PXE的部署

简介

什么是PXE?

1. PXE是 Preboot Execution Environment的缩写，称之为预启动执行环境；
2. 由Intel设计的一种网络协议，可使计算机通过网络启动安装系统；
3. 是一种使用网络接口启动计算机的机制，其不依赖本地数据存储设备或本地已安装的系统；
4. 协议分为client端和server端，PXE client在网卡的boot ROM中启动，当计算机开机引导时，BIOS把PXE client调入内存执行，
    并显示出命令菜单，经用户选择需要安装的系统后，PXE client将放置在远端的操作系统通过网络下载到本地运行；

常见安装方式：

1. 光盘安装
    使用server内置光驱或外置USB光驱，将系统镜像刻录，从光盘安装；
2. U盘安装
    利用工具将镜像系统写入U盘，从U盘启动；
3. 镜像挂载安装
    利用BMC Web GUI远程挂载镜像安装；
4. 网络引导安装(PXE)
    客户端通过网络启动，读取远端服务器上的镜像以安装；

PXE server的四种模式

IPV4 legacy,IPV4 UEFI,IPV6 legacy,IPV6 UEFI

IPV4 legacy PXE启动需要文件

1. pxelinux.0: 计算机自展引导程序(bootstrap),负责系统引导和启动，作用类似于BIOS，会调用PXE相关配置文件
2. pxelinux.cfg: 文件夹，存放PXE配置文件
3. vmlinuz: linux的内核文件，可以被引导程序加载，从而启动Linux系统
4. initrd.img: boot loader initialized RAM disk的缩写，作为根文件系统加载各种模块、驱动、服务等，网卡驱动就包含在该文件中.

原理

1. 客户端(Client)的BIOS支持网卡启动，且网卡具有PXE ROM芯片；
2. 服务端(PXE Server)至少有dhcp，tftp，nfs服务且为开启状态；
3. BIOS通过PXE Client调入内存执行，PXE Sever向本地局域网中dhcp.server发出分配IP请求；
4. 在dhcp.server收到请求后，便向PXE Server返回IP及bootstrap文件(自展引导程序)的位置；客户端向tftp.server请求bootstrap文件
    ，tftp.server收到请求向客户端发送bootstrap文件 -->pxelinux.0；
5. 客户端收到pxelinux.0文件后执行文件，并根据内容向tftp.server请求pxelinux.0的配置文件-->tftpboot/pxelinux.cfg/default；
6. 客户机读取default文件，等待用户选择安装系统后，客户端向tftp.server发出提供内核文件vmlinuz和根文件系统initrd.img请求;
7. tftp.server收到客户端请求，提供vmlinuz和initrd.img；
8. 客户端收到文件，启动内核映像文件，内核文件根据bootstrap的配置文件pxelinux.0向PXE sever请求提供自动安装脚本和源文件，PXE 
    Server通过ftp/http/nfs中的一个向客户端传送相关脚本和源文件，客户端获得后进行自动安装。

PXE server架设过程

1. 关闭Firewalls & SELinux
    Firewalls:
    $service iptables stop  
    $chkconfig iptables off 
    $vim /etc/selinux/config    
        SELINUX=disabled
2. 检查是否安装了dhcp,tftp,nfs服务
    $rpm -qa | grep {dhcp |  tftp | nfs}
3. 配置yum源
    $vim /etc/yum.repos.d/server.repo
        [development]
        name=development
        baseurl=file:///mnt/
        gpgcheck=0
        enabled=1
        gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-redhat-release
4. 安装dhcp,ftp,nfs服务
    $yum install -y dhcp tftp nfs
5. 配置任意网口信息，并设定IP地址
    $vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-enp3s0f0
        # Generated by dracut initrd
        NAME="enp3s0f0"         
        DEVICE="enp3s0f0"       
        ONBOOT=yes  
        NETBOOT=yes
        UUID="169f6948-307c-42a7-bb35-a773c86fb5d6"
        BOOTPROTO=none  
        IPADDR=192.168.1.250    
        TYPE=Ethernet
        PREFIX=24
        DEFROUTE=yes
        IPV4_FAILURE_FATAL=no
        IPV6INIT=yes
        IPV6_FAILURE_FATAL=no
        IPV6_AUTOCONF=yes
        IPV6_DEFROUTE=yes
        IPV6_PEERDNS=yes
        IPV6_PEERROUTES=yes
    $service network start
6. 配置dhcp.conf并启动服务
    $vim /etc/dhcp/dhcpd.conf
        # dhcpd.conf
        # Sample configuration file for ISC dhcpd
        ddns-update-style interim;  
        ignore client-updates;
        allow booting;  
        allow bootp;    
        class "pxeclients" {
        match if substring(option vendor-class-identifier,0,9)="PXEClient";
        next-server 192.168.1.250;  
        filename "pxelinux.0";  
        }
        subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {
        option broadcast-address 192.168.1.255;
        option routers 192.168.1.250;
        option subnet-mask 255.255.255.0;
        range 192.168.1.205 192.168.1.249;  
        default-lease-time 8640000;
        }
    $service dhcp start or $chkconfig dhcpd on  
7. 配置tftp并启动服务
    $vim /etc/xinetd.d/tftp 
        # default: off
        # description: The tftp server serves files using the trivial file transfer \
        #   protocol.  The tftp protocol is often used to boot diskless \
        #   workstations, download configuration files to network-aware printers, \
        #   and to start the installation process for some operating systems.
        service tftp
        {
            socket_type     = dgram
            protocol        = udp
            wait            = yes
            user            = root
            server          = /usr/sbin/in.tftpd
            server_args     = -s /tftpboot  
            disable         = no    
            per_source      = 11
            cps         = 100 2
            flags           = IPv4
        }
    $servicre tftp start 
or /etc/init.d/xinetd start or chkconfig tftp on
8. 配置nfs并启动服务
    $vim /etc/exports
        /tftpboot *(rw,no_root_squash)  
    $service nfs start
9. 准备系统镜像文件
    $mount -o loop rhel7.4.iso /mnt
    $mkdir /tftpboot/rhel7.4
    $cp -rf /mnt/* /tftpboot/rhel7.4
    $chmod -R +x /tftpboot/rhel7.4
    $cp -rf /usr/share/syslinux/pxelinux.0 /tftpboot/
    $cp -rf boot.msg vesamenu.c32 splash.png /tftpboot/
    $mkdir /tftpboot/pxelinux.cfg
    $cp -rf /tftpboot/rhel7.4/isolinux/isolinux.cfg /tftpboot/pxelinux.cfg/
    $mv /tftpboot/pxelinux.cfg/isolinux.cfg /tftpboot/pxelinux.cfg/default
10. 配置pxelinux.cfg文件
    $vim default
        default vesamenu.c32    
        prompt 1    
        timeout 600     
        display boot.msg
        menu background 1.jpg   
        menu title Welcome to CV Team's PXE server!     
        menu color border 0 #ffffffff #00000000
        menu color sel 7 #ffffffff #ff000000
        menu color title 0 #ffffffff #00000000
        menu color tabmsg 0 #ffffffff #00000000
        menu color unsel 0 #ffffffff #00000000
        menu color hotsel 0 #ff000000 #ffffffff
        menu color hotkey 7 #ffffffff #ff000000
        menu color scrollbar 0 #ffffffff #00000000

