Linux系统的PXE

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Uniqueh 2017-12-13 14:02:17 博主文章分类：linux运维相关知识 ©著作权

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一.PXE概述 PXE(preboot execute environment）预启动执行环境，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，并由此支持通过网络启动操作系统，在启动过程中，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执行，由这个启动软件包完成终端（客户端）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。二.PXE启动原理当计算机引导时，BIOS把 PXE Client 调入内存中执行，然后由 PXE Client 将放置在远端的文件通过网络下载到本地运行。三.PXE无盘工作站的启动过程分析如下 ¨ 客户端个人电脑开机后，在 TCP/IP Bootrom 获得控制权之前先做自我测试。 ¨ Bootprom 送出DHCP 要求以取得 IP。 ¨ 如果服务器收到个人电脑所送出的要求，就会送回 DHCP 回应，内容包括客户端的 IP 地址，预设网关，及开机镜像文件 ¨ Bootprom 由 TFTP 通讯协议从服务器下载开机镜像文件。 ¨ 个人电脑通过这个开机镜像文件开机，这个开机文件可以只是单纯的开机程式也可以是操作系统。 ¨ 开机映像文件将包含 kernel loader 及压缩过的 kernel，此 kernel 将支持NTFS root系统。 ¨ 远程客户端根据下载的文件启动机器。三.安装PXE所需的软件根据以上的原理解释，知道启动linux系统需要网卡PXE bootrom程序（写入主板bios，如果网卡已有PXE bootrom则不需要），DHCP服务器软件，PXE服务软件，TFTP服务软件，工作站上传工具，还要有 Linux操作系统软件。我筛选的软件：网卡写入主板的bootrom程序， DHCP Server， sys（包含TFTP服务与PXE服务等），下载软件（http），syslinux(syslinux是一个功能强大的引导加载程序，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。四.安装PXE所需要的工具 [root@foundation60 ~]# cd /var/www/html/rhel7.0 #切换到镜像文件中 [root@foundation60 rhel7.0]# ls addons images Packages RPM-GPG-KEY-redhat-release EFI isolinux release-notes TRANS.TBL EULA LiveOS repodata GPL media.repo RPM-GPG-KEY-redhat-beta [root@foundation60 rhel7.0]# cd isolinux/ [root@foundation60 isolinux]# ls boot.cat grub.conf isolinux.bin memtest TRANS.TBL vesamenu.c32 boot.msg initrd.img isolinux.cfg splash.png upgrade.img vmlinuz [root@foundation60 isolinux]# vim isolinux.cfg #此文件中所写内容就是加载内核启>动初始化程序进入预安装环境 label linux menu label ^Install Red Hat Enterprise Linux 7.0 #预安装环境的标题 kernel vmlinuz #内核文件 append initrd=initrd.img inst.stage2=hd:LABEL=RHEL-7.0\x20Server.x86_64 quiet #镜像

label check menu label Test this ^media & install Red Hat Enterprise Linux 7.0 #预安装环>境的标题 menu default kernel vmlinuz append initrd=initrd.img inst.stage2=hd:LABEL=RHEL-7.0\x20Server.x86_64 rd.live.check quiet #镜像，quiet：安装时不显示过程 [root@server ~]# yum whatprovides */pxelinux.0 Filename : /usr/share/syslinux/pxelinux.0 [root@server ~]# rpm -ql syslinux /usr/share/syslinux/pxelinux.0 /usr/share/doc/syslinux-4.05 [root@server syslinux-4.05]# less README #此文件中写了看如下文件 See the files in the doc directory for documentation about SYSLINUX: syslinux.txt - Usage instructions; manual. distrib.txt - For creators of Linux distributions. pxelinux.txt - Documentation specific to PXELINUX. isolinux.txt - Documentation specific to ISOLINUX. extlinux.txt - Documentation specific to EXTLINUX. menu.txt - About the menu systems. usbkey.txt - About using SYSLINUX on USB keys. comboot.txt - About the extension API. memdisk.txt - Documentation about MEMDISK. [root@server syslinux-4.05]# less pxelinux.txt #看此文件 n the TFTP server, create the directory "/tftpboot", and copy the following files to it: #新建目录/tftpboot ，并且复制pxelinux.0 文件到/tftpboot>中

    pxelinux.0              - from the Syslinux distribution

    any kernel or initrd images you want to boot  #启动时加载内核启动初始化>程序pxelinux.0这个文件的内容

create the directory "/tftpboot/pxelinux.cfg". #创建/tftpboot/pxelinux.cfg目录 As an example, if the boot file name is /mybootdir/pxelinux.0, the UUID is b8945908-d6a6-41a9-611d-74a6ab80b83d, the Ethernet MAC address is 88:99:AA:BB:CC:DD and the IP address 192.0.2.91, it will try: /mybootdir/pxelinux.cfg/default #/mybootdir/pxelinux.0读取的是/mybootdir/pxelinux.cfg/default中的内容 ++++ SETTING UP THE TFTP SERVER ++++

