通过PXE网络安装CentOS7操作系统

PXE

PXE概念

PXE(Pre-boot Execution Environment，预启动执行环境)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。

严格来说，PXE 并不是一种安装方式，而是一种引导方式。进行 PXE 安装的必要条件是在要安装的计算机中必须包含一个 PXE 支持的网卡（NIC），即网卡中必须要有 PXE Client。PXE 协议可以使计算机通过网络启动。此协议分为 Client端和 Server 端，而PXE Client则在网卡的 ROM 中。当计算机引导时，BIOS 把 PXE Client 调入内存中执行，然后由 PXE Client 将放置在远端的文件通过网络下载到本地运行。运行 PXE 协议需要设置 DHCP 服务器和 TFTP 服务器。DHCP 服务器会给 PXE Client（将要安装系统的主机）分配一个 IP 地址，由于是给 PXE Client 分配 IP 地址，所以在配置 DHCP 服务器时需要增加相应的 PXE 设置。此外，在 PXE Client 的 ROM 中，已经存在了 TFTP Client，那么它就可以通过 TFTP 协议到 TFTP Server 上下载所需的文件了。

PXE装机步骤

PXE工作流程如图：

PXE装机步骤

PXE+Kickstart安装过程如下图：

PXE加Kickstart

PXE装机步骤如下：

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。
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。
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。
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。
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。这里有个问题，在第2步和第5步初始化2次网络了，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。因此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，但IP地址在DHCP的租期内是一样的。
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。

设备信息

软件名称	所在设备IP	版本	网卡名称	网卡IP
待安装服务器(PXE)	-	-	-	-
DHCP	10.13.17.9	4.2.5	eth1	192.168.20.1
TFTP	10.13.17.9	5.2-13
FTP	10.13.17.9	3.0.2
syslinux	10.13.17.9	4.05

关闭防火墙

sed -i "s/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g" /etc/selinux/config

systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service

# 查询selinux状态
sestatus
# 查询防火墙状态
systemctl status firewalld

DHCP服务器

概念

DHCP是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作，主要有两个用途：给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址，给用户或者内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。

DHCP Client

DHCP客户端，通过DHCP协议请求IP地址的客户端。DHCP客户端是接口级的概念，如果一个主机有多个以太接口，则该主机上的每个接口都可以配置成一个DHCP 客户端。交换机上每个Vlan接口也可以配置成一个DHCP客户端。
DHCP Server

DHCP 服务端，负责为DHCP客户端提供IP地址，并且负责管理分配的IP地址。
DHCP Relay

DHCP中继器，DHCP客户端跨网段申请IP地址的时候，实现DHCP报文的转发功能。
DHCP Security

DHCP安全特性，实现合法用户IP地址表的管理功能
DHCP Snooping

DHCP监听，记录通过二层设备申请到IP地址的用户信息

工作原理

dhcp工作原理

安装操作

yum install -y dhcp

cat >> /etc/dhcp/dhcpd.conf <<EOF
ddns-update-style interim;
ignore client-updates;
allow booting;
allow bootp;
next-server 192.168.20.1;

subnet 192.168.20.0 netmask 255.255.254.0 {
        option subnet-mask              255.255.254.0;
        option broadcast-address        192.168.20.255;
        option time-offset              -18000; # Eastern Standard Time
        range dynamic-bootp 192.168.20.2 192.168.20.253;
        default-lease-time 2100;
        max-lease-time 4320;
        #next-server 192.168.20.1;
        filename "pxelinux.0";
}
EOF

systemctl start dhcpd.service

TFTP服务器

yum install -y tftp-server

systemctl start tftp.socket
systemctl start tftp.service

s -anulpe | grep tftp
<<'COMMENT'
UNCONN     0      0           :::69                      :::*                   users:(("in.tftpd",pid=21745,fd=0),("systemd",pid=1,fd=25)) ino:66263 sk:ffff881fedbd84c0 v6only:0 <->
COMMENT

