pxe高效网络批量装机

文章目录

一， PXE远程安装服务
- （一）三种系统装机的方式
- （二）linux装机
- - 1. 加载 Boot Loader
  - 2. 加载启动安装菜单
  - 3. 加载内核和 initrd
  - 4. 加载根文件系统
  - 5. 运行 Anaconda 安装向导
- （三）实现过程
- （四）名词概念
- - 1. TFTP（Trivial File Transfer Protocol，简单文件传输协议）
  - - 1.1 TFTP 的特点
  - 2. pxelinux.0
  - - 2.1 pxelinux.0` 的作用
  - 3. xinetd
  - - 3.1 xinetd` 的主要功能和特点：
  - 4. vmlinuz
  - - 4.1 vmlinuz` 的作用
    - 4.2 获取和生成 `vmlinuz`
  - 5. pxelinux.cfg
  - 6. pxelinux.cfg
- (五) 搭建步骤
- - 1. 配置网络
  - 2. 安装所需的软件包
  - 3.配置 DHCP 服务器
  - 4. 配置 TFTP 服务器
  - 5. 配置 PXE 引导文件
  - 6. 配置 FTP 服务器
  - 7. 验证服务状态
  - 8. 验证 PXE 引导配置
二，Kickstart
- （一）Kickstart 的工作原理
- （二）Kickstart 文件结构
- （三） Kickstart 文件关键部分
- （四）使用Kickstart 进行安装
- - 优点
- 运行流程图

一， PXE远程安装服务

网络装机有时需要安装多台设备，可能是上百台，人工一台一台安装需要大量时间效率低下，所以有了需求批量安装，高效快速。
PXE 是由 Intel 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，并加载安装文件或者整个操作系统。
PXE不是一种安装方式，而是一种引导的方式,PXE 安装是需要安装的计算机中有一个能够帮，pxe运行的网卡，要有pxe的客户端,使计算机可以通过网络启动pxe。
pxe协议分为客户端和服务端，PXE客户端在网卡的 ROM 中，当计算机引导时，BIOS 把 PXE 客户端调入内存执行，由 PXE客户端将放置在远端的文件通过网络下载到本地运行。
运行 PXE 协议需要设置 DHCP 服务器和 TFTP 服务器。DHCP 服务器用来给 PXE客户端（要安装系统的主机）分配一个 IP ，由于是给 PXE客户端分配 IP 地址，所以在配置 DHCP 服务器时需要增加相应的 PXE 设置。
pxe优点是规模化:同时装配多台服务器自动化:安装系统、配置各种服务远程实现:不需要光盘、U盘等安装介质

（一）三种系统装机的方式

硬盘
光驱
pxe

（二）linux装机

1. 加载 Boot Loader

作用：Boot Loader 它是一个小程序，它在操作系统内核运行之前运行。它的主要目的是初始化硬件设备，建立内存空间，并为操作系统内核准备好运行环境。
常见 Boot Loader：常见的 Boot Loader 包括 GRUB（GRand Unified Bootloader）和 LILO（Linux Loader）。

2. 加载启动安装菜单

展示启动选项：启动安装后，Boot Loader 会加载一个启动菜单。这通常包括多个选项：安装 Linux、检查安装介质的完整情况、从本地硬盘，光盘启动等。
用户选择：用户可以选择“安装 Linux”选项来继续安装过程。

3. 加载内核和 initrd

内核（Kernel）：内核是操作系统的核心组件，负责管理系统资源和硬件设备的沟通。选择安装选项后，Boot Loader 会加载内核（ vmlinuz 文件）。
initrd（Initial RAM Disk）：是一个包含最小化操作系统环境的临时根文件系统。它包含必要的驱动程序和工具，方便内核访问根文件系统，启动操作系统。

4. 加载根文件系统

根文件系统：在加载内核和 initrd 后，系统会加载实际的根文件。根文件包括了操作系统运行所需的文件和目录结构。
文件系统挂载：内核使用 initrd 中的工具和驱动程序挂载根文件系统（从硬盘或网络位置）。