PXELINUX currently requires that the boot server has a TFTP server which supports the "tsize" TFTP option (RFC 1784/RFC 2349). The "tftp-hpa" TFTP server, which support options, is available at:

    http://www.kernel.org/pub/software/network/tftp/
    ftp://www.kernel.org/pub/software/network/tftp/

and on any kernel.org mirror (see http://www.kernel.org/mirrors/). #镜像安装>源指定为网络安装源

Another TFTP server which supports this is atftp by Jean-Pierre Lefebvre:

    ftp://ftp.mamalinux.com/pub/atftp/

那么问题来了，系统怎么回去读取/tftpboot/pxelinux.0这个文件呢? 网络安装需要获取ip，当获取ip时让它读取此文件即可，因此需要动态网络dhcp，在此文件中写入该文件，获取ip后读取该文件，该文件内容中又写了让它加载内核文件，启动初始化程序，进入预安装环境，此时镜像文件源可以是http协议的也可以是vsftp协议的，将此镜像源地址写入/tftpboot/pxelinux.cfg/default中，此时并不是全自动的需要手动选择分区等等内容，使用自动化安装时，可以写一个回答问题的脚本，也将他写入/tftpboot/pxelinux.cfg/default中，会自动读取，实现安装全自动。五.安装PXE 1.（1）安装所需软件 [root@server ~]# yum install dhcp tftp-server httpd syslinux -y #需要安装这些软件（2）打开端口 [root@server ~]# vim /etc/xinetd.d/tftp #守护进程打开 disable no [root@server ~]# systemctl start xinetd.service [root@server ~]# netstat -antlupe | grep 69 #查看xinetd端口是否打开 udp 0 0 0.0.0.0:69 0.0.0.0:* 0 94269 936/xinetd #打开

0 94269 936/xinetd （3）安装所需的工具配置 [root@server ~]# cd /var/lib/tftpboot/ #切换到此目录 [root@server tftpboot]# cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 . #在pexlinux.text文件中已指出，建立文件/tftpboot，并把/usr/share/syslinux/pxelinux.0放到此目录中 [root@server tftpboot]# yum install lftp [root@server tftpboot]# lftp 172.25.254.60 lftp 172.25.254.60:/pub> cd isolinux/ #安装需要的文件都在此目录 lftp 172.25.254.60:/pub/isolinux> mget * 74555827 bytes transferred in 1 second (57.48M/s) Total 12 files transferred lftp 172.25.254.60:/pub/isolinux> quit [root@server tftpboot]# ls boot.cat initrd.img memtest splash.png vesamenu.c32 boot.msg isolinux.bin pxelinux.0 TRANS.TBL vmlinuz grub.conf isolinux.cfg pxelinux.cfg upgrade.img

[root@server tftpboot]# cp isolinux.cfg pxelinux.cfg/default [root@server ~]# systemctl start httpd [root@server ~]# systemctl stop firewalld.service （4）配置dhcp [root@server ~]# cp /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example /etc/dhcp/dhcpd.conf cp: overwrite ‘/etc/dhcp/dhcpd.conf’? y [root@server ~]# vim /etc/dhcp/dhcpd.conf #配置dhcp 1 option domain-name "example.com"; #域名 2 option domain-name-servers 172.25.254.125; #从哪台主机得到ip 3 default-lease-time 600; 4 max-lease-time 7200; 5 log-facility local7; 6 subnet 172.25.254.0 netmask 255.255.255.0 { #网段，子网掩码 7 range 172.25.254.1 172.25.254.254; #获取ip网段 8 option routers 172.25.254.125; #网关 9 next-server 172.25.254.125; #pxelinux.0这个文件在哪台主机上就时哪台主机ip 10 filename "pxelinux.0"; #读取此文件 11 }

