PXE自动化批量安装Linux操作系统

 

1 概述

1.1  说明

本手册用于批量自动化安装Linux操作系统。

2 PXE介绍

2.1 什么是PXE

PXE(preboot execute environment)是由Intel公司开发的最新技术,工作于Client/Server的网络模式，支持工作站通过网络从远端服务器下载映像，并由此支持来自网络的操作系统的启动过程，其启动过程中，终端要求服务器分配IP地址，再用TFTP（trivial file transfer protocol）或MTFTP(multicast trivial file transfer protocol)协议下载一个启动软件包到本机内存中并执行，由这个启动软件包完成终端基本软件设置，从而引导预先安装在服务器中的终端操作系统。PXE可以引导多种操作系统，如：Windows95/98/2000,linux等。

2.2  PXE工作过程

 

l 第一步：PXE Client向DHCP发送请求

首先，将支持PXE的网络接口卡（NIC）的客户端的BIOS设置成为网络启动，通过PXE BootROM（自启动芯片）会以UDP（简单用户数据报协议）发送一个广播请求，向网络中的DHCP服务器索取IP地址等信息。

l 第二步：DHCP服务器提供信息

DHCP服务器收到客户端的请求，验证是否来至合法的PXE Client的请求，验证通过它将给客户端一个“提供”响应，这个“提供”响应中包含了为客户端分配的IP地址、pxelinux启动程序（TFTP）位置，以及配置文件所在位置。

l 第三步：PXE客户端请求下载启动文件

客户端收到服务器的“回应”后，会回应一个帧，以请求传送启动所需文件。这些启动文件包括：pxelinux.0、pxelinux.cfg/default、vmlinuz、initrd.img等文件。

l 第四步：Boot Server响应客户端请求并传送文件

当服务器收到客户端的请求后，他们之间之后将有更多的信息在客户端与服务器之间作应答, 用以决定启动参数。BootROM 由 TFTP 通讯协议从Boot Server下载启动安装程序所必须的文件（pxelinux.0、pxelinux.cfg/default）。default文件下载完成后，会根据该文件中定义的引导顺序，启动Linux安装程序的引导内核。

l 第五步：请求下载自动应答文件

客户端通过pxelinux.cfg/default文件成功的引导Linux安装内核后，安装程序首先必须确定你通过什么安装介质来安装linux，如果是通过网络安装（NFS, FTP, HTTP,VSFTP），则会在这个时候初始化网络，并定位安装源位置。或许你会说，刚才PXE不是已经获取过IP地址了吗？为什么现在还需要一次？这是由于PXE获取的是安装用的内核以及安装程序等，而安装程序要获取的是安装系统所需的二进制包以及配置文件。由于它们需要的内容不同造成PXE模块和安装程序是相对独立的，PXE的网络配置并不能传递给安装程序。从而进行两次获取IP地址过程。

接着会读取该文件中指定的自动应答文件ks.cfg所在位置，根据该位置请求下载该文件。

l 第六步：客户端安装操作系统

将ks.cfg文件下载回来后，通过该文件找到OS Server，并按照该文件的配置请求下载安装过程需要的软件包。

OS Server和客户端建立连接后，将开始传输软件包，客户端将开始安装操作系统。安装完成后，将提示重新引导计算机。这个时候注意，在重新引导的过程中一定要将BIOS修改回从硬盘启动，不然的话又会重复的自动安装操作系统。

在上面介绍中PXE client是需要安装Linux的计算机，TFTP Server、DHCP Server和VSFTP Server运行在另外一台Linux Server上。Bootstrap文件、配置文件、Linux内核都放置在Linux Server上TFTP服务器的根目录下。

PXE client在工作过程中，需要三个二进制文件：bootstrap、Linux 内核和Linux根文件系统。Bootstrap文件是可执行程序，它向用户提供简单的控制界面，并根据用户的选择，下载合适的Linux内核以及Linux根文件系统。

3 PXE安装

3.1 安装环境

服务端操作系统：RedHat Enterprise Linux AS 5 update 4

服务端ip地址是：192.168.0.251 子网掩码是：255.255.255.0

注：本次安装PXE，所有服务端程序均安装在一台服务器上，服务端需要关闭iptables和selinux服务。客户端批量安装的操作系统为RedHat Enterprise Linux AS 5 update 4。

