Linux PXE高效批量装机

部署PXE远程安装服务

在大规模的 Linux 应用环境中，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，如何为数十乃至上百台服务器裸机快速安装系统呢?传统的USB光驱、移动硬盘等安装方法显然已经难以满足需求。
本章将学习基于 PXE(Preboot eXecution Environment，预启动执行环境)技术的网络装机方法，并结合Kickstart配置实现无人值守自动安装。
上述服务器的批量部署方法，具备以下三个优点:
规模化:同时装配多台服务器:
自动化:安装系统、配置各种服务;
远程实现:不需要光盘、U盘等安装介质。
PXE是由 Intel 公司开发的网络引导技术，工作在 ClientServer 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。若要搭建 PXE网络体系，必须满足以下几个前提条件。
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。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。服务器通过 TFTP(Trivial File Transfer Protocol，简单文件传输协议)提供引导镜像文件的下载。
其中，第一个条件实际上是硬件要求，目前绝大多数服务器和大多数 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。下面将介绍 PXE 远程安装服务的基本部署过程。

搭建PXE远程安装服务器

本例的 PXE 远程安装服务器集成了 CentOS7安装源、TFTP 服务、DHCP 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。

准备centos7安装源

CentOS7的网络安装源一般通过 HTTP、FTP 协议发布，另外也支持NFS(NetworkFile System，网络文件系统)协议，关于NFS的配置请参阅其他资料，这里不再赘述。例如，若采用 FTP协议发布安装源，可以在服务器上部署一个 YUM 软件仓库。

安装并启用TFTP服务

TFTP 服务由 tftp-server 软件包提供，配置文件位于/etc/xinetd.d/tftp。配置时只要将“disable =yes"改为“disable =no”，然后启动 TFTP 服务即可。

准备Linux内核、初始化镜像文件

用于 PXE 网络安装的 Linux 内核、初始化镜像文件可以从 CentOS7系统光盘获得,分别为 vmlinuz 和 initrd.img，位于文件夹 images/pxeboot 下。找到这两个文件并将其复制到 tftp 服务的根目录下。

准备PXE引导程序

用于PXE网络安装的引导程序为pxelinux0，由软件包syslinux提供。安装好软件包syslinux，然后将文件pxelinux.0也复制到tftp服务的根目录下。

安装并启用DHCP服务

由于PXE客户机通常是尚未装系统的裸机，因此为了与服务器取得联系并正确下载相关引导文件，需要预先配置好 DHCP 服务来自动分配地址并告知引导文件位置。如PXE服务器的IP 地址为 192.168.4.254，DHCP 地址池为 192.168.4.100~192.168.4.200，则可以参考以下操作来搭建 DHCP 服务器。

从上述过程可以看到，与一般 DHCP 服务不同的是，配置文件中增加了 netx-server 和filename 这两行记录，分别用来指定 TFTP 服务器的地址和 PXE 引导程序的文件名。

配置启动菜单文件

启动菜单用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 根目录的 pxelinux.cfg 子目录下，典型的启动菜单配置可参考以下操作手动建立。

上述配置记录中定义了三个引导入口，分别为图形安装(默认)、文本安装、救援模式。其中，prompt用来设置是否等待用户选择;label用来定义并分隔启动项:kernel和 append用来定义引导参数。引导入口的个数及内容根据需要自行定义。例如，实现无人值守安装时只需要一个入口就够了。

验证pxe网络安装

搭建好 PXE远程安装服务器以后，就可以使用客户机进行安装测试了。对于新购买的服务器或 PC裸机，一般不需要额外设置:若要为已有系统的主机重装系统，则可能需要修改 BIOS 设置，将“Boot First"设为“NETWORK"或"LAN”，然后重启主机;若使用 VMware创建的虚拟机进行测试，虚拟机内存至少需要 2GB，否则在启动安装时会报错。如果服务器配置正确，网络连接、PXE支持等都没有问题，则客户机重启后将自动配置 IP 地址，然后从 TFTP 服务器中获取引导程序 pxelinux.0,并根据引导菜单配置提示用户指定启动入口，如图 6.1所示。