# 将 "disable=yes" 改为 "disable=no"
cat /etc/xinetd.d/tftp
<<'COMMENT'
service tftp
{
        socket_type             = dgram
        protocol                = udp
        wait                    = yes
        user                    = root
        server                  = /usr/sbin/in.tftpd
        server_args             = -u root -c -s /tftpboot
        disable                 = no
        per_source              = 11
        cps                     = 100 2
        flags                   = IPv4
}
COMMENT

FTP服务器

yum install -y vsftpd

systemctl start vsftpd.service

启动文件准备

PXE文件准备

yum -y install syslinux

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

# 将光盘镜像isolinux下的所有文件拷贝到指定目录，主要是vmlinuz和initrd.img两个文件
mkdir -p /var/lib/tftpboot/img7_4
cp -rf /media/cdrom/isolinux/* /var/lib/tftpboot/img7_4

mv /var/lib/tftpboot/isolinux.cfg /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default

# 添加启动引导项
<<'COMMENT'
label centos_7_4
  menu label ^Install CentOS 7.4
  menu default
  kernel img7_4/vmlinuz
  append initrd=img7_4/initrd.img inst.stage2=ftp://192.168.20.1/CentOS_7_4 inst.repo=ftp://192.168.20.1/CentOS_7_4 inst.ks=ftp://192.168.20.1/CentOS_7_4/ks.cfg ksdevice=link modprobe.blacklist=nouveau quiet
COMMENT

FTP文件准备

cd /var/ftp/
mkdir CentOS_7_4
cd CentOS_7_4

# 将系统镜像文件拷贝到该目录下
ls -al
<<'COMMENT'
total 15556
drwxrwxrwx 13 root root     4096 Jul 11 11:47 .
drwxr-xr-x  6 root root       85 Jul 11 11:08 ..
-rwxrwxrwx  1 root root       14 Apr 16 19:32 CentOS_BuildTag
-rwxrwxrwx  1 root root    28935 Jul  6 16:49 comps.xml
-rwxrwxrwx  1 root root       29 Apr 16 19:29 .discinfo
drwxrwxrwx  3 root root       33 Jul 10 17:44 EFI
-rwxrwxrwx  1 root root      227 Apr 16 19:32 EULA
-rwxrwxrwx  1 root root    18009 Apr 16 19:32 GPL
drwxrwxrwx  3 root root       54 Jul 10 17:44 images
drwxrwxrwx  2 root root     4096 Jul 10 18:02 isolinux
-rwxrwxrwx  1 root root     3824 Jul 11 11:05 ks.cfg
drwxrwxrwx  2 root root       41 Jul 10 17:45 LiveOS
drwxrwxrwx  2 root root    32768 Jul 10 17:45 Packages
drwxrwxrwx  2 root root     4096 Jul 10 17:45 repodata
-rwxrwxrwx  1 root root     1690 Apr 16 19:32 RPM-GPG-KEY-CentOS-7
-rwxrwxrwx  1 root root     1690 Apr 16 19:32 RPM-GPG-KEY-CentOS-Testing-7
-rwxrwxrwx  1 root root        0 Apr 16 19:32 sed
-rwxrwxrwx  1 root root     2883 Apr 16 19:32 TRANS.TBL
-rwxrwxrwx  1 root root      354 Apr 16 19:29 .treeinfo
COMMENT

