PXE高效批量网络装机

2023-12-20 17:58:52

一、PXE概述

1. PXE定义

PXE（预启动执行环境，在操作系统之前运行）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

2. PXE批量部署的优点

规模化：同时装配多台服务器
自动化：安装系统、匹配各种服务
远程实现：不需要光盘、U盘等安装介质

3. PXE搭建的前提条件

客户端：
客户机的网卡要支持PXE协议（集成BOOTROM芯片），且主板支持网络引导。一般大多数服务器主机都支持，只需在BIOS设置中允许从Network或LAN启动即可
服务端：
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
服务器要通过TFTP服务（简单文件传输协议）来提供系统内核和引导镜像文件的下载

二、部署PXE远程安装服务

1. 搭建PXE远程安装服务器

PXE远程安装服务器集成了CentOS 7安装源、TFTP服务、DHCP服务、FTP服务，能够向客户机裸机发送
PXE引导程序、Linux内核、启动菜单等数据，以及提供安装文件。
TFTP（简单文件传输协议），是一个基于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，适合于小文件传输的应用场合。TFTP服务默认由xinetd服务进行管理，使用UDP端口69
xinetd是新一代的网络守护进程服务程序，又叫超级服务器，常用来管理多种轻量级Internet服务
守护进程也称精灵进程（Daemon），是运行在后台的一种特殊进程。守护进程独立于控制终端，它们常常跟随系统启动时启动，在系统关闭时才结束。守护进程周期性的执行某些任务或者等待处理某些事件，Linux上的大多数服务器都是用守护进程实现的。
在系统启动中默认的守护进程的父进程ID全都是init，守护进程特征就是在程序运行名后加了一个d，但不是所有的尾字母是d的进程都是守护进程。

（1）安装并启用TFTP服务

yum install -y tftp-server xinetd
修改TFTP服务的配置文件
vim /etc/xineted.d/tftp
    protocol         = UDP                  #TFTP默认使用UDP协议
    wait             = no                   #no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
    server_args      = -s /var/lib/tftpboot #指定TFTP根目录（引导文件的存储路径）
    disable          = no                   #no表示开启TFTP服务
systemctl start tftp
systemctl enable tftp
systemctl start xinetd
systemctl enable xinetd

（2）安装并启用DHCP服务

yum install -y dhcp
cp /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example /etc/dhcp/dhcpd.conf
修改DHCP服务的配置文件
vim /etc/dhcp/dhcpd.conf
ddns-update-style none;      #禁用DNS动态更新
next-server 192.168.88.88;   #指定TFTP服务器的地址
filename "pxelinux.0";       #指定要下载的PXE引导程序的文件

subnet 192.168.88.0 netmask 255.255.255.0 {    #声明要分配的网段地址
  range 192.168.88.100 192.168.88.200;         #设置地址池
  optain routers 192.168.88.88;                #默认网关地址指定TFTP服务的IP地址
}

systemctl start dhcpd
systemctl enable dhcpd

（3）准备Linux内核、初始化镜像文件

mount /dev/cdrom /mnt
cd /mnt/images/pxeboot
cp vmlinuz /var/lib/tftpboot/       #复制linux系统的内核文件到TFTP根目录下
cp initrd.img /var/lib/tftpboot/    #复制初始化镜像文件（linux引导加载模块）到TFTP根目录下

（4）准备PXE引导程序

yum install -y syslinux
cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 /var/lib/tftpboot/

（5）安装FTP服务，准备CentOS 7安装源

yum install -y vsftpd
mkdir /var/ftp/centos7
cp -rf /mnt/* /var/ftp/centos7/
systemctl start vsftpd
systemctl enable vsftpd

（6）配置启动菜单文件

默认的启动菜单文件在TFTP根目录的pxelinux.cfg子目录下，文件名为default

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

default auto           #指定默认入口名称
prompt 1               #设置是否等待用户选择，“1”表示等待用户控制

label auto             #图形安装（默认）引导入口，label 用来定义启动项
kernel vmlinuz         #kernel 和 append用来定义引导参数
append initrd=initrd.img method=ftp://192.168.88.88/centos7

label linux text       #文本安装引导入口
kernel vmlinuz
append text initrd=initrd.img method=ftp://192.168.88.88/centos7

label linux rescue     #救援模式引导入口
kernel vmlinuz
append rescue initrd=initrd.img method=ftp://192.168.88.88/centos7

