《云计算》lunix PXE项目案例

问题
XX学校有多个机房主要用于红帽认证及Linux运维相关课程的教学，针对班级/课程轮换的情况，经常需要为学员机更换操作系统。因此，教学部决定搭建一台集中的PXE装机服务器，为客户机重装系统时，可以通过图形菜单选装 RHEL 6.7 或 CentOS 6.7，并且实现一键无人值守装配（若未选择则从硬盘启动）。另外，要求为客户机自动配好Yum，并且建立一个备用的管理账号zyadm、能够支持NTFS文件系统、部署好Libreoffice办公软件。
为了降低项目实施的难度，本例先将部分难点知识提前练习一下，主要包括：
将PXE启动菜单图形化
创建非 root 的管理员账号
部署 LibreOffice 办公套件
部署 NTFS 支持工具 ntfs-3g
使用createrepo建立Yum仓库数据
方案
PXE图形菜单支持需启用vesamenu.c32模块文件，并准备背景图片，这两个文件都可以由syslinux相关的软件包提供。建议的部署位置如下：
图形支持模块：/TFTP根目录/vesamenu.c32
背景图片文件：/TFTP根目录/splash.jpg
备用管理账号，可以添加一个UID为0（与root的UID相同）的特殊用户，也就具有了root权限。由于Linux默认不允许有重复UID，因此在useradd用户时应添加额外的选项-o来忽略检查。
LibreOffice办公套件，在CentOS6系统光盘中已包括对应的RPM包，但在RHEL6系统中并没有。可以提前下载RPM格式的新版LibreOffice安装包，并将其配置为自定义的Yum仓库，提供给RHEL6客户机安装使用。
实验环境可以沿用前一天的PXE服务器实验，如图-1所示。

步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：将PXE启动菜单图形化
1）准备图形支持模块vesamenu.c32、背景图片splash.jpg
[root@pxesvr ~]# yum -y install syslinux syslinux-nonlinux
… …
[root@pxesvr ~]# cp /usr/share/syslinux/vesamenu.c32 /var/lib/tftpboot/
[root@pxesvr ~]# cd /usr/share/doc/syslinux-*/sample/
[root@pxesvr sample]# cp syslinux_splash.jpg /var/lib/tftpboot/splash.jpg

[root@pxesvr sample]# ls /var/lib/tftpboot/ //确认部署结果
splash.jpg vesamenu.c32 … …
2）调整PXE菜单配置
启用vesamenu.c32功能模块，屏蔽prompt提示交互；并且添加menu相关的配置行来指定PXE菜单标题、启动项文件（添加^号表示将其后的字母作为快捷键）；如果有多个启动项，直接设置多组label即可。
[root@pxesvr ~]# vim /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default
default vesamenu.c32 //启动图形模块
#prompt 1 //屏蔽此行
timeout 300 //等待倒计时（单位：1/10秒）

menu background splash.jpg //指定背景图片
menu title Welcome to PXE Installation Server //菜单标题

label rhel6
menu label Install RH^EL 6.7 (Kickstart) //启动项1，快捷键为e
kernel rhel6/vmlinuz //加载RHEL 6.7 的引导内核
append ks=http://192.168.4.254/pxe/ks-el6.cfg initrd=rhel6/initrd.img

label centos6
menu label Install ^CentOS 6.7 ( Kickstart ) //启动项2，快捷键为c
kernel centos6/vmlinuz //加载CentOS 6.7 的引导内核
append ks=http://192.168.4.254/pxe/ks-cos6.cfg initrd=centos6/initrd.img

label rescue
menu label ^Rescue Installed System
kernel rhel6/vmlinuz
append initrd=rhel6/initrd.img rescue //进入rescue救援模式

label local
menu label Boot From ^Local Drive
menu default //作为默认引导项
localboot 1 //从本地硬盘启动
3）从客户机验证PXE选择菜单
在网络内找一台客户机以PXE方式引导，将看到图形可选择的菜单，如图-2所示。

