虚拟机console基础环境配置——PXE引导无人值守安装环境配置

Posted 2020-11-09 liwanliangblog

1. 概述
2. 部署过程
2.1 部署DHCP服务器
2.1.1 YUM安装依赖环境
2.1.2 配置/etc/dhcp/dhcpd.conf
2.2 部署TFTP服务器
2.2.1 安装xinetd服务
2.2.2 安装tftp-server
2.2.3 配置tftp-server
2.2.4 启动xinetd服务
2.3 配置pxelinux引导环境
2.3.1 安装syslinux
2.3.2 编辑default和oslist
2.3.3 无盘工作站
2.4 配置镜像站点
2.4.1 配置操作系统镜像站点
2.4.2 配置自动化配置文件站点
2.5 自动化安装配置文件
2.5.1 ks.cfg配置文件的获取
2.5.2 ks.cfg配置文件详解
3. 总结

1. 概述

无人值守安装，是基于PXE启动的无交互式操作系统安装过程，适合批量安装。
其步骤主要包括：

1. 配置客户机的Bios，使其在开机启动后，从网络引导操作系统
2. 客户机从DHCP获取到IP地址
3. 客户机在获取到IP地址后，能够通过TFTP获取pxelinux.0引导程序
4. 客户机执行pxelinux.0获取远程操作系统列表
5. 客户机选择操作系统类型和版本
6. 客户机按照pxelinux.0对应的内核引导参数，加载ks.cfg自动化配置文件
7. 客户机执行安装操作系统

从上述的步骤中，能够总结如下：

• 获取IP地址

  从DHCP处获取IP地址

• 获取pxelinux.0引导程序

  从TFTP处获取pxelinux.0

• 获取操作系统类型和版本列表

  从pxelinux.cfg/default/oslist获取

• 获取自动化配置文件

  从pxelinux.cfg/default中获取引导参数

2. 部署过程

2.1 部署DHCP服务器

DHCP服务器主要负责为客户机分配IP地址，并且能够根据MAC地址分配地址，主机名，时间服务器，网关，域名等网络信息。

注：DCHP协议详解和参数详解参见博客《DHCP协议详解.md》和《DHCP服务器配置dhcpd.conf详解.md》

2.1.1 YUM安装依赖环境

执行命令rpm -qa | grep dhcpd，检查是否已经安装DHCP；若未安装，执行命令yum -y install dhcd进行安装。

2.1.2 配置/etc/dhcp/dhcpd.conf

默认/etc/dhcp/dhcpd.conf无内容，修改其内容如下：

option domain-name "liwanliang.com";
option domain-name-servers 192.168.80.2,8.8.8.8;
default-lease-time 600;
max-lease-time 7200;
ddns-update-style interim;
ignore client-updates;
log-facility local7;
filename "pxelinux.0";
next-server 192.168.80.8;
subnet 192.168.80.0 netmask 255.255.255.0 {
    range dynamic-bootp 192.168.80.11 192.168.80.254;
    option broadcast-address 192.168.80.255;
    option routers 192.168.80.2;
    default-lease-time 21600;
    max-lease-time 4320;
}
subnet 192.168.10.0 netmask 255.255.255.0 {
    range dynamic-bootp 192.168.10.11 192.168.10.254;
    option broadcast-address 192.168.10.255;
    default-lease-time 21600;
    max-lease-time 4320;
}

解释：

1. domain-name-server 为客户机设置DNS1和DNS2；
2. filename 配置pxelinux引导程序名称；
3. next-server 配置TFTP的地址；
4. subnet设置IP池和相关网段，网关信息；

上过配置写入后，保存退出。此时还需要将客户机的MAC地址和主机名，IP绑定。如添加以下配置：

host node11-eth0 {
    hardware ethernet 00:00:00:80:00:11;
    fixed-address 192.168.80.11;
    option host-name node11;
}

host node11-eth1 {
    hardware ethernet 00:00:00:10:00:11;
    fixed-address 192.168.10.11;
    option host-name node11;
}

因为本篇博客需要做99台虚拟机的配置，因此用脚本完成。

注：脚本内容参见博客《shell-scripts::create_dhcp_conf.sh.md》

执行命令‘cat /usr/local/globle/confs/dhcpd/dhcpd_node.txt >> /etc/dhcp/dhcpd.conf‘，将脚本生成的内容，追加到/etc/dhcp/dhcpd.conf配置中

注：上述过程，完成了对DHCP的配置之后，将配置文件拷贝到/usr/local/globle/confs/dhcpd/dhcpd.conf。执行命令 ln -fs /usr/local/globle/confs/dhcpd/dhcpd.conf /etc/dhcp/dhcpd.conf,创建配置文件软链接

2.2 部署TFTP服务器

这部分主要进行TFTP的部署和配置。因为TFTP依靠xinetd服务，因此需要安装并配置xinetd服务

2.2.1 安装xinetd服务

执行命令:yum -y install xinetd

2.2.2 安装tftp-server

执行命令:yum -y install tftp-server

2.2.3 配置tftp-server

进入到目录/etc/xinetd/，编辑tftp-server的配置文件/etc/xinetd/tftp，将disable=yes改为disable=no，即开启xinetd监听tftp的端口。内容如下：

service tftp
{
    socket_type     = dgram
    protocol        = udp
    wait            = yes
    user            = root
    server          = /usr/sbin/in.tftpd
    server_args     = -s /var/lib/tftpboot
    disable         = no
    per_source      = 11
    cps             = 100 2
    flags           = IPv4
}

