PXE远程安装系统

PXE(Pre-boot Execution Environment)是由Intel设计的协议，它可以使计算机通过网络启动。协议分为client和server两端，PXE client在网卡的ROM中，当计算机引导时，BIOS把PXE client调入内存执行，并显示出命令菜单，经用户选择后，PXE client将放置在远端的操作系统通过网络下载到本地运行。既然是通过网络传输，就需要IP地址；也就是说在其启动过程中，客户端请求服务器分配IP地址，之后PXE Client使用TFTP Client 通过TFTP（Trivial File Transfer Protocol）协议下载启动安装程序所需的文件。

       简单地说PXE网络安装，客户机通过支持PXE的网卡向网络中发送请求DHCP信息的广播请求IP地址等信息，DHCP服务器给客户端提供IP地址和其它信息（TFTP服务器、启动文件等），之后请求并下载安装需要的文件。在这个过程中需要一台服务器来提供启动文件、安装文件、以及安装过程中的自动应答文件等。下图中介绍了Linux中自动安装系统的详细工作过程：

       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。

　　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。

　　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linux包括：(lpxelinux.0、pxelinux.cfg/default、vmlinuz、initrd.img);windows包括（lpxelinux.0、pxelinux.cfg/default、wi2k3.sif、w2k3l、startrom.0、ntdetect.2k3）等文件。

　　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，启动不同操作系统安装程序的引导内核。

　　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，SMB），则会在这个时候初始化网络，并定位安装源位置。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。

　　如果需要无人职守的安装方法，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。

　　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NFS 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。而Linux根文件系统存放于NFS Server的共享目录中。

　　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。

　　一、配置过程

　　配置PXE安装，要进行如下步骤：

　　① 配置DHCP，用于给客户端提供IP地址及其它信息

　　② 配置TFTP服务器，用于提供客户端PXE引导所必须的文件

　　③ 配置NFS服务器，用于存放安装树

　　④ 配置Kickstart，用于自动应答安装

　　⑤ 使用PXE功能引导客户机

　　以下配置过程中运用个人的安装过程。

　　1.DHCP的安装与配置

　　配置dhcpd.conf

　　option space PXE;

　　option PXE.mtftp-ip               code 1 = ip-address;

　　option PXE.mtftp-cport            code 2 = unsigned integer 16;

　　option PXE.mtftp-sport            code 3 = unsigned integer 16;

　　option PXE.mtftp-tmout            code 4 = unsigned integer 8;

　　option PXE.mtftp-delay            code 5 = unsigned integer 8;

　　option PXE.discovery-control      code 6 = unsigned integer 8;

　　option PXE.discovery-mcast-addr   code 7 = ip-address;

　　ddns-update-style interim;

　　ignore client-updates;

　　default-lease-time 1200;

　　max-lease-time 9200;

　　option subnet-mask 255.255.0.0;

　　option broadcast-address 192.168.255.255;

　　option routers 192.168.3.57;

　　option domain-name-servers 202.101.98.55;

　　option domain-name "mydomain.org";

　　subnet 192.168.0.0 netmask 255.255.0.0 {

　　range 192.168.230.10 192.168.230.100;给客户端非配的地址池

　　}

　　host q10 {

　　hardware ethernet 00:00:F0:6B:38:5B;

　　fixed-address 192.168.234.122;

　　}

　　class "pxeclients" {

　　match if substring (option vendor-class-identifier, 0, 9) = "PXEClient";

　　option vendor-class-identifier "PXEClient";

　　vendor-option-space PXE;

　　option PXE.mtftp-ip 0.0.0.0;

　　filename "pxelinux.0";      #pxelinux启动文件位置

　　next-server 192.168.3.57;   #TFTP Server的IP地址

　　}

　　2.安装配置TFTP服务器

　　配置tftp服务

　　tftp 服务由xinetd服务管理。编辑/etc/xinetd.d/tftp 文件，将'disable = yes' 改为：disable = no。

　　3.PXE引导配置（bootstrap）

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

　　cp /media/rhel5/images/pxeboot/{vmlinuz,initrd.img} /tftpboot/

　　从安装盘上拷贝boot.msg ,general.msg, options.msg, param.msg, rescue.msg 到/tftpboot

　　接下来创建/tftpboot/pxelinux.cfg/ 目录，该目录用于存放客户端的配置文件。

　　mkdir /tftpboot/pxelinux.cfg

　　cp /media/rhel5/isolinux/isolinux.cfg /tftpboot/pxelinux.cfg/default

　　查看default文件内容,以下内容根据原文件略加修改

　　default

　　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

　　label win2k3

　　kernel startrom.0

　　label CenOS5

　　kernel vmlinuz

　　append ks=nfs:192.168.3.57:/opt/cenOS5/ks.cfg initrd=initrd.img

　　根据不同的版本号，设置一个label 并且是全自动安装

　　label CenOS4

　　kernel vmlinuz

　　append ks=nfs:192.168.3.57:/opt/cenOS4/ks.cfg initrd=initrd.img

　　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 �C

　　3、以下是为客户端安装Linux系统配置的服务

　　3.1、安装配置NFS服务器

　　安装介质存储在服务器上的一个目录中，可以使用各种网络协议访问它，比如 HTTP，FTP，和NFS。也就是我们前面提到的OS Server。这里使用 NFS 服务来提供安装介质，只需要将系统光盘内容拷贝放到共享目录下即可。

