CentOS 6.7下搭建 PXE+DHCP+TFTP+NFS or HTTP or FTP 网络操作系统服务器

作者: | 日期: 2015 年 11 月 09 日 | 围观: 5571次+ 发表评论 (0) 查看评论

PXE(preboot execute environment，预启动执行环境)

PXE是由Intel公司开发的最新技术，工作于Client/Server的网络模式，支持工作站通过网络从远端服务器下载映像，并由此支持通过网络启动操作系统，在启动过程中，终端要求服务器分配IP地址，再用TFTP（trivial file transfer protocol）或MTFTP(multicast trivial file transfer protocol)协议下载一个启动软件包到本机内存中执行，由这个启动软件包完成终端（客户？）基本软件设置，从而引导预先安装在服务器中的终端操作系统。PXE可以引导多种操作系统，如：Windows95/98/2000/windows2003/windows2008/winXP/win7/win8,linux等。

一、PXE网络安装的工作过程

  • 第一步：PXE Client向DHCP发送请求

首先，将支持PXE的网络接口卡（NIC）的客户端的BIOS设置成为网络启动，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，向网络中的DHCP服务器索取IP地址等信息。

  • 第二步：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。

  • 第三步：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。

  • 第四步：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。

  • 第五步：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。或许你会说，刚才PXE不是已经获取过IP地址了吗？为什么现在还需要一次？这是由于PXE获取的是安装用的内核以及安装程序等，而安装程序要获取的是安装系统所需的二进制包以及配置文件。由于它们需要的内容不同造成PXE模块和安装程序是相对独立的，PXE的网络配置并不能传递给安装程序。从而进行两次获取IP地址过程。

如果你使用了kickstart 请看下一篇《kickstart无人值守自动安装配置》

接着会读取该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。

  • 第六步：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。这个时候注意，在重新引导的过程中一定要将BIOS修改回从硬盘启动，不然的话又会重复的自动安装操作系统。（本文章内的已经设置成默认从本地boot启动了所以无序担心）
在上面介绍中PXE client是需要安装Linux的计算机，TFTP Server、DHCP Server和NFS Server运行在另外一台Linux Server上。Bootstrap文件、配置文件、Linux内核都放置在Linux Server上TFTP服务器的根目录下。而Linux根文件系统存放于NFS Server的共享目录中。

PXE client在工作过程中，需要三个二进制文件：bootstrap、Linux 内核和Linux根文件系统。Bootstrap文件是可执行程序，它向用户提供简单的控制界面，并根据用户的选择，下载合适的Linux内核以及Linux根文件系统。

二、服务器信息

1）系统版本（如果你想用kickstart，就安装带桌面的centos）

[root@localhost pxelinux.cfg]# cat /etc/redhat-release 
CentOS release 6.7 (Final)
[root@localhost pxelinux.cfg]# uname -a
Linux localhost.localdomain 2.6.32-573.7.1.el6.x86_64 #1 SMP Tue Sep 22 22:00:00 UTC 2015 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

2）网卡信息

[root@localhost pxelinux.cfg]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 
DEVICE=eth0
TYPE=Ethernet
UUID=9efdac04-d334-4512-ab26-1b88a4dedd33
ONBOOT=yes
NM_CONTROLLED=yes
BOOTPROTO=none
IPADDR=10.0.147.100
PREFIX=24
GATEWAY=10.0.147.1
DNS1=10.0.147.1
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=yes
IPV6INIT=no
NAME="System eth0"
LAST_CONNECT=1446438717

3）定义dhcp段

10.0.147.1 10.0.147.100

三、安装必要软件

[root@localhost ~]# yum install -y tftp-server dhcp nfs-utils rpcbind syslinux

四、配置软件服务

1）DHCP设置

[root@localhost ~]# cp /usr/share/doc/dhcp-4.1.1/dhcpd.conf.sample /etc/dhcp/dhcpd.conf 
[root@localhost ~]# cat /etc/dhcp/dhcpd.conf 
# 搜索域
option domain-name "kinggoo.com";	

