解锁硬盘限制！50块钱的中兴CT321G2小主机用ipxe无盘启动windows

先说原因，在家里用apple tv串流到电脑上玩游戏，发现蓝牙连接手柄没有震动功能，手柄直连电脑是可以震动功能的，玩地平线时试过那个手柄震动功能之后，就再也回不去了，于是想找个便宜的方案曲线救国，海鲜市场50块钱淘了这个小主机，x86/64构架，只有2g内存和4g硬盘，可玩性不高，但是cpu跟j1900差不多，usb口也很丰富，4个USB2.0+2个USB3.0接口，完全可以做书房电脑主机的usb延伸，顺便还可以跑点小程序也是没问题的。

找了个usb串流软件只能在windows下用，所以我准备装一个windows，但是4G硬盘存储太拉跨，装windows是完全不够用，也考虑过windows to go安装到u盘里，而windows to go对u盘的要求挺高，最便宜的价格都要100多了，已经超出了小主机的价格，完全无法接受，所以想到了用iscsi无盘启动的方式，经过几天的折腾，最终完美启动。

要准备的文件

1.wimboot:用来启动windows pe

2.ipxe:这个要自己编译，因为要嵌入自己的脚本

3.windows镜像

4.u盘：用rufus等工具把windows镜像写入u盘。如果不想用u盘也可以把镜像挂载到群晖共享文件夹，在windowspe里用net use命令挂载镜像所在的文件夹，执行setup.exe启动，这里为了省事直接用了u盘。

需要的文件可以自己下载编译，也可以用我编译好的版本和镜像，但是注意6111端口号要和我的一样。

（wimboot、编译好的ipxe、windows镜像、我写的ipxe启动脚本）的下载链接:

https://pan.baidu.com/s/1Lb69OU13pGFt-ff78TSGpA?pwd=1234 提取码: 1234

https://url95.ctfile.com/d/44827295-61067476-560716?p=4681 (访问密码: 4681)

0 遇到的坑

0.0 windows的版本

唯一能成功安装的windows版本是windows 1607，在这之前之后的版本都不行，不要问我怎么知道的😭。

本来想讨巧在其他电脑上直接把windows装到iscsi硬盘直接给小主机使用，但是发现用DISM命令直接从windows镜像提取文件再写入iscsi硬盘的方式在网启的时候会报错（ inaccessible boot device）。

后来直接用U盘安装发现错误一样，最终确定是镜像的问题，下次折腾再试试DISM命令直接写入ISCSI硬盘。

0.1 群晖的iscsi格式：

我在群晖部署的iscsi硬盘是一个target映射一个lun：

sanboot iscsi:${next-server}::::iqn.2000-01.com.synology:diskstation.Target-win10

这种死活连接不上，这种::::冒号之间不填都是默认值，第三个冒号后面是LUN的编号，看网上的文章在使用sanboot命令时都是用的默认值，但是经过我的试验使用把LUN的编号改成1才启动成功

sanboot iscsi:${next-server}:::1:iqn.2000-01.com.synology:diskstation.Target-win10

这里第三个冒号后面的是LUN ID，如果不填默认是0，看来群晖的LUN映射编号是从1开始的。

0.2 群晖iscsi初次登录的权限问题

如果群晖的iscsi target设置了权限的话，在第一次执行sanboot时会连接失败（can not open SAN device）,这个要在群晖SAN管理器中的iscsi target页面等待小主机执行sanboot，执行sanboot后在群晖的san manager的iscsi页面会看到连接过来的客户端IP，这个时候点括号里的create new host，然后给这个客户端设置LUN的可读写权限，再次重启小主机进行引导就能连接成功了。

0.3 ipxe的编译

如果使用我编译好的ipxe就不用看了，要自己编译的话，首先要开个ubuntu虚拟机或者ubuntu docker环境来编译，在macos、windows下是编译不了的，或者说要配置复杂的交叉编译命令，最好还是开个虚拟机方便一点。关于编译命令，官网上说的编译依赖有点过时，经过试验我安装了如下依赖：

sudo apt install git sudo apt install git-core #不装这个编译时会出现文件找不到 sudo apt install liblzma-dev #不装会出现lzma.h错误 sudo apt install gcc sudo apt install make sudo apt install mtools #DOS命令模拟器 sudo apt install mkisofs #不生成ISO不需要 sudo apt install syslinux #不生成ISO不需要

