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【Linux网络】从原理到实操,感受PXE无人值守自动化高效批量网络安装系统

一、PXE网络批量装机的介绍

1、常见的三种系统安装方式

2、回顾系统安装的过程,了解系统安装的必要条件

3、什么是pxe

4、搭建pxe的原理

5、Linux的光盘镜像中的isolinux中的相关文件学习

二、关于实现PXE无人值守装机的四大文件与五个软件的对应关系详解

5个程序的使用原因:

 1、DHCP服务器:

2、TFTP服务器:

3、syslinux程序:

4、FTP服务器:

5、kickstart程序:

三、实操PXE批量安装详解

做任何动作之前先关闭selinux和防火墙,以及安装五个软件

第一步:dhcp服务器搭建

第二步:准备好vsftpd服务,挂载光盘镜像

第三步:开启tftp开机自启,配置好tftp传输的文件,内核和驱动

第四步:找到grub小程序——也就是syslinux提供的pxelinux.0程序

第五步:手写grub.cfg配置文件——default文件

第六步:生成ks.cfg配置文件

第七步:启动所有服务,见证奇迹

第八步:实现自动化装机过程

四、总结


一、PXE网络批量装机的介绍

1、常见的三种系统安装方式

第一种:u启动安装,在优盘中下载相关的安装系统和镜像文件,优盘插入即可安装,将想要的操作系统安装进自己的硬盘(需要将优盘设置u启动或者把镜像烧录进去)

第二种:光驱安装,将相关的安装系统镜像放入光盘,插入电脑服务器中,即可按照引导进行装机,将操作系统安装进自己的硬盘

第三种:网卡安装,需要通过网络下载,在网上的某个服务器上去下载相关镜像系统,来进行安装

2、回顾系统安装的过程,了解系统安装的必要条件

这是硬盘启动的过程:开机自检(bios主板)——mbr引导(主要是去找grub菜单)——找到grub配置文件(找到内核的位置)——加载内核到内存——初始化启动

光驱安装系统的过程:bios引导选择光驱——boot.cat引导(通过isolinux.bin程序找到配置文件)——读取isolinux.cfg配置文件知道内核和光驱的位置——加载光驱里面的内核vmlinuz和驱动initrd.img到内存——再通过光驱里面找到各种初始化程序安装包,启动进程并开机

那么我们想要裸机通过网络来能够完成这样的过程,那么得有哪些必要条件呢?

①裸机主板需要支持网络引导(现在大多数的服务器主机都支持,需要在bios设置中可以允许network或者lan启动)

②需要有一个引导程序能找到grub配置文件(类似mbr引导)

③需要有一个类似grub配置文件指引找到内核(类似于grub.cfg)

④需要有vmlinuz内核程序和initrd.img驱动,加载到内存中(类似于vmlinuz-3.10.0-693.el7.x86_64和initramfs-3.10.0-693.el7.x86_64.img)

3、什么是pxe

PXE 的全称是 preboot execute environment它其实是Intel在很久以前提出来的一项用于通过网络来引导系统的标准。允许客户机通过网络从远程服务器上下载引导镜像,并加载安装文件或者整个操作系统。

pxe是通过网卡引导启动需要的条件:

1.BIOS支持

2.网卡支持(现在基本都已支持)

3.需要在bios中开启开关,服务器一般没打开(bmc界面里打开)

4.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,网卡自带DHCP功能,dhcp 指明分配的ip地址

4、搭建pxe的原理

第一步网卡需要查找相关的dhcp服务器,来获取ip地址和时间;
第二步dhcp服务器,通过offer报文传给裸机客户端,不仅提供了ip地址,还提供了引导程序(boot loader,这里是pxelinux.0)的地址,以及tftp-server的地址(指向dhcp服务器自己);
第三步客户机通过tftp服务器获取引导程序pxelinux.0,将其加载到内存中;
第四步引导程序pxelinux.0通过tftp服务器获取pxelinux.cfg中的default配置文件;
第五步配置文件指明内核和驱动的位置,通过tftp服务器获取vmlinuz和initrd.img;
最后启动内核;

5、Linux的光盘镜像中的isolinux中的相关文件学习

boot.cat相当于grub的第一阶段 
isolinux.bin光盘引导程序,在mkisofs的选项中需要明确给出文件路径,这个文件属于SYSLINUX项目
isolinux.cfg启动菜单的配置文件,当光盘启动后(即运行isolinux.bin),会自动去找isolinux.cfg文件(相当于boot里面的grub.cfg)
vesamenu.c32是光盘启动后的启动菜单图形界面,也属于SYSLINUX项目,menu.c32提供纯文本的菜单(指明背景图位置)
memtest内存检测程序
splash.png光盘启动菜单界面的背景图(这是一张图片)
vmlinuz是内核映像
initrd.imgramfs文件(精简版的linux系统,文件系统驱动等)

