DRBL
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Introduzione
L'osservatorio Tecnologico si è occupato in passato e si occupa tuttora di soluzioni software che utilizzano PC privi di disco fisso per l'avvio dalla rete.
Questo paradigma è stato adottato per riutilizzare dei PC obsoleti come thin client nella realizzazione di una rete di terminali nei progetti F3S e GROSS.
Il software utilizzato per la realizzazione della rete di terminali era quello fornito dal progetto LTSP.
LTSP non è l'unica soluzione per realizzare una rete con PC privi di hard disk che si avviano dalla rete.
Si ricorda la distribuzione Tinstation, che prevede anch'essa l'utilizzo di thin client.
QUesta pagina è dedicata invece ad un'altra soluzione denominata DRBL (Diskless Remote Boot in Linux).
Si differenzia rispetto alle altre perché utilizza le risorse di calcolo dei terminali, riferendosi al server per l'autenticazione e per la condivisione in rete di gran parte del file system.
È un applicativo server, che permette di realizzare una rete di PC GNU/Linux utilizzando come stazioni di lavoro dei terminali privi di software che, attraverso l'uso di un dispositivo di boot (adattatore di rete con PXE, floppy, CD di boot si connettono al server su cui è presente DRBL (Diskless Remote Boot in Linux) per ottenere il sistema operativo locale.
A differenza di LTSP, in cui ogni client ottiene una sessione grafica dal server, per cui non dispone di una propria identità, in DRBL ogni terminale è identificato da un proprio indirizzo IP, che puà eventualmente essere pubblico.
Funzionalità
DRBL non fornisce solo la possibilità di avviare tramite la rete dei PC primi di hard disk, ma fornisce anche altri servizi, alcuni dei quali anche su più PC contemporaneamente (multicast):
- backup e ripristino completo del disco fisso o di una partizione
- installazione da rete sul disco fisso del PC di una distribuzione GNU/Linux (Debian, Ubuntu, OpenSuse, Centos, Mandriva, Fedora, Scientific)
- possibilità di avviare dai terminali, oltre la distribuzione GNU/Linux presente sul server, anche delle mini distribuzioni (DSL, PuppyLinux, INSERT, o PLD)
e Freedos, un clone open source del DOS.
Per utilizzarle è necessario configurare sul server il codice di boot dei client attraverso un wizard testuale.
Poiché i terminali interagiscono con il server DRBL avviandosi dalla rete, i sistemi operativi eventualmente presenti sull'hard disk non sono coinvolti e possono convivere senza interferire.
Ovviamente il disco fisso subisce modifiche nel caso di utilizzo della procedura di ripristino di un backup o di installazione di una distribuzione GNU/Linux.
Backup
Una procedura completamente automatizzata che fa uso di tool liberi (ntfsclone, partimage, dd, ...) permette di effettuare un backup/ripristino del disco fisso o di singole partizioni dei terminali singolarmente (unicast) o in parallelo (multicast, solo il ripristino).
In particolare, la modalità multicast è molto efficiente perchè permette di utilizzare una sola immagine per effettuare il ripristino di un intero laboratorio in parallelo, con conseguente risparmio di tempo e spazio su disco.
Questa operazione è possibile anche per sistemi operativi Windows utilizzando l'estensione DRBL-winRoll che personalizza alcuni parametri (nome host, gruppo di lavoro, SID) per differenziare l'installazione sui vari PC.
Installazione da rete
Se si desidera installare sul disco fisso di un terminale una distro GNU/Linux, DRBL è comunque utile in quanto consente, sempre utilizzando un floppy/CD di boot, di effettuare l'installazione attraverso la rete.
Sono disponibili diverse distribuzioni GNU/Linux: Debian, Ubuntu, OpenSuse, CentOS, Mandriva, Fedora, Scientific.
Questo semplifica notevolmente il lavoro di un amministratore di sistema, che evita l'impiego di CD di installazione.
Utilizzo come workstation
In questa modalità è possibile utilizzare i terminali come workstation anche in assenza di disco fisso. Sarà il server a distribuire sistema operativo, applicazioni e configurazioni ai client.
