PXE如何实现系统批量自动安装

PXE如何实现系统批量自动安装，很多新手对此不是很清楚，为了帮助大家解决这个难题，下面小编将为大家详细讲解，有这方面需求的人可以来学习下，希望你能有所收获。1 需求分析随着互联网技术的不断壮大，服务器数量也在不断的增加，IT运维已经成为IT服务内涵中重要的组成部分。面对越来越复杂的业务，面对越来越多样化的用户需求，不断扩展的IT应用需要越来越合理的模式来保障IT服务能灵活便捷、安全稳定地持续保障，这种模式中的保障因素就是IT运维。从初期的几台服务器发展到庞大的数据中心，单靠人工已经无法满足在技术、业务、管理等方面的要求，那么标准化、自动化、架构优化、过程优化等降低IT服务成本的因素越来越被人们所重视。而如何自动化批量部署安装一个稳定的系统是实现自动化的第一步。2 PXE简介PXE，就是预启动执行环境，是一种引导启动的方式。这种协议一般由两部分构成，一部分是服务器端，一个是客户端。简单来说，我们通过这种方式可以自己创建一个“安装源”，在安装系统的时候只要能找到这个“源”便可以实现系统的安装。在实现无人值守的安装前，我们必须要搭建一些服务，来实现“安装源”的建立，例如ftp、http、tftp、dhcp等。当一台主机启动时，标准输入输出会将PXE客户端调入我们的内存中进行相关的操作，并提示相关的选项，在这里我们可以进行选择。PXE的客户端通过网络下载(download)启动文件到本地运行。具体过程是，PXE客户端通过网卡向局域网内发送ip请求，然后DHCP服务器会提供给给它一个ip地址和系统安装所需要的文件，接下使用接收到的文件进行系统安装。而安装的过程又需要其他服务器提供的资源，例如：yum源，内核文件等，当主机拿到这些资源，便可以顺利的安装了。最终结果是：任意一台主机在选着网络启动时会获取DHCP服务器分发的ip，通过通过获取到的ip地址与局域网内的TFTP服务器通信并获取启动文件，与FTP或者HTTP通信并获取yum源文件及内核文件等。之后开始自动安装，而这个过程不需要人在做任何操作。PXE安装优点，这种安装系统的方式可以不受光驱，光盘以及一些外部设备的限制，还可以做到无人值守，大大减轻了运维人员的工作负荷，像在一些主机数量庞大的机房进行批量安装，PXE将是你不二的选择。3整体方案这一小节我们主要介绍方案选择，在说方案之前先来看看PXE部署思路。部署思路其实并不难，在实现PXE自动批量安装系统时，首先我们需要有DHCP服务器为我们提供IP地址，如果在一个网络中你连IP地址都获取不到，何谈自动化。其次我们要安装一个系统，那么需要的文件必须要有人为我们提供才可以，应为是网络自动安装，本地是没有任何资源的，我们可以使用HTTP，FTP服务来实现。最后就是获取我们的安装文件，这些文件会引导我们的计算机如何启动，如何配置，我们选择TFTP服务起来提供。整体框架如下图：方案1：选则一台主机同时搭建HTTP、TFTP、DHCP服务，为该子网内的主机提供服务。方案2：选择一台主机搭建HTTP、TFTP服务，做提供资源的服务器，另为一台主机单间DHCP服务，提供IP地址。上述提供了两种方案，当然了，如果你不怕资源浪费，你也可以选择每种服务搭建在一台主机上，做相应服务的提供，不过个人并不建议。考虑到节约资源的目的，我们选择方案一。4 服务选型4.1 DHCP服务由于我们是实现自动化批量安装部署，所以，能够与其他主机通信是前提，而要想获取IP并实现通信，我们必须要有DHCP服务器为大量的主机提供ip地址才行。DHCP就是动态主机设置协议，主要是为客户端分发IP，并且是自动分发IP的，一台主机通过DHCP获取的地址是动态的，每次获取的地址都有可能不同，改地址是DHCP服务器暂时分配给用户使用的，当主机关机之后则会返回这个ip地址，此时如果有其他用户请求，DHCP服务器则会将该IP地址分配给他。局域网中的每台主机都可以充当DHCP服务器，只要我们安装DHCP服务，并做相应的配置即可，这里的配置主要是子网的配置，配置其他主机能使用IP地址的范围，例如：配置子网为192.168.14.0，该子网内主机获取IP的范围为192.168.14.1~192.168.14.100。那么我们就可以打开DHCP的配置文件/etc/dhcp/dhcpd.conf做如下配置：subnet192.168.14.0netmask255.255.255.0{ range192.168.25.50192.168.25.100; next-server192.168.25.107; #指明tftp服务器的地址 filename"pxelinux.0"; #指定PXE文件}4.2 HTTP服务由于我们要获取安装系统服务的yum源以及内核文件，虚拟根文件，这些文件都是大文件，在传输时我们必须保证其能够安全传输，所以我们选择了HTTP服务，当然了，选择FTP服务也是可以的。HTTP是Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议)的缩写。是互联网上广泛试用的协议。是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议。它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档，还确定传输文档中的哪一部分等。HTTP包含命令和传输信息，不仅可用于Web访问，也可以用于其他因特网/内联网应用系统之间的通信，从而实现各类应用资源超媒体访问的集成。