PXE 装机详解

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概述:

   在实际工作中,我们经常会遇到这样的情况:想要安装Linux但是计算机没有光驱,或者是有大批量的计算机需要同时安装Linux,如果通过光驱的方式一个个安装,不仅效率低,也不利于维护。这是时候你就需要PXE的强大功能了。本文就将讲解利用PXE自动化安装CentOS6和CentOS7的安装过程

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1.安装原理

安装流程

  • 客户机从自己的PXE网卡启动,向本网络中的DHCP服务器索取IP

  • DHCP服务器返回分给客户机IP

  • 客户机向本网络中的TFTP服务器索取文件

  • 客户机取得bootstrap文件后之执行引导文件完成引导

  • 然后读取配置文件,通过TFTP服务器加载内核和文件系统

  • 进入安装画面, 此时可以通过选择HTTP、FTP、NFS方式进行安装

实现PXE网络安装必需的4个要素

  • 客户机的网卡必须为PXE网卡

  • 网络中必须要有DHCP和TFTP服务器,当然这两个服务器可以是同一台物理主机

  • 所安装的操作系统必须支持网络安装。

  • 必须要有FTP,HTTP,NFS至少一个服务器,当然也可以和DHCP和TFTP服务器同为一台物理主机

2.CentOS 6和7 PXE配置流程图

3.实验环境描述:

  • 文件服务器为ftp(CentOS 7)http(CentOS 6)

  • dhcp和tftp服务器都为同一台CentOS 主机;

  • 网络环境都为VMnat1.

CentOS 7具体实现如下:

 1.安装dhcp服务器,配置自定义作用域,如下:

[root@centos7 ~]# yum install dhcp -y
[root@centos7 ~]# cd /etc/dhcp/
[root@centos7 dhcp]# ls
dhclient.d  dhcpd6.conf  dhcpd.conf
[root@centos7 dhcp]# cp /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example ./dhcpd.conf
cp: overwrite ‘./dhcpd.conf’? y   

[root@centos7 dhcp]# vim dhcpd.conf 
 subnet 10.1.0.0 netmask 255.255.0.0 {
     range 10.1.252.151 10.1.252.161;
	 filename "pxelinux.0";
	 next-server 10.1.252.153;
	 
}

 启动dhcp服务,验证端口(67/udp)是否处于监听状态

[root@centos7 dhcp]# systemctl start dhcpd
[root@centos7 dhcp]# ss -unl
State       Recv-Q Send-Q Local Address:Port               Peer Address:Port              
UNCONN      0      0              *:67                         *:*                  
UNCONN      0      0              *:68                         *:*                  
UNCONN      0      0      127.0.0.1:323                        *:*                  
UNCONN      0      0              *:31084                      *:*                  
UNCONN      0      0              *:3031                       *:*                  
UNCONN      0      0              *:514                        *:*                  
UNCONN      0      0             :::69                        :::*                  
UNCONN      0      0             :::50914                     :::*                  
UNCONN      0      0             :::46863                     :::*                  
UNCONN      0      0            ::1:323                       :::*                  
UNCONN      0      0             :::514                       :::*

 2.配置tftp服务器,启动,查看其端口69/udp如下:

[root@centos7 ~]# yum install tftp-server tftp -y  # 安装
 
[root@centos7 ~]# systemctl start tftp.socket      # 启动

[root@centos7 dhcp]# ss -unl                       # 查看端口69/udp
State       Recv-Q Send-Q Local Address:Port               Peer Address:Port              
UNCONN      0      0              *:67                         *:*                  
UNCONN      0      0              *:68                         *:*                  
UNCONN      0      0      127.0.0.1:323                        *:*                  
UNCONN      0      0              *:31084                      *:*                  
UNCONN      0      0              *:3031                       *:*                  
UNCONN      0      0              *:514                        *:*                  
UNCONN      0      0             :::69                        :::*

 3.准备安装树

[root@centos7 ~]# mkdir /var/ftp/pub/CentOS7
[root@centos7 ~]# mount -r /dev/cdrom /var/ftp/pub/CentOS7
[root@centos7 ~]# df
Filesystem     1K-blocks     Used Available Use% Mounted on
/dev/sda2       41922560  1017984  40904576   3% /
devtmpfs          477776        0    477776   0% /dev
tmpfs             500644        0    500644   0% /dev/shm
tmpfs             500644    13168    487476   3% /run
tmpfs             500644        0    500644   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda3       20961280 12449428   8511852  60% /usr
/dev/sda1         496300   192472    303828  39% /boot
/dev/sda6        5094652    11284   5022748   1% /testdir
tmpfs             100132        0    100132   0% /run/user/0
/dev/sr0         7587292  7587292         0 100% /var/ftp/pub/CentOS7  # 挂载成功
[root@centos7 CentOS7]# ls
CentOS_BuildTag  EFI  EULA  GPL  p_w_picpaths  isolinux  LiveOS  Packages  repodata  
RPM-GPG-KEY-CentOS-7  RPM-GPG-KEY-CentOS-Testing-7  TRANS.TBL