5. 运行 Anaconda 安装向导

启动安装程序：加载根文件系统后，启动 Anaconda 安装向导。Anaconda 是 Red Hat 系统（如 RHEL、CentOS 和 Fedora）使用的安装程序。
安装向导步骤：
1. 选择语言：用户选择系统使用的语言
2. 设置键盘布局：选择输入键盘的模式
3. 配置网络：设置网络连接
4. 选择安装源：选择操作系统安装文件的位置
5. 分区硬盘：选择自动分区或手动分区，配置根分区、swap,home,boot等分区
6. 选择软件包：选择要安装的软件包或软件包组
7. 设置用户：设置 root 密码和创建普通用户
8. 开始安装：确认所有设置并开始安装操作系统

（三）实现过程

**网卡需要查找相关的dhcp服务器（获取地址时间） **
**找到后dhcp服务器提供ip地址，和引导程序（boot loader）的地址还提供给客户机TFTPserver地址（dhcp不提供tftp服务） **
**网卡使用tftp客户端吧引导程序加载到内存中来 **
**bios执行引导程序 **
**引导程序去TFTP去查找配置文件 **
**根据配置文件去引导安装系统 **

系统安装过程

（四）名词概念

1. TFTP（Trivial File Transfer Protocol，简单文件传输协议）

**TFTP（Trivial File Transfer Protocol，简单文件传输协议）**是一种简化版的文件传输协议，常用于局域网中的文件传输。它的设计目的是提供一个非常轻量级的文件传输协议，适用于网络启动和小文件的传输。TFTP和FTP一个主要的区别就是它没有交互式，且不进行身份验证。

1.1 TFTP 的特点

简单性：TFTP 是一种简单的协议，易于实现和使用。它使用 UDP 作为传输层协议，不需要复杂的握手过程。
无身份验证：TFTP 没有内置的身份验证机制，因此适用于需要快速、轻量级文件传输的环境。
端口：TFTP 使用 UDP 端口 69 进行通信。
主要用途：TFTP 常用于网络设备的配置文件传输、系统引导文件传输（如 PXE 启动）以及嵌入式系统的固件升级。

2. pxelinux.0

**pxelinux.0** 是一个重要的组件，常用于通过网络启动计算机（PXE，Preboot eXecution Environment）。PXE 是一种通过网络加载和启动操作系统的技术，广泛应用于无盘工作站、嵌入式系统和大规模操作系统部署。pxelinux.0 是 SYSLINUX 项目的一部分，专门用于 PXE 启动。

2.1 pxelinux.0` 的作用

pxelinux.0 是一个 PXE 启动加载程序，它从网络服务器（通常是 TFTP 服务器）下载并执行，用于引导计算机进入操作系统安装或启动环境。其主要功能包括：

引导加载：从 TFTP 服务器下载内核和初始 RAM 文件系统（initrd），然后引导这些文件。
配置管理：通过读取配置文件（通常是 pxelinux.cfg 目录中的文件），决定引导过程中的选项和参数。
菜单系统：提供引导菜单，允许用户选择不同的启动选项或操作系统。

3. xinetd

**xinetd**，即扩展互联网守护进程（Extended Internet Daemon），是一个开放源码的超级服务器，用于管理基于互联网的服务。它是 inetd 的增强版本，提供了更强大的功能和灵活性，用于控制和管理各种网络服务。除了 TFTP，xinetd 还可以管理其他多种服务，如 Telnet、FTP 等

3.1 xinetd` 的主要功能和特点：

增强的安全性：提供基于时间、IP 地址、访问频率等多种条件的访问控制。
资源限制：可以设置每个服务的资源使用限制，如并发连接数、每个源 IP 的连接数等。
日志记录：提供详细的日志记录功能，可以记录每个服务的访问情况。
服务控制：可以轻松启用或禁用服务，而无需修改每个服务的配置文件。