# 指定DNS服务器地址
option domain-name-servers 10.0.147.110;	

# 租约时间
default-lease-time 600;	

# 最大租约时间
max-lease-time 7200;

# syslog 日志方式
log-facility local7;

# 网段，要与dhcpd监听的网卡处在同一网段
subnet 10.0.147.0 netmask 255.255.255.0 {
  # 分配IP地址范围
  range dynamic-bootp 10.0.147.1 10.0.147.100;
	
	# 指定客户端路由
  option routers 10.0.147.1;
	
  # pxe启动引导文件，放置在tftp的根目录下的pxelinux.0
  filename "pxelinux.0";  
	
	# 网络引导服务器的IP,也可以使用 next-server （TFTP Server的IP地址）
  server-name "10.0.147.100"; 
	#next-server  "10.0.147.100"; 
}

2）TFTP设置

[root@localhost ~]# vim /etc/xinetd.d/tftp
service tftp
{
        socket_type             = dgram
        protocol                = udp
        wait                    = yes
        user                    = root
        server                  = /usr/sbin/in.tftpd
				# 注意这个路径，我有变动，如果你想保持默认，请在以下出现"/tftpboot"的地方均做出修改
        server_args             = -s /tftpboot
				# 修改"yes"为"no"
        disable                 = no
        per_source              = 11
        cps                     = 100 2
        flags                   = IPv4
}

3）NFS设置
创建两个用来保存系统iso镜像提取文件的文件夹（我用两个系统做的实验，所以直接创建两个了） 

[root@localhost ~]# mkdir -p /systemiso/centos_x64_6.7
[root@localhost ~]# mkdir -p /systemiso/centos_x64_7
[root@localhost ~]# vim /etc/exports
/systemiso/centos_x64_6.7 *(ro,no_root_squash)
/systemiso/centos_x64_7 *(ro,no_root_squash)

4）挂载IOS文件

可以直接挂载到/systemiso/对应版本下
或者后期拷贝到systemiso对应版本文件夹下

[root@localhost ~]# mkdir /mnt/centos7
[root@localhost ~]# mount -t iso9660 -o loop  /tmp/CentOS-7-x86_64-DVD-1503-01.iso /mnt/centos7
[root@localhost ~]# cp -rf /mnt/centos7/* /systemiso/centos_x64_7

5）配置必要文件 

[root@localhost ~]# mkdir -p /tftpboot/pxelinux.cfg
[root@localhost ~]# mkdir  /tftpboot/{centos_x64_7,centos_x64_6.7}
# (仅展示Centos7的，6方法相同)
[root@localhost ~]# cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 /tftpboot/
[root@localhost ~]# cp /usr/share/syslinux/menu.c32  /tftpboot/
[root@localhost ~]# cp /mnt/centos7/isolinux/isolinux.cfg  /tftpboot/pxelinux.cfg/default
[root@localhost ~]# cp /mnt/centos7/images/pxeboot/{initrd.img,vmlinuz} /tftpboot/centos_x64_7/

6）编辑默认boot菜单（nfs、TFTP、vsftp、http方式） 

[root@localhost ~]# cat /tftpboot/pxelinux.cfg/default 
timeout 100
default menu.c32
 
menu title ########## PXE Boot Menu ##########
label 1
   menu label ^1) Install CentOS 6 - NFS
   kernel centos_x64_6.7/vmlinuz
   append initrd=centos_x64_6.7/initrd.img method=nfs:10.0.147.100:/systemiso/centos_x64_6.7
label 2
   menu label ^2) Install CentOS 7 - NFS
   kernel centos_x64_7/vmlinuz
   append initrd=centos_x64_7/initrd.img method=nfs:10.0.147.100:/systemiso/centos_x64_7

label 3
   # 比NFS方式慢
   menu label ^3) Install CentOS 7 - HTTP
	 # vmlinuz TFTP目录下的哦
   kernel centos_x64_7/vmlinuz
	 # 请自行搭建httpd服务，只要能访问就可以了，然后把iso内资源提取出来放到这个路径下（或者配置httpd.conf指向NFS路径：/systemiso/centos_x64_7 ）
   append initrd=centos_x64_7/initrd.img method=http://10.0.147.100/centos_x64_7
	 