步骤二：创建备用管理账号
1）创建非root的管理员账号
[root@pxesvr ~]# useradd -u 0 -o zyadm //创建备用管理员账号zyadm
[root@pxesvr ~]# echo 1234567 | passwd --stdin zyadm //设置密码
更改用户 zyadm 的密码 。
passwd： 所有的身份验证令牌已经成功更新。
2）测试管理员用户是否建立成功
使用su命令切换到zyadm用户，然后查看终端提示串的权限位发现是#（而不是$），再执行id命令可发现自己的UID、GID也都是0，相当于root：
[root@pxesvr ~]# su – zyadm //切换用户zyadm
[root@pxesvr ~]# id //查看当前用户登录信息
uid=0(root) gid=500(zyadm) 组=0(root),500(zyadm)
这说明Linux系统已经把zyadm用户当成是root了，如果root用户忘记了密码，改以用户zyadm登录也能够拥有root权限。
步骤三：部署 Libreoffice 办公套件
1）上传软件包到/opt目录下
[root@pxesvr ~]# ls /opt/LibreOffice_5.0.5_Linux_x86-64_rpm.zip
/opt/LibreOffice_5.0.5_Linux_x86-64_rpm.zip
2）解压Libreoffice软件包
[root@pxesvr ~]# cd /opt/
[root@pxesvr opt]# unzip LibreOffice_5.0.5_Linux_x86-64_rpm.zip
[root@pxesvr opt]# ls -F LibreOffice_5.0.5/
langpack_zh-CN/ readmes/ RPMS/ install
3）安装Libreoffice软件包、中文语言包
[root@pxesvr opt]# rpm -ivh LibreOffice_5.0.5/RPMS/.rpm
… …
[root@pxesvr opt]# rpm -ivh LibreOffice_5.0.5/langpack_zh-CN/RPMS/.rpm
… …
4）打开Libreoffice软件
在RHEL6的图形桌面环境，通过菜单组“应用程序”–>“办公”可以找到Libreoffice快捷方式，打开其中的Writer程序就可以编辑文档（类似于微软的Word软件），如图-3所示。

步骤四：部署 NTFS 支持工具 ntfs-3g
1）上传ntfs-3g软件包到/opt目录
[root@pxesvr ~]# ls /opt/ntfs-3g-2015.3.14-2.el6.x86_64.rpm
/opt/ntfs-3g-2015.3.14-2.el6.x86_64.rpm
2）安装ntfs-3g软件包
[root@pxesvr ~]# rpm -ivh /opt/ntfs-3g-2015.3.14-2.el6.x86_64.rpm
… …
[root@pxesvr ~]# rpm -q ntfs-3g //确认安装结果
ntfs-3g-2015.3.14-2.el6.x86_64
3）了解ntfs-3g工具的用法
[root@pxesvr zengye]# ntfs-3g --help
… …
Usage: ntfs-3g [-o option[,…]]
… …
Example: ntfs-3g /dev/sda1 /mnt/windows
… …
步骤五：使用 createrepo 建立yum库数据
1）准备RPM软件库
提取LibreOffice和ntfs-3g软件的RPM安装文件，保存到/var/ftp/other目录下，允许客户端访问。
[root@pxesvr ~]# mkdir /var/ftp/other
[root@pxesvr ~]# cp -rf /opt/ntfs-3g-*.rpm /var/ftp/other/

[root@pxesvr ~]# cp -rf /opt/LibreOffice*/RPMS/.rpm /var/ftp/other
[root@pxesvr ~]# cp -rf /opt/LibreOffice/langpack*/RPMS/*.rpm /var/ftp/other/
2）安装createrepo软件包，并用来为/var/ftp/other/目录建立仓库数据
[root@pxesvr ~]# yum -y install createrepo //安装建库工具
[root@pxesvr ~]# createrepo /var/ftp/other/
Spawning worker 0 with 60 pkgs
Workers Finished
Gathering worker results

Saving Primary metadata
Saving file lists metadata
Saving other metadata
Generating sqlite DBs
Sqlite DBs complete