4. vmlinuz

**vmlinuz** 是 Linux 内核的压缩可执行文件的名称。以下是关于 vmlinuz 的详细介绍，包括其作用、使用方式和相关的配置示例。

4.1 vmlinuz` 的作用

Linux 内核：vmlinuz 是 Linux 内核的可执行文件，它是系统启动时加载并运行的核心组件。vmlinuz 文件通常位于 /boot 目录下。
压缩：文件名中的 z 表示内核是经过压缩的，这样可以减少文件大小，加快加载速度。
启动过程：在系统启动过程中，bootloader（如 GRUB）会加载 vmlinuz 文件，并将其解压到内存中，开始执行内核代码。

4.2 获取和生成 `vmlinuz`

在大多数 Linux 发行版中，内核文件 vmlinuz 由包管理系统提供。例如，在 Debian 系统上，通过 apt-get 安装或更新内核包会自动更新 /boot/vmlinuz 文件。

5. pxelinux.cfg

pxelinux.cfg 是用于配置 PXE (Preboot eXecution Environment) 启动过程的配置文件目录。pxelinux.cfg 目录通常位于 TFTP 服务器的根目录下，包含一个或多个配置文件，这些配置文件定义了 PXE 客户端如何引导操作系统。

6. pxelinux.cfg

(五) 搭建步骤

搭建 PXE 远程安装服务器需要的安装包
vsftpd 放置安装镜像，通过ftp访问镜像安装
dhcp.x86_64 12:4.2.5-7pd-3.0.2-27.el7.x86_64.r9.el7.centos 给客户机分配ip
syslinux-4.05-15.el7.x86_64.rpm 提供pxe的引导程序
tftp-server.x86_64 0:5.2-22.el7.rpm 提供引导镜像文件的下载
xinetd.x86_64 2:2.3.15-14.el7 托管tftp
system-config-kickstart.noarch 0:2.9.7-1.el7.rpm 无人值守安装

1. 配置网络

检查并配置网络接口， ens35：

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
ls
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens35
vim ifcfg-ens35

ifcfg-ens35 的内容如下：

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=ens35

DEVICE=ens35
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.101.100
NETMASK=255.255.255.0
#GATEWAY=192.168.72.2
#DNS1=8.8.8.8
#DNS2=61.147.37.1
~

重启网络服务并确保其已启用：

systemctl restart network
systemctl enable network

通过以下命令验证网络状态：

ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:dd:1e:55 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.72.20/24 brd 192.168.72.255 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::bcc8:ab8:f0b3:cdb1/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: ens35: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:dd:1e:5f brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.101.100/24 brd 192.168.101.255 scope global ens35
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::1542:e054:7995:6dd6/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
4: virbr0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN qlen 1000
    link/ether 52:54:00:4c:17:ee brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.122.1/24 brd 192.168.122.255 scope global virbr0
       valid_lft forever preferred_lft forever
5: virbr0-nic: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc pfifo_fast master virbr0 state DOWN qlen 1000
    link/ether 52:54:00:4c:17:ee brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

2. 安装所需的软件包

yum install -y vsftpd dhcp tftp-server xinetd syslinux

3.配置 DHCP 服务器

编辑 /etc/dhcp/dhcpd.conf 文件：

cp -rfp /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example /etc/dhcp/dhcpd.conf
vim /etc/dhcp/dhcpd.conf

添加以下配置：

subnet 192.168.101.0 netmask 255.255.255.0 {
  range 192.168.101.40 192.168.101.80;地址池
  option domain-name-servers 8.8.8.8;网关
  option routers 192.168.101.100;
  next-server 192.168.101.100;指定tftp服务器的地址
  filename "pxelinux.0";指定pxe引导程序的文件名
}
ddns-update-style none;禁用动态 DNS 更新

