Kickstart+NFS+DHCP+TFTP+PXElinux实现CentOS的网络自动安装

Linux Kickstart无人值守安装

一、基本原理

PXE(Pre-boot Execution Environment)是由Intel设计的协议，它可以使计算机通过网络启动。协议分为client和server两端，PXE client在网卡的ROM中，当计算机引导时，BIOS把PXE client调入内存执行，并显示出命令菜单，经用户选择后，PXE client将放置在远端的操作系统通过网络下载到本地运行。

既然是通过网络传输，就需要IP地址；也就是说在其启动过程中，客户端请求服务器分配IP地址，之后PXE Client使用TFTP Client 通过TFTP（Trivial File Transfer Protocol）协议下载启动安装程序所需的文件。

简单地说PXE网络安装，客户机通过支持PXE的网卡向网络中发送请求DHCP信息的广播请求IP地址等信息，DHCP服务器给客户端提供IP地址和其它信息（TFTP服务器、启动文件等），之后请求并下载安装需要的文件。在这个过程中需要一台服务器来提供启动文件、安装文件、以及安装过程中的自动应答文件等。下面介绍了Linux中自动安装系统的详细工作过程：

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。

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。

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、配置过程
配置PXE安装，要进行如下步骤：

① 配置DHCP，用于给客户端提供IP地址及其它信息

② 配置TFTP服务器，用于提供客户端PXE引导所必须的文件

③ 配置NFS服务器，用于存放安装树

④ 配置Kickstart，用于自动应答安装

⑤ 使用PXE功能引导客户机

1、DHCP的安装与配置

在PXE引导安装过程中，PXE客户端通过DHCP获取PXE服务器地址，PXE引导文件名称；然后客户机在使用TFTP协议从TFTP服务器下载引导文件并执行，从而启动计算机安装程序。引导文件执行后，接着下载安装程序启动安装。RedHat Linux使用了ISC的dhcpd软件，完成它的安装与配置。

1）安装DHCP软件包

[root@qiuri Server]# yum install dhcp

2）配置DHCP

安装完成后，复制DHCPD配置文件模版替换原配置文件/etc/dhcpd.conf。 #####centos 6.0 的配置文件为/etc/dhcp/dhcpd.conf

[root@qiuri Server]# cp /usr/share/doc/dhcp-3.0.5/dhcpd.conf.sample /etc/dhcpd.conf(centos 6.0 为/etc/dhcp/dhcpd.conf)

接下来我们需要配置相关信息。为了满足我们的安装需求，假设PXE服务器、DHCP服务器、TFTP服务器全部安装在一台为192.168.0.253的计算机上。我们需要进行如下操作：

（1）修改 /etc/dhcpd.conf 文件，指定 IP 地址等信息。

（2）在 /etc/dhcpd.conf 中增加 tftp-server 需要推送给客户端的启动文件（bootstrap）：filename "pxelinux.0"；因为 tftp 的默认目录是 /tftpboot，所以文件的绝对路径就是： /tftpboot/pxelinux.0"；当然也可以指定为其它的路径。

另外需要指定 next-server 参数，告诉客户端在获取到 pxelinux.0 文件之后去哪里获取其余的启动文件： next-server 192.168.0.253;

最终的配置文件结果如下所示：

[root@qiuri Server]# vi /etc/dhcpd.conf

ddns-update-style interim;

ignore client-updates;

allow booting;

allow bootp;

subnet 192.168.0.0 netmask 255.255.255.0 {

option routers 192.168.0.1;

option subnet-mask 255.255.255.0;

option domain-name "domain.org";

option domain-name-servers 192.168.0.1;

option time-offset -18000; # Eastern Standard Time

range dynamic-bootp 192.168.0.246 192.168.0.252;

default-lease-time 21600;

max-lease-time 43200;

next-server 192.168.0.253; #TFTPServer的IP

filename "/pxelinux.0"; #pxelinux loader文件位置

}

配置完成后，重启DHCP服务，并将它设为开机自启动。
[root@qiuri Server]# /etc/init.d/dhcpd start

启动 dhcpd： [确定]

[root@qiuri Server]# chkconfig --level 35 dhcpd on

2、安装配置TFTP服务器

在PXE安装过程中，客户机在使用TFTP协议从TFTP服务器下载引导文件并执行。我们主要通过配置TFTP服务器和PXE的引导配置完成这个过程。

1）安装配置TFTP服务器

首先，安装TFTP服务器软件包

yum -y install tftp-server tftp

修改配置文档。vi /etc/xinetd.d/tftp

# default: off

# description: The tftp server serves files using the trivial file transfer

# protocol. The tftp protocol is often used to boot diskless

# workstations, download configuration files to network-aware printers,

# and to start the installation process for some operating systems.

service tftp

{

socket_type = dgram

protocol = udp

wait = yes

user = root

server = /usr/sbin/in.tftpd

server_args = -s /tftpboot

disable = no

per_source = 11

cps = 100 2

flags = IPv4

}

从这里看出，默认选择/tftpboot为TFTP服务器的根目录位置，配置完成后重启xinetd服务，使TFTP服务器生效。

[root@qiuri Server]# /etc/init.d/xinetd restart

将xinetd设置为开机自动启动：chkconfig xinetd on

3.配置NFS[/b][/b]