# 注意一下repodata目录下的文件
ls -la repodata/
<<'COMMENT'
total 2612
drwxrwxrwx  2 root root   4096 Jul 12 17:45 .
drwxrwxrwx 13 root root   4096 Jul 15 11:47 ..
-rwxrwxrwx  1 root root  15127 Jul  6 16:15 125a166f3195a09a1824403679ww66e6bcc20940a92e9895ac0cb993197dab86b-other.xml.gz
-rwxrwxrwx  1 root root   5068 Jul  6 16:15 80579b0e19d98f33b666963e4fb06af4562d2f38b3bcfbd2af0caabf317c6fe-comps.xml.gz
-rwxrwxrwx  1 root root  45140 Jul  6 16:15 a067cf956f9b2bd09fdfe02ce0578deec696e6b78de72f1c186e96df060-primary.sqlite.bz2
-rwxrwxrwx  1 root root  12847 Jul  6 16:15 a9f728217f653e3f6510d89w2f858c6e77ca52023e9b7d3f785f5802e3320dc14-primary.xml.gz
-rwxrwxrwx  1 root root  17701 Jul  6 16:15 b536f9a8bceea6ec9b9a91904110339983be301c5d14f273bb1862027fb-filelists.sqlite.bz2
-rwxrwxrwx  1 root root  36927 Jul  6 16:15 bb7452sdfc66d1a578f81c666710c01b041f0f517436315a43946c7d694-filelists.xml.gz
-rwxrwxrwx  1 root root  24755 Jul  6 16:15 d3733c069090648234a32741c3a1379f057b6fbaa0d71ae17d1119dddd1d72f2de-other.sqlite.bz2
-rwxrwxrwx  1 root root  28935 Jul  6 16:15 e857be947736d076f6717ab8854bdac225xxd3ac596a3618a90bdfbc5cb8dae18-comps.xml
-rwxrwxrwx  1 root root   3700 Jul  6 16:15 repomd.xml
COMMENT

FTP文件的ks.cfg文件

#platform=x86, AMD64, or Intel EM64T
#version=DEVEL
# Install OS instead of upgrade
install
# Keyboard layouts
keyboard --vckeymap=us --xlayouts='us'
# Root password
rootpw --iscrypted $1$Jg7P7.19/$T.dd/wOkddT/
# (Required) Wrapper around the authconfig command CCE-14063-2 (row 80)
authconfig --enableshadow --passalgo=sha512
# System language
lang en_US.UTF-8
# Firewall configuration
firewall --disabled
# System authorization information
auth  --useshadow  --passalgo=sha512
# Use Web installation
url --url=ftp://192.168.20.1/CentOS_7_4/
# Use text mode install
text
# Run the Setup Agent on first boot
firstboot --enable
ignoredisk --only-use=sda
# SELinux configuration
selinux --disabled
# Do not configure the X Window System
skipx

# Reboot after installation
reboot --eject
# System timezone
timezone Asia/Shanghai --isUtc
# System bootloader configuration
bootloader --location=mbr --driveorder=sda --append=""
# Clear the Master Boot Record
zerombr
# Partition clearing information
clearpart --all --initlabel


%packages
@^minimal
@core
@chenjianrpm

%end

echo "                                                                 " >> /etc/motd
echo " ▄████▄   ██░ ██ ▓█████ ███▄    █  ▄▄▄██▀▀▀██▓▄▄▄      ███▄    █ " >> /etc/motd
echo "▒██▀ ▀█  ▓██░ ██▒▓█   ▀ ██ ▀█   █    ▒██  ▓██▒████▄    ██ ▀█   █ " >> /etc/motd
echo "▒▓█    ▄ ▒██▀▀██░▒███  ▓██  ▀█ ██▒   ░██  ▒██▒██  ▀█▄ ▓██  ▀█ ██▒" >> /etc/motd
echo "▒▓▓▄ ▄██▒░▓█ ░██ ▒▓█  ▄▓██▒  ▐▌██▒▓██▄██▓ ░██░██▄▄▄▄██▓██▒  ▐▌██▒" >> /etc/motd
echo "▒ ▓███▀ ░░▓█▒░██▓░▒████▒██░   ▓██░ ▓███▒  ░██░▓█   ▓██▒██░   ▓██░" >> /etc/motd
echo "░ ░▒ ▒  ░ ▒ ░░▒░▒░░ ▒░ ░ ▒░   ▒ ▒  ▒▓▒▒░  ░▓  ▒▒   ▓▒█░ ▒░   ▒ ▒ " >> /etc/motd
echo "  ░  ▒    ▒ ░▒░ ░ ░ ░  ░ ░░   ░ ▒░ ▒ ░▒░   ▒ ░ ▒   ▒▒ ░ ░░   ░ ▒░" >> /etc/motd
echo "░         ░  ░░ ░   ░     ░   ░ ░  ░ ░ ░   ▒ ░ ░   ▒     ░   ░ ░ " >> /etc/motd
echo "░ ░       ░  ░  ░   ░  ░        ░  ░   ░   ░       ░  ░        ░ " >> /etc/motd
echo "░                                                                " >> /etc/motd
echo "                                                                 " >> /etc/motd
echo "                 blog: https://o-my-chenjian.com                 " >> /etc/motd
echo "                 gmail: [email protected]                 " >> /etc/motd

