企鵝龍 (DRBL)/ 再生龍 (Clonezilla) 簡介與應用 http://drbl.nchc.org.tw, http://drbl.sourceforge.net http://clonezilla.nchc.org.tw, http://clonezilla.org 孫振凱 ceasar_at_nchc_org_tw 國家高速網路與計算中心 自由軟體實驗室 National Center for High-Performance Computing (NCHC) Free Software Lab
Outline 自由軟體與資訊教育 Free Software and Computer Education 企鵝龍 / 再生龍簡介 Introduction to DRBL/Clonezilla About DRBL/Clonezilla Users in Taiwan and Worldwide Related Activities Success Stories 示範 Demonstration DRBL SE Clonezilla SE/Live
自由軟體與資訊教育 3
降低資訊教育管理成本 需要 化繁為簡 的解決方 案 人力 時間成本高 教師 1 人維護管理多組設備 教學同時分派或收集作業 設備維護成本高 需分別處理設定 ( 每班約 40 台) 如 電腦中毒 環境設定 一般國內小學的電腦教室 系統操作問題 開關機 備份還原等 4
平衡商業獨家軟體與知識教育 知識和軟體都需要讓孩子 帶著走 商業獨家軟體授權高成本 在校學習 也需回家複習 學校每台 ( 平均 ) 約 6 千至 1 萬 學生家用 ( 平均 ) 約 1 至 2 萬 知識與法治的學習 教育知識 也需教育尊重尊重智 財權觀念 5
自由軟體 (Free Software) 站在巨人的肩膀上 是自由軟體發展 的理念 其靈活 可自由複製 分享 的價值 將有效解決資訊教育的管理 成本及商業軟體高成本負擔的問題 四大自由 使用 複製 修改 再散佈 Freedom to Use, Copy, Modify and Distribute (UCMD) 6
純自由軟體的電腦 編輯簡報 聽音樂 播放多媒體 網路即時 通訊 還可以同時執行很多工作 7
NCHC 發展與推廣自由軟體的背景 2002 年 5 月 NCHC 在立法院公聽會提出國家型開放 原始碼計畫的構想 計畫雖未成立 但我們秉持 理念 自由 經費 鼓勵創新 培植本土軟體資訊人材 建立資訊工業自主實力 節省政府支出 每年省下二十億以上 促進資料交換格式開放 確保資訊自由 8
Free Software Lab 國網中心自由軟體實驗室以 自由軟體 (Free Sotware)/ 開放原始 碼軟體 (Open Source Software) 叢集計算 (Cluster Computing) 之經 驗進行相關開發 遠程目標 打造自由軟體智慧型教室 Software Smart Classroom(FSSC) DRBL, Clonezilla, DRBL-winroll, Tux2live, Partclone Multicast VNC/Access Grid, E-learning Cluster Computing Grid Computing Cloud Computing 9
國網中心自由軟體開發 再生龍 Clonezilla 企鵝龍 DRBL 適用完整系統備份 裸機 還原或災難復原 (Diskless Remote Boot in Linux) 適合將整個電腦教室轉換 成純自由軟體環境 是自由 不僅是免費 使用 複製 修改與再散播軟體的自由 免費是附加價值 人人皆可自由享用 10
DRBL 與 Clonezilla 開發大事紀 2002/05 商業軟體聯盟大規模掃蕩盜版 2002/06/17 輔仁大學毛慶禎教授在福營國中 主持 會診 LTSP 會議 NCHC 在該會議中第一 次提出 DRBL 的想法 2002/06/20 DRBL 雛形完成 2002/07/15 新店大豐國小研習 DRBL 第一次上 線面對使用者測試 2004/01/01 Clonezilla (OCS 的程式名稱 ) 雛形 問世 Clonezilla 正式整合到 DRBL 中 2005/11/28 發行整合版本 一個版本適用所有 支援的 GNU/Linux 套件 11
DRBL 與 Clonezilla 開發大事紀 ( 續 ) 2006/05/08 新增 DRBL Single System Image (SSI) 與 Clonezilla box 模式 這些模式 理論 上 server 一張網卡可以支援 253 台 client 2007/03/14 首次發行 Clonezilla live 2007/12/04 DRBL 榮獲在法國所舉辦的第四屆國 際自由軟體比賽 " 公部門 " 類別 (public sector software) 的第一名 2008/07/15 DRBL 與 Clonezilla 榮獲國家實驗研 究院 科技貢獻獎技術發展類玉山獎 ( 第一名 ) 2009/03/11 DRBL 與 Clonezilla 榮獲 2008 年行 政院傑出科技貢獻獎 12
企鵝龍 (DRBL) 與 再生龍 (Clonezilla) 13
DRBL 與 Clonezilla Diskless Remote Boot in Linux (DRBL) 提供一個無 碟或是硬碟上無系統的環境 不同於 LTSP (Linux Terminal Server Project), DRBL 使用分散式的硬體資源 所以用戶端可以充份的使 用所有的硬體 可與用戶端硬碟中的作業系統共存 用戶端電腦隨插即用 (plug-and-play) Clonezilla 是硬碟資料複製的工具, 類似 Symantec Ghost Rembo True Image 支援點播 (unicast) 或是群播 (multicast) 複製 DRBL: 基本上無碟環境使用, GNU/Linux 專用 Clonezilla: 有硬碟環境使用, 安裝在 GNU/Linux, 可 以佈署 Linux/ 微軟 Windows/Mac OS(Intel base) 14