4.3 TFTP服务TFTP是一种文件传输服务，用于服务器与客户端进行文件的传输，不过他只能进行简单的文件传输，这个服务开销不大，所以并不能进行大文件的传输，多用于小文件的传输。他没有FTP那么强大，但是TFTP使用UDP协议传输数据，有些时候比FTP更加方便，它所监听的端口为69。由于我们是在局域网中，系统相对安全，而提供的数据也不是很大，所以TFTP是实现PXE的不二选择。5 功能实现5.1安装前准备 由于涉及到主机间不同基于不同协议的通信，所以为了避免不必要的麻烦，我们选择关闭防火墙以及selinux。生产场景中不建议这样做。[root@vinsent~]#iptables-F #关闭防火墙[root@vinsent~]#setenforce0 #临时关闭selinux[root@vinsent~]#vim/etc/selinux/config #修改文件永久关闭selinux...前面省略SELINUX=disabled #设置SELINUX的值为disabled...后面省略5.2配置静态IP地址
由于我们在前面方案分析中选择了方案1，即将所有服务搭建在同一台服务器上。由于做DHCP服务的主机的IP地址必须固定，所以我们要先配置服务器的IP地址。由于我是在

CentOS

7系统上搭建的服务器，所以有许多命令只有CentOS7才能使用。CentOS6及之前的版本请自行查阅相关文档。[root@vinsent~]#vim/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33 #设置静态IPDEVICE=ens33BOOTPROTO=staticIPADDR=192.168.14.201PREFIX=24ONBOOT=yes[root@vinsent~]#systemctlrestartnetwork.service #重启网络服务[root@vinsent~]#ipa #查看自己的IP是否设置成功5.3安装服务 由于我们需要HTTP、TFTP、DHCP服务来提供相应的服务，所以我们必须要在系统中安装，相应的服务。这里需要注意，如果你的系统时最小化安装，那么建议你先安装一些包组，GCC等。如果安装过程中出现包依赖问题，依次安装相应的包即可。[root@vinsent~]#yum-yinstalldhcptftp-serverhttpdsyslimux #安装相应的服务包[root@vinsent~]#yum-yinstallxinetd #安装开发云主机域名超级守护进程xinetd[root@vinsent~]#systemctlenabledhcp #设置dhcp开机启动[root@vinsent~]#systemctlenabletftp #设置tftp开机启动[root@vinsent~]#systemctlstarttftp #启动tftp服务[root@vinsent~]#systemctlenablehttpd [root@vinsent~]#systemctlstarthttpd #启动http服务[root@vinsent~]#chkconfigtftpon #如果这天命令不能使用，请修改配置文件[root@vinsent~]#vim/etc/xinetd.d/tftpservicetftp{... disable =yes #修改这一项为"disable =no"...}[root@vinsent~]#systemctlrestartxinetd #修改之后，一定要重启xinetd服务5.4配置DHCP服务 DHCP服务是保证我们能够自动化批量安装的前提，上面已经有提到过dhcp的配置，这里做补充，详细说明。主要是配置子网范围，用于ip地址分配。[root@vinsent~]#rpm-qldhcp #查询dhcp相关的文件...前面省略/usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example/usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd6.conf.example...后面省略[root@vinsent~]#cd/etc/dhcp/[root@vinsent~]#cp/usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example. #复制模板配置文件[root@vinsent~]#mvdhcpd.conf.exampledhcpd.conf #改名为dhcpd.conf，顶替以前的配置文件[root@vinsent~]#vimdhcpd.conf #打开模板文件并添加一下内容...前面省略...subnet192.168.14.0netmask255.255.255.0{ #这里写的ip地址为子网的地址，故为192.168.14.0 range192.168.14.10192.168.14.200; #子网的范围，之后主机请求获取的ip地址就是这其中的一个 next-server192.168.14.201; #指明tftp服务器的地址 filename"pxelinux.0" #指明PXE文件位置，这个在申请ip的时候会发送给安装主机}...后面省略...[root@vinsent~]#systemctldhcpdstart #重启服务 注意：如果你设置的子网有问题，那么你将不能重启dhcp服务，请检查你配置的子网是否正确。dhcp服务器的地址必须固定，不能是自动获取的ip。