[root@server ~]# systemctl restart dhcpd #重启
(5)启动预安装环境安装系统：模拟安装虚拟机从网卡启动获取dhcp 读取pxelinux.0里面所写的内容 2.修改预安装环境的标题为HELLO

[root@server tftpboot]# vim pxelinux.cfg/default #预安装时读取文件 11 menu title HELLO #修改预安装环境的标题为HELLO 获取dhcp 预安装环境的标题改为HELLO

3.启动http服务得到镜像安装系统 [root@server tftpboot]# vim pxelinux.cfg/default 64 append initrd=initrd.img repo=http://172.25.254.60/rhel7.0 #镜像文件所在位置安装过程：（1）获取dhcp (2)安装系统，手动调到第一个标题，默认是第二个标题（3）安装过程显示（4）回答问题页面 4.修改默认启动：把menu default加到第一个标题下面，就从第一个标题启动 [root@server tftpboot]# vim pxelinux.cfg/default 61 label linux 62 menu label ^Install Red Hat Enterprise Linux 7.0 63 menu default #预安装环境中默认从第一个标题启动,原来默认从第二个标题启动 64 kernel vmlinuz 65 append initrd=initrd.img repo=http://172.25.254.60/rhel7.0 66 label check 67 menu label Test this ^media & install Red Hat Enterprise Linux 7.0 68 kernel vmlinuz 69 append initrd=initrd.img inst.stage2=hd:LABEL=RHEL-7.0\x20Server.x86_64 rd.live.ch eck quiet

5.修改预安装环境的等待时间 [root@server tftpboot]# vim pxelinux.cfg/default 2 timeout 200 #默认安装时等待60s,改为20s [root@server tftpboot]# ls boot.cat grub.conf isolinux.bin memtest pxelinux.cfg TRANS.TBL vesamenu.c32 boot.msg initrd.img isolinux.cfg pxelinux.0 splash.png upgrade.img vmlinuz （1）获取dhcp (2)启动预安装环境，时间变为20s 6.修改预安装环境的背景图片 ls 可以知道预安装环境的图片是 splash.png [root@server tftpboot]# file splash.png #预安装环境使用的图片，此图片可作更改 splash.png: PNG image data, 640 x 480, 1-bit colormap, non-interlaced [root@server tftpboot]# ls #得到一张图片westos.png boot.cat initrd.img memtest splash.png vesamenu.c32 boot.msg isolinux.bin pxelinux.0 TRANS.TBL vmlinuz grub.conf isolinux.cfg pxelinux.cfg upgrade.img westos.png [root@server tftpboot]# file westos.png westos.png: PNG image data, 558 x 646, 8-bit/color RGBA, non-interlaced #此图片像素与要求图片像素不符，需要进行裁剪,安装裁剪工具 [root@server tftpboot]# yum whatprovides */convert #查看软件 mageMagick-6.7.8.9-10.el7.x86_64 : An X application for displaying and manipulating : images Repo : rhel_dvd Matched from: Filename : /usr/bin/convert 安装：yum install mageMagick-6.7.8.9-10.el7.x86_64 [root@server tftpboot]# convert -resize 640x480! westos.png haha.png #裁剪成符合要求的图片大小，！表示强制裁剪成要求的大小 [root@server tftpboot]# vim pxelinux.cfg/default 10 menu background haha.png #更改安装环境图片为haha.png (1)获取dhcp (2)启动预安装环境：图片更改 7.kickstart自动安装脚本

kickstart 使用 kickstart, 系统管理员可以创建一个包含安装期间所有常见问题的答案的文件，以自动安装 Red Hat Enterprise Linux Kickstart

手动编写kickstart脚本难度较大，采用系统自带软件包工具来制作

软件包system-config-kickstart （1）安装软件 [root@server ~]# yum install system-config-kickstart #安装（2）生成ks.cfg文件 [root@server ~]# system-config-kickstart #常见问题答案回答，问题的答案生成ks.cfg,保存在/var/www/html/目录中，安装时，使用http可以访问到（1）基础设定语言，时区，密码，是否安装图形（2）安装方式安装源位置 http://172.25.254.60/rhel7.0 (3)启动方式选项 (4)自定义分区 */boot分区:200M *swap分区：500M */分区：剩下的所有空间（5）安装是的网络配置 eth0,dhcp (6)火墙状态：选择关闭，selinux关闭（7）保存点击左上角的file选择save,在选择保存的位置，我将它保存在/var/www/html便于http访问

