Linux下TFTP+NFS+PXE安装FreeBSD操作系统

目标

在已有一台运行 FreeBSD 的计算机（我们称其为 S）的情况下，使用 PXE 在一台计算机（我们称其为 D）安装 FreeBSD。

硬件需求

S 必须拥有一块 FreeBSD 可以正常使用的网卡。
D 必须可以支持 PXE 引导，并且其网卡要可以在 FreeBSD 里面正常使用。一条用于双机直连的网线。

软件需求

tftpd，已经包含在 FreeBSD 发行版的 base 中。
nfsserver，已经包含在 FreeBSD 中。
isc-dhcp3-server 3.0.5 ，通过 ports 安装。
FreeBSD 发行版 DISC1 的 ISO 镜像（我使用的镜像是 FreeBSD 8-CURRENT 今年一月的快照，8.0-CURRENT-200801-amd64-disc1.iso）。

S 上使用的 FreeBSD 是 7.0-BETA2-i386。

网络设置

假设 S 的 IP 地址为 192.168.0.1，子网掩码为 255.255.255.0。

准备工作

允许 tftpd 运行

默认情况下，inetd 里面的 tftpd 是不会运行的。在 inetd.conf 中找到 tftpd 所对应的一行，去掉行首的#，保存。注意，去除注释的这行应该是使用 udp 而不是 udp6。

配置 nfsserver

echo "/mnt -ro -alldirs" > /etc/exports
   

安装 isc-dhcp3-server

cd /usr/ports/net/isc-dhcp3-server && make BATCH=yes install
   

配置 isc-dhcp3-server

编辑 /usr/local/etc/dhcpd.conf

default-lease-time        7200;
   

max-lease-time   7200;
   

ddns-update-style none;
   

subnet 192.168.0.0 netmask 255.255.255.0 {
   

         range 192.168.0.2 192.168.0.254;
   

         server-identifier 192.168.0.1;
   

         next-server               192.168.0.1;
   

         filename         "/pxeboot";
   

         option   root-path        "/mnt";
   

}
   

这里是整个 PXE 安装最重要的部分之一，能否正常进行 PXE 安装关键就在这里。这里面最关键的几个选项是 next-server，filename 和 root-path。
要理解这些选项的作用，首先要理解 PXE 工作的流程。按照 FreeBSD PXE 引导的过程，我们将其分成三个阶段。

第一阶段主要是 D 上 PXE 的 firmware 和 S 上 dhcpd 协商的过程。在这里，要商定 D 的 IP 地址，并且确定下一步 PXE 要加载的文件，及其位置。
第二阶段是 D 加载上一阶段商定好的文件。对于 FreeBSD 来说，主要就是 pxeboot(8)，一个 PXE 的 bootloader。
第三阶段是根据 pxeboot(8) 的指示加载 loader(8) 和 kernel。
在这里，我们可以看到 D 要从网络加载两次文件，一次是 pxeboot(8)，另外一次是 loader(8) 和 kernel。这两次加载文件的位置就是由上面的三个选项来确定的。下面我们逐一分析这几个语句的作用。

next-server 语句主要控制了整个 PXE 引导中两次加载的文件所在的服务器的地址。pxeboot(8) 是通过 tftp 从 S 传递到 D 的，所以 next-server 第一个作用就是指定一个 tftp server 的地址。在第三阶段，要加载 loader(8) 和 kernel，这个加载过程是通过 nfs 完成的。next-server 同时也指定了 nfs server 的地址。值得注意的是，有一些文档说第一阶段确定的 PXE 在下一阶段要加载的文件（也就是 pxeboot(8)）所在的服务器地址是通过 server-identifier 给定的，但是对于 isc-dhcp3-server 来说，这一点并不成立，而恰恰是 next-server 决定了 pxeboot(8) 所在的服务器的地址（在 dhcpd.conf(5) 里面已经明确指出了这一点）。

filename 指定的是 pxeboot(8) 在 tftp 传输过程中的名字。由于 tftpd 将在 inetd 中来使用，根据 inetd.conf 中给 tftpd 传递的选项，tftpd 启动的时候会进行 chroot，于是 filename 的地址是要相对于其 chroot 之后的根路径来说的。默认情况下，tftpd 会 chroot 到 /tftpboot，我们要在 /tftpboot 中放入 pxeboot(8) 这个文件。由于相对 /tftpboot 作为根路径来说，pxeboot(8) 的位置是 /pxeboot，所以我们直接填入 /pxeboot 便可。

root-path 这个选项指定的是第三阶段加载 loader(8) 和 kernel 在 nfs 的根路径的位置（也就是包含了 boot 目录的位置）。因为我们导出的是 /mnt，所以这里填 /mnt。

正式安装

1、为了避免 S 上的 dhcpd 影响网络中其他机器，也为了避免 D 受到网络上其他机器的影响，用直连网线将 S 和 D 连接起来。

2、挂载准备好的 ISO 镜像。使用 mdconfig 将 FreeBSD 的 ISO 文件连接成为一个 vnode 类型的内存盘：

mdconfig -atvnode -f 8.0-CURRENT-200801-amd64-disc1.iso
   

挂载这个 md 节点（假设为 /dev/md0）到 /mnt：

mount_cd9660 /dev/md0 /mnt
   

3、把 pxeboot(8) 放到 /tftpboot：

cp /mnt/boot/pxeboot /tftpboot
   

4、在 S 上启动 tftpd, dhcpd 和 nfsd：

/etc/rc.d/inetd forcestart
   

/etc/rc.d/nfsd forcestart
   

/usr/local/etc/rc.d/isc-dhcpd forcestart
   

5、由于我们已经使用直连网线将 S 和 D 连接，假设 S 上没有配置 BIND 服务，也没有额外的到 Internet 的网络连接，那么需要禁止 S 上的 DNS 解析。可以修改 /etc/resolv.conf，将其中所有以 nameserver 开头的行注释掉。否则 mountd（因为 nfsd 依赖这个 daemon，所以 mountd 也会随 nfsd 启动而启动）会去查 DNS，而有可能导致最终 PXE 启动连不上 nfs，不能加载 kernel 而超时失败。

6、在 D 的 BIOS 中设置为 PXE 引导，重新启动计算机。

7、D 此时已经启动，并通过 PXE，加载了 loader。此时需要选择 loader 启动选项的第 6 项，进入 loader prompt。输入以下两条命令：

set vfs.root.mountfrom="ufs:/dev/md0"　（回车） 

boot　（再回车） 

第一行保证我们可以启动到正确的安装程序，第二行提示系统继续执行启动的各个步骤。

8、此时应该正常进入安装程序。到选择安装介质之前都按照一般的安装步骤。在选择安装介质时选择 nfs，然后输入 S 的 IP 地址，以及导出的路径，例如 192.168.0.1:/mnt。确认后，系统提示要设置网卡，在这里按照系统提示，使用 dhcp，保证 D 与 S 在同一个网络中。主机名和域名随意，DNS 以及网关可以暂时不填。后续步骤与从光盘安装一致。

9、最终退出安装程序，重新启动系统。并修改 D 的 BIOS 设置，禁止网络启动。

10、安装全部完成，可以开始享用 FreeBSD 了。