[root@pxesvr ~]# du -sh /var/ftp/other/repodata/ //确认创建结果
156K /var/ftp/other/repodata/
3）Yum客户端测试
添加ftp://192.168.4.5/other作为Yum源：
[root@pc205 ~]# vim /etc/yum.repos.d/rhel6.repo
[other-packages]
name=Other Packages
baseurl=ftp://192.168.4.5/other
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-redhat-release

测试使用yum命令安装libreoffice和ntfs-3g软件：
[root@pc4 ~]# yum repolist //测试yum是否可以使用
other-packages | 2.9 kB 00:00
other-packages/primary_db | 15 kB 00:00
repo id repo name status
other-packages other 53
repolist: 53

[root@pc4 ~]# yum -y install libreoffice5.0* ntfs-3g
… …
2.构建PXE一键装机平台
问题
准备一台CentOS6服务器，将其打造为PXE一键装机平台。首先以虚拟机作为客户机进行测试，测试通过以后可直接投入真实局域网使用。
PXE服务器环境：
1)操作系统：CentOS 6.7 x86_64
2)主机名、IP地址：pxesvr.tedu.cn，192.168.4.254/24
3)关闭SELinux、iptables、NetworkMagager
针对客户机的需要，集中提供PXE装机相关素材，本例要求改用Web服务提供：
1)为 RHEL6、CentOS6 准备安装源
2)使用 ntfs-3g、libreoffice 包构建Yum源
3)为客户机提供Yum仓库配置、kickstart自动应答文件
方案
在项目实施中可以采用CentOS6虚拟机来做PXE服务器，当然也可以直接在CentOS6真机上来做，如图-4所示。真实网络中只应有一台PXE服务器，否则会出现DHCP冲突的情况，因此在项目测试阶段建议大家不要选桥接网络。
注意：如果采用虚拟机，调试阶段先不要用桥接网络，否则会干扰物理网络；最终投入到真实环境启用时，再把网卡类型设为桥接，否则客户机会无法连接。

…实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：为RHEL6、CentOS6准备安装素材

1. 安装并启用Web服务
   1）安装httpd包，简单配置
   [root@pxesvr ~]# yum -y install httpd
   [root@pxesvr ~]# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf
   ServerName pxesvr.tedu.cn
   … …
   2）启动httpd服务，并设为开机自动运行
   [root@pxesvr ~]# service httpd restart
   停止 httpd： [失败]
   正在启动 httpd： [确定]
   [root@pxesvr ~]# netstat -anpt | grep httpd
   tcp 0 0 :::80 ::? LISTEN 16221/httpd

[root@pxesvr ~]# chkconfig httpd on
2. 拷入RHEL 6.7系统的光盘源
1）创建资源文件夹 /var/www/html/rhel6/
[root@pxesvr ~]# mkdir -p /var/www/html/rhel6
2）插入 RHEL 6.7系统的DVD光盘，将挂载点的文档复制到上述目录
[root@pxesvr ~]# \cp -rf /misc/cd/* /var/www/html/rhel6/
3. 拷入CentOS 6.7系统的光盘源
1）创建资源文件夹 /var/www/html/centos6/
[root@pxesvr ~]# mkdir -p /var/www/html/centos6
2）弹出RHEL 6.7光盘，插入 CentOS 6.7的DVD1光盘，复制光盘文档
[root@pxesvr ~]# eject //卸载并弹出光盘
… … //手动更换为CentOS DVD1并连接
[root@pxesvr ~]# \cp -rf /misc/cd/* /var/www/html/centos6/
3）弹出CentOS 6.7的DVD1光盘，插入DVD2光盘，复制光盘文档
[root@pxesvr ~]# eject //卸载并弹出光盘
… … //手动更换为CentOS DVD2并连接
[root@pxesvr ~]# \cp -rf /misc/cd/* /var/www/html/centos6/
4. 提供以第三方rpm包构建的软件源
1）创建资源文件夹 /var/www/html/other/
[root@pxesvr ~]# mkdir -p /var/www/html/other
2）解压LibreOffice的相关文件，拷入释放后的 .rpm 文件
[root@pxesvr ~]# unzip LibreOffice_5.0.5_Linux_x86-64_rpm.zip
[root@pxesvr ~]# mv LibreOffice_/RPMS/.rpm /var/www/html/other/
[root@pxesvr ~]# mv ntfs-3g-.rpm /var/www/html/other/
3）将 ntfs-3g 的rpm包拷入Web目录
[root@pxesvr ~]# mv ntfs-3g-2015.3.14-2.el6.x86_64.rpm /var/www/html/other/
4）安装 createrepo 工具，并为资源目录生成 repodata/ 库数据
[root@pxesvr ~]# yum -y install createrepo^C
[root@pxesvr ~]# createrepo /var/www/html/other/
Spawning worker 0 with 54 pkgs
Workers Finished
Gathering worker results

