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R HIZOMER 2.0
TECHNISCHE SPEZIFIKATIONEN
Rhizomer 2.0
Technische Spezifikationen
Dokumenten Version 1.0
INHALT
1
Einleitung .................................................................................................. 3
2
Das Rhizomer-Prinzip ................................................................................. 3
3
3.1
3.2
3.3
3.4
Voraussetzungen ....................................................................................... 4
Benötigte Komponenten ...................................................................................... 4
Server-Umgebung................................................................................................. 4
Client..................................................................................................................... 4
Virtual Hard Disk Image (VHD) .............................................................................. 4
4 Komponenten............................................................................................ 5
4.1 Webserver ..............................................................................................................5
4.1.1 Webapplikation ...........................................................................................5
4.2 Datenbankserver................................................................................................... 6
4.2.1 Audit Trail................................................................................................... 6
4.3 Rhizomer-PC ......................................................................................................... 6
4.3.1 PC-Skripte ................................................................................................... 7
4.4 Installationsmedium .............................................................................................. 7
4.4.1 Installationsskript ........................................................................................ 7
4.5 WinPE ................................................................................................................... 8
4.6 Fileserver / Netzlaufwerk....................................................................................... 8
4.6.1 Datensicherungen........................................................................................8
4.7 Datei-Container (VHD) .......................................................................................... 8
5
5.1
5.2
5.3
Die häufigsten Abläufe ............................................................................... 9
Erstinstallation ...................................................................................................... 9
Client Remote Update........................................................................................... 9
Client Wiederherstellung nach Update ................................................................ 10
6
Kontakt ....................................................................................................11
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Rhizomer 2.0
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EINLEITUNG
Mit Rhizomer 2.0 wurde ein funktionales Tool entwickelt, das eine vollautomatisierte Installation und
Verwaltung von individuell konfigurierbaren Betriebssystem-, Programm- und Treiberkonstellationen
ermöglicht. Dafür werden Datei-Container als virtuelle Harddisks (VHDs) verwendet, die über das
Netzwerk auf den Client Computer verteilt werden. Da diese Datei-Container rein virtuell sind, kann die
komplette Hardware des Clients uneingeschränkt genutzt werden.
Die Kommunikation zwischen dem Tool und den Clients erfolgt über eine Web-API-Schnittstelle. Diese
wird clientseitig von PowerShell-Skripten angesprochen. Wobei kein individueller Code, sondern
ausschließlich vordefinierte Skripte ausgeführt werden.
2
D AS R HIZOMER -P RINZIP
Mit Rhizomer 2.0 verwaltete Client Computer agieren unorthodox. Das Tool übernimmt dabei die
Kontrolle über die gesamte physikalische Festplatte im Client und erstellt eine für sich notwendige
Ordnerstruktur. Das eigentliche „Image“, mit dem der Computer aufgesetzt wird, befindet sich als
virtuelle Harddisk (VHD) auf der physikalischen Festplatte des Clients in einem vom Tool erstellten
Ordner. Der Bootmanager des Clients wird so konfiguriert, dass diese VHD automatisch auf der
physikalischen Festplatte des Clients gestartet wird.
Nach der Erstinstallation mittels Rhizomer 2.0 melden sich die Clients in einem individuellen Intervall
bei der Webapplikation an. Dabei werden ihre Konfigurationsinformationen aktualisiert sowie
anstehende Aufgaben ermittelt. Dafür sorgen vordefinierte Skripte, die sich ebenfalls auf der
physikalischen Festplatte des Clients befinden.
Weist die Webapplikation einem Client eine neue Aufgabe zu, wird dieser Befehl nicht direkt an den
Client gesendet. Bei der nächsten Client-Abfrage wird lediglich ein sogenannter Aufgaben-Code
ausgetauscht. Dieser entspricht einem vordefinierten Skript auf dem Client, der nunmehr von der
Webapplikation vermittelt und ausgeführt wird. Der daran gekoppelte Verbindungsaufbau findet also
immer seitens des Clients statt.
Nach der Erstinstallation sind alle Funktionen remote ausführbar. Es ist kein Eingriff durch den
Anwender nötig. Die entsprechenden Skripte können entweder auf der physikalischen Festplatte oder
in der VHD selbst abgelegt werden. Die eindeutige Zuordnung der Clients erfolgt über deren MACAdresse. Der jeweilige Hostname kann automatisch generiert werden (konfigurierbar).
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Für Clients können individuell logische Gruppen angelegt werden, um auf gemeinsame Fileserver,
Zeitzonen etc. zu verweisen. Die Webapplikation bietet eine Übersicht über das komplette Inventar
und die aktuelle Konfiguration jedes Clients.