3.2 安装所需软件包及相关文件

l xinetd

l tftp-server

l dhcp

l vsftpd（可选httpd或nfs）

l syslinux

l ks.cfg配置文件

注：一般情况下软件安装包都可以在安装光盘中找到，如果无法在安装光盘中找到适合的安装包，可以通过yum方式安装。

3.3 安装及配置

3.3.1 安装所需软件包

l 网络安装

yum install vsftpd tftp-server dhcpd xinetd syslinux

l 本地安装

挂载系统光盘

# mount /dev/cdrom /mnt

进入软件包存放目录安装

# rpm -ivh vsftpd tftp-server dhcpd xinetd syslinux

3.3.2 配置IP地址

#vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

DEVICE=eth0 BOOTPROTO=static TYPE=Ethernet ONBOOT=yes IPADDR=192.168.0.251 NETMASK=255.255.255.0

配置完毕，重启网络服务生效。

#service network restart

3.3.3 配置dhcp服务

#vi /etc/dhcpd.conf

ddns-update-style interim; ignore client-updates; allow booting; allow bootp; subnet 192.168.0.0 netmask 255.255.255.0 { range dynamic-bootp 192.168.0.130 192.168.0.250; } option subnet-mask 255.255.255.0; option broadcast-address 192.168.0.255; default-lease-time 21600; max-lease-time 43200; Next-server 192.168.0.251; Filename "/pxelinux.0";

配置完毕，重启dhcp服务生效。

# service dhcpd restart

3.3.4 配置tftp服务

tftp是为了给待安装的客户端机器发送启动文件（包括initrd.img、vmlinuz、pxelinux.0、default）的简单文件传输服务。这个配置比较简单，只需把配置文件中的disable那项的yes改成no即可。

# vi /etc/xinetd.d/tftp 

service tftp {         socket_type             = dgram         protocol                = udp         wait                    = yes         user                    = root         server                  = /usr/sbin/in.tftpd         server_args             = -s /var/lib/tftpboot         disable                 = no         per_source              = 11         cps                     = 100 2         flags                   = IPv4 }

配置完毕，重启xinetd服务生效

# service xinetd restart

3.3.5 配置syslinux

　　配置tftpboot目录内的文件

复制 RedHat Enterprise Linux AS 5 update 4 安装光盘中 /images/pxeboot/ 目录下的initrd.img和vmlinuz到/tftpboot目录下。

#mount /dev/cdrom /mnt 

#cp /mnt//images/pxeboot/vmlinuz /tftpboot

#cp /mnt/images/pxeboot/initrd.img /tftpboot

#cp /usr/lib/syslinux/pxelinux.0 /tftpboot

#mkdir /tftpboot/pxelinux.cfg

#cp /mnt/isolinux/isolinux.cfg /tftpboot/pxelinux.cfg/default

#chmod 755 /tftpboot/pxelinux.cfg/default

　　#vi /tftpboot/pxelinux.cfg/default

default linux prompt 1 timeout 600 display boot.msg F1 boot.msg F2 options.msg F3 general.msg F4 param.msg F5 rescue.msg label linux   kernel vmlinuz   append initrd=initrd.img ks=ftp://192.168.0.251/ks.cfg ksdevice=eth0 # append initrd=initrd.img ks=http://192.168.0.251/ks.cfg ksdevice=eth0 label text   kernel vmlinuz   append initrd=initrd.img text  label ks   kernel vmlinuz   append ks initrd=initrd.img label local   localboot 1 label memtest86   kernel memtest   append -

/tftpboot 目录下的内容如下：

-rw-r--r--  1 root root 4266944 Feb  1 10:05 initrd.img -rw-r--r--  1 root root 1545551 Feb  1 10:05 vmlinuz -rwxr-xr-x  1 root root   16466 Feb  1 10:04 pxelinux.0 -drwxr-xr-x  2 root root    4096 Feb  5 11:31 pxelinux.cfg .----------rwxr-xr-x 1 root root 103 Feb  5 11:31 default（此文件在pxelinux.cfg目录下）

3.3.6 配置vsftp或者http服务

默认安装，无需配置，启动服务。

# service vsftpd start

# service httpd start

3.3.7 配置ks.cfg文件

ks.cfg是待安装机器的所有的配置文件，ks.cfg文件的获取方式由两种：一种是使用kickstart软件在图形界面下设置生成ks.cfg文件；另一种方法是在安装过linux系统的服务器，/root目录下都会自动生成一个anaconda-ks.cfg文件，里面记录了在安装系统的时候所做的所有操作，可以使用这个文件进行编辑生成需要的ks.cfg文件。