DRBL Ideal 網路是便宜的 人的時間是昂貴的 簡單來說就是... 用網路線取代硬碟排線 所有學生的電腦都透過網路連接到一台伺服器主機 Diskfull PC = + Diskless PC + Server image source: www.mren.com.tw 15
DRBL & LTSP DRBL project was started in 2002 for PC cluster, at that time LTSP does not support 'fat client' mode What's the differences: DRBL: Distributed Resource <-> LTSP: Centralized Resource DRBL: Powerful Client <-> LTSP: Thin Client DRBL allows 3D gaming and video playback in the client DRBL is suitable for HPC (high-performance computing), cluster computing Either diskless, systemless, or diskfull (by Clonezilla SE) 16
DRBL(Diskless Remote Boot in Linux) pxe/etherboot + nfs + nis - 站在巨人的肩膀上 起源 PC Cluster -> 自由軟體電腦教室需求 1. 支援多元化的電腦教學 - Linux 與微軟 Windows 可 同時並存 DRBL 環境下 OS 存在 server 端 client 端的作業系 統可保留 2. 簡化管理工作 所有的服務集中在 server 管理 減少檢視每台 client 軟體的困擾 作業系統與軟體只需要在 server 上安裝一遍即可 3. 硬體與安裝雖簡化 軟體卻完整 軟體和逐一安裝的機器一樣 沒有任何偷工減料 17
DRBL Framework switch server DHCP IP TFTP kernel NFS NIS file system account pxe/etherboot client nodes pxe/etherboot 192.168.0.1 172.16.100.10 boot boot /, /usr, /home... user login /, /usr, /home... user login 18
DRBL 網路拓樸 public/private IP address NIC 1 server NIC 2 private IP switch 1 node001 ~ node013 NIC 4 NIC 3 private IP switch 2 node014 ~ private IP switch 3 node027 node028 ~ node040 19
DRBL 的建議規格 以下所列的規格僅供參考 採購時可依據經費與當時最佳 的設備來採購 中央政府各機關 學校委託的中央信託局 集中採購案中有符合使用的設備 高效能計算 (HPC) 的需求是永無止境的 伺服器 最低規格 :CPU 300 MHz 記憶體 128 MB 100Mbps 網路卡 若是新 購電腦的話建議直接買有支援網路開機 (PXE) 的網卡或是內建 PXE 功 能網卡的主機板 網路連接設備 建議規格 :CPU 2.6 GHz 記憶體 1 GB Gigabits 網路卡 4 張 客戶端 最低規格 :CPU 450 MHz 記憶體 256 MB fast ethernet(100mbps) 網路卡多張 最低需求 :100Mbps 的交換器 建議規格 : 以 40 人的電腦教室為例 兩台 24 埠 100Mbps 的交換器 每台上面另外個別有 2 個 Gigabits ports 20
DRBL 模式之優點 解省經費 Saves Money 用戶端不需要配置硬碟 完全基於自由軟體 - 四大自由 解省時間 Saves Time 所有應用程式僅需要安裝於一台伺服器 集中管理 用戶端機器能自動接受來自主機命令 如 ( 重 ) 開 關機 複製 / 刪除檔案... 容易管理 使用 沒硬碟損壞 / 維修問題 用戶端電腦隨插即用 ( plug-and-play) 計算資源更多元 相容異質平台 GNU/Linux & MS Windows 並存 21
DRBL How to http://drbl.nchc.org.tw, http://drbl.sf.net 標準 GNU/Linux 套件 i386/x86-64 platform 小型 GNU/Linux 套件 DSL, PuppyLinux, INSERT, PLD, GeeXbox 4 大安裝步驟 Debian, Ubuntu, B2D, RedHat, Fedora, Mandriva, CentOS, OpenSuSE, SuSE 安裝 GNU/Linux 安裝 DRBL 程式 設定伺服器 設定用戶端 22
Bare Metal Backup and Restore Bare metal restore -> A technique in the field of data recovery and restoration where the backed-up data is available in a form which allows one to restore a computer system from "bare metal (i.e. without any requirements as to previously installed software or operating systems). Wikipedia Image-based backup & restore is different from file-based (e.g. 'cp', 'tar', 'rsync'...) 23