5.5 准备yum源文件及kickstart文件 yum源文件我们是放在http服务器上的，由http服务来提供，所以我们要把相应的文件复制到http服务器上。并且我们安装的主机系统可能是CentOS 6 也可能是CentOS7或者Ubantu等，所以我们在准备yum文件时，需要准备不同系统、不同版本的文件，我们这里只提供CentOS 6 与CentOS 7的两种系统的安装。向我们先规划一下目录文件，在进行复制。如下所示。我们规划好了目录结构，接下来便是创建这些目录结构，并提供相应的文件。[root@vinsent~]#cd/var/www/html[root@vinsenthtml]#mkdir-pcentos/{6,7}[root@vinsenthtml]#mkdirksdir[root@vinsenthtml]# 提供yum源文件，这里有两种方案来实现yum源文件的提供，方案1：我们分别挂载CentOS 6和CentOS 7的关盘将光盘里的Packages目录与repodata目录复制到对应的目录下（如果复制，建议全部复制）；方案2：我们创建两个关盘驱动器，一个添加CentOS 6的ISO镜像，一个添加CentOS 7的ISO镜像，然后我们分别将对应的关盘挂载到/var/www/html/centos下对应的目录上。综上所述，我们选择方案2。下面是一方案2为基础来实现的。[root@vinsenthtml]#mount/dev/sr0centos/6 #挂载CentOS6光盘值6目录下mount:/dev/sr0iswrite-protected,mountingread-only[root@vinsenthtml]#mount/dev/sr1centos/7 #挂载CentOS7光盘值7目录下mount:/dev/sr1iswrite-protected,mountingread-only 接下来准备ksdir目录下的安装引导文件ks#.cfg。ks#.cfg文件的获取方法有两种，一种是通过工具来生成。不过这个工具需要自己安装：[root@vinsent~]#yum install-ysystem-config-kickstart[root@vinsent~]#system-config-kickstart另外这一种是复制/root目录下的anaconda-ks.cfg文件加以修改。我们选择后者。[root@vinsenthtml]#cp/root/anaconda-ks.cfgksdir/ks7.cfg[root@vinsenthtml]#vimksdir/ks7.cfg....[root@vinsenthtml]#chmod+rksdir/ks7.cfg #"这里的文件需要加读权限，非常重要"[root@vinsenthtml]#catksdir/ks7.cfg #centos7的kickstart文件#version=DEVEL#Systemauthorizationinformationauth--enableshadow--passalgo=sha512#UseCDROMinstallationmediaurl--url= # 指明yum源的路径#Usegraphicalinstalltext #将cdrom修改为text，我们不是基于光盘安装的，我们是基于字符界面安装#RuntheSetupAgentonfirstbootfirstboot--enableignoredisk--only-use=sda#Keyboardlayoutskeyboard--vckeymap=us--xlayouts='us'#Systemlanguagelangen_US.UTF-8#Networkinformationnetwork --bootproto=dhcp--device=ens33--onboot=on--ipv6=auto--activate #--bootproto必须是dhcp获取，--onboot=onnetwork --hostname=centos7.magedu.com#Rootpasswordrootpw--iscrypted$6$Z7LBEUpwj3iQdYZ3$olYQ.Lj1xV2VAGS1UiNflKF0oMGip3b6tU9QFcp0i2JBjwKlY/Yaexul57NHpIJc.Y2V1hWAOueaqwjuWDGMk0#Systemservicesservices--disabled="chronyd"#SystemtimezonetimezoneAsia/Shanghai--isUtc--nontpuser--name=wang--password=$6$v.VphW/puRblcrFB$uaSrdEhGAwMXap27WIKTn5lyOOfoFyB/SNxyyL3og6s9/VQoAKoL2KQjKmeYFmoYTuYkSNL7BBxgbJzeryKr9.