在提示字串“boot:"后直接按 Enter 键(或执行“auto"命令)，将会进入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“linuxrescue”命令，则进入救援模式。
直接按 Enter 键确认后将自动通过网络下载安装文件，并进入图形安装程序界面，如图6.2所示。若能够成功到达这一步，说明PXE网络安装基本成功。后续安装步骤与使用光盘的正常安装类似，这里不再叙述。

实现Kickstart无人值守安装

上一节介绍了通过 PXE 技术远程安装 CentOS7系统的方法，安装介质不再受限于光盘、移动硬盘等设备，大大提高了系统安装的灵活性。然而，安装期间仍需要手动选择语言、键盘类型、指定安装源等一系列交互操作，当需要批量安装时非常不方便。
本节将进一步学习如何实现无人值守自动安装，通过使用Kickstart 工具配置安装应答文件，自动完成安装过程中的各种设置，从而无须手动干预，提高网络装机效率。

配置安装应答参数

通过桌面菜单“应用程序”一“系统工具”一"Kickstart"即可打开“Kickstart 配置程序"窗口。在"Kickstant 配置程序"窗口中，可以针对基本配置、安装方法、引导装载程序选项、分区信息、网络配置等各种安装设置进行指定，如图6.3所示。

基本配置及安装方法

“基本配置”可参考图6.3来指定。例如，将默认语言设为“中文(简体)”，时区设为"Asia/Shanghai”，根口令设为“pwd123”，高级配置中勾选“安装后重启”。在“安装方法"界面中，应正确指定 CentOs7的安装方法，如图 6.4所示。若有用户验证信息也需一并指定。在“引导装载程序选项"界面中，选择安装新引导装载程序。

分区信息

在“分区信息"界面中，需正确规划硬盘分区方案。例如，可划分一个500MB的/boot分区、4GB 的/home 分区、2GB的swap 分区，将剩余空间划分给根分区，如图6.5所示。

网络配置及防火墙配置

在“网络配置”界面中，添加一个网络设备“ens33”，将网络类型设为“DHCP”在“防火墙配置”界面中，可以选择禁用 SELinux、禁用防火墙。

软件包选择

CentOS7系统开始不再提供软件包的选择，如图66所示。如果需要安装软件包，可以根据需要将/rootanaconda-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，在%packages 到%end 之间，包含以@开头的软件包列表，将不需要的软件名删除，剩下的就是系统会自动安装的软件包。例如，仅保留以下内容即为采用最小化安装。

保存自动应答文件

选择“Kickstart 配置程序"窗口的“文件”一“保存”命令，指定目标文件夹、文件名，将配置好的应答参数保存为文本文件，如rootks.cg。以后若要修改此应答配置，可以在“Kickstart 配置程序"窗口中打开进行调整，或者直接用 V等文本编辑工具进行修改。

实现批量自动装机

有了自动安装的应答文件之后，只要将其放置 PXE 安装服务器的 FTP 目录下，并适当修改引导菜单，就可以实现基于网络的批量自动装机了，

启用自动应答文件

在 PXE 远程安装服务器中，将上一节建立的应答文件复制到/var/ftp/centos7 目录下，使客户机能够通过ftp://192.168.4.254/centos7/ks.cfg访问;然后编辑引导菜单文件 default,添加 ks 引导参数以指定 ks.cfg 应答文件的 URL路径。

验证无人值守安装

启用自动应答安装之后，当客户机每次以 PXE方式引导时，将自动下载 ks.cg 应答配置文件，然后根据其中的设置安装CentOS7系统，而无须手工干预，如图6.8所示，这样就可以同时为多台客户机安装系统了。
客户机安装完成以后，检查其 YUM 软件仓库配置，可以发现已经按照“安装后脚本”的设置自动建立了/etc/yum.repos.d/centos7.repo 文件。