# 尝试次数：5  最少不同字符：3 最小密码长度：10  最少大写字母：1 最少小写字母：3 最少数字：3 密码字典：/usr/share/cracklib/pw_dict
sed -i 's/pam_cracklib\.so$/password  requisite pam_cracklib.so retry=5  difok=3 minlen=10 ucredit=-1 lcredit=-3 dcredit=-3/g' /etc/pam.d/system-auth
chage -d 0 root

%post --log=/mnt/sysimage/root/ks-post.log

%end

%post --nochroot --log=/mnt/sysimage/root/ks-post-nochroot.log

wget ftp://192.168.20.1/CentOS_7_4/chenjian/* -r -nd -c -P /mnt/sysimage/root/chenjian
wget ftp://192.168.20.1/CentOS_7_4/o-my-chenjian -c -P /mnt/sysimage/root/o-my-chenjian

%addon com_RedHat_kdump --disable --reserve-mb='auto'

%end

注意内容：

安装模式改为Web安装，即url
拷贝文件的方式，从cp模式转为wget模式
- 星号*: 代表文件夹内部所有文件，是下载文件夹所需
- 参数r: 代表下载文件夹
- 参数c: 代表使用断点续传
- 参数nd: 代表递归下载时不创建一层一层的目录，把所有的文件下载到当前目录
- 参数P: 代表目标下载文件夹路径

开机安装操作

待安装的服务器，需BIOS支持PXE安装；
待安装服务器的网线连到DHCP服务器上，或共连一个交换机;
开机，F11进入Boot管理(不同品牌设备快捷键不同)，选择PXE引导项；
等待安装结束，自动重启完。

解压文件包

在使用wget从 ftp上下载文件包的时候，发现一个问题：会丢失一些目录结构较深的文件。对于这个问题的解决方案，采用下载解压包，在本地解压。同样带来了一个问题，如歌解压更快，同时不丢失文件。

linux下使用cpu并发解压缩来加快速度

pigz是支持并行的gzip,默认用当前逻辑cpu个数来并发压缩，无法检测个数的话，则并发8个线程。

安装pigz

yum install -y pigz

压缩

starttime=`date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S'`

tar --use-compress-program=pigz -cvpf package.tgz -C /root/package .

endtime=`date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S'`
start_seconds=$(date --date="$starttime" +%s);
end_seconds=$(date --date="$endtime" +%s);
echo "本次运行时间： "$((end_seconds-start_seconds))"s"

解压

starttime=`date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S'`

mkdir -p /home/chenjian/package
tar --use-compress-program=pigz -xvpf package.tgz -C /home/chenjian/package

endtime=`date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S'`
start_seconds=$(date --date="$starttime" +%s);
end_seconds=$(date --date="$endtime" +%s);
echo "本次运行时间： "$((end_seconds-start_seconds))"s"

可选进程数的解压方式

pigz -dc -p 28 package.tgz | tar -xC  /home/chenjian/package

# -p 是指进程数，可通过以下命令查看
cat /proc/cpuinfo |grep "processor" | wc -l

参考博文

本作品由陈健采用知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际许可协议进行许可。

Install CentOS7 By Using PXE

PXE

PXE概念

PXE装机步骤

设备信息

关闭防火墙

DHCP服务器

概念

工作原理

安装操作

TFTP服务器

FTP服务器

启动文件准备

PXE文件准备

FTP文件准备

FTP文件的ks.cfg文件

开机安装操作

解压文件包

linux下使用cpu并发解压缩来加快速度

安装pigz

压缩

解压

参考博文

SEARCH

CATALOG

FEATURED TAGS

FRIENDS