PXE远程网络装机及CentOS 7无人值守安装

Posted 2020-11-10

在大规模的Linux应用环境中，比如Web群集、分布式计算等，服务器往往并不配备光驱设备，在这种情况下，如何给成百上千台服务器裸机快速安装系统呢？传统的USB光驱、移动硬盘等安装方式很显然已经力不从心了，那么就需要——PXE网络装机及无人值守安装。

PXE网络装机及无人值守安装可以实现的功能有：
1.规模化：同时装配多台服务器；
2.自动化：安装系统、配置各种服务；
3.远程实现：不需要光盘、U盘等安装介质。

如图：

关于Windows PXE网络装机可以参考博文：Windows server 2016部署WDS服务

若要搭建PXE网络体系，必须要满足的条件有：
1.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；
2.网络中必须有一台DHCP服务器为客户机分配IP地址、指定引导文件的位置；
3.服务器通过TFTP（简单文件传输协议）提供引导镜像文件的下载。

其中第一个条件是硬件要求，目前绝大部分服务器和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。

满足条件后，我们来实现这种功能！

PXE远程安装服务的基本部署过程：

本次试验PXE远程安装服务器集成了CentOS 7 安装源、FTP服务、TFTP服务、DHCP服务，能够像客户机（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。

PXE远程安装服务的部署过程大致可以分成这样几步：
1.安装FTP服务并准备CentOS 7 安装源；
2.安装TFTP服务并启动；
3.准备Linux内核、初始化镜像文件；
4.准备PXE引导程序、启动菜单文件；
5.安装并启动DHCP服务；
6.验证PXE网络安装效果。

接下来我们开始分步骤完成实验，并实现理想的效果！

1.安装FTP服务并准备CentOS 7 安装源

通过搭建本地YUM的方式安装一系列服务。如果有朋友对YUM的搭建不明白可以参考博文：YUM仓库配置及命令详解

[root@localhost ~]# mount /dev/cdrom /mnt
[root@localhost ~]# cd /etc/yum.repos.d/
[root@localhost yum.repos.d]# rm -rf *
[root@localhost yum.repos.d]# vim a.repo
[a]
baseurl=file:///mnt
gpgcheck=0
[root@localhost ~]# yum -y install vsftpd
//安装FTP服务
[root@localhost ~]# mkdir /var/ftp/centos7
[root@localhost ~]# cp -rf /mnt/* /var/ftp/centos7/
//将光盘中的东西全部复制到FTP服务科匿名访问的目录中
[root@localhost ~]# systemctl start vsftpd
//启动FTP服务

2.安装TFTP服务并启动

TFTP（简单文件传输协议）服务所使用UDP的69端口。

[root@localhost ~]# yum -y install tftp-server
//安装TFTP服务
[root@localhost ~]# vim /etc/xinetd.d/tftp
//修改TFTP服务的配置文件，内容如下：
service tftp
{
        socket_type             = dgram
        protocol                = udp                          //TFTP服务采用udp传输协议
        wait                    = yes
        user                    = root
        server                  = /usr/sbin/in.tftpd
        server_args             = -s /var/lib/tftpboot             //指定TFTP服务的根目录
        disable                 = no                           //这项必须改成“no”
        per_source              = 11
        cps                     = 100 2
        flags                   = IPv4
}
[root@localhost ~]# systemctl start tftp
//启动TFTP服务

3.准备Linux内核、初始化镜像文件

用PXE网络安装的Linux内核、初始化文件可以从CentOS 7系统光盘中获得，位于images/pxeboot/目录下，分别是initrd.img和vmlinuz。将这两个文件复制到TFTP服务的根目录下。

[root@localhost ~]# cd /mnt/images/pxeboot/
[root@localhost pxeboot]# cp vmlinuz initrd.img /var/lib/tftpboot/

4.准备PXE引导程序、启动菜单文件

用于PXE网络安装的引导程序为pxelinux.0，由软件包syslinux提供。因此需要先安装syslinux。

[root@localhost ~]# yum -y install syslinux
[root@localhost ~]# cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0  /var/lib/tftpboot/

启动菜单来指导客户机的引导过程，包括如何调用内核、如何加载初始化镜像。默认的启动菜单文件为default，应放置在TFTP根目录下的pxelinux.cfg子目录下，典型的启动菜单引导文件需手动创建，可以参考以下内容：

[root@localhost ~]# mkdir /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg
//在TFTP服务根目录下创建pxelinux.cfg目录
[root@localhost ~]# cd /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/
[root@localhost pxelinux.cfg]# vim default
//创建default菜单文件。文件内容如下：
default auto
prompt 1 
label auto 
        kernel vmlinuz 
        append initrd=initrd.img method=ftp://192.168.1.1/centos7
label linux text 
        kernel vmlinuz
        append text initrd=initrd.img method=ftp://192.168.1.1/centos7

label linux rescue  
        kernel vmlinuz
        append rescue initrd=initrd.img method=ftp://192.168.1.1/centos7

