Linux网络服务——PXE网络批量装机+Kickstart无人值守安装

系统安装介绍

系统装机的三种引导方式

1. 硬盘
2. 光驱
3. 网络

系统安装过程

• 加载 boot loader
• 加载启动安装菜单
• 加载内核和initrd系统
• 加载根系统
• 运行anaconda的安装向导

PXE介绍

什么是PXE

PXE（ Preboot eXecution Environment，预启动执行环境 ）是由Inter公司开发的网络引导技术，工作在Client/Server模式，允许客户机通过网络从远程服务器下载引导镜像，并加载安装文件或整个操作系统。

PXE是通过网卡引导启动。

PXE服务优点

1. 规模化：同时装配多台服务器，无需每一台单独安装操作系统；
2. 自动化：实现服务器的自动安装及自动配置各种服务；
3. 远程实现：不需要光盘、U盘等安装介质，方便快捷的同时又可以保障服务器安全。

搭建PXE网络体系所需条件

① 客户机

• 客户机的网卡要支持PXE协议（集成BOOTROM芯片）。
• 网卡自带DHCP服务和TFTP服务。
• 主板支持网络引导。有一些需在BIOS设置中允许从 Network 或 LAN 启动即可。

② 服务端

• 配置 DHCP 服务器 ：为客户机自动分配地址、指定引导文件位置（指明TFTP服务器地址）。
• 服务器要开启 TFTP 服务（简单文件传输协议）：用来提供系统内核和引导镜像文件的下载。
• 安装软件包syslinux ：提供PXE引导程序。
• 服务器提供FTP服务（或http） ：提供安装源（例如镜像文件系统等）。

PXE装机需要的四大文件

• pxelinux.0：引导程序。（来自syslinux程序）
• default：引导程序的配置文件。（需要手写，可参考光盘 isolinux 目录下的 isolinux.cfg 文件）
• vmlinuz：内核文件。（从光盘中获取，位于 isolinux 目录下）
• initrd.img： 系统启动镜像文件。（从光盘中获取，位于 isolinux 目录下）

说明initrd的作用：

• initrd 的英文含义是 boot loader initialized RAM disk，即由引导程序初始化的RAM磁盘。initrd是在实际根文件系统可用之前挂载到系统中的一个初始根文件系统。initrd与内核绑定在一起， 并作为内核引导过程的一部分进行加载。内核然后会将这个initrd文件作为其阶段引导过程的一部分来加载模块，这样才能在以后的引导过程中使用真正的文 件系统，并挂载实际的根文件系统。根文件系统可以存储在包括IDE、SCSI、USB在内的多种介质上，如果将这些设备的驱动都编译进内核，可以想象内核 会多么庞大、臃肿。所以可以把initrd看做是在启动过程中连接内核与根文件系统的一个桥梁。

PXE实现过程讲解

1. 客户机的网卡查找相关的dhcp服务器（获取地址和时间）。
2. DHCP服务器给客户机分配IP地址和引导程序（boot loader）的地址 ，同时通过offer报文把TFTP服务器的地址发给客户机。
3. TFTP服务器把引导文件（pxelinux.0）传给客户机。
4. 客户机将引导程序加载到内存中来。
5. 引导程序去TFTP服务器中查找配置文件，服务器将配置文件传给客户机。（配置文件中指定客户机使用ftp方式连接服务器获取系统镜像文件）
6. 服务端安装并启动vsftpd服务，客户机使用ftp服务获取系统镜像文件。

搭建过程中服务详解

PXE远程安装服务器集成了CentOS 7安装源、TFTP 服务、DHCP 服务，能够向空白客户机（裸机）发送PXE引导程序、Linux 内核、启动菜单等数据，以及提供安装文件。

网卡自带DHCP服务和TFTP服务。

DHCP服务

DHCP是一个局域网的网络协议。指的是由服务器控制一段IP地址范围，客户机登录服务器时就可以自动获得服务器分配的IP地址和子网掩码。

TFTP服务

• TFTP（简单文件传输协议），是一种基于UDP协议实现的用于在客户机和服务器之间进行简单文件传输的协议，适合于小型文件传输的应用场合。TFTP服务默认由xinetd服务进行管理，使用UDP69端口。
• TFTP服务一般只在装机这种场景下使用，用于传输内核和引导文件。因为安全性不高。
• 自带的站点：/var/lib/tftpboot

syslinux

syslinux是一个功能强大的引导加载程序，而且兼容各种介质。它的目的是简化首次安装Linux的时间， 并建立修护或其它特殊用途的启动盘。它的安装很简单，一旦安装syslinux好之后， sysLinux启动盘就可以引导各种基于DOS的工具， 以及MS-DOS/Windows或者 任何其它操作系统。

安装syslinux程序后，可获得 pxelinux.0 文件。

vsftp：安装系统镜像文件获取方式

可以使用http、ftp等方式，ftp文件传输的一种，vsftpd是提供ftp服务的软件之一。

PXE网络装机操作过程

实验环境：

服务器内网IP地址：192.168.137.100。

DHCP、TFTP、FTP服务全都搭建在这一台服务器上。

简易流程：

1. 安装4个软件包：dhcp、tftp-server、vsftpd、syslinux（取得prelinux.0文件）。
2. 配置DHCP服务器，分配IP地址，指明tftp服务器的地址。（虚拟机需要开启仅主机模式，模拟内网环境）
3. 编辑TFTP服务配置文件，开启服务（默认是关闭状态）。
4. 挂载软件安装源（通常情况下都使用光盘中的安装源，即挂载光驱），并将三大文件先拷入/var/lib/tftpboot/ 目录中：pxelinux.0，vmlinuz，initrd.img。
5. 在/var/lib/tftpboot/ 目录下，创建子目录pxelinux.cfg，在子目录下编写引导程序的配置文件default。
6. 关闭防火墙和selinux。启动dhcpd、tftp、vsftpd。
7. 使用空白客户机（裸机）测试能否自动装机。

配置DHCP服务器，分配IP地址，指明tftp服务器的地址。

修改TFTP服务配置文件/etc/xinetd.d/tftp，将服务开启（默认是关闭状态）。

将光盘挂载到/var/ftp的子目录centos7下，并将三大文件先拷入/var/lib/tftpboot/ 目录中：vmlinuz，initrd.img。pxelinux.0。

在/var/lib/tftpboot/ 目录下，创建子目录pxelinux.cfg，在pxelinux.cfg目录下编写引导程序的配置文件default。(可参考光盘 isolinux 目录下的 isolinux.cfg 文件)

关闭防火墙和selinux。启动 dhcpd、tftp、vsftpd 三个服务。

客户端，创建空白虚拟机测试能否自动装机

虚拟机自动获取IP地址、自动安装镜像文件系统，最后出现图形化界面，之后的参数需要手动设置。

实现Kickstart无人值守安装

服务端，yum install system-config-kickstart -y 安装kickstart软件。

进入虚拟机，在应用程序中找到 Kickstart 工具进行配置。

ks.cfg文件成功保存到/var/ftp目录下。需要再次修改/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg目录下的default文件，添加ks参数。

重新启动空白客户机，安装完毕后系统自动配置相应参数。