3
VORAUSSETZUNGEN
Damit Rhizomer 2.0 in Ihrem Unternehmen zuverlässig funktioniert, bedarf es folgender
Voraussetzungen.
3.1
B ENÖTIGTE K OMPONENTEN
-
Windows Domänen-Umgebung mit Active Directory
-
ein generischer Benutzer mit Zugriff auf Fileserver und auf mindestens eine Organisationseinheit
(OU) innerhalb des Active Directories (um Client Computer der Domäne hinzuzufügen)
3.2
S ERVER -U MGEBUNG
-
1x IIS Webserver 7.5 (oder höher) mit Windows Server 2008 R2 (oder Höher)
-
1x MS SQL Datenbank 2012 (oder höher) mit Windows Server 2008 R2 (oder Höher)
-
Fileserver als Ablage für VHD's, Skripte, Tools, Treiber und Backups
INFO: Webserver/Datenbank und Fileserver müssen nicht zwingend auf separaten Servern
eingerichtet sein.
3.3
C LIENT
-
Bootfähigkeit von USB/DVD
-
Netzwerkkartentreiber des Clients müssen in WinPE hinterlegt sein
3.4
V IRTUAL H ARD D ISK I MAGE (VHD)
-
Windows 7 SP1 (oder höher)
-
Microsoft.NET 4.5 (oder höher)
-
PowerShell 4.0 (oder höher)
-
Task Scheduler muss mit «Rhizomer 2.0» spezifischen Tasks konfiguriert sein
-
«Image Version» wird in Registry eingetragen
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KOMPONENTEN
Rhizomer 2.0 besteht aus verschiedenen Komponenten, die miteinander agieren.
4.1
W EBSERVER
Der Webserver übernimmt das Hosting der Webapplikation.
4.1.1 Webapplikation
Die Webapplikation stellt das Interface für den End-Benutzer sowie die Schnittstelle (Web-API) für die
Interaktion mit den Skripten bereit. Aus der Webapplikation heraus erfolgt die komplette Verwaltung.
Das Interface besteht aus den folgenden Bereichen:
•
Clients
Hier sind alle von Rhizomer 2.0 verwalteten Computer übersichtlich dargestellt. Es können Details
für einen bestimmten Computer abgerufen, bereits registrierte Computer editiert und neue
registriert werden.
•
Departments
Der Bereich Departments dient der Verwaltung aller logischen Gruppen (Departments). Diese
definieren u. a. Netzlaufwerk, Zeitzone und Standard Image-Version für die jeweiligen Clients.
•
Action
Im Bereich Action wird einem oder mehreren Computern eine Aufgabe zugewiesen. Diese
beinhalten u. a. „Installieren eines neuen Images“, „Zurückspielen des alten Images“ sowie
„Aktualisieren der Skripte“.
•
Dashboard
Der Bereich Dashboard bildet in Form einer Weltkarte eine strukturierte Übersicht aller
Departments. Darin abgebildet werden die Anzahl von Computern im jeweiligen Department
sowie eine Top10-Liste der am längsten laufenden Computer.
•
Reporting
In diesem Bereich kann eine Excel-Liste über mehrere Departments generiert werden. Diese
beinhaltet spezifische Informationen zu allen Computern in den ausgewählten Departments.
•
Settings
Hier sind mehrere Einstellungsmöglichkeiten zusammengefasst. Dazu zählen Angaben zu
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unterstützten Schnittstellenkarten und Computer-Modellen, verfügbaren Netzlaufwerken,
verschiedenen Image-Versionen sowie über Treiberpakete und Personen (Nutzer).
4.2
D ATENBANKSERVER
Der Datenbankserver ist dafür zuständig, die eigentliche Datenbank zu hosten und einen
datenbankseitigen Audit-Trail zu führen. Dieser bietet den Vorteil, auch manuelle Änderungen in der
Datenbank festzuhalten.
4.2.1 Audit Trail
Der Audit Trail erfolgt datenbankseitig über Shadow-Tabellen und funktioniert über SQL Triggers, die
für jeden Befehl (Insert, Update, Delete) die entsprechende «Datenbank-Reihe» in eine ShadowTabelle kopieren. Die Anlage dieser Tabellen erfolgt vor dem ersten Start des Web-Interfaces. So lassen
sich initiale Daten ebenfalls erfassen. Dementsprechend wird bei jeder Aktion eine zusätzliche Zeile mit
detaillierten Information zu User, Zeit, Änderung etc. in die Shadow- Tabelle geschrieben. Zur
gezielten Reduktion der Datenmenge empfiehlt es sich, einige Attribute individuell zu ignorieren.