启动并启用 DHCP 服务：

systemctl start dhcpd
systemctl enable dhcpd

4. 配置 TFTP 服务器

编辑 /etc/xinetd.d/tftp 文件：

vim /etc/xinetd.d/tftp

文件内容如下：

service tftp
{
        socket_type             = dgram
        protocol                = udp
        wait                    = yes    表示客户机可以多台一起连接，yes表示客户机只能一台一台连接，表示是否开启多线程一起工作，否则需要等待
        user                    = root
        server                  = /usr/sbin/in.tftpd
        server_args             = -s /var/lib/tftpboot指定TFTP根目录（引导文件的存储路径） -c允许上传
        disable                 = no
        per_source              = 11     通过限制一个主机的最大连接数，从而防止某个主机独占某个服务,这里每个IP地址的连接数是11个
        cps                     = 100 2  表示服务器最多启动100个连接，如果达到这个数目将停止启动新服务2秒。在此期间不接受任何请求

        flags                   = IPv4
}

启动并启用 xinetd 服务：

systemctl start xinetd
systemctl enable xinetd

5. 配置 PXE 引导文件

创建必要的目录并复制 PXE 引导文件：

mkdir -p /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg
cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 /var/lib/tftpboot/
mount /dev/sr0 /mnt
cp /mnt/images/pxeboot/vmlinuz /mnt/images/pxeboot/initrd.img /var/lib/tftpboot/

创建并编辑 /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default 文件：

vim /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default

添加以下内容：

plaintext
default auto
prompt 1

label auto
    kernel vmlinuz
    append initrd=initrd.img method=ftp://192.168.101.100/centos7

label linux text
    kernel vmlinuz
    append text initrd=initrd.img method=ftp://192.168.101.100/centos7

label linux rescue
    kernel vmlinuz
    append rescue initrd=initrd.img method=ftp://192.168.101.100/centos7

启动并启用 TFTP 服务：

systemctl start tftp
systemctl enable tftp

6. 配置 FTP 服务器

创建 FTP 服务器目录并复制安装源：

mkdir -p /var/ftp/centos7
cp -r /mnt/* /var/ftp/centos7/

启动并启用 vsftpd 服务：

systemctl start vsftpd
systemctl enable vsftpd

7. 验证服务状态

确保所有服务都在运行：

systemctl status dhcpd
systemctl status xinetd
systemctl status tftp
systemctl status vsftpd

8. 验证 PXE 引导配置

确保所有引导文件存在：

ls /var/lib/tftpboot/
initrd.img  pxelinux.0  pxelinux.cfg  vmlinuz
ls /var/ftp/centos7/
CentOS_BuildTag  GPL       LiveOS    RPM-GPG-KEY-CentOS-7
EFI              images    Packages  RPM-GPG-KEY-CentOS-Testing-7
EULA             isolinux  repodata  TRANS.TBL

二，Kickstart

Kickstart 是一个自动化安装工具，通常用于大规模部署 Red Hat Enterprise Linux (RHEL)、CentOS 和其他基于 Red Hat 的 Linux 发行版。它允许系统管理员通过预先配置的应答文件（kickstart 文件）自动化操作系统的安装过程，减少了手动干预的需求。

（一）Kickstart 的工作原理

Kickstart 文件是一个纯文本文件，包含了一系列的安装指令。安装过程中，系统读取这个文件并按照其中的指令执行安装。这些指令可以包括分区配置、包选择、网络配置、用户账户设置等。

（二）Kickstart 文件结构

Kickstart 文件ks.cfg

#platform=x86, AMD64, 或 Intel EM64T
#version=DEVEL
# Install OS instead of upgrade
install
# Keyboard layouts
keyboard 'us'
# Root password
rootpw --iscrypted $1$NdNHpAa4$SAgJwaPmH01iXzpt76AHe1
# Use network installation
url --url="ftp://192.168.101.100/centos7"
# System language
lang zh_CN
# Firewall configuration
firewall --disabled
# System authorization information
auth  --useshadow  --passalgo=sha512
# Use text mode install
text
firstboot --disable
# SELinux configuration
selinux --disabled

