Bios سرور و تفاوت Legacy و UEFI

در این متن، تکنیک های راه اندازی و باصطلاح بوت سرور پرداخته می-شود. سعی در تشریح بایوس(BIOS) و وظایف آن بخش زیادی از این متن را گرفته و در ادامه به بررسی راهکارهای مختلف در این زمینه خواهیم پرداخت و در مورد تفاوت Legacy و UEFI در بوت سرور صحبت به میان خواهد آمد..

BIOS چیست؟

در این متن قرار است در مورد تفاوت های بوت Legacy و UEFI صحبت کنیم ولی در ابتدا باید برخی موارد روشن شود.

این پرسش را می ­توان با یک پاسخ کوتاه جواب داد و آن اینکه Bios سرور یا در کل بایوس یک میان افزار است. من با تعریف همین واژه (میان افزار) این متن را شروع می­ کنم.

میان افزار: هر سخت افزار به یک سیستم مدیریتی احتیاج دارد که بتواند ساماندهی و تنظیم تایم اجرا را به انجام برساند و برای کنترل کردن هر فرآیند و  همچنین پروسس ها و مدیریت کلی سخت افزارها بر روی برد اصلی راهکاری ارائه دهد. اغلب در تجهیزاتی که نیاز به پردازش دارد این میان­ افزارها را توسط Emulator داخل یک  حافظه که علاوه بر امکان برنامه­ ریزی خواندن اطلاعات عرضه می ­شود به نام PROM قرار می­ دهند.

تعریف بالا تعریف مشترکی از میان افزارهاست که ممکن است برای کنترل یک کامپیوتر و گوشی موبایل هم مورد استفاده قرار بگیرد، در این مقاله با ما هماهنگ باشید تا مسائل پیچیده تری در مورد bios سرور hp آشنا شوید.

UEFI

عملکرد و امنیت 

و اما BIOS: یا Basic Input/output System  یک شکل از Firmware یا همان میان افزارمی باشد.  پس از زدن دکمه­ پاور اولین برنامه هایی  که راه اندازی می­ گردد همین بایوس می ­باشد. میان افزار بایوس داخل یک چیپ و بر روی برد اصلی کامپیوتر نصب شده است. وظایف آن آزمایش سالم بودن سخت افزارهای اصلی و راه اندازی اولیه سیستم است، در صورت انجام این وظایف، کنترل را به سیستم عامل سپرده تا از این به بعد کنترل سخت افزارها به دست سیستم عامل باشد. کمپانی اچ پی  در سرورهای سری HP G10 از یک تکنولوژی جدید بنام Silicon Root Of Trust بروی Farmware دستگاه استفاده می کند. که وظیفه اصلی آن محافظت از Farmware دستگاه در مقابل بدافزارها می باشد. همچنین در صورت آسیب این تکنولوژی سریعا آن را بازیابی می کند.

تنظیمات اصلی 

با توجه به اینکه موضوع اصلی این متن  Legacy و UEFI می­ باشد، چون آشنایی با Bios نیز لازمه­ توضیحات بعدی است در فهرست زیر نکاتی خلاصه در مورد بایوس نگارش شده است:

  • کدهای کنترلی عمومی جهت استفاده از سخت افزارها در BIOS قرار داده شده.
  • راه اندازی درایورها، تعیین فرکانس CPU روشن شدن سیستم و یا حتی چرخیدن فن ها به دستور بایوس انجام می ­شود.
  • با توجه به مورد بالا به هر دلیل یا شکلی اگر بایوس راه اندازی نشود، سیستم شما کار نخواهد کرد!
  • در سیستم ­های قدیمی BIOS در حافظه ROM چسبیده به برد اصلی بود. در مادربردهای امروزه گاهی BIOS در حافظه Flash (و نیز بر روی BIOS) گنجانده شده است.
  • برخی مادربردها دو چیپ بایوس دارند که به آنها Dual-BIOS گفته می ­شود.
  • هر تنظیماتی که توسط کاربر بر روی بایوس انجام دهد. این تنظیمات در حافظه CMOS ذخیره می­ شود.

تعمیر و عیب یابی Bios 

در مواقعی که بایوس دستگاه دچار مشکل می شود یا بوت نمی شود بهترین روش استفاده از Clear Cmos می باشد. این فرایند بایوس دستگاه را Reset وتنظیمت قبلی را پاکسازی می کند. در این روش امکان راه اندازی مجدد بایوس برای شما فراهم می شود. باتری بایوس نیز می تواند یکی از مشکلات راه اندازی باشد. و با تعویض آن می توان مشکل را برطرف کرد. همچنین درمواقعی بایوس دستگاه نیاز به آپدیت جدید سازنده را دارد که با دانلود آخرین ورژن آن،  ناسازگاری میان بایوس و سخت افزار را شناسایی و بهینه می کند.

