Centos7部署PXE+Kickstart 实现批量安装操作系统

1.PXE环境概述

作为一名运维人员，在一些中小公司经常会遇到一些机械式的重复工作，比如：批量一次大批量的进行操作系统的安装等等。为了实现自动化运维，减少人员负担我们可以部署以下服务：Kickstart（PXE+DHCP+TFTP+HTTP）或Cobbler

2.批量装机软件介绍

Redhat系通主要有两种方式：Kickstart和Cobbler。

Kickstart是一种无人值守的安装方式。它的工作原理是在安装过程中记录人工干预填写的各种参数，并生成一个名为ks.cfg的文件。如果在自动安装过程中出现要填写参数的情况，安装程序首先会去查找ks.cfg文件，如果找到合适的参数，就采用所找到的参数；如果没有找到合适的参数，便会弹出对话框让安装者手工填写。所以，如果ks.cfg文件涵盖了安装过程中所有需要填写的参数，那么安装者完全可以只告诉安装程序从何处下载ks.cfg文件。等安装完毕，安装程序会根据ks.cfg中的设置重启/关闭系统，并结束安装。

Cobbler集中和简化了通过网络安装操作系统需要使用到的DHCP、TFTP和DNS服务的配置。Cobbler不仅有一个命令行界面，还提供了一个Web界面，大大降低了使用者的入门水平。Cobbler内置了一个轻量级配置管理系统，但它也支持和其它配置管理系统集成。

3.什么是PXE？

PXE，全名Pre-boot Execution Environment，预启动执行环境；简单的说，Cobbler是对kickstart的封装，简化安装步骤、使用流程，并降低使用者的门槛。而kickstart实现方式依赖于PXE环境，通过网络接口启动计算机，不依赖本地存储设备（如硬盘）或本地已安装的操作系统；它是由Intel和Systemsoft公司于1999年9月20日公布的技术，运行在Client/Server的工作模式；PXE客户端会调用网际协议(IP)、用户数据报协议(UDP)、动态主机设定协议(DHCP)、小型文件传输协议(TFTP)等网络协议；PXE客户端(client)这个术语是指机器在PXE启动过程中的角色。一个PXE客户端可以是一台服务器、笔记本电脑或者其他装有PXE启动代码的机器（我们电脑的网卡）。

4.PXE工作流程及相关介绍

PXE client是需要安装Linux的计算机；

TFTP Server、DHCP Server及HTTPD Server都是部署在PXE Server端的服务；Bootstrap文件、配置文件以及Linux根文件系统都需要放置在Linux Server的TFTP服务器根目录下；

ks.cfg 及系统内核文件都需要放置在在HTTPD server目录。

4.1 PXE必要条件

4.1.1.pxe client必须支持pxe用户端功能，并且开机时选择网络启动，这样系统才能以网络的方式进入pxe启动程序；

4.1.2.pxe服务器必须至少提供DHCP及TFTP的服务才行，且其中DHCP服务器必须能够除为pxe client分配ip地址外，还需告知tftp所在的位置（即pxelinux.0的文件位置）；

4.1.3.TFTP服务器则为pxe client 提供bootloader 及 kernel 等重要文件下载服务；

4.1.4.使用NFS/HTTP/FTP之一的服务器提供pxe client所需程序及软件来源等通讯协议；

4.2 PXE工作流程

1.PXE Client向DHCP发送请求 PXE Client从自己的PXE网卡启动，通过PXE BootROM(自启动芯片)会以UDP(简单用户数据报协议)发送一个广播请求，向本网络中的DHCP服务器索取IP。

2.DHCP服务器提供信息 DHCP服务器收到客户端的请求，验证是否来至合法的PXE Client的请求，验证通过它将给客户端一个“提供”响应，这个“提供”响应中包含了为客户端分配的IP地址、pxelinux启动程序(TFTP)位置，以及配置文件所在位置。

3.PXE客户端请求下载启动文件 客户端收到服务器的“回应”后，会回应一个帧，以请求传送启动所需文件。这些启动文件包括：pxelinux.0、pxelinux.cfg/default、vmlinuz、initrd.img等文件。

4.Boot Server响应客户端请求并传送文件 当服务器收到客户端的请求后，他们之间之后将有更多的信息在客户端与服务器之间作应答, 用以决定启动参数。BootROM由TFTP通讯协议从Boot Server下载启动安装程序所必须的文件(pxelinux.0、pxelinux.cfg/default)。default文件下载完成后，会根据该文件中定义的引导顺序，启动Linux安装程序的引导内核。

