PXE-загрузка: устройство PXE в BIOS¶
PXE (Preboot Execution Environment) — стандарт сетевой загрузки компьютеров, разработанный в 1999 году компаниями Intel и Microsoft, позволяющий запускать операционную систему или служебные утилиты с удалённого сервера по локальной сети без использования локальных носителей. В настройках BIOS/UEFI многих материнских плат и серверов существует опция «PXE Device», «PXE ROM» или «Network Boot», которая включает или отключает встроенный PXE-клиент в сетевом адаптере. Понятие «pxe device enable» означает включение этой опции, то есть разрешение загрузки компьютера по сети через PXE-протокол.
¶Принцип работы
PXE-клиент встроен в прошивку сетевого адаптера (или в UEFI-модуль). При включённой опции PXE Device при старте компьютера прошивка инициализирует сетевой интерфейс и пытается получить конфигурацию по протоколам DHCP и TFTP. Процесс загрузки состоит из следующих этапов:
- DHCP-обмен. Клиент широковещательно отправляет DHCP DISCOVER с опцией PXE (клиентский идентификатор и указание на PXE-сервер). DHCP-сервер отвечает адресом IP, маской, шлюзом, именем сервера TFTP и загружаемым файлом (обычно
pxelinux.0,wdsnbp.comилиipxe.efi). - Загрузка загрузчика по TFTP. Клиент подключается к TFTP-серверу и скачивает небольшой загрузочный файл.
- Запуск загрузчика. Загрузчик (например, PXELINUX, WDS-клиент или iPXE) получает по сети конфигурацию и загружает ядро операционной системы или установщик.
¶Где включается PXE Device
Опция PXE Device находится в различных разделах прошивки в зависимости от производителя:
| Производитель | Типовая вложенность |
|---|---|
| Intel | Advanced → Network Stack → PXE Boot |
| ASUS | Advanced → Onboard Devices Configuration → Network Stack → PXE |
| Gigabyte | BIOS Features → Network Stack → PXE ROM |
| Supermicro | Advanced → PCI/PnP/Boot → PXE Device |
| Dell (серверы) | Integrated Devices → Network Interface Card → PXE Enable |
| HP (серверы) | System Options → Embedded Network Adapter → PXE Enable |
В современных UEFI-системах PXE-модуль может называться «Network Stack» или «PXE OpROM Policy». В старых Legacy BIOS — «Onboard LAN Boot ROM» или «PXE Boot ROM».
¶Зачем включать PXE Device
Включение PXE-загрузки необходимо в следующих сценариях:
- Массовая установка ОС. В корпоративной среде установка Windows через WDS (Windows Deployment Services) или Linux через Kickstart/Preseed выполняется по сети без физического доступа к машинам.
- Диспетчеризация и обслуживание. Утилиты диагностики, клонирование дисков (Clonezilla, FOG Project) и развёртывание образов запускаются с сервера.
- Дисковые станции (Diskless workstations). Компьютеры без жёстких дисков загружают рабочую среду по сети.
- Автоматизация развёртывания. В виртуализации и облаках PXE используется для автоматической установки гипервизоров и узлов кластера.
¶Ограничения и отключение
PXE Device по умолчанию часто отключён, поскольку расширяет время загрузки: прошивка инициализирует сетевой контроллер и ждёт ответа DHCP, что добавляет несколько секунд. Если PXE-сервера в сети нет, клиент после тайм-аута переходит к следующему загрузочному устройству в Boot Order.
Отключение PXE Device выполняется симметрично включению — установкой значения «Disabled» в соответствующем пункте BIOS/UEFI. В корпоративных системах управления (например, через Intel vPro или Dell OpenManage) PXE-режим может включаться и отключаться удалённо.
¶PXE и UEFI Secure Boot
В системах с включённым Secure Boot загрузка неподписанных PXE-загрузчиков блокируется. Для работы PXE с Secure Boot требуется загрузчик с действительной подписью Microsoft (например, штатный wdsmgfw.efi от Windows Deployment Services) или отключение Secure Boot.
¶Типичные проблемы
- Клиент не получает IP. Причина — отсутствие DHCP-сервера в VLAN или отсутствие опции PXE в ответе DHCP (опции 66 и 67).
- Зацикливание на PXE. Если PXE стоит первым в Boot Order, а загрузочный файл не найден, компьютер многократно перезапускает сетевую загрузку.
- Конфликт с встроенной видеокартой. На некоторых платах одновременное включение PXE ROM и интегрированного видеоядра вызывает конфликт памяти Option ROM.
Исторически PXE дополнялся расширениями: iBFT (iSCSI Boot Firmware Table) для загрузки с iSCSI-дисков, HTTP Boot в UEFI 2.5 для загрузки по HTTP и iSCSI. В современных серверных платформах PXE остаётся основным способом автоматизированного развёртывания ОС.
Источники:
- Intel Corporation. Preboot Execution Environment (PXE) Specification Version 2.1, 1999.
- UEFI Forum. UEFI Specification 2.10, Network Protocol.
- Microsoft Docs. Windows Deployment Services Overview.
- PXELINUX / Syslinux Project Documentation.