Legacy BIOS چیست ؟

به عملیاتی که در هنگام بالا آمدن یا بوت شدن سیستم عامل توسط بایوس انجام می ­شود Legacy Boot می­ گویند.

در این فرآیند، تجهیزات ذخیره اطلاعات نصب شده، که امکان بوت شدن دارند، به ترتیب اولویت ذخیره می کند. (BIOS Power On Self-Test (POST بخشی از این عملیات است. در ادامه­ فرآیند Legacy Boot ، پس از این مراحل اسپیکر داخلی با یک بوق کوتاه روشن شدن طبیعی سیستم را گزارش می ­دهد. همچنین، در صورت لزوم، با بوق هایی کد دار، به پیدا کردن معایب کمک می­ کند. این نوع بوت قدیمی می باشد و امروزه دیگر در محیط های سروری از این نوع استفاده نمی شود.

معایب Lagacy 

  • حداکثر تا 4 پارتیشن برای پیکربندی هارد 
  • پشتیبانی تا حداکثر 2 ترابایت فضای پارتیشن بندی 
  • نگهداری تنظیمات بر روی ROM 
  • استفاده از کدهای 16 بیتی 

UEFI

UEFI چیست؟

می­خواهید خلاصه بگویم؟!! Unified Extensible Firmware Interface یا همان UEFI یک میان افزار است. یا شاید بهتر بگویم یک رابط میان افزاری!

در یکسان بودن تعریف اصلی تعجب نکند، چرا که UEFI برای اینکه جایگزین BIOS شود، آمد، ولی رفته، رفته نقش یک رابط قوی میان افزاری را پیدا کرد.

اما UEFI ویژگی­ های جدیدی دارد که در بایوس دیده نمی ­شود. UEFI همه­ داده­ های مربوط به راه اندازی اولیه را در یک فایل نگهداری می ­کند. این فایل در یک پارتیشن اختصاصی که معروف به EFI System Partition) ESP) است نگهداری می ­شود. علاوه بر این فایل در پارتیشن ESP برنامه ­های لود کننده برای سیستم عامل قرار گرفته است. با وجود ESP است که UEFI امکان آن را دارد که  مستقیم سیستم عامل را راه اندازی کند. و آزمون­ های BIOS را ذخیره داشته باشد و این اصلی­ ترین دلیل سریعتر بودن بوت در UEFI می ­باشد.

 

تفاوت های UEFI و BIOS:

  • UEFI جدیدترین راه ممکن برای بوت کردن سرور و کامپیوتر است که به جهت جایگزینی BIOS طراحی شده. ولی legacy Bios عملیات بوت شدن با استفاده از بایوس می­ باشد.
  • UEFI کنترل پارتیشن بیش از 2 ترابایت را نیز ممکن می ­سازد. ، BIOS های قدیمی این امکان را نداشتند.
  • UEFI توسط جدول پارتیشن GUID پشتیبانی بیش از 4 پارتیشن را ممکن ساخته است.
  • سرعت لود سیستم عامل در UEFI بیشتر از بایوس است.
  • UEFI با استفاده از راه اندازی ایمن در مقابل ویروس­ های زمان بوت امن است.
  • به دلیل پشتیبانی از شبکه در UEFI امکان عیب یابی از راه دور میسر شده است.
  • UEFI رابط کاربری ساده تر و زیباتری دارد و دارای امکان تنظیماتی بیشتری نسبت به BIOS است.
  • امکان ذخیره کردن چندین بوت لودر در BIOS وجود نداشت ولی هم اکنون در UEFI میسر است.
  • پشتیبانی از پردازشگرهای  32 بیتی و 64 بیتی 
  • ذخیره در درایو و قابلیت اصلاح 

UEFI

 تفاوت GPT و MBR 

  • (MBR (Master Boot Record 

MBR ساختار قالب بندی اطلاعات هارد است. درون MBR کدی اجرایی Master Boot Code ، Signature Disk و Partition Table است. همچنین ساختاری 2 بایتی Signature Word که همواره به صورت 0x55AA  تنظیم است. و نشان دهنده­ی آخرین سکتور است. در ضمن Signature Word وظیفه علامت گذاری پایان EBR یا Extended Boot Record را در کنار Boot Sector بر عهده دارد.