二、关于实现PXE无人值守装机的四大文件与五个软件的对应关系详解

TFTP服务器的家目录/var/lib/tftpboot的四大文件一定是这样,标点符号都要一模一样:

 ​​​​​​

5个程序的使用原因:

 1、DHCP服务器:

在这里DHCP服务器是用来动态分配客户端ip地址以及指明TFTP服务器的ip地址和引导程序“pxelinux.0”的位置

DHCP服务端是udp的67端口,客户端是udp的68端口

2、TFTP服务器:

这是网卡自带的功能,基于udp协议实现客户机和服务端之间进行简单的文件传输协议,适用于小型文件传输。TFTP服务默认由xinetd服务进行管理,使用UDP69端口。

这里的TFTP服务器是用来提供传输四大文件,一共52M

3、syslinux程序:

syslinux是一个功能强大的引导加载程序,而且兼容各种介质。它的目的是简化首次安装Linux的时间,并建立修护或其它特殊用途的启动盘。它的安装很简单,一旦安装syslinux好之后,sysLinux启动盘就可以引导各种基于DOS的工具,以及MS-DOS/Windows或者任何其它操作系统。

这里的syslinux提供pxelinux.0程序

4、FTP服务器(使用HTTP也是一样的功能):

TFTP用来传输小文件,这里的FTP用来传输大文件,提供镜像和安装包,以及存放传输ks.cfg文件,能够让系统自动化安装完以后重启并开机直接使用

5、kickstart程序:

通过图形化配置记录想要安装的方式,生成ks.cfg配置文件,放入在FTP服务器中(/var/ftp)

三、实操PXE批量安装详解

做任何动作之前先关闭selinux和防火墙,以及安装五个软件

第一步:dhcp服务器搭建

 40 subnet 192.168.20.0 netmask 255.255.255.0 {
 41   range 192.168.20.80 192.168.20.100;
 42   option routers 192.168.20.2;
 43  next-server 192.168.20.18;
 44  filename "pxelinux.0";
 45 }

 

第二步:准备好vsftpd服务,挂载光盘镜像

[root@localhost isolinux]#cd /var/ftp/
[root@localhost ftp]#ls
ks.cfg  pub
[root@localhost ftp]#mkdir centos7
[root@localhost ftp]#mount /dev/sr0 centos7/

第三步:开启tftp开机自启,配置好tftp传输的文件,内核和驱动

[root@localhost boot]#rpm -qc tftp-server 
/etc/xinetd.d/tftp
[root@localhost boot]#vim /etc/xinetd.d/tftp
 14         disable                 = no  ##改为no,改为不关闭

[root@localhost isolinux]#ll -h
总用量 53M
-r--r--r-- 1 root root 2.0K 9月   6 2017 boot.cat
-rw-r--r-- 1 root root   84 9月   5 2017 boot.msg
-rw-r--r-- 1 root root  281 9月   5 2017 grub.conf
-rw-r--r-- 1 root root  47M 9月   5 2017 initrd.img
-rw-r--r-- 1 root root  24K 9月   5 2017 isolinux.bin
-rw-r--r-- 1 root root 3.0K 9月   5 2017 isolinux.cfg
-rw-r--r-- 1 root root 187K 11月  6 2016 memtest
-rw-r--r-- 1 root root  186 10月  1 2015 splash.png
-r--r--r-- 1 root root 2.2K 9月   6 2017 TRANS.TBL
-rw-r--r-- 1 root root 150K 11月  6 2016 vesamenu.c32
-rwxr-xr-x 1 root root 5.7M 8月  23 2017 vmlinuz
[root@localhost isolinux]#cp initrd.img vmlinuz /var/lib/tftpboot/

第四步:找到grub小程序——也就是syslinux提供的pxelinux.0程序

第五步:手写grub.cfg配置文件——default文件

第六步:生成ks.cfg配置文件

 

 

 

 

第七步:启动所有服务,见证奇迹

[root@localhost centos7]#systemctl restart dhcpd
[root@localhost ftp]#systemctl restart tftp
[root@localhost ftp]#systemctl restart vsftpd

第八步:实现自动化装机过程

 

四、总结

这一章有很多关于硬件的知识点,如果不理解就先放弃,明白pxe和kickstart的原理即可。

还有个优化方向:可以直接将DNS也一起放在DHCP的服务器上,让其自动获取


http://www.kler.cn/a/136991.html

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