8.编辑生成的ks.cfg文件安装一个新分区 [root@server ~]# cd /var/www/html/
[root@server html]# ls ks.cfg [root@server html]# vim ks.cfg #可以添加内容 1 #platform=x86, AMD64, or Intel EM64T 2 #version=DEVEL 3 # Install OS instead of upgrade 4 install #指定安装系统，还有升级系统选项 5 # Keyboard layouts 6 keyboard 'us' #keyboard指定键盘内型，keyboard us:美式键盘 7 # Halt after installation 8 halt #halt/reboot:安装完成后关机还是reboot,默认halt 9 # Root password 10 rootpw --iscrypted $1$bFQSWMpe$ZUyHLv0JV.IoM0HLarKfX1 #rootpw:root用户密码使用默认sha-512 11 #user:在系统中生成一个新用户 12 # System timezone 13 timezone Asia/Shanghai #时区 14 # Use network installation 15 url --url="http://172.25.254.60/rhel7.0" #安装源 16 # System language 17 lang en_US #lang指定安装过程使用的语言 18 # Firewall configuration 19 firewall --disabled #禁用防火墙 20 # Network information 21 network --bootproto=dhcp --device=eth0 22 # System authorization information 23 auth --useshadow --passalgo=sha512 #auth:验证选项，--useshadow：启用shadow文件来验证

System authorization information

24 # Use graphical install 25 graphical #在图形模式下根据kickstart执行安装，默认该选项.text:文本模式下根据kickstart执行安装 26 firstboot --disable #--disable：安装后第一次启动默认会给出很多需要手动配置的界面，禁用它 27 # SELinux configuration 28 selinux --disabled 29 skipx:不安装图形工具 30 # System bootloader configuration 31 bootloader --location=mbr #bootloader：指定如何安装引导程序，要求必须已选择分区，已选择引导程序，已选择软件包，如果没选择将会停止而不会询问。--location=mbr：指定引导程序的位置，默认为mbr 32 # Clear the Master Boot Record 33 zerombr #清除磁盘的mbr 34 # Partition clearing information 35 clearpart --all --initlabel #在安装系统前清除分区，--all:清除所有分区，--linux:清除linux分区，--none:不清除分区,--initlabel:创建标签，对于没有mbr和gpt的新硬盘，该选项是必须的,--dir vers=sdb:清除指定的分区 36 # Disk partitioning information 37 part /boot --fstype="xfs" --size=200 38 part swap --fstype="swap" --size=500 39 part / --fstype="xfs" --grow --size=1 #part:创建分区，--asprimary:强制指定为主分区，--grow:使用所有可用空间，即为其分配所有剩余> 空间。对于根分区至少需要3G空间（--grow,也要指定--size）

40 %packages #该段内容 41 @base 42 lftp 43 %end #结束 44 45 %post #安装结束做的事情 46 cat >> /etc/yum.repos.d/yum.repo <<EOF #配置yum源 47 [rhel7.0] 48 name=rhel7.0 49 baseurl=http://172.25.254.60/rhel7.0 50 gpgcheck=0 51 EOF 52 rm -fr /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 53 cat >>/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 <<EOF #配置动态网络 54 DEVICE=eth0 55 ONBOOT=yes 56 BOOTPROTO=none 57 IPADDR=172.25.254.225 58 PREFIX=24 59 EOF 60 systemctl restart network 61 62 yum install httpd -y #安装http服务 63 systemctl start httpd #重启 64 systemctl enable httpd #开机自启 65 systemctl stop firewalld #关闭火墙 66 echo 172.25.254.225 > /var/www/html/index.html 67 %end [root@server html]# ksvalidator ks.cfg #检测该脚本是否有语法错误是否能被访问到无语法错误后 http是否能访问到镜像文件是否能访问到 9.回答系统提出的问题，答案脚本写入文件 [root@server html]# cd /var/lib/tftpboot/ [root@server tftpboot]# vim pxelinux.cfg/default 65 append initrd=initrd.img repo=http://172.25.254.60/rhel7.0 ks=http://172.25.254.125/ks. cfg 安装系统：（1）获取dhcp (2)进入预安装环境：读取内核文件启动初始化程序（3）读取镜像，进入安装环境系统就安装完成啦