Linux网络服务——PXE网络批量装机+Kickstart无人值守安装（上）

2022-11-15 425

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简介： 1 系统安装介绍1.1 系统装机的三种引导方式硬盘光驱网络

1 系统安装介绍

1.1 系统装机的三种引导方式

硬盘
光驱
网络

1.2 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

2 PXE介绍

2.1 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。

2.2 PXE服务优点

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；
自动化：实现服务器的自动安装及自动配置各种服务；
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。

2.3 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）。

2.4 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。

2.4 PXE实现过程讲解

客户机的网卡查找相关的dhcp服务器（获取地址和时间）。
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。
TFTP服务器把引导文件（pxelinux.0）传给客户机。
客户机将引导程序加载到内存中来。
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）
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。

网络异常，图片无法展示

3 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。

3.1 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。

3.2 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

3.3 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。

3.4 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。

4 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：

安装4个软件包：dhcp、tftp-server、vsftpd、syslinux（取得prelinux.0文件）。
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）
编辑TFTP服务配置文件，开启服务（默认是关闭状态）。
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。
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。
关闭防火墙和selinux。启动dhcpd、tftp、vsftpd。
使用空白客户机（裸机）测试能否自动装机。

一、服务器配置操作步骤：

1、安装四个软件包：dhcp、tftp-server、vsftpd、syslinux。

[root@localhost ~]# yum install dhcp tftp-server.x86_64 vsftpd syslinux -y
复制代码

2、将虚拟机的第二块网卡设置为仅主机模式，修改网卡配置文件，重启网络服务。模拟内网环境。

[root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts
 [root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens36
 [root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-ens36
 TYPE=Ethernet
 PROXY_METHOD=none
 BROWSER_ONLY=no
 BOOTPROTO=static
 DEFROUTE=yes
 IPV4_FAILURE_FATAL=no
 IPV6INIT=yes
 IPV6_AUTOCONF=yes
 IPV6_DEFROUTE=yes
 IPV6_FAILURE_FATAL=no
 IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
 NAME=ens36
 #UUID=bdc9ad35-297a-413f-a7f2-be27868e0e72
 DEVICE=ens36
 ONBOOT=yes
 IPADDR=192.168.137.100
 NETMASK=255.255.255.0
 GATEWAY=192.168.137.100
 #DNS1=8.8.8.8
 [root@localhost network-scripts]# systemctl restart network
 [root@localhost network-scripts]# ifconfig ens36
 ens36: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
         inet 192.168.137.100  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.137.255
         inet6 fe80::82e9:8745:7968:b6b2  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
         ether 00:0c:29:18:b5:09  txqueuelen 1000  (Ethernet)
         RX packets 1622  bytes 151899 (148.3 KiB)
         RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
         TX packets 300  bytes 50668 (49.4 KiB)
         TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
复制代码

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3、配置DHCP服务器，分配IP地址，指明tftp服务器的地址。

# 将模板文件复制为配置文件
 [root@localhost ~]# cd /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/
 [root@localhost dhcp-4.2.5]# ls
 dhcpd6.conf.example  dhcpd.conf.example  ldap
 [root@localhost dhcp-4.2.5]# cp dhcpd.conf.example /etc/dhcp/dhcpd.conf
 cp：是否覆盖"/etc/dhcp/dhcpd.conf"？ yes
 [root@localhost dhcp-4.2.5]#
 # 编辑dhcp配置文件
 [root@localhost ~]# vim /etc/dhcp/dhcpd.conf
 -----------------------------------
 subnet 192.168.137.0 netmask 255.255.255.0 {     //设置子网IP、子网掩码
   range 192.168.137.20 192.168.137.80;           //设置地址池
   option routers 192.168.137.10;                 //设置网关地址
   next-server 192.168.137.100;                   //指明TFTP服务器地址
   filename "pxelinux.0";            //声明使用pxelinux.0文件
复制代码

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4、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）。