در واقع MBR پارتیشن فعال را شناسایی می­ کند، در پارتیشن فعال بوت سکتور را پیدا می­ کند، یک نسخه ای سکتور شروع را در داخل مموری بارگذاری می­ کند. و دستورات کنترلی را به کدهای موجود در سکتور شروع منقل می ­کند. با این فرآیند یا سیستم عامل شروع به کار می­ کند و یا متناسب با یکی از این سه عملیات خطای لازم را نمایش می ­دهد.

امروزه با پیشرفت تکنولوژی و بالا رفتن حجم اطلاعات کاربران نیاز بیشتری به ظرفیت درایو ها دارند. در نظر داشته باشید که برای فرمت پارتیشن های بیش از 2 ترابایت نمی توان از فرمت MBR استفاده کرد و یکی از بزرگترین معایب این فرمت همین محدودیتی می باشد که بر روی پارتیشن ها اعمال شده است. 

  • (GPT (GUID Partition Table 

و اما GPT یا GUID Partition Table بخشی از UEFI یا همان رابط گرافیکی است که جایگزین بایوس شده است. در این فرآیند یک پارتیشن به عنوان یک فضای برای ذخیره در نظر گرفته شده است. در این ساختار با توجه به وجود این پارتیشن، فضای بیشتری قابل کنترل است. و انعطاف بیشتری در کنار سرعت و امنیت به کاربران ارائه شده است. همچنین فرمت این پارتیشن­ ها از Version Number و Size Field ها برای گسترش در آینده استفاده می کند. برای استفاده از UEFI باید سخت افزار دیسک شما  آن را پشتیبانی کند در واقع دیسک سیستم شما باید یک دیسک GPT باشد. یعنی فرمت هارد شما نباید MBR  باشد بلکه باید GPT باشد.

 

(HP-UEFI (Unified Extensible Firmware Interface در اچ ­پی

حال می­خواهیم به این مطلب بپردازیم که چگونه HP  سرورهای HPE ProLiant خود را برای کار آماده می­ کند. و از چه تکنولوژی­ ها و امکاناتی در bios سرور hp استفاده می ­شود.

خبر خوب این است که اگر شما از سرورهای HPE ProLiant Gen10 و Gen9 اچ ­پی استفاده می­ کنید. در تمامی مدل­ ها این محصول از UEFI پشتیبانی می ­کنند.

سامانه­ بایوس HPE ProLiant  بر مبنای آخرین ویرایش ها بر روی مشخصات UEFI ساخته شده است. اکثر سری­ های HPE ProLiant Gen10 و Gen9 از UEFI Class 2 بهره می ­برند.  این محصولات از نوع بوت شدن Legacy BIOS و UEFI پشتیبانی می کنند و استفاده کنندگان در انتخاب خود می ­توانند از هر دو بهره ببرند. همچنین UEFI امکان بهره مندی از  ILO RESTful API دارد و همچنین مطابق با  Redfish API است.

با استفاده از راهکار HP-UEFI ،جهت بهره مندی از امنیت بیشتر Secure Start فعال می ­باشد. امکان بهره مندی از گزینه­ های HTTP/HTTPS بوت و NVMe مهیا شده است و دسترسی به پیکربندی اولیه HPE Smart Array قبل از کلیه­ مراحل راه اندازی میسر می ­باشد.

 توضیحات تکمیلی 

اگر بخواهیم به صورت لیستی برخی موارد را در مورد Legacy و UEFI شرح دهیم می­توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • امنیت: UEFI بیشترین قدرت حفاظت از سیستم عامل های غیر مجاز و بدافزارها را داراست. همچنین به منظور تامین امنیت، فقط در ROM معتبر جهت راه اندازی اولیه برنامه­ ها و شروع کنترل سیستم عامل ها که امضا دیجیتالی دارند، امکان اجرا خواهند داشت.
  • اطمینان: افزایش انعطاف پذیری حافظه با RAS، امکان شناسایی و ترمیم خطاهای حافظه جهت جلوگیری از مشکلات آینده در RAS فراهم است.
  • دسترس پذیری: Intelligent System Tuning یا تنظیم هوشمند سیستم، علاوه بر اینکه عملکرد را بهبود بخشیده، دسترسی را آسان تر نموده است.
  • سازگاری: امکان پیکربندی استاندارد برای استفاده­ی چندین دستگاه و همچنین مدیریت در بستر شبکه کاملا بهینه شده است.