PXE无人值守操作系统部署
PXE系统部署
1. 工作原理概述
1.1. 工作原理
PXE 严格来说并不是一种安装方式,而是一种引导的方式。进行 PXE 安装的必要条件是要安装的计算机中包含一个PXE 支持的网卡(NIC),即网卡中必须要有 PXE Client。
PXE (Pre-boot Execution Environment)协议使计算机可以通过网络启动。协议分为 client 和 server 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,由 PXE client 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 client(将要安装系统的主机)分配一个 IP 地址,由于是给 PXE client 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。
此外,在 PXE client 的 ROM 中,已经存在了 TFTP Client。PXE Client 通过 TFTP 协议到 TFTP Server 上下载所需的文件。
1.2. 基本的构建过程
1.2.1. PXE服务器和客户机的工作过程:
1)PXE客户机发出DHCP请求,向DHCP服务器申请IP地址。
2)DHCP服务器响应PXE客户机的请求,自动从IP地址池中分配一个IP地址给PXE客户机,并且告知PXE客户机:TFTP服务器的IP地址和PXE引导程序文件pxelinux.0,默认在TFTP共享目录/var/lib/tftpboot/下
3)PXE客户机向TFTP服务器发起获取pxelinux.0引导程序文件的请求。
4)TFTP服务器响应PXE客户机的请求,将其共享的pxelinux.0文件传输给PXE客户机。
5)PXE客户机通过网络来启动到系统安装主界面。
6)PXE客户机向文件共享服务器(ftp、http、nfs等)发起获取centos或windows系统安装文件的请求。
7)文件共享服务响应PXE客户机的请求,将共享的系统安装文件传输给PXE客户机。
8)PXE客户机进入到安装提示向导界面,用户需要手动来完成系统安装的操作
2. PXE-server服务端搭建
2.1. 环境准备
2.1.1. 本地虚拟机部署Centos7.6
本地测试环境部署,使用vmware workstation16,进行虚拟机安装测试。这里安装了centos7.6本地虚拟机,采用的最小化安装,配置了两张网卡,其中一张作为本机网络DHCP服务器使用
2.1.2. 本地软件源配置
epel.tar.gz 无法解压,暂时挂在了iso镜像到虚拟机中作为yum源使用
执行以下命令进行挂载
$ mount /dev/cdrom /mnt
$ cat > /etc/yum.repos.d/iso.repo << EOF
> [iso]
> name=iso
> baseurl=file:///mnt
> gpgcheck=0
> EOF
$ yum cleanall
$ yum makecache
2.1.3. 主要运用软件
l 操作系统(CentOS Linux release 7.6.1810)
l 软件工具(kickstart、dhcp、tftp-server、tftp、vsftpd)
说明:system-config-kickstart用于图形化操作自动生成*.ks.cfg文件
2.2. PXE服务安装
2.2.1. dhcp 安装
执行以下命令安装服务
yum install dhcp -y
修改配置文件,增加dhcp的pxe服务支持
vim /etc/dhcp/dhcpd.conf
添加以下内容到配置文件中,具体配置根据环境修改
subnet 192.168.42.0 netmask 255.255.255.0 {
range 192.168.42.20 192.168.42.50; #制定可分配的ip地址池
option routers 192.168.42.128;
option domain-name-servers 6.6.6.6;
next-server 192.168.42.128; #指定TFTP服务器地址
filename "pxelinux.0" # 指定要下载的引导程序
}
2.2.2. tftp-server安装
为客户端远程提供内核,引导程序
2.2.2.1. 安装tftp-server软件包
yum install tftp-server -y
vim /etc/xinetd.d/tftp
disable 设置 no ,开启tftp服务
tftp服务用于 PXE 网络安装的 Linux 内核、驱动文件可以从 CentOS 7 系统光盘获得, 分别为 vmlinuz 和 initrd.img,位于光盘目录 images/pxeboot 下。找到这两个文件并将其复制到 tftp 服务的根目录下
2.2.2.2. 初始化文件及引导文件获取
准备内核文件vmlinuz,初始化镜像initrd.img,从iso镜像中获取引导文件,放到共享目录中
执行以下命令获取内核文件及初始化镜像:
cd /mnt/images/pxeboot/
#内核文件 内核初始化镜像文件/var/lib/tftpboot/ 站点
cp initrd.img vmlinuz /var/lib/tftpboot/
vmlinuz:是可引导的、压缩的内核。“vm”代表“Virtual Memory”。Linux 支持虚拟内存,不像老的操作系统比如DOS有640KB内存的限制。Linux能够使用硬盘空间作为虚拟内存,因此得名“vm”。vmlinuz是可执行的Linux内核,它位于/boot/vmlinuz,它一般是一个软链接。
initrd:是“initial ramdisk”的简写(系统初始化文件)。一般被用来临时的引导硬件到实际内核vmlinuz能够接管并继续引导的状态。initrd.img主要是用于加载ext4等文件系统及scsi设备的驱动。比如,使用的是scsi硬盘,而内核vmlinuz中并没有这个scsi硬件的驱 动,那么在装入scsi模块之前,内核不能加载根文件系统,但scsi模块存储在根文件系统的/lib/modules下。为了解决这个问题,可以引导一个能够读实际内核的initrd内核并用initrd修正scsi引导问题。
准备引导程序文件pxelinux.0(依赖于syslinux)
pxelinux.0是个二进制文件,主要作用相当于一个系统安装步骤的指引,引导客户端如何安装系统
执行以下命令安装selinux
yum -y install syslinux
#查找pxe引导程序的位置
rpm -ql syslinux | grep pxelinux
#拷贝到tftp的根目录下,系统引导文件
cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 /var/lib/tftpboot/
2.2.2.3. 安装xinetd
tftp服务被xinetd托管,默认没有安装xinetd,xinetd是新一代的网络守护进程服务程序,又叫超级Internet服务,经常用来管理轻量级的Internet服务,xinetd提供类似于inetd+tcp_wrapper的功能,但是更加强大和安全
安装命令:
yum install xinetd -y
执行以下命令启动服务:
systemctl start xinetd
systemctl enable xinetd
systemctl start tftp
systemctl enable tftp
2.2.3. vsftpd安装
用来放置镜像,通过ftp访问镜像安装
执行以下命令安装vsftpd:
yum install vsftpd -y
# 将镜像复制其中
cp -rf /mnt/* /var/ftp/centos7
# 启动服务
systemctl start vsftpd
2.2.4. 配置启动菜单文件
启动菜单用来指导客户机的引导过程,包括如何调用内核,如何加载驱动。默认的启动菜单文件为 default,应放置在 tftp 根目录的 pxelinux.cfg 子目录下(由pxelinux.0这个文件决定好的引导文件路径/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default)
执行以下命令:
默认pxelinux.cfg是没有的需要手动创建,注意它是一个目录而非文件虽然是以.cfg结尾
mkdir /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/
# 创建启动菜单(pxelinux.cfg/default)
cd /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/
touch default
以下为纯手工配置default菜单文件说明样例
default auto # 指定默认入口名称 ,对应下面的label auto
prompt 0 # 设置是否等待用户选择,1 表示等待用户控制,0表示不等待用户控制,安装时会出现boot:如果按回车表示选择auto模式
label auto # 默认的图形安装
kernel vmlinuz
append initrd=initrd.img method=ftp://192.168.42.128/centos7 # method必须指定网络路径
label linux text # 文本安装模式,出现boot:时输入linux text
kernel vmlinuz
append text initrd=initrd.img method=ftp://192.168.42.128/centos7
label linux rescue # 救援模式,出现boot:时输入linux rescue
kernel vmlinuz
append rescue initrd=initrd.img method=ftp://192.168.42.128/centos7
2.3. Kickstart无人值守安装
一个无人值守的图形化配置程序,可以更方便的生成自动引导安装文件
2.3.1. CentOS图形化安装
由于我们虚拟机为最小化安装,需要先安装图形化桌面才能运行此工具
执行以下命令,安装图形化桌面:
yum groupinstall "X Window System" -y
yum groupinstall "GNOME Desktop" -y
init 5 # 切换GUI桌面
2.3.2. 安装Kickstart
yum install system-config-kickstart -y # 安装kickstart工具
2.3.3. 无人值守引导文件ks.cfg
可以根据以上图形化的引导项,进行针对配置
因为是内网,无法进行软件包选择,所以需要手动指定下要安装的软件包,把以下内容,添加到文件中,表示最小化安装
%packages
@^minimal
%end
图中%post到%end中间,放置的是安装完成后要执行的脚本,可根据实际情况修改
以上内容表示,完成后会自动下载并安装openjdk环境
2.3.4. 修改启动菜单
cd /var/lib/tftpboot/
cd pxelinux.cfg
vi default
在ftp地址后面添加以下内容
ks=ftp://192.168.42.128/ks.cfg
2.3.5. 重启服务
systemctl restart dhcpd
systemctl restart tftp
systemctl restart vsftpd
3. 无人值守客户端
3.1. 前提条件
l 客户机的网卡支持 PXE 协议(集成 BOOTROM 芯片),且主板支持网络引导。
l 网络中有一台 DHCP 服务器以便为客户机自动分配地址、指定引导文件位置。
l 服务器通过 TFTP(Trivial File Transfer Protocol,简单文件传输协议)提供引导镜像文件的下载。
其中,第一个条件实际上是硬件要求,目前绝大多数服务器和大多数 PC 都能够提供此支持,只需在 BIOS 设置中允许从 Network 或 LAN 启动即可。
3.2. 新建虚拟机测试
注意:因为是测试环境,目前提供pxe服务的网卡为仅主机模式,所以新建虚拟机也要选择仅主机模式
测试已经可以进入引导模式,并成功安装系统
【推荐】国内首个AI IDE,深度理解中文开发场景,立即下载体验Trae
【推荐】编程新体验,更懂你的AI,立即体验豆包MarsCode编程助手
【推荐】抖音旗下AI助手豆包,你的智能百科全书,全免费不限次数
【推荐】轻量又高性能的 SSH 工具 IShell:AI 加持,快人一步
· 10年+ .NET Coder 心语,封装的思维:从隐藏、稳定开始理解其本质意义
· .NET Core 中如何实现缓存的预热?
· 从 HTTP 原因短语缺失研究 HTTP/2 和 HTTP/3 的设计差异
· AI与.NET技术实操系列:向量存储与相似性搜索在 .NET 中的实现
· 基于Microsoft.Extensions.AI核心库实现RAG应用
· TypeScript + Deepseek 打造卜卦网站:技术与玄学的结合
· 阿里巴巴 QwQ-32B真的超越了 DeepSeek R-1吗?
· 【译】Visual Studio 中新的强大生产力特性
· 10年+ .NET Coder 心语 ── 封装的思维:从隐藏、稳定开始理解其本质意义
· 【设计模式】告别冗长if-else语句:使用策略模式优化代码结构