Saving Primary metadata
Saving file lists metadata
Saving other metadata
Generating sqlite DBs
Sqlite DBs complete

[root@pxesvr ~]# ls /var/www/html/other/repodata/
… …
repomd.xml
5. 为客户机提供 yum 仓库配置文件
1）创建pxe素材文件夹 /var/www/html/pxe/
[root@pxesvr ~]# mkdir /var/www/html/pxe
2）提供 RHEL6 客户机的仓库配置文件
[root@pxesvr ~]# vim /var/www/html/pxe/rhel6.repo
[rhel-packages]
name=Red Hat Enterprise Linux 6.7
baseurl=http://192.168.4.254/rhel6
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-redhat-release
[other]
name=Other Packages
baseurl=http://192.168.4.254/other
gpgcheck=0
3）提供 CentOS6 客户机的仓库配置文件
注意：CentOS6系统的光盘库包括有LibreOfffice4.1版本的RPM包，因此不要添加other库。如果添加的话，则yum安装LibreOffice的时候可能会出现版本冲突。
[root@pxesvr ~]# vim /var/www/html/pxe/centos6.repo
[base]
name=CentOS 6.7
baseurl=http://192.168.4.254/centos6
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-CENTOS-6
6. 为客户机提供 kickstart 自动应答配置文件
1）提供 RHEL6 客户机的ks-rhel6.cfg应答文件
找一台 RHEL 6.7 客户机，配好yum仓库：
[root@pc205 ~]# cd /etc/yum.repos.d/
[root@pc205 yum.repos.d]# rm -rf *.repo
[root@pc205 yum.repos.d]# wget http://192.168.4.254/pxe/rhel6.repo
… …
正在保存至: “/etc/yum.repos.d/rhel6.repo”
100%[===============================>] 207 --.-K/s in 0s
2014-11-10 18:32:50 (24.7 MB/s) - 已保存“/etc/yum.repos.d/rhel6.repo” [207/207])
安装system-config-kickstart，并生成ks-rhel6.cfg应答文件。注意应安装图形桌面，并通过安装后脚本完成Yum仓库设置、备用管理员账号添加等操作。最后将ks-rhel6.cfg文件拷贝到PXE服务器上，部署到Web目录，内容参考如下：
[root@pxesvr ~]# vim /var/www/html/pxe/ks-rhel6.cfg
firewall --disabled
install
url --url=“http://192.168.4.254/rhel6” //采用Web源
rootpw --iscrypted $1$Hc29SWRV$u.5zg3fkUEmgtggp4HLtz1
auth --useshadow --passalgo=sha512
graphical
firstboot --disable
keyboard us
lang zh_CN
selinux --disabled
logging --level=info
timezone Asia/Shanghai
network --bootproto=dhcp --device=eth0 --onboot=on
bootloader --append=“crashkernel=auto rhgb quiet” --location=mbr --driveorder=“sda”
zerombr
clearpart --all --initlabel
part /boot --fstype=“ext4” --size=200
part swap --fstype=“swap” --size=2048
part / --fstype=“ext4” --grow --size=1

%post --interpreter=/bin/bash //安装后脚本
useradd -u 0 -o zyadm
echo pwd123 | passwd --stdin zyadm
cd /etc/yum.repos.d/
rm -rf .repo
wget http://192.168.4.254/pxe/rhel6.repo
yum -y install ntfs-3g libreoffice5.0
%end