[root@centos7 CentOS7]# systemctl start vsftpd # 启动ftp服务

 4.准备/var/lib/tftpboot下文件

 我们需要安装syslinux程序包,它会提供 pxelinux.0 文件,然后复制到其目录下;
[root@centos7 dhcp]#  yum install syslinux -y
[root@centos7 dhcp]# cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0  /var/lib/tftpboot/

 挂载关盘,复制光盘中p_w_picpaths/pxeboot下的文件(为pxe安装专用的内核等文件)
[root@centos7 ~]# cp /var/ftp/pub/CentOS7/p_w_picpaths/pxeboot/{initrd.img,vmlinuz} /var/lib/tftpboot/
[root@centos7 ~]# ls /var/lib/tftpboot/
initrd.img  pxelinux.0  vmlinuz

 复制syslinux程序包下的文件,分别为基于链式方式引导文件,内存磁盘引导项,菜单项,内存当磁盘的模拟文件
[root@centos7 ~]# cp /usr/share/syslinux/{chain.c32,mboot.c32,menu.c32,memdisk}  /var/lib/tftpboot
[root@centos7 ~]# ls /var/lib/tftpboot/
chain.c32  initrd.img  mboot.c32  memdisk  menu.c32  pxelinux.0  vmlinuz

  在/var/lib/tftpboot下创建为menu.c32提供菜单的配置文件(菜单加载时用到的配置文件信息)

[root@centos7 tftpboot]# mkdir pxelinux.cfg
[root@centos7 tftpboot]# vim pxelinux.cfg/default
 default menu.c32    
     prompt 5
     timeout 30
     MENU TITLE CentOS 7 PXE

     LABEL linux
     MENU LABEL Install CentOS 7 X86_64
     KERNEL vmlinuz
     APPEND initrd=initrd.img inst.repo=ftp://10.1.252.153/pub/CentOS7/

 5.此时,如果我们想手动安装,到这步就已经可以了,不防我们先测试一下

  1)新建一个虚拟机,网卡改到和10.1.252.153同一网络,如下

PXE 装机详解_第1张图片

PXE 装机详解_第2张图片

  2)启动此虚拟机,可以看到能正常获取到IP地址,并显示我们自己设定的安装界面,如下:

PXE 装机详解_第3张图片


PXE 装机详解_第4张图片

  3)5s钟之后开始加载程序,然后进入到手动安装界面,如下:

PXE 装机详解_第5张图片


 6.制作kickstart文件,放到/var/ftp/pub/kickstarts/下

[root@centos7 ~]# cd /var/ftp/pub/
[root@centos7 pub]# mkdir kickstarts
[root@centos7 pub]# ls
CentOS7  kickstarts

# kickstart文件如下:
[root@centos7 kickstarts]# cat centos7.cfg
#platform=x86, AMD64, 或 Intel EM64T
#version=DEVEL
# Install OS instead of upgrade
install
# X Window System configuration information
xconfig  --startxonboot
# Keyboard layouts
# old format: keyboard us
# new format:
keyboard --vckeymap=cn --xlayouts='cn'
# Reboot after installation
reboot
# Root password
rootpw --iscrypted $1$HDHf2v4i$LMo.xGHfxQDOf8e043C.g/
# System timezone
timezone Asia/Shanghai
# Use network installation
url --url="   # 地址要和/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default中的 
# System language
lang zh_CN
user --groups=wheel --name=taotao --password=$6$1eWrOetY$DfLZgquGiOaNkwpEF4ItMipz.1kpn7Q.s6oXyoW2bALkWesRWHCCACICkJ.2zBXDbwEw0ibR.wxStLI41ZhfF1 --iscrypted --gecos="MageEdu"
# Firewall configuration
firewall --disabled
# Network information
network  --bootproto=dhcp --device=eth0
# System authorization information
auth  --useshadow  --passalgo=sha512
# Use text mode install
text
firstboot --disable
# SELinux configuration
selinux --permissive

ignoredisk --only-use=sda
# System bootloader configuration
bootloader --location=mbr --boot-drive=sda
# Clear the Master Boot Record
zerombr
# Partition clearing information
clearpart --all --initlabel 
# Disk partitioning information
part /boot --asprimary --fstype="xfs" --size=512
part swap --fstype="swap" --size=2048
part /usr --fstype="xfs" --size=20480
part / --fstype="xfs" --size=20480