5.请求下载自动应答文件 客户端通过pxelinux.cfg/default文件成功的引导Linux安装内核后，安装程序首先必须确定你通过什么安装介质来安装linux，如果是通过网络安装(NFS, FTP, HTTP)，则会在这个时候初始化网络，并定位安装源位置。接着会读取default文件中指定的自动应答文件ks.cfg所在位置，根据该位置请求下载该文件。

6.客户端安装操作系统 将ks.cfg文件下载回来后，通过该文件找到OS Server，并按照该文件的配置请求下载安装过程需要的软件包。 OS Server和客户端建立连接后，将开始传输软件包，客户端将开始安装操作系统。安装完成后，将提示重新引导计算机。  

4.3 PXE服务中重要目录介绍

TFTP根目录

/var/lib/tftpboot/

该目录用于存放客户端的配置文件（比如菜单选项、安装源等等配置）

/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg

pxelinux.0：引导文件

pxelinux.cfg/default：开机时的选项菜单，pxelinux.cfg是启动菜单目录

vesamenu.c32：是光盘启动后的安装图形界面，也属于SYSLINUX项目，

menu.c32版本是纯文本的菜单

Memtest：内存检测，这是一个独立的程序

splash.jgp：光盘启动界面的背景图

vmlinuz：是内核映像

initrd.img：是ramfs (先cpio，再gzip压缩)

ks.cfg ：是Kickstart自动应答配置文件，默认是没有的

5.PXE环境部署

5.1安装DHCP

yum install dhcp #安装dhcp server

rpm –ql dhcp   #查看dhcpd配置文件安装路径

vim /etc/dhcp/dhcpd.conf #修改dhcp配置文件，用于PXE只要改这几个

subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {  #定义子网

  range 192.168.1.100 192.168.1.200; #可分配的起始IP-结束IP

  default-lease-time 21600;           #设置默认的IP租用期限

  next-server 192.168.4.150;  #添加tftp服务器地址

  filename="pxelinux.0"; #告知客户端从TFTP根目录下载pxelinux.0这个启动引导文件

}

systemctl start dhcpd.service    #启动DHCP服务

systemctl status dhcpd.service   #查看DHCP服务状态

systemctl enable dhcpd.service   #设置开机自动启动DHCP服务

netstat -lntup |grep dhcpd       #查看DHCP服务端口的侦听状态

tailf /var/log/messages          #查看DHCP日志状态

5.2安装TFTP

yum install tftp-server –y #安装tftp服务器

vim /etc/xinetd.d/tftp      #把disable参数改成no，启用tftp服务；

systemctl start tftp.socket   #启用tftp服务

systemctl status tftp.socket 

systemctl enable tftp.socket

5.3使用 syslinux 提供的bootstart

[root@PXE ~]# yum install syslinux

[root@PXE ~]# rpm -ql syslinux /usr/share/syslinux # pxelinux.0 文件存储目录

[root@PXE ~]# cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 /var/lib/tftpboot/ # 复制pxelinux.0到 /var/lib/tftpboot 目录

[root@PXE boot]# mount /dev/cdrom /media/ # 挂载光盘 mount: block device /dev/sr0 is write-protected, mounting read-only

5.4配置pxelinux.cfg 文件

[root@PXE  ~]# mkdir /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg  # 创建pxelinux.cfg 文件夹

[root@PXE ~]# cp isolinux/isolinux.cfg /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default 

# 把isolinux.cfg引导文件拷贝到tftpd存储目录下的pxelinux.cfg文件中,并命名为default

[root@PXE ~]# vi /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default #修改linux内核引导文件

default vesamenu.c32    # 默认启动界面，该文件需要拷贝到tftp存储目录中。

#prompt 1

timeout 600    # 倒计时 600就是60 秒，改数字为秒数的10倍

display boot.msg  # 将额外信息写入到boot.msg文件中，该文件需要拷贝到tftp存储目录中。

menu background splash.jpg   # 菜单背景图，该文件需要拷贝到tftp存储目录中。

menu title Welcome to CentOS 7!   # 菜单主标题

label linux

  menu label ^Install or upgrade an PXE system    #菜单項目

  menu default            # 预设项目

  kernel vmlinuz          # 内核 vmlinuz，该文件需要拷贝到tftp存储目录中。

  append initrd=initrd.img  ks=http://服务器ip地址/ks.cfg  

# 核心参数，指定initrd 核心文件，该文件需要拷贝到tftp存储目录中。另指定ks文件目录，这儿使用的http协议

把内核及根文件拷贝到tftpd存储目录 ：参照上菜单配置信息，包括 vesamenu.c32，boot.msg，splash.jpg，vmlinuz，initrd.img 文件做拷贝

