Linux网络服务——PXE网络批量装机+Kickstart无人值守安装

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
    • 系统安装过程
  • PXE介绍
    • 什么是PXE
    • PXE服务优点
    • 搭建PXE网络体系所需条件
    • PXE装机需要的四大文件
    • PXE实现过程讲解
  • 搭建过程中服务详解
    • DHCP服务
    • TFTP服务
    • syslinux
    • vsftp:安装系统镜像文件获取方式
  • PXE网络装机操作过程
  • 实现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。

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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。

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配置DHCP服务器,分配IP地址,指明tftp服务器的地址。

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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)。

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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。

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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)

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

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客户端,创建空白虚拟机测试能否自动装机

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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。

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实现Kickstart无人值守安装

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

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进入虚拟机,在应用程序中找到 Kickstart 工具进行配置。

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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。

在这里插入图片描述
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重新启动空白客户机,安装完毕后系统自动配置相应参数。

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