        label install   
        menu label ^1)Install rhel7.4 in /dev/sda
        menu default    
        kernel rhel7.4/vmlinuz biosdevname=0
        append initrd=rhel7.4/initrd.img ks=nfs:192.168.1.250:/tftpboot/rhel7.4/ks/ks.cfg   
11. 配置无人值守kickstart文件
        #platform=x86, AMD64, or Intel EM64T
        #version=DEVEL
        # Install OS instead of upgrade
        install
        # Keyboard layouts
        keyboard 'us'
        # Root password
        rootpw --iscrypted $1$BrX4T9WN$OXLjtLaSe7VNnmjlsUyXE0
        # System language
        lang zh_CN
        # Firewall configuration
        firewall --disabled
        # System authorization information
        auth  --useshadow  --passalgo=sha512
        # Use graphical install
        install
        graphical
        # SELinux configuration
        selinux --disabled
        # Use NFS installation media
        nfs --server=192.168.1.250 --dir=/tftpboot/rhel7.4
        # Network information
        network  --bootproto=dhcp --device=enp3s0f0
        # Reboot after installation
        reboot
        # System timezone
        timezone Asia/Shanghai
        # Partition clearing information
        clearpart --all --drives=sda
        # System bootloader configuration
        bootloader --append="crashkernel=768M vconsole.font=latarcyrheb-sun16 vconsole.keymap=us biosdevname=0 ipv6.
        disable=1 console=tty0 console=ttyS0,115200 scsi_mod.scan=sync intel_idle.max_cstate=0 pci=pcie_bus_perf
        nouveau.modeset=0 rd.driver.blacklist=nouveau video=vesa:off rd.driver.pre=ahci" --location=mbr --boot-drive
        =sda
        # autopart --type=lvm
        part /boot --asprimary --fstype="ext4" --ondisk=sda --size=1024
        part swap --asprimary --fstype="swap" --ondisk=sda --size=51200
        part / --asprimary --fstype="ext4" --ondisk=sda --size=153600

        %packages
        @additional-devel
        @anaconda-tools
        @backup-client
        @backup-server
        @base
        @compat-libraries
        @console-internet
        @core
        @debugging
        @desktop-debugging
        @development
        @dial-up
        @directory-client
        @directory-server
        @dns-server
        @emacs
        @file-server
        @fonts
        @ftp-server
        @gnome-apps
        @gnome-desktop
        @graphical-admin-tools
        @graphics
        @guest-agents
        @guest-desktop-agents
        @hardware-monitoring
        @identity-management-server
        @infiniband
        @input-methods
        @internet-browser
        @java-platform
        @kde-desktop
        @large-systems
        @legacy-unix
        @legacy-x
        @load-balancer
        @mail-server
        @mainframe-access
        @mariadb
        @mariadb-client
        @multimedia
        @network-file-system-client
        @network-server
        @network-tools
        @networkmanager-submodules
        @perl-runtime
        @perl-web
        @php
        @platform-devel
        @platform-kvm
        @platform-microsoft
        @platform-vmware
        @postgresql
        @postgresql-client
        @print-client
        @print-server
        @python-web
        @remote-desktop-clients
        @remote-system-management
        @ruby-runtime
        @scientific
        @security-tools
        @smart-card
        @system-admin-tools
        @system-management
        @technical-writing
        @virtualization-client
        @virtualization-hypervisor
        @virtualization-platform
        @virtualization-tools
        @web-server
        @web-servlet
        @x11
        %end