[root@PXE ~]# cp /media/images/pxeboot/{initrd.img,vmlinuz} /var/lib/tftpboot/  

[root@PXE ~]# cp /media/isolinux/{boot.msg,vesamenu.c32,splash.jpg} /var/lib/tftpboot/

5.5 配置HTTP服务

yum install httpd –y

systemctl start httpd.service

systemctl status httpd.service

systemctl enable httpd.service

rpm -ql httpd

/etc/httpd/conf/httpd.conf   # httpd 配置文件

/var/www/html     # httpd 默认存储目录

netstat -nltup |grep 80

mkdir -p /var/www/html/CentOS7  #创建CentOS7目录用于存放光盘中的文件

mount /dev/cdrom /var/www/html/CentOS7 #这里采用挂载光盘的方式等等

#挂载或者拷贝完成之后打开浏览器查看网页是否正常显示

http://web服务器的地址/CentOS7/

curl http://web服务器的地址/CentOS7/    #命令行检查

5.6 配置无人值守文件ks.cfg

[root@PXE ~]# cp /root/anaconda-ks.cfg /var/www/html/ks.cfg    # 拷贝模板到/var/www/html 目录，并重命名为ks.cfg

[root@PXE ~]# chmod o+r /var/www/html/ks.cfg #分配权限为pxe client引导安装使用

[root@PXE ~]# vi /var/www/html/ks.cfg     # 调整配置文件

# Kickstart file automatically generated by anaconda.

#version=DEVEL

install                                           # 命令段  ，安装

url --url=http://192.168.4.150/centos/os/        # 指定网络url安装目录

lang en_US.UTF-8                                 # 默认字体

keyboard us                                      # 键盘类型

network --onboot yes --device eth0 --bootproto dhcp  --noipv6 

# 指定开机自启，网络接口eth0 ，dhcp获取网络地址，ipv6 禁用

rootpw  --iscrypted $6$ZOGP2tA0PI/6SI/X$MlC5bJyXfP9TBN5/0vwoc6dqAqIijOQthEbAZUnIXft85Tj9n4sKWB2PfxrsVfkZ2ibqX63apu8ElmdEvBo9o/  

# root 加密密码，使用grub-crypt 生成的字符串替代

reboot         # 配置完毕后，重启内核

firewall --disabled    # 防火墙禁用

authconfig --enableshadow --passalgo=sha512  # 登录身份使用 sha1 的 512bits 加密算法

selinux --disabled     # selinux 功能禁用

timezone Asia/Shanghai # 定义上海时区

bootloader --location=mbr --driveorder=sda --append="crashkernel=auto rhgb quiet"  

# 定义bootloader，grub安装mbr ，安装在sda磁盘

# The following is the partition information you requested

# Note that any partitions you deleted are not expressed

# here so unless you clear all partitions first, this is

# not guaranteed to work

clearpart --all         # 清除磁盘分区表

text                     # 纯文本格式安装显示

zerombr                  # 对磁盘进行初始化

part /boot --fstype=ext4 --asprimary --size=2000  # 分区信息 ，定义boot分区 ，格式为ext4 ，大小为2G

part swap --size=4096          # 分区信息 ，定义swap分区 ，大小为4G

part pv.008003  --size=80000  # 分区信息 ，定义lv分区 pv.008003，大小为80G

volgroup vg0 --pesize=8192 pv.008003   # 分区信息 ，在lv分区pv.008003定义vg0卷组 ，pe大小为8M

logvol / --fstype=ext4 --name=root --vgname=vg0 --size=15000

logvol /usr --fstype=ext4 --name=/usr --vgname=vg0 --size=30000

logvol /var --fstype=ext4 --name=/var --vgname=vg0 --size=20000

logvol /home --fstype=ext4 --name=/home --vgname=vg0 --size=12000

repo --name="CentOS-6.6"  --baseurl=http://192.168.4.150/centos/os/  --cost=100 

# 定义yum仓库 ，类别为bashurl ，名称为CentOS-6.6

%packages             # 包组段，安装包组及程序包

@core                

@server-policy           

@workstation-policy

%end

[root@PXE ~]# yum -y install pykickstart  #安装ksvalidator 软件

[root@PXE ~]# ksvalidator /var/www/html/ks.cfg    # ksvalidator验证ks.cfg语法是否正确

 

至此，PXE服务器环境部署完成，可以打开客户端安装系统试一试，如出现问题，一般需要查看系统日志，如：/var/log/messages， 通过日志报错信息进行解决 。