、各サーバ(アプリケーション)の動きはこんな感じかな。。。
では実際に社内に設置しているサーバに必要なパッケージを入れてインストール
環境を環境を構築しよう。
・・・と思ったら他にも色々な「小物」が必要になって、会社の隅っこにある
クリアボックス(物入れです)を片っ端から漁っています。
あれ、どこに入ってたかなあ・・・(泣

実際の環境構築とその結果については次回ご報告します。
それでは、また


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