PXE的部署过程

简介

什么是PXE?

PXE（ Preboot Execution Environment的缩写,即预启动执行环境）是由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，同时也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；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

PXE有四种启动模式，分别为 IPV4 legacy,IPV4 UEFI,IPV6 legacy,IPV6 UEFI，这里主要介绍IPV4 legacy启动模式需要的文件。
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
vmlinuz: linux的内核文件，可以被引导程序加载，从而启动Linux系统
3.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
   service iptables stop #临时有效，重启后防火墙自动打开
   chkconfig iptables off #永久有效，重启后防火墙不自动打开
   setenforce 0 #临时有效，重启后失效
   vim /etc/selinux/config#永久有效，重启后也有效
   SELINUX=disabled

2. 检查是否安装了dhcp,tftp,nfs服务
   rpm -qa | grep -i dhcp
rpm -qa | grep -i tftp
rpm -qa | grep -i nfs

3. 配置yum源(如已安装了dhcp,tftp,nfs服务可忽略该步骤）
   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(如已安装了dhcp,tftp,nfs服务可忽略该步骤）
   yum install -y dhcp
yum install -y tftp
yum install -y nfs

5. 配置任意网口信息，并设定IP地址
   vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-enp3s0f0

    NAME="enp3s0f0" 
    DEVICE="enp3s0f0"       
    ONBOOT=yes  #开机自启
    NETBOOT=yes
    UUID="169f6948-307c-42a7-bb35-a773c86fb5d6"
    BOOTPROTO=none #IP地址类型
    IPADDR=192.168.1.250 #IP地址
    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
   

   开启网络服务：service network start/restart or systemctl start network.service

6. 配置dhcp.conf并启动服务
   vim /etc/dhcp/dhcpd.conf

    # dhcpd.conf
    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;
    }
   

启动dhcp服务：service dhcp start or chkconfig dhcpd on

1. 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.  
    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
        }
   

启用tftp服务:service tftp startor /etc/init.d/xinetd start or chkconfig tftp on 开机自启

1. 配置nfs并启动服务
   vim /etc/exports

    /tftpboot *(rw,no_root_squash)  
   

启用nfs服务：service nfs start

1. 准备系统镜像文件
   mount -o loop rhel7.4.iso /mnt #将镜像挂载在'/mnt'下
   mkdir /tftpboot/rhel7.4 #创建文件夹
   cp -rf /mnt/* /tftpboot/rhel7.4 拷贝文件至新建文件夹下
   chmod -R +x /tftpboot/rhel7.4 #给文件赋予执行权限
   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 #更改文件名字

2. 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! 
   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   
   

3. 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
   

以上，便完成了整个PXE的部署流程。

作者：Clancy_H
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来源：简书
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