--iscrypted--gecos="wang"#XWindowSystemconfigurationinformationxconfig --startxonboot#Systembootloaderconfigurationbootloader--append="crashkernel=auto"--location=mbr--boot-drive=sda#Partitionclearinginformationzerombr #添加zerombr，表示清除旧磁盘上原有的mbr，新磁盘安装可不写clearpart--all #清除所有分区信息，新磁盘安装可不写#Diskpart开发云主机域名itioninginformationpartswap--fstype="swap"--ondisk=sda--size=2048 #分区表信息，如果你想添加分区，可按照该格式添加part/app--fstype="xfs"--ondisk=sda--size=51200part/--fstype="xfs"--ondisk=sda--size=51200part/boot--fstype="xfs"--ondisk=sda--size=1024reboot #安装完成之后重启%packages #安装软件包@^graphical-server-environment@base@core@desktop-debugging@dial-up@fonts@gnome-desktop@guest-agents@guest-desktop-agents@hardware-monitoring@input-methods@internet-browser@multimedia@print-client@x11kexec-toolsautofs #安装autofs服务包%end%addoncom_


RedHat

_kdump--enable--reserve-mb='auto'%end%anacondapwpolicyroot--minlen=6--minquality=50--notstrict--nochanges--notemptypwpolicyuser--minlen=6--minquality=50--notstrict--nochanges--notemptypwpolicyluks--minlen=6--minquality=50--notstrict--nochanges--notempty%end%post #安装后脚本，我们配置了yum源systemctlenableautofsrm-rf/etc/yum.repos.d/*cat>/etc/yum.repos.d/base.repo[base]name=basebaseurl=file:///misc/cdgpgcheck=0eof%end************下面是CentOS6的kickstart文件********************方法同上，这里你到别的主机上复制一份过来*******[root@vinsenthtml]#catksdir/ks6.cfg#version=DEVELinstalltext #基于字符界面安装langen_US.UTF-8keyboardusnetwork--onbootyes--deviceeth0--bootprotodhcp--noipv6rootpw --iscrypted$6$hfb25YOYZDU3YZTl$VxTkHGGJGGBbr59OPnY5kTJzvJ9hb9NRwrh6FMHLIAlXh9VQ74PYoK7QzPWYN0zaJrm3mv/IP0fDkHxFglNi6/firewall--service=sshauthconfig--enableshadow--passalgo=sha512url--url= #yum源的路径selinux--disabled #关闭selinuxtimezoneAsia/Shanghaibootloader--location=mbr--driveorder=sda--append="crashkernel=autorhgbquiet"#Thefollowingisthepartitioninformationyourequested#Notethatanypartitionsyoudeletedarenotexpressed#heresounlessyouclearallpartitionsfirst,thisis#notguaranteedtoworkzerombr #清除mbrclearpart--all #清除分区信息reboot #安装完成后重启part/boot--fstype=ext4--size=1000 #分区信息part/--fstype=ext4--size=50000part/app--fstype=ext4--size=40000partswap--size=2048#repo--name="CentOS" --baseurl=cdrom:sr0--cost=100 #注释掉此行%packages@base@core@debugging@basic-desktop@desktop-debugging@desktop-platform@directory-client@fonts@general-desktop@graphical-admin-tools@input-methods@internet-applications@internet-browser@java-platform@kde-desktop@legacy-x@network-file-system-client@office-suite@print-client@remote-desktop-clients@server-platform@server-policy@workstation-policy@x11mtoolspaxpython-dmidecodeoddjobwodimsgpiogenisoimagedevice-mapper-persistent-dataabrt-guiqt-mysqlsamba-winbindcertmongerpam_krb5krb5-workstationxtermxorg-x11-xdmlibXmurdesktop%end%post #安装后脚本，安装完系统后向做什么配置，都可以写在%post...