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Multicast WDS unter Windows Server 2008

Multicast WDS unter Windows Server 2008

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Windows Deployment Services, seit Windows Server 2003 SP2 der Nachfolger von RIS, erhält unter Windows Server 2008 eine Erweiterung welche es erlaubt auch ein größere Anzahl von Computern effizient zu installieren.

Unicast versus Multicast

Im bisher bekannten Betrieb (Unicast) fordert ein zu installierender Client seine Installationsdateien vom Server direkt über das Netzwerk an. Es wird über TCP eine Punkt zu Punkt Verbindung aufgebaut. Werden nun mehrere Clients gleichzeitig installiert so laufen diese Verbindungen parallel und verbrauchen alle einen Teil der zur Verfügung stehenden Bandbreite. Dies bedeutet ab einer gewissen Anzahl von Client Geräten ist das Netzwerk ausgelastet und die Verbindungen blockieren sich gegenseitig. Um dieses Problem zu vermeiden könnte man die Installations Daten über ein komplettes Netzwerk Broadcasten. Das heißt an alle Knoten im Netzwerk gleichzeitig zu schicken. Dies hätte jedoch den Nachteil, dass sämtliche Daten auch an Geräte verschickt werden, welche die Daten überhaupt nicht benötigen. Auch wäre es nicht möglich die Empfänger zu kontrollieren. Der TCP/IP Standard sieht jedoch für so ein Problem noch eine andere Lösung vor, den Multicasting Betrieb. Ursprünglich wurde Multicasting für Media-Streaming Anwendungen entwickelt um zum Beispiel eine Art Fernsehen über Videostream zu ermöglichen, ohne dabei alle Clients im Internet permanent mit Daten zu belasten. Bei Multicasting erhält der Client eine zusätzliche IP Adresse aus der sogenannten Multicasting Range (224.0.0.0 bis 239.255.255.255). Mit dieser IP-Adresse wird der Multicast Client oder auch der Multicast Server Mitglied einer Multicasting Gruppe. Entsprechende Router und Switches voraus gesetzt, erhalten nun alle Clients dieser Gruppe die gleichen Pakete des Servers. Mit dieser Technik werden zum Beispiel auch Routing Information wie OSPF oder RIPv2 zwischen den Geräten ausgetauscht. Seit Windows 2000 kann das DHCP Server Service auch Multicast Adressen verwalten, die Technik hat dabei aber kaum etwas mit DHCP zu tun. Die Art der Verteilung erfolgt über MADCAP (Multicast Address Dynamic Client Allocation Protocol). Für private LAN Segmente ist der Bereich ab 239.0.0.0 vorgesehen. Weitere Informationen zu Multicast finden sich in der einschlägigen Literatur und den entsprechenden RFCs. Die folgenden Links informieren über Multicast und MADCAP beim Windows Server.

Umsetzung im WDS ServiceWDSProperties

Die grundsätzlichen Eigenschaften für das Netzwerk befinden sich bei den Eigenschaften des WDS Servers unter Network Settings. Hier kann ausgewählt werden ob für die Verteilung der Multicast Adressen ein DHCP Server verwendet werden soll oder ob diese vom WDS Server verwaltet wird. Die Default Einstellung (lokale Verwaltung) reicht normalerweise aus. Eine Umstellung ist nur beim Betrieb mehrerer WDS Server (oder anderer Multicast Server) oder bei einem komplexen Netzwerk mit unterschiedlichen Subnetzen nötig. Wenn nur wenige WDS Server im Netzwerk verwaltet werden so ist zumindest darauf zu achten, dass sich die Multicast Bereiche der einzelnen Server nicht überlappen. Wird ein DHCP Server verwendet, so muß dort in jedem Fall ein Multicast Scope eingerichtet werden.
Bei den weiteren Parameter ist vor allem noch das Network Profile von Bedeutung. Hinter den unterschiedlichen Einstellungen befinden sich diverse optimierte TCP Einstellungen, wie Packetgröße oder Empfangsbuffer. Hier ist nicht die Bandbreite des Servers sondern die zu erwartende Bandbreite des kompletten Netzwerk.