2.2.4 启动xinetd服务

执行命令：service xinetd start && chkconfig xinetd on 启动xinetd服务，监听tftp的端口

执行命令：netstat -tupln | grep xined，内容如下：

udp        0      0 0.0.0.0:69                  0.0.0.0:*                               4782/xinetd

出现上述监听，说明部署成功。

2.3 配置pxelinux引导环境

syslinux和pxelinux详细解释，参见博客《syslinux详解.md》

执行命令:find / -name pxelinux.0 查看系统是否安装syslinux环境。若没有则参照下面内容安装。

2.3.1 安装syslinux

执行命令：yum -y install syslinux，安装syslinux环境。

执行命令find / -name pxelinux.0可以找到/usr/share/syslinux/pxelinux.0，这便是网络引导时的系统加载程序。

将/usr/share/syslinux/pxelinux.0拷贝到/var/lib/tftpboot/目录下，修改pxelinux.0的权限为755。

注：/var/lib/tftpboot/是tftp-server的站点根目录。

并在创建目录mkdir -p /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/，该目录是存放default和oslist的目录。

2.3.2 编辑default和oslist

default是在pxelinx.0从pxelinux.cfg加载的显示给用户的交互式界面，用户选择操作系统类型和或者版本等，此时pexlinux.0加载此项，说明还未加载操作系统内核镜像，只是给出一个选择。
default有一段配置，用于根用户交互，使用户选择操作系统类型和版本。
default内容如下：

#设置默认安装系统
default 1
#设置是否停顿等待.1:等待;0:不等待
prompt 1
#设置选择等待时间.60表示6s
timeout 60
#设置显示的信息文本
display pxelinux.cfg/oslist
#操作系统标签
#label 1:centos6.5
label 1
kernel /centos6.5/vmlinuz
    #append ksdevice=eth0 ks=http://192.168.80.8/kscfg/http-ks.cfg initrd=/centos6.5/initrd.img
    append  initrd=/centos6.5/initrd.img
label 2
#label 2:centos7.2
kernel /centos7.2/vmlinuz
    append ksdevice=eth0 ks=http://192.168.80.8/kscfg/http-ks.cfg intird=/centos6.5/initrd.img
#label 3:ubuntu
#label 4:vmware esxi 6.5
#label 6:xen

上述内容中，配置了默认选择的操作系统版本和内核镜像存放位置/var/lib/tftboot/centos6.5/vimlinuz，以及通过append选项传递给启动内核的参数。
在display一行的配置中，通过pxelinux.cfg/oslist文件来跟用户交互。
oslist的内容是用户自定义内容，本篇博客内容配置如下：

|------------os type----------------|
[1]-centos6.5(default)--------------|
[2]-centos7.2-----------------------|
[3]-ubuntu16.04---------------------|
[4]-exsi 6.5------------------------|
[5]-xen6.5--------------------------|
|-----------------------------------|

可以看出，oslist主要是让用户选择对应的数字，或者说内核标签。然后default会根据用户选择的标签，传递给pexlinux.0用户选择的内核，参数等，然后pxelinux.0开始加载内核镜像，并解压安装。

如下图：

从图中能够看出：

• 客户机已经从DHCP处获取到了IP地址为192.168.80.11
• 客户机已经从TFTP处获取到了pexlinux.0程序
• pexlinux.0程序根据tftpboot处的pexlinux.cfg/default配置的oslist内容并展示
• boot选项会在6s内无操作的情况下，自动加载centos6.5内核镜像文件

2.3.3 无盘工作站

如上所述，当我们在配置了pexlinux.cfg/default中append的参数时，便可进行无人值守的操作系统安装。这只是PXE的应用之一。
应用之二便是多操作系统选择和无盘工作站。只需要将默认选择改变，同时将客户机改为从网络启动，便可以为客户机轻松改变操作系统系统类型和版本。
具体操作参见博客《无盘工作站的创建.md》

2.4 配置镜像站点

2.4.1 配置操作系统镜像站点

镜像站点的配置，有多种方式，包括本地和远程。远程镜像站点的配置，参见包括《虚拟机console基础环境配置——系统镜像站点配置.md》

2.4.2 配置自动化配置文件站点

至此，当配置一台kvm虚拟机（指定其MAC地址），然后启动KVM虚拟机时，该虚拟机会从DHCP服务器获取到IP地址和TFTP的网络引导程序，进而从网络站点加载操作系统镜像。假如没有在启动内核中配置自动化配置文件，这个过程和KVM从远程站点安装操作系统一致。
因此，要实现自动化批量安装，即无人值守的安装，还需要配置ks.cfg文件，并在内核引导参数中指定。

2.5 自动化安装配置文件

2.5.1 ks.cfg配置文件的获取

自动化安装配置文件ks.cfg有三种方式可以获取：

• 图形化配置
• 修改先有配置
• 手动创建并编辑

2.5.2 ks.cfg配置文件详解

3. 总结

自动化配置，主要是无需交互。无交互主要是避免大规模装机的重复劳动。因此无人值守的自动化装机，就是利用PXE引导方式，根据PXE指定的内核参数，加载自动化安装配置文件后，自动安装操作系统。