4.3
R HIZOMER -PC
«Das Rhizomer-Prinzip» beruht darauf, dass ein mit Rhizomer 2.0 verwalteter Client Computer nicht
direkt mit der gewünschten Software aufgesetzt wird. Es wird lediglich ein Datei-Container definiert,
der die komplette Software, inklusive Betriebssystem beinhaltet und auf die physikalische Festplatte
des Clients kopiert wird. Die entsprechende Ordnerstruktur auf dem Client sieht dann beispielsweise so
aus:
+---Drivers
|
|
DPInst.exe
|
|
dpinst.xml
|
|
|
\---8200  Ordner mit Treibern für bestimmtes PC-Modell
+---Scripts
|
ApiHelper.ps1
|
AtStartup.cmd
|
AtWinPeStartup.cmd
|
BackupEmpowerSettings.ps1
|
CheckDomainJoin.ps1
|
[...]
|
UpdateLocalScripts.ps1
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|
UpdateSystemInformation.ps1
|
+---Tools
+---Win-VHD
|
Win_CURRENT.vhd  Datei-Container (wird gebootet)
|
\---WinPE-VHD
WinPE_CURRENT.vhd
4.3.1 PC-Skripte
PC-Skripte führen alle Aktionen am Client durch. Sie melden z. B. der Webapplikation die neuesten
Konfigurationen; sie überprüfen, ob aktuell eine Aufgabe ansteht, oder führen Backups aus. Es gibt
standardisierte Skripte oder individualisierbare Skripte, die spezifische Aufgaben übernehmen oder
durchführen. Beispielsweise kann ein Skript dafür sorgen, dass sämtliche Transfers des zentralen
Netzlaufwerkes auf einen lokalen Client kontinuierlich erfolgen oder im Bedarfsfall ein Transfer wie
gewünscht wiederholt wird. Letztlich können über entsprechende Skripts also beliebig viele Aufgaben
definiert werden.
4.4
I NSTALLATIONSMEDIUM
Das Installationsmedium für Rhizomer 2.0 kann ein USB-Stick oder eine DVD/CD sein und wird nur zur
Erstinstallation benötigt. Später können alle erforderlichen Anwendungen oder Aktionen remote
ausgeführt werden. Auf dem Installationsmedium befindet sich ein Windows PE auf Basis von Win8.1,
das gebootet wird und das Installationsskript initiiert.
4.4.1 Installationsskript
Das Installationsskript holt sich relevante Konfigurationsinformationen für den spezifischen Client via
API vom Webserver und führt die Installation schrittweise wie folgt aus:
•
Formatierung der physikalischen Festplatte im Client
•
Kopieren des Bootmanagers auf die Festplatte
•
Anlegen der benötigten Ordnerstruktur
•
Kopieren der Datei-Container (VHDs) vom Netzlaufwerk auf den Client
•
Ergänzung der unattend.xml Datei mit Konfigurationsinformationen
•
Kopieren von Treibern und Skripten vom Netzlaufwerk
•
Neustart des Clients
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Der Bootmanager startet dabei automatisch den Datei-Container. Die Installation ist somit
abgeschlossen.
4.5
W IN PE
Das WinPE auf dem Installationsmedium ermöglicht es, eine Festplatte komplett formatieren zu
können.
Das WinPE als VHD wird benötigt, um den Datei-Container (VHD) im Zuge einer RemoteNeuinstallation umbenennen zu können. Dies ist im laufenden Betrieb (Booting-Prozess) nicht möglich.
4.6 F ILESERVER / N ETZLAUFWERK
Auf dem Netzlaufwerk werden VHDs, Skripte, Tools, Treiber und Datensicherungen abgelegt. Zudem
können neue VHDs aus dem Netzlaufwerk im Hintergrund – also ohne Anwender-Interaktion (silent) auf den jeweiligen Client heruntergeladen werden.
4.6.1 Datensicherungen
Im Zuge eines Software-Updates durch Booten einer neuen VHD kann es notwendig sein,
Konfigurationsdateien und Einstellungen zu übertragen. Dazu können vorab Datensicherungen erstellt
werden. Im Netzwerk wird dementsprechend ein separater Ordner für jeden Client erstellt. Vor dem
Update via VHD wird nun genau definiert, welche Konfigurationen oder Inhalte vom jeweiligen Client in
den entsprechenden Sicherungsordner auf dem Netzlaufwerk übertragen werden. Zudem werden ggf.
zu deaktivierende Dienste identifiziert, damit das Update im neuen VHD-Image eingespielt werden
kann. Die Datensicherung kann dabei so angelegt werden, dass diese vor einem Update automatisch
erfolgt. Analog dazu lassen sich die gesicherten Inhalte oder Konfigurationen nach dem Update auch
wieder automatisch einspielen.