# Network information
network  --bootproto=dhcp --device=ens33
# Reboot after installation
reboot
# System timezone
timezone Asia/Seoul --isUtc
# System bootloader configuration
bootloader --location=mbr
# Clear the Master Boot Record
zerombr
# Partition clearing information
clearpart --all --initlabel
# Disk partitioning information
part /boot --fstype="xfs" --size=500
part swap --fstype="xfs" --size=4096
part /home --fstype="xfs" --size=4096
part / --fstype="xfs" --grow --size=1

%post --interpreter=/bin/bash
mkdir /etc/yum.repos.d/bak
mv /etc/yum.repos.d/*.repo /etc/yum.repos.d/bak
echo "[local]
name=local
baseurl=ftp://192.168.100.100/centos7
enabled=1
gpgcheck=0" > /etc/yum.repos.d/local.repo
%end

Kickstart 文件由多个部分组成，每个部分定义不同的安装配置。以下是 Kickstart 文件及其各部分说明：

# 安装来源
url --url="http://mirror.centos.org/centos/7/os/x86_64/"

# 安装语言
lang en_US.UTF-8

# 键盘布局
keyboard us

# 网络配置
network --bootproto=dhcp --device=eth0

# 根密码
rootpw --iscrypted $1$random$1234567890abcdef12345

# 分区配置
clearpart --all --initlabel
part /boot --fstype=xfs --size=500
part pv.01 --grow --size=1
volgroup vg0 pv.01
logvol / --vgname=vg0 --size=10240 --name=root --fstype=xfs
logvol swap --vgname=vg0 --size=2048 --name=swap

# 引导加载程序
bootloader --location=mbr

# 包选择
%packages
@core
@base
wget
vim
%end

# 后脚本
%post
echo "安装完成" > /root/install_log.txt
%end

（三） Kickstart 文件关键部分

安装来源：

url --url="http://mirror.centos.org/centos/7/os/x86_64/"

指定安装介质的位置，可以是 HTTP、FTP 或 NFS。

语言和键盘布局：

lang en_US.UTF-8
keyboard us

指定安装过程中使用的语言和键盘布局。

网络配置：

network --bootproto=dhcp --device=eth0

配置网络接口，可以使用 DHCP 或静态 IP。

根密码：

rootpw --iscrypted $1$random$1234567890abcdef12345

设置根用户密码，可以是明文或加密的密码。

分区配置：

clearpart --all --initlabel
part /boot --fstype=xfs --size=500
part pv.01 --grow --size=1
volgroup vg0 pv.01
logvol / --vgname=vg0 --size=10240 --name=root --fstype=xfs
logvol swap --vgname=vg0 --size=2048 --name=swap

配置磁盘分区，包括标准分区和逻辑卷。

引导加载程序：

bootloader --location=mbr

指定引导加载程序的位置。

包选择：

%packages
@core
@base
wget
vim
%end

指定要安装的软件包组和单个软件包。

后脚本：

plaintext
复制代码
%post
echo "安装完成" > /root/install_log.txt
%end

在安装完成后执行的脚本，可以用于自定义配置或执行其他操作。

（四）使用Kickstart 进行安装

准备 Kickstart 文件：创建一个 Kickstart 文件，并将其放在一个可访问的位置（如 HTTP 服务器）。
引导安装程序：使用引导介质（如 USB、PXE 引导）启动安装程序，并指定 Kickstart 文件的位置。例如，在启动引导菜单中添加以下参数：

inst.ks=http://example.com/ks.cfg

开始自动化安装：安装程序会读取指定的 Kickstart 文件，并根据其中的指令执行安装过程。

优点

节省时间：大规模部署时，自动化安装显著减少了手动配置的时间。
一致性：确保每台机器的安装配置一致，减少人为错误。
易于管理：通过集中管理 Kickstart 文件，可以方便地更新和维护安装配置。

通过这些步骤和概念，你可以使用 Kickstart 实现 Linux 系统的自动化安装，从而提高部署效率和一致性。如果有更多具体问题或需要进一步的帮助，请随时询问。

运行流程图

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安装好的字符界面