[root@localhost ~]# rpm -qc tftp-server        //查看tftp-server的配置文件位置
 /etc/xinetd.d/tftp
 [root@localhost ~]# vim /etc/xinetd.d/tftp     //编辑配置文件
 -------------------------------
 service tftp
 {
         socket_type             = dgram
         protocol                = udp
         wait                    = yes
         user                    = root
         server                  = /usr/sbin/in.tftpd
         server_args             = -s /var/lib/tftpboot
         disable                 = no            //将这里的yes修改成no，即开启服务
         per_source              = 11
         cps                     = 100 2
         flags                   = IPv4
复制代码

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5、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。

# 挂载光盘，先将光盘内的两个文件vmlinuz、initrd.img拷入/var/lib/tftpboot目录。
 [root@localhost ~]# cd /var/ftp
 [root@localhost ftp]# mkdir centos7
 [root@localhost ftp]# mount /dev/sr0 centos7    //将光盘挂载到/var/ftp/centos7/目录下
 mount: /dev/sr0 写保护，将以只读方式挂载
 [root@localhost ftp]# cd centos7
 [root@localhost centos7]# ls
 CentOS_BuildTag  GPL       LiveOS    RPM-GPG-KEY-CentOS-7
 EFI              images    Packages  RPM-GPG-KEY-CentOS-Testing-7
 EULA             isolinux  repodata  TRANS.TBL
 [root@localhost centos7]# cd isolinux
 [root@localhost isolinux]# ls
 boot.cat  grub.conf   isolinux.bin  memtest     TRANS.TBL     vmlinuz
 boot.msg  initrd.img  isolinux.cfg  splash.png  vesamenu.c32
 [root@localhost isolinux]# cp vmlinuz initrd.img /var/lib/tftpboot   //将光盘内的2个文件拷入tftpboot目录
 [root@localhost isolinux]# cd /var/lib/tftpboot
 [root@localhost tftpboot]# ls
 initrd.img  vmlinuz
 # 将pxelinux.0文件拷入/var/lib/tftpboot目录。
 [root@localhost tftpboot]# rpm -ql syslinux |grep pxelinux.0    //查找pxelinux.0文件位置
 /usr/share/syslinux/gpxelinux.0
 /usr/share/syslinux/pxelinux.0
 [root@localhost tftpboot]# cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 ./   //将pxelinux.0文件拷入tftpboot目录
 [root@localhost tftpboot]# ls
 initrd.img  pxelinux.0  vmlinuz
复制代码

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6、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)

[root@localhost tftpboot]# mkdir pxelinux.cfg     //创建子目录pxelinux.cfg
 [root@localhost tftpboot]# cd pxelinux.cfg/
 [root@localhost pxelinux.cfg]# vim default        //编写default文件
 #默认选项
 default auto
 #开机不等待，也可以设置timeout 600，默认等待60秒
 prompt 1
 label auto
   kernel vmlinuz
   append initrd=initrd.img method=ftp://192.168.137.100/centos7
 label text
   kernel vmlinuz
   append text initrd=initrd.img method=ftp://192.168.137.100/centos7
 label rescue
   kernel vmlinuz
   append rescue initrd=initrd.img method=ftp://192.168.137.100/centos7
 [root@localhost pxelinux.cfg]# cd ..     //切换到上级目录
 [root@localhost tftpboot]# tree          //以树形图查看目录下的文件
 .
 ├── initrd.img
 ├── pxelinux.0
 ├── pxelinux.cfg
 │   └── default
 └── vmlinuz
 1 directory, 4 files
复制代码

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

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld.service 
 [root@localhost ~]# setenforce 0
 [root@localhost ~]# systemctl start dhcpd
 [root@localhost ~]# systemctl start tftp
 [root@localhost ~]# systemctl start vsftpd
复制代码

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Linux网络服务——PXE网络批量装机+Kickstart无人值守安装（上）

1 系统安装介绍

1.1 系统装机的三种引导方式

1.2 系统安装过程

2 PXE介绍

2.1 什么是PXE

2.2 PXE服务优点

2.3 搭建PXE网络体系所需条件

2.4 PXE装机需要的四大文件

2.4 PXE实现过程讲解

3 搭建过程中服务详解

3.1 DHCP服务

3.2 TFTP服务

3.3 syslinux

3.4 vsftp：安装系统镜像文件获取方式

4 PXE网络装机操作过程

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