%packages
@base
@core
@fonts
@internet-browser
@java-platform
@kde-apps
@kde-desktop
@network-file-system-client
@networkmanager-submodules
@x11

%end

%post

%end

 7.在/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg中配置引导保证能加载kickstart文件,如下:

[root@centos7 tftpboot]# cd pxelinux.cfg/
[root@centos7 pxelinux.cfg]# ls
default
[root@centos7 pxelinux.cfg]# vim default 
default menu.c32    
   prompt 5
   timeout 30
   MENU TITLE CentOS 7 PXE


   LABEL linux_auto
   MENU LABEL Install CentOS 7 x86_64 auto
   KERNEL vmlinuz                                     # 添加ks文件的url
   APPEND initrd=initrd.img inst.repo=ftp://10.1.252.153/pub/CentOS7/ ks=ftp://10.1.252.153/pub/kickstarts/centos7.cfg

   LABEL linux
   MENU LABEL Install CentOS 7 x86_64
   KERNEL vmlinuz
   APPEND initrd=initrd.img inst.repo=ftp://10.1.252.153/pub/CentOS7/

 8.测试,如上步骤5中建立的虚拟机,打开,发现我们新建立的自动安装项,并且自动化安装开始

PXE 装机详解_第6张图片



如上,就是使用PXE实现CentOS 7自动化安装的整个过程了。。。

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CentOS 6 具体实现

实验环境描述:

  • 文件服务器为http

  • dhcp和tftp及httpd服务器都为同一台CentOS 6主机;

  • 网络环境都为VMnat1.

1.安装dhcp服务器,配置自定义作用域,如下:

[root@CentOS6 ~]# yum install dhcp -y

[root@CentOS6 ~]# cd /etc/dhcp/
[root@CentOS6 dhcp]# ls
dhclient.d  dhclient-eth0.conf  dhcpd6.conf  dhcpd.conf
[root@CentOS6 dhcp]# cp /usr/share/doc/dhcp-4.1.1/dhcpd.conf.sample ./dhcpd.conf

[root@CentOS6 dhcp]# vim dhcpd.conf 
subnet 10.1.0.0 netmask 255.255.0.0 {
     range 10.1.252.71 10.1.252.80;
     filename "pxelinux.0";
     next-server 10.1.252.205;
}

  启动dhcp服务,查看其端口67/udp

[root@CentOS6 pxelinux.cfg]# service dhcpd start
Starting dhcpd:                                            [  OK  ]
[root@CentOS6 ~]# ss -unl
State       Recv-Q Send-Q         Local Address:Port           Peer Address:Port 
UNCONN      0      0                          *:111                       *:*     
UNCONN      0      0                          *:631                       *:*     
UNCONN      0      0                          *:898                       *:*     
UNCONN      0      0                          *:49172                     *:*     
UNCONN      0      0                  127.0.0.1:955                       *:*     
UNCONN      0      0                          *:67                        *:*     
UNCONN      0      0                          *:68                        *:*     
UNCONN      0      0                         :::57053                    :::*     
UNCONN      0      0                         :::111                      :::*     
UNCONN      0      0                         :::898                      :::*

 2.配置tftp服务器,启动,查看其端口69/udp如下:

[root@centos7 ~]# yum install tftp-server tftp -y  # 安装
 
[root@CentOS6 ~]# chkconfig tftp on
[root@CentOS6 ~]# service xinetd restart 
Stopping xinetd:                                           [FAILED]
Starting xinetd:                                           [  OK  ]

[root@centos7 dhcp]# ss -unl                       # 查看端口69/udp
State       Recv-Q Send-Q Local Address:Port               Peer Address:Port              
UNCONN      0      0              *:67                         *:*                  
UNCONN      0      0              *:68                         *:*                  
UNCONN      0      0      127.0.0.1:323                        *:*                  
UNCONN      0      0              *:31084                      *:*                  
UNCONN      0      0              *:3031                       *:*                  
UNCONN      0      0              *:514                        *:*                  
UNCONN      0      0             :::69

 3.准备安装树

[root@CentOS6 ~]# mkdir /var/www/html/CentOS6
[root@CentOS6 ~]# mount -r /dev/cdrom /var/www/html/CentOS6
[root@CentOS6 ~]# cd /var/www/html/CentOS6
[root@CentOS6 CentOS6]# ls
CentOS_BuildTag  EULA  p_w_picpaths    Packages                  repodata              RPM-GPG-KEY-CentOS-Debug-6     RPM-GPG-KEY-CentOS-Testing-6
EFI              GPL   isolinux  RELEASE-NOTES-en-US.html  RPM-GPG-KEY-CentOS-6  RPM-GPG-KEY-CentOS-Security-6  TRANS.TBL