在src目录下建立一个链式脚本chain.ipxe，内容如下：

#!ipxe dhcp chain http://${next-server}:6111/boot.ipxe

${next-server}:6111是我在群晖webstation上放的更完整的引导脚本，${next-server}变量是dhcp服务器返回的下一个服务器的地址，这个在 配置软路由 章节会提到如何设置，现在开始编译：

cd src make clean make bin-x86_64-efi/ipxe.efi EMBED=chain.ipxe mkdir -p myipxe/64 cp bin-x86_64-efi/ipxe.efi myipxe/64

到src/myipxe/64目录下找到ipxe.efi,拷贝到群晖websation的目录下，用浏览器确保http://群晖ip:6111/ipxe.efi可以正常访问。

这个时候小主机使用网络引导时就可以使用ipxe执行http://群晖ip:61111/boot.ipxe中的命令了。

0.4 网口问题

这个主机的网卡是realtek 8168，速率是10/100/1000Mbps自适应的，进入系统后网络接口显示的是100Mbps，折腾后发现是网线问题，换了根网线后，协商速率变成1000Mbps了，不过内网librespeed跑了下，最大只能跑满500Mbps左右，只能跑一半的速度，一般来说也够了。

1 安装步骤

1.0 网络引导流程图

先看完整pxe网络引导流程图：

1.0 BIOS选项设置

0.BIOS的密码：zte-ct
1.BIOS启动顺序改为网络优先
2.IDE配置修改为IDE->AHCI,原先是AMDAHCI
3.启动类型改为uefi启动或者dual boot type
4.pxe boot capability改为uefi:ipv4

ps:如果bios改坏了变砖，可以把机子拆开把电池扣下来放电就还原回去了～

1.1 配置软路由

首先要配置软路由的dhcp服务器，让dhcp服务器告诉网卡tftp服务器的地址和要获取的引导文件名字，我的软路由系统是iStoreOS（基于openwrt），在网络->DHCP/DNS->PXE/TFTP设置，添加ipxe的信息：

填入群晖的ip地址，名称，和引导固件的文件名：

填这个的目的是让dhcp服务器告诉网卡下一步到哪里里去下载引导文件。

其他软路由类似，一些硬路由也有这个功能，如果没有的话，替代方案是关闭路由器上的DHCP服务，并打开群晖的DHCP服务，用群晖来实现给内网提供ip地址服务。
注意如果要用群晖的dhcp服务，就必须关闭路由器上的dhcp服务，因为整个内网只能有一个dhcp服务器，如果有多个dhcp服务会造成内网ip地址混乱。

1.2 在群晖上配置tftp服务

如果软路由支持开启tftp服务也可以将引导固件放在软路由上，但是为了方便我将文件都统一存放在群晖上方便管理。

打开群晖页面，在控制面板->文件服务->高级设置->tftp，勾上启用tftp服务，并设置根文件夹：

然后把ipxe.efi放到/web/tftp目录下（见前面的编译方法）。
前面提到ipxe.efi内嵌了自己写的脚本，脚本中用chain命令链式启动了一个新的脚本：

chain http://${next-server}:6111/boot.ipxe

为什么要这样做呢？因为将引导脚本内嵌到ipxe.efi中的，不方便修改，所以内嵌脚本中直接链式启动一个新的脚本灵活一点。另外前面有提到我发现ipxe.efi启动时似乎会隐式执行autoexec.ipxe脚本，但是我在官网上没有找到使用说明，就没继续折腾了，后面的朋友可以试试这个方法，如果行得通可以省去ipxe.efi的编译过程，直接使用官网release原版。

1.3 在群晖web station服务上建立一个http服务，端口号设置为脚本里的6111

群晖上打开Web Station->网页服务，选择本机脚本语言网站:

image.png

名称描述随便填，目录选择web/www，自己要在相应位置创建目录：

image.png

image.png

然后在网络门户新增一个门户：

image.png

在web/www/目录下随便放个文件用http协议访问下，能读取到就没问题了。

1.4 制作windows pe(windows预执行环境)

