PXE网络自动化安装Linux

 

在工作环境中，批量安装、无键盘鼠标、无显示器、无光驱安装操作系统都需要采用非交互式安装。

PXE安装就是可以通过网络自动加载系统内核，并启动安装程序，再配合kickstart配置文件，完成无交互式安装的方式。

 

一、基本概念

DHCP

    动态主机设置协议（Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP）是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作在67号端口，主要用途是给网络中的设备自动分配IP地址。

TFTP

    TFTP（Trivial File Transfer Protocol,简单文件传输协议）是用来在客户机与服务器之间进行简单文件传输的协议，提供不复杂、开销不大的文件传输服务。使用UDP协议端口号69。由于使用UDP协议，建议使用环境在网络传输质量高的局域网中使用，且传输文件小而少。不支持用户交互，即不能列出服务器目录内容。服务运行依赖超级守护进程xinetd。

xinetd

    超级守护进程（eXtended InterNET serivices Daemon），它是一个管理其它提供网络服务进程的进程，常驻内存。它管理一些不经常启动的网络服务，一旦客户端发起请求，它启动相应的处理服务进程，用完关闭。

    这样节省了系统资源的占用，但是有请求时才启用，就不能做到快速响应。对于频繁发起服务的请求，就会频繁创建关闭服务进程，反而导致性能下降。

PXE

    PXE，预启动执行环境（Preboot eXecution Environment，也被称为预执行环境)提供了一种使用网络接口（Network Interface）启动计算机的机制。这种机制让计算机的启动可以不依赖本地数据存储设备（如硬盘）或本地已安装的操作系统。
    PXE设备可以通过网络接口卡（NIC），使用DHCP、TFTP协议来搜寻网络服务器上的引导程序。

pxelinux.0

    PXE通过网络查找加载的引导程序，称为网络引导程序NBP。
    pxelinux.0就是一种NBP。它主要作用是装载执行指派的预引导工作所需的操作系统。
    pxelinux.0 文件是 syslinux 这一开放源代码项目的一部分的改进版本。虽然 pxelinux.0 主要是 Linux 加载器，但它也可以装载其他操作系统。它的工作方式是使用位于 TFTP 服务器上的配置文件来提供引导指令。

kickstart安装

    由红帽公司创建的安装方式，通过kickstart，系统管理员能够使用自动化方式完成系统安装。

    有一个文件/root/anaconda-ks.cfg ，它是红帽系安装过程中生成的简单的kickstart文件。

    kickstart文件分为三个部分，命令段、软件包段、脚本段，各部分要遵循一定的顺序。

需要了解的命令：

install命令

告诉系统是安装一个全新的系统而不是升级存在的系统（默认）。安装时，你可以从cdrom、硬盘驱动器、nfs、或者url(ftp,http安装)中指定安装类型。install命令和安装方法必须在不同的行设置。

url命令

支持通过FTP和HTTP从远程服务器安装。通常要使用--url选项。例如，url --url=URL

repo命令

配置另外的yum仓库，多个repo命令指定多个yum源。

    可以使用图形配置界面system-config-kickstart来配置kickstart, 可以基于/root/anaconda-ks.cfg文件，通过图形化窗口再次修改后得到新的kickstart文件。使用yum -y install system-config-kickstart安装此工具。

    使用ksvalidator来验证语法。

 

二、实验环境的准备

前提：

• 安装虚拟机软件VMWare，或者其他虚拟机软件，例如VirtualBox开源小巧功能齐全，实验演示的配置都大同小异。
• 将CentOS光盘挂载到/media/cdrom，配置本地yum源备用。配置yun请参看博主博文 《Linux的程序安装和包管理》，此类博文很多，这里不再赘述。
• PXE启动还需要pxelinux.0，需要安装syslinux包。
• 自动化安装，需要提供kickstart文件，可以采用HTTP/FTP协议提供此文件URL。还需要在kickstart文件中指明repo仓库。

 

环境搭建：

1、安装实验系统并设置实验网络环境

在虚拟机中安装CentOS 6.5和Windows XP系统。

按右下角网络设置CentOS和XP的网络连接为VMnet2，这样2台虚拟机就可以在一个虚拟网络中通信了。

实验环境采用192.168.23.0/24，CentOS地址为192.168.23.1，在/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0修改参数，如下：

检查CentOS的网络配置

 

2、检查CentOS的tftp服务和tftp客户端。

这里没有安装，使用yum list all tftp*，查看后安装相关包，yum �Cy install tftp* 。

安装完成如下，共有三个包安装了，tftp客户端、tftp-server服务和tftp-server所依赖的xinetd服务包。

3、检查CentOS的DHCP服务。安装方法同上，包名dhcp

4、关闭iptables防火墙服务。

5、安装syslinux包

[root@localhost cdrom]# yum -y install syslinux 

[root@localhost cdrom]# rpm -ql syslinux | grep pxelinux.0 

/usr/share/syslinux/pxelinux.0

6、安装httpd包。默认已安装，否则请参照上面方法安装

到此，实验环境已经搭建成功。

 