　　创建共享目录，并将光盘内容拷贝到共享目录中：

　　[root@qiuri Server]#mkdir /mnt/install

　　[root@qiuri Server]#cp /media/rhel5/* /mnt/install

　　安装NFS并将共享目录发布出去

　　[root@qiuri Server]# vi /etc/exports

　　/mnt/install *(ro,sync)

　　~

　　"/etc/exports" 1L, 25C written

　　重启服务使配置生效。

　　[root@qiuri Server]# service portmap restart

　　停止 portmap：                                             [确定]

　　启动 portmap：                                             [确定]

　　[root@qiuri Server]# service nfs start

　　启动 NFS 服务：                                            [确定]

　　关掉 NFS 配额：                                            [确定]

　　启动 NFS 守护进程：                                        [确定]

　　启动 NFS mountd：                                          [确定]

　　检查目录/mnt/install是否被正确共享：

　　[root@qiuri Server]# showmount -e locahost

　　Export list for localhost:

　　/mnt/install *

　　[root@qiuri Server]# chkconfig --level 35 nfs on

　　3.2、配置Kickstart安装

　　通常，我们在安装操作系统的过程需要大量的人机交互过程，减少交互过程，为了提高安装效率Red Hat Linux 开始支持一个称为 kickstart 的功能。使用这种方法，只需事先定义好一个Kickstart自动应答配置文件（通常存放在安装服务器上），并让安装程序知道该配置文件的位置，在安装过程中安装程序就可以自己从该文件中读取安装配置，这样就避免了繁琐的人机交互，实现无人值守的自动化安装。

　　我们可以通过多种方法生成Kickstart配置文件，无论使用哪种方法无非就是创建一个应答文件，当你安装好一台Red Hat Linux机器，Red Hat Linux 安装程序都会创建一个 kickstart 配置文件，记录你的真实安装配置。如果你希望实现和某系统类似的安装，可以基于该系统的kickstart配置文件来生成你自己的kickstart配置文件。 该文件位于/root/anaconda-ks.cfg。

　　这里我直接使用该文件，拷贝本文件到/mnt/install下。这个路径可以修改，当用到无人安装的时候可以通过/tftpboot/pxelinux.cfg/default里面的修改。

　　install

　　nfs --server=192.168.1.1 --dir=/mnt/install   #这个选项告诉安装程序：到服务器192.168.1.1的NFS共享目录 /mnt/install下寻找安装介质

　　key 2515dd4e215225dd

　　注意：关闭服务器端防火墙和SELINUX，配置完成。

　　总结：在安装过程中总共用到以下几个文件：initrd.img，vmlinuz，ks.cfg，boot.msg，general.msg，options.msg，param.msg，rescue.msg，pxelinux.0， pxelinux.cfg/default。

　　4、以下是为客户端安装Linux系统配置的服务

　　Windows网络安装的大致步骤如下：

　　1. 目标计算机从网卡PXE Boot ROM启动（当然，你也可以用PXELinux或PXEGrub来实现类似的启动功能）。

　　2. 目标计算机从DHCP/BOOTP服务器获得网络地址，并获得TFTP服务器的IP地址和启动文件信息。

　　3. 目标计算机向TFTP服务器获得启动文件startrom.com/startrom.n12

　　4. startrom.com获取ntldr(由setupldr.exe改名而来)，并将控制权传递给它。

　　5. setupldr.exe获取ntdetect.com和winnt.sif，winnt.sif应该包含启动相关信息。

　　从这个时候起，有两种启动方法，即ramdisk和网络启动，对于Ramdisk，启动分区为\Device\Ramdisk{xxxx...}，你可以参考本文后的引用2。对于网络启动，你需要在winnt.sif中设定SetupSourceDevice参数。

　　6. setupldr.exe通过ntdetect.com获得网卡的Vendor ID和Device ID, 并将它发送到Binl服务端口(4011)。

　　7. Binl服务查找“数据库”，获得需要加载的驱动名称和服务名，返回给setupldr.exe

　　8. Setupldr.exe按照正常顺序加载驱动，不过在最后，它会试着去加载前面给出网卡驱动和网络设备相关驱动，你可以从TFTP服务器的log里看到这些。有意思的是，txtsetup.sif并没有网络设备相关驱动的信息，我想可能是直接写在setupldr.exe里了。

　　9. 控制权移交给kernel，kernel会试着去mount启动分区，要注意的是，你建好的共享必须提供匿名访问，否则会停住不动。

　　10. 开始文本模式安装，setupdd复制文件到硬盘。完成后重新启动。

　　11. 开始GUI阶段安装，要注意的是，之前应该在Winnt.sif中指定OriSrc和OriTyp，至于是不是必须的，我不好说，因为并没有试验过。

　　12. 安装结束。实际上，你可以在winnt.sif中加入相关信息，以便实现无人值守安装。

　　4.1.架设SAMBA服务器.