label 4
   menu label ^4) Install CentOS 7 - vsFtpd
   kernel centos_x64_7/vmlinuz
	 # 这个ftp路径我就不多说了，只要你把iso提取的内部资源放到这个目录下就行（修改家目录位置都行的）
   append initrd=centos_x64_7/initrd.img method=ftp://user:passwd@10.0.147.100/centos_x64_7	 
	 
label 5
   menu label ^5) Boot from local drive
	 menu default
   localboot

pxelinux 搜索的文件的顺序是：
/tftpboot/pxelinux.cfg/ “MAC地址”
/tftpboot/pxelinux.cfg/ C0A801C3
/tftpboot/pxelinux.cfg/ C0A801C
/tftpboot/pxelinux.cfg/ C0A801
/tftpboot/pxelinux.cfg/ C0A80
/tftpboot/pxelinux.cfg/ C0A8
/tftpboot/pxelinux.cfg/ C0A
/tftpboot/pxelinux.cfg/ C0
/tftpboot/pxelinux.cfg/C
/tftpboot/pxelinux.cfg/default

7）启动服务

[root@localhost pxeboot]# service dhcpd restart
Starting dhcpd:                                            [  OK  ]
[root@localhost pxeboot]# service xinetd restart
Stopping xinetd:                                           [FAILED]
Starting xinetd:                                           [  OK  ]
[root@localhost pxeboot]# /etc/init.d/rpcbind restart
Stopping rpcbind:                                          [  OK  ]
Starting rpcbind:                                          [  OK  ]
[root@localhost pxeboot]# /etc/init.d/nfs restart
Shutting down NFS daemon:                                  [FAILED]
Shutting down NFS mountd:                                  [FAILED]
Shutting down NFS quotas:                                  [FAILED]
Starting NFS services:                                     [  OK  ]
Starting NFS quotas:                                       [  OK  ]
Starting NFS mountd:                                       [  OK  ]
Starting NFS daemon:                                       [  OK  ]
Starting RPC idmapd:                                       [  OK  ]
[root@localhost pxeboot]# chkconfig dhcpd on
[root@localhost pxeboot]# chkconfig xinetd on
[root@localhost pxeboot]# chkconfig rpcbind on
[root@localhost pxeboot]# chkconfig nfs on
# 我们暂时先关闭iptables(防火墙)
[root@localhost pxeboot]# service iptables  stop

8）测试打开效果如下
如果你是虚拟机安装的话，编辑虚拟机设置，在选项标签里有“引导选项”,将这个界面的强制进入bios设置下的“虚拟机下次引导时，强制进入BIOS设置屏幕（F）”勾选上
image

修改bios启动项 从”Network boot from VMware VMXNET3"，就是从网络安装
image

启动界面
image

其实还有一个界面，这个界面太快了，所以只能用文字代替了，如下：

pxelinux 搜索的文件的顺序是：
/tftpboot/pxelinux.cfg/ “MAC地址”
/tftpboot/pxelinux.cfg/ C0A801C3
/tftpboot/pxelinux.cfg/ C0A801C
/tftpboot/pxelinux.cfg/ C0A801
/tftpboot/pxelinux.cfg/ C0A80
/tftpboot/pxelinux.cfg/ C0A8
/tftpboot/pxelinux.cfg/ C0A
/tftpboot/pxelinux.cfg/ C0
/tftpboot/pxelinux.cfg/C
/tftpboot/pxelinux.cfg/default