[root@CentOS6 ~]# service httpd start

 4.准备/var/lib/tftpboot下文件

[root@CentOS6 ~]# yum install syslinux -y
[root@CentOS6 ~]# cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0  /var/lib/tftpboot/

[root@CentOS6 ~]# cp /var/www/html/CentOS6/p_w_picpaths/pxeboot/{vmlinuz,initrd.img} /var/lib/tftpboot/
[root@CentOS6 ~]# cp /var/www/html/CentOS6/isolinux/{boot.msg,vesamenu.c32,splash.jpg} /var/lib/tftpboot/

[root@CentOS6  ~]# ls /var/lib/tftpboot/
boot.msg  initrd.img  pxelinux.0  splash.jpg  vesamenu.c32  vmlinuz

  /var/lib/tftpboot下创建提供菜单的配置文件(菜单加载时用到的配置文件信息)

[root@CentOS6 ~]# mkdir /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg
[root@CentOS6 ~]# cp /var/www/html/CentOS6/isolinux/isolinux.cfg /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default

 5.制作kickstart文件,放到/var/www/html/kickstarts/下

[root@CentOS6 html]# mkdir kickstarts

# kickstart文件如下:
[root@CentOS6 kickstarts]# cat centos6.cfg
#platform=x86, AMD64, or Intel EM64T
#version=DEVEL
# Firewall configuration
firewall --disabled
# Install OS instead of upgrade
install
# Use network installation
url --url="http://10.1.252.205/CetnOS6/"
# Root password
rootpw --iscrypted $1$iRHppr42$VMesh73wBqhUTjKp6OYOD.
# System authorization information
auth  --useshadow  --passalgo=sha512
# Use text mode install
text
firstboot --disable
# System keyboard
keyboard us
# System language
lang en_US
# SELinux configuration
selinux --disabled
# Installation logging level
logging --level=info --host=10.1.0.1
# Reboot after installation
reboot
# System timezone
timezone  Asia/Shanghai
# System bootloader configuration
bootloader --append="rhgb crashkernel=auto quiet" --location=mbr --driveorder="sda"
# Clear the Master Boot Record
zerombr
# Partition clearing information
clearpart --all  
# Disk partitioning information
part /boot --fstype="ext4" --size=200
part pv.008 --size=61440

volgroup vg0 --pesize=8192 pv.008
logvol / --fstype=ext4 --name=root --vgname=vg0 --size=20480
logvol swap --name=swap --vgname=vg0 --size=2048
logvol /usr --fstype=ext4 --name=usr --vgname=vg0 --size=10240
logvol /var --fstype=ext4 --name=var --vgname=vg0 --size=20480


%post

%end

%packages
@base
@basic-desktop
@chinese-support
@client-mgmt-tools
@core
@desktop-platform
@fonts
@general-desktop
@graphical-admin-tools
@legacy-x
@network-file-system-client
@perl-runtime
@remote-desktop-clients
@x11

%end

 6.在/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg中配置引导保证能加载kickstart文件,如下:

[root@CentOS6 pxelinux.cfg]# cat default
default vesamenu.c32
#prompt 1
timeout 600

display boot.msg

menu background splash.jpg
menu title Welcome to CentOS 6.8!
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 linux
  menu label ^Install or upgrade an existing system
  kernel vmlinuz
  append initrd=initrd.img
label linux_auto      # 自定义的安装label
  menu label ^Install or upgrade an existing system auto
  menu default
  kernel vmlinuz          # ks文件路径 
  append initrd=initrd.img ks=http://10.1.252.205/CentOS6/  
label vesa
  menu label Install system with ^basic video driver
  kernel vmlinuz
  append initrd=initrd.img nomodeset
label rescue
  menu label ^Rescue installed system
  kernel vmlinuz
  append initrd=initrd.img rescue
label local
  menu label Boot from ^local drive
  localboot 0xffff
label memtest86
  menu label ^Memory test
  kernel memtest
  append -

 7.新建一个虚拟机,要和服务器主机在同一网络中(VMnat1),启动后,成功获取ip,跳转到安装界面,可以看到我们自定义的auto安装项;

PXE 装机详解_第7张图片

   启动安装,如下:

PXE 装机详解_第8张图片

如上,就是使用PXE技术安装CentOS 6的整个过程了。。。

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总结:

  • CentOS 7

PXE 装机详解_第9张图片


  • CentOS 6

PXE 装机详解_第10张图片


实验中要注意的问题:

  • 一般出现的问题会在kickstart文件中,因为自动化安装会检查所依赖的环境和程序包,所以,如果不存在的话就会报错。