%packages
@base
@basic-desktop
@chinese-support
… … //省略更多软件列表
%end
2）提供 CentOS6 客户机的ks-centos6.cfg应答文件
找一台 CentOS 6.7 客户机（PXE服务器本机即可），配好yum仓库：
[root@pxesvr ~]# cd /etc/yum.repos.d/
[root@pxesvr yum.repos.d]# rm -rf *.repo
[root@pxesvr yum.repos.d]# wget http://192.168.4.254/pxe/centos6.repo
… …
正在保存至: “/etc/yum.repos.d/centos6.repo”
100%[===============================>] 207 --.-K/s in 0s
2014-11-10 18:32:50 (24.7 MB/s) - 已保存“/etc/yum.repos.d/centos6.repo” [207/207])
然后安装system-config-kickstart，并生成ks-centos6.cfg应答文件。最后将ks-centos6.cfg文件拷贝到PXE服务器上，部署到Web目录，内容参考如下：
[root@pxesvr ~]# vim /var/www/html/pxe/ks-centos6.cfg
firewall --disabled
install
url --url=“http://192.168.4.254/centos6” //采用Web源
rootpw --iscrypted $1$Hc29SWRV$u.5zg3fkUEmgtggp4HLtz1
auth --useshadow --passalgo=sha512
graphical
firstboot --disable
keyboard us
lang zh_CN
selinux --disabled
logging --level=info
timezone Asia/Shanghai
network --bootproto=dhcp --device=eth0 --onboot=on
bootloader --append=“crashkernel=auto rhgb quiet” --location=mbr --driveorder=“sda”
zerombr
clearpart --all --initlabel
part /boot --fstype=“ext4” --size=200
part swap --fstype=“swap” --size=2048
part / --fstype=“ext4” --grow --size=1

%post --interpreter=/bin/bash //安装后脚本
useradd -u 0 -o zyadm
echo pwd123 | passwd --stdin zyadm
cd /etc/yum.repos.d/
rm -rf *.repo
wget http://192.168.4.254/pxe/centos6.repo
%end

%packages
@base
@basic-desktop
@chinese-support
… … //省略更多软件列表
%end
… …
步骤二：配置PXE装机服务各组件

1. 搭建DHCP服务器
   1）安装dhcp软件包、配置dhcpd服务
   [root@pxesvr yum.repos.d]# yum -y install dhcp
   [root@pxesvr ~]# vim /etc/dhcp/dhcpd.conf
   default-lease-time 7200;
   max-lease-time 14400;
   subnet 192.168.4.0 netmask 255.255.255.0 {
   range 192.168.4.10 192.168.4.200;
   option routers 192.168.4.254;
   next-server 192.168.4.254; #//TFTP引导服务器的地址
   filename “pxelinux.0”; #//网卡引导文件名
   }
   2）启用dhcpd服务，并设置为开机自动运行
   [root@pxesvr ~]# service dhcpd restart
   正在启动 dhcpd： [确定]
   [root@pxesvr ~]# chkconfig dhcpd on
2. 搭建TFTP服务器
   1）安装tftp-server软件包，并启用服务
   [root@pxesvr ~]# yum -y install tftp-server
   [root@pxesvr ~]# chkconfig tftp on
   [root@pxesvr ~]# chkconfig xinetd on
   [root@pxesvr ~]# service xinetd restart
   停止 xinetd： [失败]
   正在启动 xinetd： [确定]
   2）拷贝用来安装RHEL6客户机的内核文件、初始化镜像文件
   [root@pxesvr ~]# mkdir -p /var/lib/tftpboot/rhel6/
   [root@pxesvr ~]# cd /var/www/html/rhel6/images/pxeboot/
   [root@pxesvr pxeboot]# cp -rf vmlinuz initrd.img /var/lib/tftpboot/rhel6/
   3）拷贝用来安装CentOS6客户机的内核文件、初始化镜像文件
   [root@pxesvr ~]# mkdir -p /var/lib/tftpboot/centos6
   [root@pxesvr ~]# cd /var/www/html/centos6/images/pxeboot/
   [root@pxesvr pxeboot]# cp vmlinuz initrd.img /var/lib/tftpboot/centos6/
   4）拷贝PXE网卡启动文件、图形模块文件、背景图片文件
   [root@pxesvr ~]# yum -y install syslinux
   [root@pxesvr ~]# cd /var/lib/tftpboot/
   [root@pxesvr tftpboot]# cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 ./
   [root@pxesvr tftpboot]# cp /usr/share/syslinux/vesamenu.c32 ./