4.7
D ATEI -C ONTAINER (VHD)
Das wie gewünscht zu verteilende Image wird in einer Container-Datei vorkonfiguriert. Anschließend
wird das komplette Paket aus Windows-Betriebssystem mit den gewählten Programm- und
Treiberkonfigurationen auf die Clients verteilt und automatisch gestartet. Das bietet den Vorteil, dass
im Anschluss kein zusätzlicher Eingriff auf den Clients notwendig ist.
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5
D IE
HÄUFIGSTEN
A BLÄUFE
Der folgende Abschnitt fasst die wichtigsten Punkte für Rhizomer 2.0 im Hinblick auf Installation &
Updates zusammen.
5.1
E RSTINSTALLATION
Zuerst wird via USB oder DVD/CD der Rhizomer Bootagent auf dem Rechner installiert, um den
Bootvorgang auszulösen. Alle weiteren Schritte erfolgen dann automatisch. Es wird ein Windows PE
(basierend auf Win8.1) gestartet. Dieses fragt anhand der Mac-Adresse des Clients über die Web API
der Applikation die Konfigurationsinformationen für den spezifischen Client ab. Dazu müssen die
Treiber für die Netzwerkkarte(n) des Clients im WinPE vorhanden sein. Wird aktuell keine
Netzwerkverbindung erkannt, wiederholt sich diese Abfrage bis eine Verbindung erkannt wird (Loop).
Bei mehreren Netzwerkkarten erfolgt die Abfrage nach einer aktiven Verbindung vorab.
Dementsprechend sollte ein bereits angeschlossener Client ausgeschaltet sein. Wird die
Netzwerkverbindung erkannt, wird der Netzwerkadapter umbenannt, um eine eindeutige Zuordnung
der Verbindungen zu gewährleisten. Nun wird die komplette physikalische Festplatte des Clients neu
formatiert und die von Rhizomer 2.0 benötigte Ordnerstruktur angelegt. Alte und aktuelle VHD’s
werden in entsprechenden Ordner kopiert. Der Bootmanager wird angepasst. Die Win_CURRENT.vhd
wird als Default-Bootlaufwerk festgelegt. Der entsprechende Hostname und die Zeitzone des Clients
werden in die Datei unattend.xml geschrieben. Modellspezifische Treiber werden in den Ordner
„Drivers“ und die Netzlaufwerk-Skripte in den Ordner „Scripts“ kopiert.
Der initiale VHD-Download kann vom Bootmedium oder Netzlaufwerk erfolgen. Der Neustart des
Clients erfolgt automatisch via virtueller Festplatte. Damit ist die Erstinstallation abgeschlossen und
der Client somit nach wenigen Minuten einsatzbereit. Alle weiteren Konfigurationen und Updates
können zukünftig remote über Rhizomer 2.0 erfolgen.
5.2
C LIENT R EMOTE U PDATE
Für ein Update eines Clients oder einer Clients-Gruppe wird die entsprechende Task im Web-Interface
hinterlegt. Nach deren Abfrage durch die Clients erfolgt der Download der VHD auf die Clients im
Hintergrund. Zugleich werden in einem clientspezifischen Backup-Ordner auf dem Fileserver die
definierten Ordner und Konfigurationen des Clients abgelegt. Der Anwender kann nun über einen
kurzen bevorstehenden Ausfall des Clients aufgrund von Wartungsarbeiten informiert werden. Danach
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erfolgt per Skript ein Neustart des Clients und ein einmaliges Booten von WinPE wird ausgeführt. In
WinPE erfolgt eine Umbenennung der alten VHD, wobei die aktuelle VHD Win_CURRENT.vhd in
Win_ROLLBACK.vhd umbenannt wird. Die alte VHD bleibt sicherheitshalber auf dem Client erhalten,
um ggf. eine spätere Wiederherstellung zu ermöglichen. Die heruntergeladene Win_NEW.vhd wird in
Win_CURRENT.vhd umbenannt. Abschließend wird WinPE beendet, automatisch die neue VHD
gestartet und die gesicherten Daten aus dem Backup-Ordner eingespielt. Das Update ist abgeschlossen
und der Client kann wieder verwendet werden.
5.3
C LIENT W IEDERHERSTELLUNG NACH U PDATE
Falls eine Wiederherstellung der ursprünglichen Konfiguration erforderlich ist, kann dies ebenfalls im
Web-Interface ausgelöst werden. Dabei erfolgen analog zum Update ein einmaliges Booten von WinPE
und die erneute Umbenennung der alten VHD. Abschließend kommt es auch hier zum Neustart. So
kann der Client bei Bedarf innerhalb weniger Minuten in seinen ursprünglichen Zustand versetzt
werden.
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