C03S05-PLinux网络之自动装机

一、PXE和Kickstart

1. PXE概述

PXE（ Preboot execution Environment，预启动执行环境 ）是一种允许计算机通过网络安装操作系统的技术。PXE也是C/S架构，允许客户端通过网络从服务端下载引导镜像，并加载安装文件或整个操作系统。

2. PXE优点

1. 规模化：同时装配多台服务器，通常是20~30台。
2. 自动化：系统安装和服务器配置不需要人工干预。
3. 远程实现：不需要光盘、U盘等设备。

3. PXE的安装条件

1. 客户端：网卡支持PXE协议、DHCP服务和FTP服务。设备支持网络引导。
2. 服务端：拥有DHCP服务、FTP服务、PXE引导程序、系统镜像等。

4. PXE四大文件

1. initrd.img： 系统启动镜像文件。
2. vmlinuz：系统的内核文件。
3. pxelinux.0：PXE的引导程序。
4. default：引导程序的配置文件。

5. PXE的实现原理

1. 客户端启动后，通过网络启动进入PXE引导。
2. 客户端会先向服务端请求分配IP地址等网络信息。
3. 客户端得到IP地址之后，通过FTP与服务端通信，获取PXE的相关文件。然后启动系统内核，安装系统。

6. Kickstart无人值守安装

Kickstart是一种自动化安装工具，在安装Linux操作系统时，通过一个配置文件来实现自动化安装，包括系统语言、网络配置、磁盘分区、软件包选择和用户创建等。

Kickstart和PXE的区别：

• PXE是网络启动的机制，而Kickstart是自动化安装的脚本。
• PXE负责系统的启动过程，而Kickstart负责系统的安装过程。
• PXE不关心安装内容，它只负责加载启动所需的文件。Kickstart则包含了安装操作系统所需的详细配置。也就是说，PXE用于启动计算机，加载系统所需的文件；而Kickstart文件则在启动后被加载，以指导安装程序自动完成安装。

二、构建自动装机服务

1. 环境准备

1. 安装DHCP服务、FTP服务、PXE引导程序、Kickstart等相关的软件包。

   yum -y install tftp-server dhcp vsftpd syslinux system-config-kickstart
   

2. 关闭防火墙和安全防护。

   # 关闭防火墙
   systemctl stop firewalld
   systemctl disable firewalld
   
   # 关闭安全防护
   setenforce 0 # 临时关闭
   # 永久关闭
   vi /etc/selinux/config
   # 修改配置文件，关闭selinux
   SELINUX=disabled
   

2. 配置DHCP服务

1. 复制DHCP的配置模板文件，替换DHCP默认配置文件。

   cp -f /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example /etc/dhcp/dhcpd.conf
   

   在CentOS系统中，可以使用 rpm -ql 软件包 来查看软件包安装后各个文件的位置。

2. 编辑配置文件dpcpd.conf，在文中写入以下内容。

   ddns-update-style none;
   next-server 192.168.1.5;
   filename "pxelinux.0";
   
   subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {
     range 192.168.1.11 192.168.1.60;
     option routers 192.168.1.5;
   }
   

   • ddns-update-style none：不使用DDNS更新。
   • next-server 192.168.1.5：设置下一个服务器的IP地址。在PXE启动过程中，DHCP服务器会告诉客户端从哪个服务器下载系统启动所所需要的文件。
   • filename “pxelinux.0”：指定了客户端应该下载的启动文件的名称。在PXE启动过程中，这个文件会被下载并执行，以启动操作系统的安装过程。
   • subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0：定义一个子网网段。
   • range 192.168.1.11 192.168.1.60：DHCP服务器可分配的IP范围。
   • option routers 192.168.1.5：设置默认的网关。在PXE中通常是设置为服务端的IP地址。

3. 保持配置文件后，重启DHCP服务，并设置开机自启动。

   systemctl restart dhcpd
   systemctl enable dhcpd
   

3. 配置TFTP服务

1. 修改TFTP服务的配置文件/etc/xinetd.d/tftp，修改内容如下。

   wait                = no
   disable             = no
   

   • wait：多个客户端连接时，是否等待。yes表示等待，也就是只能一台一台地连接服务端；no表示不等待，也就是允许多台客户端同时连接服务端。
   • disable：是否禁用服务。yes表示禁用，no表示启用。