其中个配置项的含义：
default：用来指定默认入口名称；
prompt：用来决定是否需要等待用户控制（1表示需要，0表示不需要）；
label：用来定义并分割启动项，文件中有三种引导模式：
分别是图形安装（默认）、文本安装、救援模式；
kernel：用来指定所需内核；
append：追加配置项；
initrd：用来指定系统初始化文件；
method：用来指定安装方式；
引导入口的个数及内容根据实际情况自定义。

5.安装并启动DHCP服务

由于PXE客户机通常是尚未安装系统的裸机，因此为了与服务器取得联系并正确的下载相关引导文件，需要预先配置DHCP服务器来自动分配地址并告知引导文件位置。

[root@localhost ~]# yum -y install dhcp
[root@localhost ~]# cp /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example /etc/dhcp/dhcpd.conf
//复制DHCP服务的模板
[root@localhost ~]# vim /etc/dhcp/dhcpd.conf
//修改DHCP服务的配置文件，主要内容如下：
                   ………………           //省略部分内容
subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {
  range 192.168.1.100 192.168.1.200;
  option domain-name-servers 192.168.1.1;
  option domain-name "internal.example.org";
  option routers 192.168.1.1;
  option broadcast-address 192.168.1.255;
  default-lease-time 600;
  max-lease-time 7200;
  next-server 192.168.1.1;                         //指定TFTP服务器的地址
  filename "pxelinux.0";                              //指定PXE引导程序的文件名
}
                   ………………           //省略部分内容
[root@localhost ~]# systemctl start dhcpd

6.验证PXE网络安装效果

对于新购买的裸机，一般都不需要设置（如果是重新装系统，建议则应调BIOS为网络启动）。若使用vmware虚拟机进行测试，虚拟机内存至少需要2GB，否则在启动会报错。

耐心等待，几分钟后：

出现这种情况，表示部署成功！

通过PXE远程安装服务，虽然，安装介质已经不再受限于光盘、移动硬盘、U盘等设备，大大提高了系统安装的灵活想但是，安装期间仍然需要人为的进行交互式的操作，当需要批量安装时非常的不方便。那么就需要使用到——“Kickstart无人值守安装”

实现Kickstart无人值守安装

实现Kickstart无人值守安装部署过程：
1.配置应答文件并保存；
2.启动自动应答文件；
3.验证无人值守安装。

接下来我们开始分步骤完成，并实现理想的效果！

1.配置应答文件并保存

要想图形化的创建应答文件，则需要安装system-config-kickstart工具，如果对配置文件非常熟悉的话，也可以直接修改系统自动创建的无人安装配置文件/root/anaconda-ks.cfg。本次案例安装system-config-kickstart工具，图形化的编辑配置文件。

[root@localhost ~]# yum -y install system-config-kickstart
//安装system-config-kickstart工具，安装完成之后：

[root@localhost ~]# vim /var/ftp/ks.cfg 
//查看刚才通过图形化编辑的应答文件
#platform=x86, AMD64, 或 Intel EM64T
#version=DEVEL
# Install OS instead of upgrade
install
# Keyboard layouts
keyboard ‘us‘
# Root password
rootpw --iscrypted $1$3uZeSVnX$FYsU4y8y/qqEWA66Wuysg1
# Use network installation
url --url="ftp://192.168.1.1/centos7"
# System language
lang zh_CN
# Firewall configuration
firewall --disabled
# System authorization information
auth  --useshadow  --passalgo=sha512
# Use graphical install
graphical
firstboot --disable
# SELinux configuration
selinux --disabled

# Network information
network  --bootproto=dhcp --device=ens33
# Reboot after installation
reboot
# System timezone
timezone Asia/Shanghai
# System bootloader configuration
bootloader --location=mbr
# Clear the Master Boot Record
zerombr
# Partition clearing information
clearpart --all --initlabel
# Disk partitioning information
part swap --asprimary --fstype="swap" --size=2048
part / --asprimary --fstype="xfs" --grow --size=1

%post --interpreter=/bin/bash
rm -rf /etc/yum.repos.d/*
cd /etc/yum.repos.d/
echo -e "[a]"  >> a.repo
echo -e "baseurl=ftp://192.168.1.1/centos7" >> a.repo
echo -e "gpgcheck=0" >> a.repo

%end

不过刚才已经说明了，还缺一个选项——“软件包选择”，需要自己手动添加几行配置项，在末尾添加即可，添加内容如下：

%packages
@^minimal
%end
//这三项的意思就是最小安装

%packages
@^gnome-desktop-environment
%end
//这三项的意思是桌面安装

当然也可以参考/root/anaconda-ks.cfg文件，文件中%packages到%end之间都是配置选项，每行一个配置选项，任意选择！
大家可以不经过图形化编辑，直接复制配置文件！效果也可实现！

2.启动自动应答文件

[root@localhost ~]# vim /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default 
default auto
prompt 0
label auto
        kernel vmlinuz
        append initrd=initrd.img method=ftp://192.168.1.1/centos7 ks=ftp://192.168.1.1/ks.cfg

将prompt 改为0，表示不等待用户选择。添加ks引导参数，并制定URL访问路径。

3.验证无人值守安装

实验完成！