三、服务准备

1、DHCP服务配置

启动失败，什么原因，查看vim /etc/dhcp/dhcpd.conf

原来DHCP管理的网段不在本机网段，修改配置文件

 

再次启动DHCP，成功

使用XP测试DHCP，成功。至此就可以使用这台XP中的Xshell来完成其它操作。

[root@localhost ~]# chkconfig dhcpd on 

[root@localhost ~]# chkconfig --list dhcpd 

dhcpd              0:off    1:off    2:on    3:on    4:on    5:on    6:off

2、tftp服务配置

查看xinetd服务，配置xinet，并启动之

[root@localhost ~]# chkconfig --list xinetd 

xinetd             0:off    1:off    2:off    3:on    4:on    5:on    6:off 

[root@localhost ~]# service xinetd status 

xinetd is stopped

[root@localhost ~]# ls /etc/xinet* 

/etc/xinetd.conf 

/etc/xinetd.d: 

chargen-dgram   daytime-stream  echo-dgram   tcpmux-server  time-stream 

chargen-stream  discard-dgram   echo-stream  tftp 

daytime-dgram   discard-stream  rsync        time-dgram 

[root@localhost ~]# vim /etc/xinetd.d/tftp 

# 修改disable    = yes为disable = no 

[root@localhost ~]# chkconfig --list xinetd 

xinetd             0:off    1:off    2:off    3:on    4:on    5:on    6:off 

[root@localhost ~]# chkconfig --list 

dhcpd              0:off    1:off    2:off    3:off    4:off    5:off    6:off 

xinetd             0:off    1:off    2:off    3:on    4:on    5:on    6:off 

xinetd based services: 

    chargen-dgram:     off 

    chargen-stream:    off 

    daytime-dgram:     off 

    daytime-stream:    off 

    discard-dgram:     off 

    discard-stream:    off 

    echo-dgram:        off 

    echo-stream:       off 

    rsync:             off 

    tcpmux-server:     off 

    tftp:              off 

    time-dgram:        off 

    time-stream:       off 

[root@localhost ~]# service xinetd start 

Starting xinetd:                                           [  OK  ]

[root@localhost ~]# chkconfig --list 

# 其他内容省略 

xinetd based services: 

    tftp:              on

[root@localhost ~]# netstat -unlp 

Active Internet connections (only servers) 

Proto Recv-Q Send-Q Local Address               Foreign Address             State       PID/Program name 

udp        0      0 0.0.0.0:67                  0.0.0.0:*                               3477/dhcpd 

udp        0      0 0.0.0.0:69                  0.0.0.0:*                               3854/xinetd

[root@localhost ~]# rpm -ql tftp-server 

/etc/xinetd.d/tftp 

/usr/sbin/in.tftpd 

/usr/share/doc/tftp-server-0.49 

/usr/share/doc/tftp-server-0.49/CHANGES 

/usr/share/doc/tftp-server-0.49/README 

/usr/share/doc/tftp-server-0.49/README.security 

/usr/share/doc/tftp-server-0.49/README.security.tftpboot 

/usr/share/man/man8/in.tftpd.8.gz 

/usr/share/man/man8/tftpd.8.gz 

/var/lib/tftpboot

由上查询的包信息可知配置文件路径和tftp的根目录

上面的多步操作中，修改了配置文件/etc/xinetd.d/tftp，将其中的disable改为no，见下图

然后启动了xinetd，也可以在xinetd启动后，修改了配置文件，采用重新装载xinetd，如下：

[root@localhost 6]# service xinetd status

xinetd (pid  3854) is running...

[root@localhost 6]# service xinetd help

Usage: /etc/init.d/xinetd {start|stop|status|restart|condrestart|reload}

[root@localhost 6]# service xinetd reload

Reloading configuration:                                   [  OK  ]

[root@localhost 6]# chkconfig --list

xinetd             0:off    1:off    2:off    3:on    4:on    5:on    6:off

xinetd based services:

    tftp:              on

将测试文件test.txt放在tftp的根目录/var/lib/tftpboot下

[root@localhost ~]# tftp 192.168.23.1 

tftp> get test.txt 

tftp> quit 

[root@localhost ~]# ls *.txt 

test.txt

测试成功，删除根目录的测试文件

 

3、修改DHCP配置文件

修改并重新装载。next-server被用来指定一台服务器的主机地址，这台主机是filename指定的启动文件所在的服务器。

# dhcpd.conf 

# option definitions common to all supported networks... 

option domain-name "test.com"; 

option domain-name-servers 192.168.23.1; 

default-lease-time 60000; 

max-lease-time 72000; 

# Use this to send dhcp log messages to a different log file (you also 

# have to hack syslog.conf to complete the redirection). 

log-facility local7; 

# This is a very basic subnet declaration. 

subnet 192.168.23.0 netmask 255.255.255.0 { 

  range 192.168.23.170 192.168.23.190; 

  option routers 192.168.23.1; 

  next-server 192.168.23.1; 

  filename "pxelinux.0; 

}

[root@localhost ~]# service dhcpd configtest 

Syntax: OK 

[root@localhost ~]# service dhcpd force-reload 

Shutting down dhcpd:                                       [  OK  ] 