进入PXE Boot Menu界面，这里面是我们设置的界面（我截图截的早，所以有些选项可能没加上）

image
其实到这里就已经可以结束了，BUT … 《kickstart无人值守自动安装配置》

参考资料

nfs配置 /etc/exports

Nfs服务器的配置，配置文件/etc/exports：
Exports文件中一些选项的含义:
选项 说明
Ro 该主机对该共享目录有只读权限
Rw 该主机对该共享目录有读写权限
Root_squash 客户机用root用户访问该共享文件夹时，将root用户映射成匿名用户
No_root_squash 客户机用root访问该共享文件夹时，不映射root用户
All_squash 客户机上的任何用户访问该共享目录时都映射成匿名用户
Anonuid 将客户机上的用户映射成指定的本地用户ID的用户
Anongid 将客户机上的用户映射成属于指定的本地用户组ID
Sync 资料同步写入到内存与硬盘中
Async 资料会先暂存于内存中，而非直接写入硬盘
Insecure 允许从这台机器过来的非授权访问
例
/ kinggoo (rw) com (rw,no_root_squash) 表示共享服务器上的根目录(/)只有kinggoo和com两台主机可以访问，且有读写权限；kinggoo主机用root用户身份访问时，将客户机的root用户映射成服务器上的匿名用户(root_squash,该参数为缺省参数)，相当于在服务器使用nobody用户访问目录；wang主机用root用户身份访问该共享目录时，不映射root用户(no_root_squash),即相当于在服务器上用root身份访问该目录
/root/share/ 10.0.147.111 (rw,insecure,sync,all_squash) 表示共享服务器上的/root/share/目录只有10.0.147.111主机可以访问，且有读写权限；此主机用任何身份访问时，将客户机的用户都映射成服务器上的匿名用户(all_squash),相当于在服务器上用nobody用户访问该目录（若客户机要在该共享目录上保存文件（即写操作），则服务器上的nobody用户对该目录必须有写的权限）
/home/kg/ *.kinggoo.com (rw,insecure,sync,all_squash) 表示共享/home/kg/目录，*.kinggoo.com域中所有的主机都可以访问该目录，且有读写权限
/home/share/ .kinggoo.com (ro,sync,all_squash,anonuid=student,anongid=math) 表示共享目录/home/share/，*.gdfs.edu.cn域中的所有主机都可以访问，但只有只读的权限，所有用户都映射成服务器上的uid为student、gid为math的用户
启动nfs后又修改了/etc/exports，不用重启该服务，使用exports命令即可：
Exports [-aruv]
-a 全部mount或umount文件/etc/exports中的内容
-r 重新mount文件/etc/exports中的共享内容
-u umount目录
-v 在export的时候，将详细的信息输出到屏幕上
例：
[root@localhost ~]#/usr/sbin/exportfs –rv 全部重新export一次
[root@localhost ~]#/usr/sbin/exportfs –au 全部卸载
Nfs客户端的配置：
若是临时使用可直接执行mount命令：mount servername(or IP)： 共享目录 本地挂载目录
若客户机启动就自动挂载服务器的共享目录，则需修改客户机上的/etc/fstab文件
/etc/fstab格式：（10.0.147.100:/share /mnt nfs defaults 0 2）
Fs_spec fs_file fs_type fs_options fs_dump fs_pass
Fs_spec:定义希望加载的文件系统所在的设备或远程文件系统，对于nfs则设为IP:/共享目录
Fs_file:本地挂载点
Fs_type:挂载类型
Fs_options:挂载参数
Fs_dump:该选项被“dump”命令使用来检查一个文件系统该以多快频率进行转储，若不需转储即为0
Fs_pass:该字段被fsck命令使用来决定在启动时需要被扫描的文件系统的顺序，根文件系统“/”对应该字段值为1,其他文件系统为2,若该文件系统无需在启动时被扫描则为0
安全提醒：确保网络安全，使用nfs时结合tcp_wrappers来限制使用范围（如只想192.168.5.123主机可挂载nfs服务器上的共享目录），另外还可结合iptables来加强安全性。
[root@localhost ~]#vi /etc/hosts.allow
Portmap:10.0.147.111:allow
[root@localhost ~]#vi /etc/hosts.deny
Portmap:ALL:deny
关机时若nfs server上有client联机时，先关掉portmap与nfs两个系统服务。若无法正确将此2项服务关掉，用netstat –utlp找出PID，然后用kill杀掉进程才关机
Nfsstat查看NFS的运行状态，调整NFS运行大有帮助
Rpcinfo查看rpc执行信息，用于检测rpc运行情况
挂载格式：mount –t nfs hostname(or IP):/directory /mount point
卸载：umount /本地挂载目录（本地client卸载方法，但用exports –au为server卸载）
showmount –e IP（查看NFS服务器上共享了那些目录，需要安装nfs-utils）
showmount –a IP（用于nfs server上，显示已经mount上本机NFS服务器的client（客户机））

兄弟片：《kickstart无人值守自动安装配置》
－　ＴＨＥ　ＥＮＤ　－
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原文地址：https://kinggoo.com/netinstall-os.htm
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