Der Multicast für WDS kann jeweils für ein Install Image aktiviert werden. Neben Name und und Image ist noch die Angabe des Typs und der Startoption erforderlich. Da sich beliebigSetType viele Clients für den Multicast Empfang bzw. für die Installation beim WDS Server registrieren können, muß noch festgelegt werden, wann ein Multicast startet. Hierzu werden grundsätzlich zwei Möglichkeiten unterschieden. Scheduled oder Automatisch. Der Scheduled-Cast ist zur einmaligen Verwendung bestimmt. Dies bedeutet, dass nach erfolgter Installation der Clients dieser Multicast Auftrag automatisch wieder gelöscht wird. Als Startoption stehen die Optionen Manuell, bei einer gewissen Anzahl an wartenden Clients oder der Start zu einem bestimmten Zeitpunkt zur Verfügung. Über den Servermanager ist auch jederzeit der aktuelle Stand der erfolgten Registrierungen ersichtlich. Der manuelle Start erfolgt direkt über die rechte Maustaste des jeweiligen Multicast Eintrags.

Start Multicast 

Der Kopierstatus der einzelnen Clients kann ebenfalls direkt im Multicast CancelManager eingesehen werden.  Dort besteht auch die Möglichkeit, die Übertragung für einzelnen Clients zu beenden (Disconnect) oder einzelne Clients direkt auf Unicast umzustellen (Bypass Multicast). Versäumt ein Client den Startzeitpunkt einer Multicast Übertragung, so wird automatisch und transparent eine Unicast Verbindung aufgebaut und das Image auf herkömmliche Art und Weise übertragen.

Mit der Auto-Cast Startoption kann der Vorteil von Unicast (startet jederzeit und unabhängig) mit dem Vorteil des Multicasting Betriebs (Netzwerkbandbreite) kombiniert werden. Sobald sich ein Client bei der Auto-Cast Übertragung registriert, startet die Multicast Übertragung des Images. Registriert sich nun noch ein zweiter oder allgemein ein weiterer Client zu der laufenden Übertragung so empfängt er ebenfalls sofort den Datenstrom. Dass die Daten vom Beginn der Übetragung fehlen wird vorerst ignoriert. Erst am Ende der Übertragung erkennt der Server, dass Daten fehlen und startet die Übertragung erneut. sobald ein Client alle Daten hat deregistriert er sich aus der Multicast Gruppe. Sobald kein Client mehr registriert wird die Übetragung vom WDS Server beendet.

Multicast Demo

Voraussetzungen und Nachteile

Damit Multicast funktioniert sind zwei wesentliche Voraussetzungen erfüllt werden. Zum Einen muss die Netzwerkhardware mit dem Multicast zurecht kommen und zweitens muss als Boot Image (Windows PE) unbedingt das Image von Windows 2008 verwendet werden. Das Vista Boot Image ist momentan nicht Multicasting fähig. Da die Boot Images jedoch untereinander problemlos ausgetauscht werden können ist dies keine Einschränkung. Die Verwendung von Multicast hat aber auch kleinere Nachteile. Ein Nachteil ist, dass der erste Teil des Setup, die Übertragung von Windows PE jedenfalls im Unicast Betrieb erfolgt, was bei entsprechender Anzahl an Clients zum Problemen führen könnte da das Boot Image selbst um die 400MB hat. Weiters dauert das Setup für einen Client länger als im Unicast Betrieb da im Multicast Betrieb das Image zuerst auf die lokale Maschine kopiert und dann erst extrahiert wird. Beim Unicast Betrieb wird das Image direkt über das Netzwerk extrahiert. Dies bedeutet auch, dass auf der Zielfestplatte entsprechend mehr Platz vorhanden sein muss.

Weitere Informationen zu WDS finden sich unter:
Windows Deployment Services Role Step-by-Step Guide.

Eine gute Praxis taugliche Anleitung für unattended WDS Setup findet sich unter:
Windows Deployment Services (WDS) Grundsetup oder „Wie setze ich ein einfaches Vista Deployment schnell auf“

Beitrag von Heinrich Pommer

Comments
  • Zur Neuinstallation von PCs ist es (besonders bei gleichen Maschinen) sehr bequem, einen PC als Muster

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