（7）关闭防火墙

systemctl stop firewalld
setenforce 0

2. 验证PXE网络安装

使用VMware创建的虚拟机进行测试，虚拟机内存至少需要2GB，否则在启动安装时可能会报错。
开启虚拟机，在提示字符串“boot:”后直接按Enter键（或执行“auto”命令），将会自动通过网络下载安装文件，并进行默认的图形安装入口；
若执行“linux text”命令，则进入文本安装入口；
若执行“linux rescue”命令，则进入救援模式。

三、实现Kickstart无人值守安装

1. 准备安装应答文件

（1）安装kickstart工具

yum install -y system-config-kickstart

（2）打开“kickstart 配置程序”窗口

通过桌面菜单“应用程序”-->“系统工具”-->“kickstart”打开
或
执行“system-config-kickstart”命令打开

（3）配置kickstart选项

基本配置
默认语言设为“中文（简体）”
时区设为“Asia/Shanghai”
设置root密码
高级配置中勾选“安装后重启”
安装方法
勾选FTP
FTP服务器：ftp：//192.168.88.88
FTP目录：centos7
引导装载程序选项
“安装类型”：安装新引导装载程序
“安装选项”：在主引导记录（MBR）中安装引导装载程序
分区信息
主引导记录：清除主引导记录
分区：删除所有现存分区
磁盘标签：初始化磁盘标签
布局：添加分区
挂载点：/boot，文件系统类型，xfs，固定大小500M
文件系统类型：swap，固定大小：4096M
挂载点：/home，文件系统类型：xfs，固定的大小4096M
挂载点：/，文件系统类型：xfs，使用磁盘上全部未使用空间

注：以上为自定义分区，可根据具体需求更改磁盘分区，sawp分区容量一般设为为内存的1.5-2倍。

网络配置
添加网络设备“ens33”
网络类型设为“DHCP”
防火墙配置
禁用SELinux、禁用防火墙
安装后脚本：
勾选“使用解释程序”：/bin/bash
设置自动创建YUM仓库

mkdir /etc/yum.repos.d/bak
mv /etc/yum.repos.d/*.repo /etc/yum.repos.d/bak
echo '[local]
name=local
baseurl=ftp://192.168.88.88/centos7
enbled=1
gpgcheck=0' > /etc/yum.repos.d/local.repo

（4）保存自动应答文件

选择“kickstart 配置程序”窗口的“文件”-->“保存”命令，选择指定保存的位置，文件名为ks.cfg
一般默认保存在/root/ks.cfg
cp /root/ks.cfg /var/ftp/ks.cfg

（5）根据需要安装的软件包

可以根据需要将/root/anaconda-ks.cfg的软件包安装脚本复制到ks.cfg文件中，只需要复制%packages到%end部分即可。
如要求最小化安装，可复制如下内容：

vim /var/ftp/ks.cfg
%packages
@^minimal
%end

（6）编辑引导菜单文件default，添加ks引导参数

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

default auto           #指定默认入口名称
prompt 0               #设置是否等待用户选择，“1”表示等待用户控制

label auto             #图形安装（默认）引导入口，label 用来定义启动项
kernel vmlinuz         #kernel 和 append用来定义引导参数
append initrd=initrd.img method=ftp://192.168.88.88/centos7 ks=ftp://192.168.88.88/ks.cfg
#添加ks引导参数以指定ks.cfg应答文件的URL路径

（7）客户机开机

当客户机每次以PXE方式引导时，将自动下载ks.cfg应答配置文件，然后根据其中的设置安装CentOS 7系统，而无需手工干预。
例如我们设置的自动安装yum源仓库
可通过命令“cat /etc/yum.repos.d/local.repol”查看是否已成功创建yum源仓库

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