这一步的目的是为了能进入windows安装程序的命令行界面启动U盘上的windows镜像，但不是真的要使用这些文件来安装windows。所以我做了个最简单的windows pe。
挂载windows镜像，把以下文件按对应目录的方式拷贝到群晖的6111端口的web服务根目录中：

boot/bcd boot/bcd.sdi sources/boot.wim

在把前面下载的wimboot也放到目录中，最终web服务根目录如下：

wimboot boot/bcd boot/bcd.sdi sources/boot.wim

到这里一个最最最简单的可以用ipxe启动的pe预安装环境就配置好了。

1.5 boot.ipxe启动脚本

我从网上找了些脚本，做了修改，只实现了两个功能，从iscsi磁盘引导，和进入前面制作好的windows pe环境，内容如下：

#!ipxe #下面这个3000是菜单等待时间代表3秒， set menu-timeout 3000 set menu-default WINDOWS isset ${ip} || dhcp set initiator-iqn iqn.${product}:${mac:hexhyp} :start menu iPXE Boot Menu item --gap -- --------------------------------- WIN -------------------------------- item WINDOWS BOOT WINDOWS(ISCSI) item --gap -- ---------------------------- Advanced options ------------------------ item --key p pe PE system -- p item --key s shell shell -- s item --key r reboot reboot computer -- r item --key x exit Exit iPXE and continue BIOS boot -- x item --gap -- item --gap -- ------------------------------- systeminfo --------------------------- item --gap -- DHCP Server: ${dhcp-server} item --gap -- IP: ${ip} item --gap -- MAC: ${mac} item --gap -- netmask: ${netmask} item --gap -- Gateway: ${gateway} item --gap -- DNS: ${dns} item --gap -- UUID: ${uuid} item --gap -- initiator-iqn: ${initiator-iqn} choose --timeout ${menu-timeout} --default ${menu-default} selected goto ${selected} :reboot reboot :exit exit :shell shell goto start :WINDOWS chain /mac/${mac:hexhyp} || goto install :pe sanhook iscsi:${next-server}:::1:iqn.2000-01.com.synology:diskstation.Target-win10 || goto shell kernel wimboot initrd http://${next-server}:6111/boot/bcd BCD initrd http://${next-server}:6111/boot/boot.sdi boot.sdi initrd http://${next-server}:6111/sources/boot.wim boot.wim boot

把boot.ipxe放到web根目录下，然后就小主机就可以开机了。

1.6 安装windows

先把安装u盘插到usb口，开机后最终会执行boot.ipxe，就可以看到一个菜单项，第一次要选择第二项：PE System菜单,进入pe环境，注意这个pe环境不像网上的windows pe系统那么完整，它本质上只能进入windows安装界面的第一步，如果真的点install会失败（因为文件不全），我只是用它来进入命令行界面（选择repair computer->trouble shooting，找到命令行选项）：

image.png

把前面提到的windows镜像用rufus写到u盘里后插入u盘，在命令行中用dir的方式切换到u盘的目录，dir c:,dir d:这样一个一个的试，然后cd /d c: 切换过去，执行setup.exe就可以直接启动u盘上的安装程序了。

1.7 直接启动iscsi磁盘上的windows

我的boot.ipxe脚本启动windows是按照mac地址来启动不同的iscsi磁盘，
要在web根目录下的创建一个文件/mac/xx-xx-xx-xx-xx-xx这也是一个引导脚本，内容如下：

#!ipxe set keep-san 1 sanboot iscsi:${next-server}:::1:iqn.2000-01.com.synology:diskstation.Target-win10 boot

我是为了方便一个脚本引导多台主机这样写的，如果不需要网络引导多台电脑的话，可以把这几行代码直接写到boot.ipxe中，修改如下：

:WINDOWS set keep-san 1 sanboot iscsi:${next-server}:::1:iqn.2000-01.com.synology:diskstation.Target-win10 boot

到这里，启动的时候选择BOOT WINDOWS(ISCSI)菜单，就可以直接进入windows界面了。

最终效果图

刚安装完成时CPU几乎满载，原版windows装好后会运行一堆有得没得的程序，等一段时间后自然会降下来，最好还是找几个windows优化工具关闭一些不需要的服务。

image.png

装好后马上关闭系统的虚拟内存，因为如果通过无盘启动windows的话，虚拟内存的页面文件是建立在群晖iscsi硬盘上的，多多少少会影响运行速度。

image.png

这小主机能装windows，50块钱的价格就值回来了，你也可以装个linux跑点小服务啥的，其他玩法大家就自由发挥了～

作者声明本文无利益相关，欢迎值友理性交流，和谐讨论～