[root@pxesvr tftpboot]# cd /usr/share/doc/syslinux-4.04/sample/
[root@pxesvr sample]# cp syslinux_splash.jpg /var/lib/tftpboot/splash.jpg
5）配置PXE引导菜单
[root@pxesvr ~]# mkdir /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg
[root@pxesvr ~]# cd /var/www/html/centos6/isolinux/
[root@pxesvr isolinux]# cp isolinux.cfg /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default
[root@pxesvr isolinux]# chmod 644 /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default

[root@pxesvr ~]# vim /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default
default vesamenu.c32
timeout 600

menu background splash.jpg
menu title Welcome to PXE Installation 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 rhel6
menu label Install RH^EL 6.7 ( Kickstart )
kernel rhel6/vmlinuz
append ks=http://192.168.4.254/pxe/ks-rhel6.cfg initrd=rhel6/initrd.img

label centos6
menu label Install ^CentOS 6.7 ( Kickstart )
kernel centos6/vmlinuz
append ks=http://192.168.4.254/pxe/ks-centos6.cfg initrd=centos6/initrd.img

label rescue
menu label ^Rescue Installed System
kernel rhel6/vmlinuz
append initrd=rhel6/initrd.img rescue

label local
menu label Boot From ^Local Drive
menu default
localboot 1
6）确认TFTP目录及文件结构、测试tftp下载
[root@pxesvr isolinux]# ls -R /var/lib/tftpboot/
/var/lib/tftpboot/:
centos6 pxelinux.0 pxelinux.cfg rhel6 splash.jpg vesamenu.c32

/var/lib/tftpboot/centos6:
initrd.img vmlinuz

/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg:
default

/var/lib/tftpboot/rhel6:
initrd.img vmlinuz

[root@pxesvr ~]# yum -y install tftp
[root@pxesvr ~]# tftp 192.168.4.254 -c get pxelinux.0
[root@pxesvr ~]# ls -l pxelinux.0
-rw-r–r--. 1 root root 26828 11月 10 19:40 pxelinux.0
步骤三：测试PXE选择装机

1. 找一台需要重装系统的虚拟机，从PXE网卡启动、验证安装过程
   1）自动获取IP地址，连接指定的TFTP服务器。
   2）下载并运行pxelinux.0启动文件。
   3）读取 pxelinux.cfg/default 配置文件，显示图形引导菜单，如图-5所示。
   4）根据用户选择安装RHEL6或CentOS6系统，或者超时后从硬盘启动。
   
2. 检查安装后的客户机系统
   1）以备用管理员账号zyadm可登录（密码为pwd123），如图-6所示。
   
   ）通过“应用程序”菜单组可打开LibreOffice办公相关软件，如图-7所示
   
   3）已经装好ntfs-3g支持工具。
   [root@pxesvr ~]# ntfs-3g --help

ntfs-3g 2015.3.14 integrated FUSE 27 - Third Generation NTFS Driver
Configuration type 1, XATTRS are on, POSIX ACLS are off

Copyright © 2005-2007 Yura Pakhuchiy
Copyright © 2006-2009 Szabolcs Szakacsits
Copyright © 2007-2015 Jean-Pierre Andre
Copyright © 2009 Erik Larsson

Usage: ntfs-3g [-o option[,…]]

Options: ro (read-only mount), windows_names, uid=, gid=,
umask=, fmask=, dmask=, streams_interface=.
Please see the details in the manual (type: man ntfs-3g).

Example: ntfs-3g /dev/sda1 /mnt/windows

News, support and information: http://tuxera.com