将配置好的ks.cfg放置在/var/ftp目录下或放置/var/www/html目录下。

#cp ks.cfg /var/ftp/

#chmod 755 /var/ftp/ks.cfg

#cp ks.cfg /var/www/html/

#chmod 755 /var/ftp/ks.cfg

注：通过修改anaconda-ks.cfg 编辑出自己所要的ks.cfg一下使用的ks.cfg针对(RHEL5.4- HP DL360G7)

# Kickstart file automatically generated by anaconda. install url --url=ftp://192.168.0.251/rhel5u4 #url --url=http://192.168.0.251/rhel5u4 key 6efd911e6fea5d91 lang en_US.UTF-8 keyboard us network --device eth0 --bootproto dhcp network --device eth1 --onboot no --bootproto dhcp network --device eth2 --onboot no --bootproto dhcp network --device eth3 --onboot no --bootproto dhcp rootpw --iscrypted $1$g3qFyfby$1wzywa/63vqqvZ2NaBBdp1 firewall --disabled authconfig --enableshadow --enablemd5 selinux --disabled timezone Asia/Shanghai reboot services --disable auditd,autofs,avahi-daemon,bluetooth,cups,firstboot,iptables,ip6tables,kudzu,lm_sensors,lvm2-monitor,netfs,nfslock,pcscd,portmap,rhnsd,rpcgssd,rpcidmapd,sendmail,xfs,yum-updatesd user --name=wgliu --password=$1$MPqU6lgH$Zl.nNz7xZBmLYQGW0eqIc. --iscrypted bootloader --location=mbr --driveorder=cciss/c0d0 # The following is the partition information you requested # Note that any partitions you deleted are not expressed # here so unless you clear all partitions first, this is # not guaranteed to work clearpart --all --initlabel --drives=cciss/c0d0   part /boot --fstype ext3 --size=200 part swap --size=4096 part / --fstype ext3 --size=100 --grow %packages @base @chinese-support @core @development-libs @development-tools @editors @ftp-server @legacy-software-development @legacy-software-support @system-tools @text-internet fipscheck device-mapper-multipath sgpio imake emacs audit net-snmp-utils sysstat iptraf -bluez-hcidump

注意:

l bootloader --location=mbr --driveorder=cciss/c0d0 

红色部分为HP 磁盘阵列控制器，各个厂商的控制器不同，需要做相应修改，可参考已安装的服务器上的anaconda-ks.cfg。

l rootpw --iscrypted $1$g3qFyfby$1wzywa/63vqqvZ2NaBBdp1  

root密码的设置（红色部分的由来）

[root@localhost ~]# openssl passwd -1

Password: （输入你要设置的密码）

Verifying - Password: （再次输入你要设置的密码）

$1$g3qFyfby$1wzywa/63vqqvZ2NaBBdp1（生成加密后的字符串）

l user --name=xxx --password=$1$MPqU6lgH$Zl.nNz7xZBmLYQGW0eqIc. --iscrypted

添加指定的用户xxx，用户密码的设置同上。

l url --url=ftp://192.168.0.251/rhel5u4 

网络安装源的设置，可以根据实际情况进行修改。

3.3.8 设置网络安装目录树

vsftp版安装目录树

#mount /dev/cdrom /mnt

#mkdir /var/ftp/rhel5u4

#cp -rf /mnt/* /var/ftp/rhel5u4

复制过程等待时间较长.....

http版安装目录树

#mount /dev/cdrom /mnt

#mkdir /var/ftp/rhel5u4

#cp -rf /mnt/* /var/www/html/rhel5u4

复制过程等待时间较长.....

4 启动所有相关的服务

#service vsftpd restart

#service xinetd restart

#service dhcpd restart

5 客户端服务器安装

客户端服务器安装操作系统时，可以单台通过网线直连pxe服务端服务器，也可以多台通过交换机连接到pxe服务端服务器，客户端服务器通电启动时通常按f12（此按键因服务器生产厂家不同而可能不同）键进入pxe自动安装。

6 附录

ks.cfg文件的配置请参考redhat官方文档：

https://access.redhat.com/knowledge/docs/en-US/Red_Hat_Enterprise_Linux/6/html/Installation_Guide/s1-kickstart2-options.html