L'autenticazione è centralizzata e gran parte del file system tra cui i dati degli utenti è condiviso, per cui da qualsiasi postazione si accede ai propri dati ed alle proprie configurazioni.
Quest'ultima possibilità potrebbe sembrare identica a quanto fanno altri software come LTSP, in realtà c'è una differenza sostanziale.
LTSP carica dalla rete sul terminale un sistema minimale con il quale poi si collega attraverso una sessione grafica al server. Pertanto il terminale svolge una funzione di thin client e lavora da remoto sul server.
DRBL utilizza un approccio diverso; scarica dal server il kernel ed utilizza per quasi tutto il file system le stesse directory memorizzate sul server, fornendo comunque attraverso la rete le directory rimanenti personalizzate per la singola workstation (eg /etc/e var).
È possibile utilizzare quest'ultimo gruppo di directory in comune con gl altri client, oppure mantenerle separate per personalizzare il comportamento del sistema.
In questo modo i vari PC sono sostanzialmente indipendenti, anche se tutti i client condividono il software utilizzato (quello presente sul server), le directory degli utenti e l'autenticazione degli utenti ottenuta attraverso l'implementazione di un dominio NIS.
Lo scotto da pagare è che, a differenza di LTSP, richiede dei PC più prestanti in quanto si sfruttano le risorse di calcolo locali.
Per utilizzare l'interfaccia grafica bisogna prevedere almeno un Pentium IV 800 MHz con 256 MB di RAM per l'utilizzo di applicativi non troppo esigenti.
Rimangono alcuni vantaggi presenti anche nella soluzione con LTSP: al termine del boot si dispone di una distribuzione GNU/Linux completa riducendo notevolmente la manutenzione hardware (sui terminali manca l'hard disk, uno dei componenti più soggetti a guasti) e software (solo il server ha del software installato).
Sicurezza
Per garantire maggior sicurezza è possibile impostare una password per l'avvio dalla rete, in modo da permetterne l'uso solo all'amministratore di sistema.
Ciò previene problemi derivanti da un uso scorretto delle funzioni che agiscono sul disco fisso (ripristino di un backup e installazione di rete.
Inoltre ogni client è identificato tramite l'uso di chiavi crittografiche.
Come utilizzare DRBL
Il sito di DRBL contiene solo poche pagine di documentazione relative a installazione e gestione.
In realtà sono sufficienti, seguendo le istruzioni DRBL semplicemente funziona.
I terminali
I terminali non richiedono un disco fisso per installare il sistema operativo.
Serve solo un dispositivo da cui effettuare il boot, che può essere:
- una scheda di rete con PXE
- un floppy
- un CDROM
- il disco fisso se presente
Negli ultimi tre casi è necessario installare un piccolo software per il boot, come spiegato nella documentazione.
Dopodiché il terminale scaricherà quanto occorre dal server.
Utilizzo della banda di rete
Di per sé al server non sono richieste grandi risorse in quanto agisce solo come file server e per l'autenticazione.
Il collo di bottiglia è quindi la rete, che è utilizzata pesantemente.
Per evitare un calo di prestazioni non si dovrrebbero superare i dieci-dodici client che insistono sulla stessa scheda di rete.
Per superare il problema, DRBL consente di utilizzare per la comunicazione con i terminali più schede di rete sul server, creando per ognuna di esse una diversa sottorete IP.
Ogni scheda andrà collegata ad un diverso switch assieme ai terminali che dovrà servire.
Tramite un wizard testuale è possibile configurare il server DHCP, che fornisce la configurazione di rete ai client, perché risponda su ogni adattatore di rete solo ai terminali desiderati.
Questo ovviamente moltiplica la banda di rete disponibile tra i terminali ed il server, migliorando le prestazioni.
Comparazione con LTSP
Di seguito sono elencati vantaggi e svantaggi dell'utilizzo di DRBL come rete di terminali rispetto a LTSP.
Vantaggi:
- minori requisiti per il server
- indipendenza delle workstation, con possibilità di configurazioni individuali
- migliore gestione e utilizzo dei dispositivi locali
Svantaggi
- maggiore banda di rete richiesta
- maggiori requisiti peri terminali
- maggiore complicazione nella gestione (utilizzo di script)