2. 保存配置文件后，重启TFTP服务，并设置开机自启动。

   systemctl restart tftp
   systemctl enable tftp
   

4. 配置系统文件

1. 挂载系统镜像。

   mkdir /mnt/sr0
   echo "/dev/sr0 /mnt/sr0 iso9660 defaults 0 0" >> /etc/fstab
   mount -a
   

2. 复制Linux系统内核文件和初始化镜像文件到TFTP服务的根目录下。

   cd /mnt/sr0/images/pxeboot
   cp vmlinuz /var/lib/tftpboot
   cp initrd.img /var/lib/tftpboot
   

   • /var/lib/tftpboot/ 是Linux系统中用于TFTP服务的默认目录，也是根目录。在PXE中，用于存放需要传输的相关文件。

5. 配置PXE引导文件

1. 复制PXE引导程序文件到TFTP根目录下。

   cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 /var/lib/tftpboot
   

6. 配置系统镜像

1. 将系统的镜像文件复制到VSFTP服务的根目录下。

   mkdir /var/ftp/centos7
   cp -rf /mnt/sr0/* /var/ftp/centos7/
   

   • 在PXE中，VSFTP用于传输系统的安装镜像文件，而TFTP适用于传输内核文件等小型文件。

2. 重启VSFTP服务，并设置开机自启动。

   systemctl restart vsftpd
   systemctl enable vsftpd
   

7. 配置引导文件

1. 编辑引导配置文件/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default，在文件中写入以下内容。

   default auto
   prompt 0
   
   label auto
   kernel vmlinuz
   append initrd=initrd.img method=ftp://192.168.1.5/centos7
   
   label linux text
   kernel vmlinuz
   append text initrd=initrd.img method=ftp://192.168.1.5/centos7
   
   label linux rescue
   kernel vmlinuz
   append rescue initrd=initrd.img method=ftp://192.168.1.5/centos7
   

   • method：配置系统镜像的地址，也就是存放在VSFTP根目录下的镜像所在路径。

8. 配置Kickstart

1. 通过图形化界面的“应用程序”–>“系统工具”–>“Kickstart” 打开Kickstart可视化界面。

2. 基本配置：

   将默认语言设为“中文（简体）”，时区设为“Asia/Shanghai”，根据需求设置root密码，高级配置中勾选“安装后重启”。

   • 这里设置了root密码，在自动装机的时候就不需要再手动设置密码。

3. 安装方法：

   选择FTP，FTP服务器中写入VSFTP服务所在主机的IP：ftp://192.168.1.5，FTP目录是镜像文件所在目录：centos7。

4. 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

5. 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：选择添加分区

   挂载点：/boot，文件系统类型：xfs，固定大小：500M；
   挂载点：可不选，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。

   • 主要这里的swap大小最好是装机主机内存的2倍大小。

6. 网络配置：

   添加网络设备“ens33”

   网络类型设为“DHCP”

7. 防火墙配置：

   禁用 SELinux、禁用防火墙

8. 其他配置根据需求进行设置。

9. 保存配置，将ks.cfg文件保存在VSFTP服务的根目录下。

10. 编辑引导配置文件default，添加Kickstart的引导参数，基本格式如下。

    label auto								
    kernel vmlinuz
    append initrd=initrd.img method=ftp://192.168.1.5/centos7 ks=ftp://192.168.1.5/ks.cfg
    

11. 除此之外，还可以在ks.cfg文件里写入以下内容，相当于在Kickstart可视化界面中配置“预安装脚本”。这样自动安装系统时就不要手动选择安装的软件。下面配置的是基本可视化界面软件，以及一些基本软件包。

    %packages
    @base
    @core
    @desktop-debugging
    @dial-up
    @directory-client
    @fonts
    @gnome-desktop
    @guest-desktop-agents
    @input-methods
    @internet-browser
    @java-platform
    @multimedia
    @network-file-system-client
    @print-client
    @x11
    binutils
    chrony
    ftp
    gcc
    kernel-devel
    kexec-tools
    make
    open-vm-tools
    patch
    python
    %end