Starting dhcpd:                                            [  OK  ]

4、配置WEB服务器

[root@localhost ~]# yum -y install httpd 

[root@localhost ~]# chkconfig --list httpd 

httpd              0:off    1:off    2:off    3:off    4:off    5:off    6:off 

[root@localhost ~]# chkconfig httpd on 

[root@localhost ~]# chkconfig --list httpd 

httpd              0:off    1:off    2:on    3:on    4:on    5:on    6:off 

# 默认WEB站点根目录为/var/www/html 

[root@localhost ~]# cat /etc/httpd/conf/httpd.conf  | grep "/var/www/html" 

DocumentRoot "/var/www/html"

 

四、PXE启动安装

1、pxelinux.0

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

2、在tftp服务的根目录中添加配置文件目录

名称为pxelinux.cfg。pxelinux搜索配置文件有一定的规则，pxelinux.cfg中的配置文件命名为default。而这个文件可以修改isolinux.cfg文件获得

[root@localhost ~]# cd /var/lib/tftpboot/ 

[root@localhost tftpboot]# mkdir pxelinux.cfg 

[root@localhost tftpboot]# cp /media/cdrom/isolinux/isolinux.cfg ./pxelinux.cfg/default

3、复制配置文件依赖的文件

[root@localhost tftpboot]# cp /media/cdrom/isolinux/{vesamenu.c32,boot.msg,splash.jpg} ./

4、复制内核文件、ramdisk（注意文件的位置是pxeboot目录）

[root@localhost tftpboot]# cp /media/cdrom/images/pxeboot/{initrd.img,vmlinuz} ./

5、提供安装树

将kickstart文件、安装源、yum源挂载到WEB站点目录中，使PXE启动过程可以通过HTTP协议访问URL指向的资源。

[root@localhost html]# mkdir -pv /var/www/html/centos/6/x86_64/ 

mkdir: created directory `centos' 

mkdir: created directory `centos/6' 

mkdir: created directory `centos/6/x86_64' 

[root@localhost ~]# cd /var/www/html/ 

[root@localhost html]# cp /root/anaconda-ks.cfg /var/www/html/centos/6/centos6.cfg 

[root@localhost html]# mount --bind /media/cdrom/ /var/www/html/centos/6/x86_64/

6、再次修改配置文件

1）修改/var/www/html/centos/6/centos6.cfg文件，全文如下

#platform=x86, AMD64, or Intel EM64T 

#version=DEVEL 

# Firewall configuration 

firewall --disabled 

# Install OS instead of upgrade 

install 

# Use network installation 

url --url="http://192.168.23.1/centos/6/x86_64" 

# Root password 

rootpw --iscrypted $1$nPoir2iZ$SnptkT7ZmEi7ldMq7OM3z/ 

# System authorization information 

auth  --useshadow  --passalgo=sha512 

# Use text mode install 

text 

firstboot --disable 

# System keyboard 

keyboard us 

# System language 

lang en_US 

# SELinux configuration 

selinux --disabled 

# Installation logging level 

logging --level=info 

# Reboot after installation 

reboot 

# System timezone 

timezone  Asia/Shanghai 

# Network information 

network  --bootproto=dhcp --device=eth0 --onboot=on 

# System bootloader configuration 

bootloader --location=mbr 

# Clear the Master Boot Record 

zerombr 

# Partition clearing information 

clearpart --all --initlabel 

# Disk partitioning information 

part /boot --fstype="ext4" --size=200 

part swap --fstype="swap" --size=2048 

part / --fstype="ext4" --size=30000 

repo --name="CentOS"  --baseurl="http://192.168.23.1/centos/6/x86_64"

%packages 

@Base 

@Core 

@base 

@basic-desktop 

@chinese-support 

@client-mgmt-tools 

@core 

@desktop-platform 

@fonts 

@general-desktop 

@graphical-admin-tools 

@legacy-x 

@network-file-system-client 

@perl-runtime 

@remote-desktop-clients 

@x11 

ibus-table-cangjie 

ibus-table-erbi 

ibus-table-wubi 

lftp 

%end

2）修改/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default

在缺省项后面增加ks=http://192.168.23.1/centos/6/centos6.cfg

7、启动HTTP服务

[root@localhost cdrom]# service httpd start

8、创建新虚拟机，调整BIOS，让从网卡启动，网络处于VMnet2中，网卡自动获取IP地址。

至此，PXE安装系统成功！

特别提醒：如果在BIOS中设置了网卡为启动第一项设备，一旦系统在硬盘安装成功，如果还是从网卡启动，有可能循环安装。

参考资料

PXE
http://www.novell.com/zh-cn/documentation/zcm10/zcm10_preboot_imaging/data/bvb2dvw.html

PXELINUX

http://www.syslinux.org/wiki/index.php/PXELINUX

kickstart

https://fedoraproject.org/wiki/Anaconda/Kickstart/zh-cn#Chapter_7._.E8.AE.A9.E5.AE.89.E8.A3.85.E6.A0.91.E5.8F.AF.E7.94.A8