再生龍 Clonezilla Free (GPL) Software Clonezilla [OCS (Opensource Clone System)] Clonezilla 是一完整的硬碟資料複製的工具 類似 Symantec Ghost 或是 Rembo (Save/restore partitions and entire disks) 整合 partclone(http://partclone.org/),partimage ( http://www.partimage.org), ntfsclone 與 udpcast ( http://udpcast.linux.lu/) 用於裸機還原 (Bare Metal Backup/Restore) 不同於 與以檔案為基礎的備份方式 差異備份 還原卡模式 (Real-time restore) 使用模式 Server Edition(SE) & Live Edition Multicast supported in Clonezilla Server Edition (SE) 24
再生龍 Clonezilla ( 續 ) 支援作業系統 / 檔案系統 GNU/Linux, MS Windows, Mac OS X(Intel Base) File system: ext2/3/4, xfs, jfs, Reiserfs,Reiser4; ntfs, fat; hfs+ Linux Logical Volume Manager 2 (LVM2) stackable block device is supported If file system is supported, only the used blocks in the HD are saved and restored. For unsupported file systems, sector-to-sector copying is done via dd. 以 NCHC PC 教室為例 41 台 clients clone 3.5 GB 的 Windows XP 環境 使用 multicast 方式則只要約 8 分 鐘 25
Different client modes in DRBL NFS-based For diskless GNU/Linux Client SAN(storage area network)-based Diskless MS Windows or GNU/Linux Includes AoE (ATA over Ethernet) and iscsi Client connected to server via NFS connected to server via SAN Memory-based For small size GNU/Linux, e.g. DSL, PuppyLinux, Clonezilla live, Gparted live, or FreeDOS... Client load all the system to its own memory via network. After that, network connected is not required. 26
SAN-based DRBL client DRBL Server 5 AoE DRBL Clients 27
Modes of NFS-Base DRBL/Clonezilla F u l l D R B LF u l l C l o n e z i ldl ar B L S S CI l o n e z i l l a B o x / e t c, / v a r o f c lie n t N F S b a s e d N F S b a s e dt m p f s b a s etdm p f s b a s e d F i l e s i n / e t c a n d / v a r o f c l i e n t a f t e r re b o o t K ept K ept G one G one E x t r a s p a c e i n s e r v e r / c l i e n t ~ 5 0 1 0 0 M~B 5*0 1 0 0 M B * 0 0 M a x c l i e n t # / e t h e r n e t c a r d i n s e r v e r 253 253 253 253 * d e p e n d s o n t h e p a c k a g e s i n s t a l l e d i n t h e s e r v e r 28
免安裝 (Live) 版本 DRBL Live ( 發展中 ) Clonezilla Live http://free.nchc.org.tw/drbl-live/ http://drbl.nchc.org.tw/clonezilla/clonezilla-live/ 29
DRBL/Clonezilla SE screenshot 30
Clonezilla Live screenshot 31
Clonezilla Live 製作 穩定版 測試版 實驗版 光碟版 (iso 檔案 ) USB 隨身碟或隨身硬碟版 (zip 檔案 ) 硬碟版 將 Clonezilla live 放在 PXE 伺服器上來讓用戶端電腦透過 PXE 網路開機使用 Clonezilla live 詳情參考 將 Clonezilla live 放在一個已經有作業系統存在的硬碟中 PXE 版 下載後 把該 ISO 檔案燒到光碟片上 ( 記得要選用燒錄映象 檔的方式 舉例而言 在 MS Windows 下 以 Nero Burning ROM 為例 你要選 ' 燒錄映像檔 " 來燒這個 iso 檔 ) 就可 以用它來開機 http://drbl.nchc.org.tw/clonezilla/clonezilla-live/ 32
DRBL&Clonezilla 在台灣 公務單位 中小學 大學 政府單位 醫院 電視台 中小企業 其他 國內已知使用者或單位超過 295 95 35 3 1 124 62 500 個 33