%end中间rm-rf/etc/yum.repos.d/*cat>/etc/yum.repos.d/base.repo[base]name=basebaseurl=file:///misc/cdgpgcheck=0eof%end5.6准备内核文件菜单文件内核文件、虚拟根文件以及菜单文件，我们都是通过tftp服务来提供的，由于系统及版本的不同，对于一个比较复制机群来说，我们需要准备不同系统，不同版本的内核文件，initrd.img文件。菜单文件只需要一份即可。/var/lib/tftpboot/目录规划如下：
规划好了目录结构，接下来自只需要按照目录内容配置相关的文件即可。菜单风格文件menu.c32、不同系统的内核文件 vmlinuz 以及虚拟根文件系统 initrd.img 我们可以从光盘中复制。菜单文件defaults需要手动写[root@vinsent~]#cd/var/lib/tftpboot/[root@vinsenttftpboot]#mkdir-pcentos{6,7} #创建目录文件[root@vinsenttftpboot]#cp/var/www/html/centos/6/{vmlinuz,initrd.img}centos6/ #复制内核，虚拟根文件[root@vinsenttftpboot]#cp/var/www/html/centos/7/{vmlinuz,initrd.img}centos7/ #由于之前挂载了不同系统，直接复制对应文件即可[root@vinsenttftpboot]#cp/usr/share/syslinux/pxelinux.0.#pxelinux文件来自syslinux包，直接复制即可[root@vinsenttftpboot]#mkdirpxelinux.cfg[root@vinsenttftpboot]#cp/var/www/html/centos/6/isolinux/isolinux.cfgpxelinux.cfg/default#复制并改名[root@vinsenttftpboot]#vimpxelinux.cfg/default... #修改过程省略，[root@vinsenttftpboot]#catpxelinux.cfg/default #查看修改过后的菜单文件内容defaultmenu.c32 #指定菜单风格timeout600 #安装倒计时，1/10s为单位menutitleAutoInstall|www.vinsent.cnlabelcentos7menulabelAutoInstallCentOSLinux^7kernelcentos7/vmlinuzappendinitrd=centos7/initrd.imgks= #指明ks文件位置labelcentos6menulabelAutoInstallCentOSLinux^6kernelcentos6/vmlinuzappendinitrd=centos6/initrd.imgks=http://192.168.14.201/ksdir/ks6.cfglabelmanual7menulabel^ManualInstallCentOSLinux7kernelcentos7/vmlinuzappendinitrd=centos7/initrd.imginst.repo=http://192.168.14.201/centos/7labelmanual6menulabelManual^InstallCentOSLinux6kernelcentos6/vmlinuzappendinitrd=centos6/initrd.imginst.repo=http://192.168.14.201/centos/6labellocalmenudefault #默认光标停在这一行menulabelBootfrom^localdrivelocalboot0xffffmenuend到此所有的配置就完成了。6 调试并安装新创建一台虚拟机，设置网络段在上述DHCP服务所在的网络段，选择使用物理驱动器。点击启动项开始安装，选择网络安装。点击网络安装后，我们就能看到我们的菜单了。然后选择你要启动的项即可。7 错误分析最初还不是很熟悉PXE原理的时候，遇到了很多问题，在最后给处我与到的几个问题，即解决方法。问题1：ks.cfg文件出错解决方法：检查tftp服务是否启动，ks#.cfg文件路径是否正确，ks#.cfg文件是否具有读权限。出现这个问题大概就是这几个地方出了问题问题2：yum源文件路径出错解决方法：寻找yum源出现错误，该错误是ks.cfg文件中url路径写错了，修改该路径为正确的yum源所在的地址即可。问题3：iptables与selinux出问题遗憾忘记截图给大家了，见谅，安装前检查一下iptables与selinux是否关闭（实验环境，生产中不建议这么粗暴！）通过分析PXE实现批量自动化安装的原理，再开发云主机域名到一步步实现PXE的配置，再到后面的排错思路。在这里总结几个要点：关闭selinux，iptables很重要，ks文件读权限不可少，服务千万不能down掉，文件路径不能乱抄。看完上述内容是否对您有帮助呢？如果还想对相关知识有进一步的了解或阅读更多相关文章，请关注开发云行业资讯频道，感谢您对开发云的支持。