　　SAMBA服务器的安装和配置很简单.需要注意的是samba的配置文件需要做如下调整:

　　[global]

　　null passwords = true

　　security = share

　　workgroup = workgroup

　　[REMINST]

　　browseable = yes

　　read only = no

　　path = /tftpboot  共享文件夹

　　guest ok = yes

　　1.把WinXP光盘上的i386目录复制到某一个目录下，我的拷贝位置为：/tftpboot/win2003

　　2.进入/tftpboot/win2003/i386目录，解开driver.cab文件。默认windows的drivers.cab里面集成了大量驱动,如果你的网卡驱动不在winxp自带的包里,需要手动复制网卡驱动盘中的文件到这里.

　　#cabextract driver.cab

　　4.2.TFTP部分

　　yum install tftp-server

　　vi /etc/xinetd.d/tftp

　　===============================================

　　server_args  = -m /tftpboot/rules -s /tftpboot

　　disable         = no

　　vi /tftpboot/rules

　　ri ^[a-z]: # Remove “drive letters”

　　rg \\ / # Convert backslashes to slashes

　　rg \# @ # Convert hash marks to @ signs

　　rg /../ /..no../ # Convert /../ to /..no../

　　rg A a

　　rg B b

　　rg C c

　　rg D d

　　rg E e

　　rg F f

　　rg G g

　　rg H h

　　rg I i

　　rg J j

　　rg K k

　　rg L l

　　rg M m

　　rg N n

　　rg O o

　　rg P p

　　rg Q q

　　rg R r

　　rg S s

　　rg T t

　　rg U u

　　rg V v

　　rg W w

　　rg X x

　　rg Y y

　　rg Z z

　　r ^/(.*) \1

　　4.3. 由于在Linux下，TFTPD对大小写很敏感，刚才的rules也把所有对文件和目录的请求都改成了小写，所以这里也要把所有文件名都改成小写的。用如下命令来修改:

　　#find ./ -depth | perl -ne 'chomp;m</[^/]*$>;$d=$`;$_=$f=$&;''s/([\x80-\xFF].)|(\w)/$1\l$2/g;system "mv",$d.$f,$d.$_ if $f ne $_'

　　4.4. 下面我们把windows启动的几个文件都复制到tftpboot目录下

　　在I386文件夹下查找到三个文件：

　　i386/STARTROM.N1_；i386/SETUPLDR.EX_；ntdetect.com

　　cabextract startrom.n1_       startrom.n12

　　cabextract setupldr.ex_        setupldr.exe

　　sed -i -e 's/NTLDR/w2k3l/gi' startrom.n12

　　mv startrom.n12 startrom.0

　　sed -i -e 's/winnt\.sif/wi2k3\.sif/gi' setupldr.exe

　　sed -i -e 's/ntdetect\.com/ntdetect\.2k3/gi' setupldr.exe

　　mv setupldr.exe w2k3l

　　mv ntdetect.com ntdetect.2k3

　　创建wi2k3.sif文件：vim wi2k3.sif

　　[data]

　　floppyless = "1"

　　msdosinitiated = "1"

　　; Needed for second stage

　　OriSrc=\'#\'" href="file://192.168.3.57/REMINST/win2003/i386">\\192.168.3.57\REMINST\win2003\i386"

　　OriTyp = "4"

　　LocalSourceOnCD = 1

　　DisableAdminAccountOnDomainJoin = 1

　　[SetupData]

　　OsLoadOptions = "/fastdetect"

　　; Needed for first stage

　　SetupSourceDevice = "\Device\LanmanRedirector\192.168.3.58\REMINST\win2003"

　　[UserData]

　　ComputerName = test

　　; if needed

　　;ProductID=

　　OriSrc=\'#\'" />
　　表示你的共享路径了,"你的服务器名称"可以输入你当前计算名称或者当前计算的固定IP地址，“你的共享名称”就是你建立的共享名称了，本例中我就以tftp为共享名称了。

　　SetupSourceDevice = "\Device\LanmanRedirector\你的服务器名称\你的共享名称\win2003"

　　这行的说明跟上述的一致了

　　到此，总共产生四个文件：startrom.0， w2k3l， wi2k3.sif ，ntdetect.2k3全部放到/tftpboot目录下.

　　4.5.接下来安装Binl Server

　　#tar zxf ris-linux-0.3.tar.gz

　　#cd ris-linux-0.3

　　缓存驱动

　　#./infparser.py /tftpboot/winxp/i386/inf

　　Inf文件夹从安装的操作系统下拷贝一份，

　　#./binlsrv.py

　　注意不要关闭binlsrv.py这个进程

　　总结：安装WINDOWS2003总共用如下几个文件：startrom.0， w2k3l， wi2k3.sif ，ntdetect.2k3