DRBL&Clonezilla 在全球 DRBL Clonezilla 使用國家超過 20 個 超過 70 萬人次下載 DRBL 與 Clonezilla 34
電腦教室成功案例 國家高速網路與計算中心 宜蘭縣 提供全縣 DRBL 與 Clonezilla 的支援 Clonezilla 來 clone i-linux 等 Linux 環境 台南市立新興國小 採用 DRBL 無磁碟系統 榮獲 94 年 Linux 黃金企鵝獎應用類獎 新竹市福林數位學習中心 提供嘉義縣 94PC 更新案專用 DRBL Clonezilla Box 伺服器還原光碟 花蓮縣網中心 採用 DRBL 來達成多元化教學 嘉義縣網中心 梗枋國小 龍潭國小 三民國小 頭城國小等採用 DRBL 來教學等 台北縣新店大豐國小 北中南 3 處 共 4 間電腦教室使用 DRBL 或是 Clonezilla 採用 clonezilla 來佈署電腦教室 35
電腦教室成功案例 ( 續 ) 美國肯德基州路易斯維爾大學 University of Louisville 日本東京 Christian University 使用 Clonezilla 於電腦教室 菲律賓 ADOC (APEC Digital Opportunity Center) 使用 DRBL 於學校實驗室 荷蘭 NCCW ( National Computer Centre Wonen ) 使用 Clonezilla 來佈署筆記型電腦的軟體環境 使用 DRBL 於示範電腦教室 36
成功案例 台北縣大豐國小 source: distrowatch.com 從 2003 年使用 DRBL 與 Clnoezilla 管理電腦教室 2006 年 distrowatch.com 特別報導 : Linux in education 2007 年 7 月 4 日 NCHC DRBL/Clonezilla 記者會 於大豐國小 37
電腦教室成功案例 ( 續 ) 嘉義縣網中心 縣網中心提供嘉義縣 94PC 更新案專用 DRBL Clonezilla Box 伺服器還原光碟 http://enc.cyc.edu.tw/modules/news/article.php?stor 感謝嘉義縣網提供示意圖 38
成功案例 - 花蓮縣網 使用 DRBL 來大 量佈署 Linux 2008 年 6 月已有 145 所學校使用 (131 所中小學 14 所高中職 ) 花蓮縣網來函感 謝 39
電腦教室成功案例 ( 續 ) 台南市立新興國小 採用 DRBL 無磁碟系統 榮獲 2005 年 Linux 黃金企 鵝獎應用類獎項 感謝蔡淑燕老師提供照片 40
電腦教室成功案例 ( 續 ) 美國肯德基州路易斯維爾大學 University of Louisville, Kentucky, USA 使用 Clonezilla 來佈署筆記型電腦的軟體環境 感謝 Matt Luckett 提供照片 41
電腦教室成功案例 ( 續 ) 日本 Tokyo Christian University 使用 DRBL 於學校實驗室 感謝 Frank Tuzi 提供照片 42
電腦教室成功案例 ( 續 ) 荷蘭 NCCW ( National Computer Centre Wonen ) 使用 Clonezilla 於電腦教室 感謝 Dave Haakenhout 提供照片 43
電腦教室成功案例 ( 續 ) 菲律賓 ADOC (APEC Digital Opportunity Center) 使用 DRBL 於示範電腦教室 感謝 Ulten Ryan 提供照片 44
個人電腦叢集成功案例 國家高速網路與計算中心 Formosa 1: 150 nodes, Xeon 3.0G*2/node, gigabits switch, Using Clonezilla Formosa 2: 82 nodes AMD Opteron 275*2/node (IBM e326), gigabits switch, using Clonezilla 45
個人電腦叢集成功案例 ( 續 ) 國立交通大學生物科技學系 / 生物資訊中心 Server: Dual Intel Xeon/Nocona 3.4GHz 15 nodes of dual Intel Xeon/Nocona 2.8 GHz 48 gigabits ports switch Using DRBL 國立交通大學分子中心 台北教育大學自然科學教育學系 16 nodes AMD Opteron 275*2/Node gigabits switch, using Clonezilla 5 nodes AMD Opteron 275*2/Node (IBM e326) gigabits switch, using Clonezilla 46
International Free Software Contest Soissons, France, Nov 07
2008 年國家實驗研究院 傑出科技貢獻獎 DRBL/Clonezilla 團隊獲得 ' 技術發展 ' 類的 ' 玉山獎 ( 第一名 )
2008 年行政院傑出科技貢獻獎 名稱 : 高效能計算平台 DRBL 與 Clonezilla 軟體的技術發展 與推廣應用 頒獎典禮 : 2009 年 3 月 11 日
Questions? Great!????? 50
Reference http://drbl.nchc.org.tw/ http://drbl.sourceforge.net/ http://drbl.name/ http://drbl.nchc.org.tw/clonezilla/ http://clonezilla.org/ http://partclone.org http://partclone.nchc.org.tw/ http://drbl.nchc.org.tw/drbl-winroll/ http://www.drbl-winroll.org/ https://tux.nchc.org.tw/trac/drbl-winroll https://tux.nchc.org.tw/trac/tux2live