[align=left]mount -t iso9660 /dev/cdrom /media/CentOS[/align]
[align=left]mkdir /tftpboot[/align]

[align=left]echo "/tftpboot *(ro,sync)" >> /etc/exports [/align]
[align=left]echo "/media/CentOS *(ro,sync)" >> /etc/exports #此二步设置共享的目录[/align]
[align=left]exportfs -a #使配置生效[/align]
[align=left]/etc/init.d/portmap start &&/etc/init.d/nfs start #重启服务[/align]
[align=left]chkconfig nfs on[/align]
[align=left]showmount –e localhost #看查共享的目录[/align]
Export list for localhost:
/tftpboot *
/media/CentOS *
4.配置pxe[/b]所需要的文件[/b]

mkdir /tftpboot/pxelinux.cfg

[align=left]cp /usr/lib/syslinux/pxelinux.0 /tftpboot/[/align]
[align=left]cp /media/CentOS/isolinux/vmlinuz /tftpboot/[/align]
[align=left]cp /media/CentOS/isolinux/initrd.img /tftpboot/[/align]
[align=left]cp /media/CentOS/isolinux/isolinux.cfg /tftpboot/pxelinux.cfg/default[/align]
[align=left][/align]

[align=left]cp /media/CentOS/isolinux/*.msg /tftpboot/[/align]
修改：/tftpboot/pxelinux.cfg/default内容为：

default autoinstall

prompt 1

timeout 60

display boot.msg

F1 boot.msg

F2 options.msg

F3 general.msg

F4 param.msg

F5 rescue.msg

label linux

kernel vmlinuz

append initrd=initrd.img

label text

kernel vmlinuz

append initrd=initrd.img text

append -

label autoinstall

kernel vmlinuz

append ks=http://192.168.0.253/pdhk/ks.cfg initrd=initrd.img

label ks241

kernel vmlinuz

append ks=nfs:192.168.0.253:/tftpboot/ks241.cfg initrd=initrd.img

label ks242

kernel vmlinuz

append ks=nfs:192.168.0.253:/tftpboot/ks242.cfg initrd=initrd.img

label ks243

kernel vmlinuz

append ks=http://192.168.0.253/pdhk/ks243.cfg initrd=initrd.img

由于多个客户端可以从一个PXE服务器引导，PXE引导映像使用了一个复杂的配置文件搜索方式来查找针对客户机的配置文件。如果客户机的网卡的MAC地址为'88:99:AA:BB:CC:DD'，对应的IP地址为192.168.1.195，那么客户机首先尝试以MAC地址为文件名匹配的配置文件，如果不存在就以IP地址来查找。根据上述环境针对这台主机要查找的以一个配置文件就是 /tftpboot/pxelinux.cfg/01-88-99-aa-bb-cc-dd。如果该文件不存在，就会根据IP地址来查找配置文件了，这个算法更复杂些，PXE映像查找会根据IP地址16进制命名的客户机配置文件。例如：192.168.1.195对应的16进制的形式为C0A801C3。（可以通过syslinux软件包提供的gethostip命令将10进制的IP转换为16进制）如果C0A801C3文件不存在，就尝试查找C0A801C文件，如果C0A801C也不存在，那么就尝试C0A801文件，依次类推，直到查找C文件，如果C也不存在的话，那么最后尝试default文件。
总体来说，pxelinux 搜索的文件的顺序是,注意MAC地址前面多一个01-：

/tftpboot/pxelinux.cfg/01-88-99-aa-bb-cc-dd

/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

对于一台需要支持很多安装机器的安装服务器来说，将配置写在与IP地址对应的文件里很不灵活。把所有配置都集中在default文件中是个不错的主意，可以减轻配置文件维护负担。(by deven:如果我们只定义一个ks.cfg和一个default文件，当我们安装100台服务器,hostname就会完全一样，这样后期管理就很麻烦，解决方案如下，deven比较喜欢方案1,因为方案2要每台服务器都要接上显示器，然后选择配置文档：

方案1.按照mac地址建立100个配置文件，然后每个配置文件里面ks指向单独的ks+ip.cfg文件，例如01-88-99-aa-bb-cc-dd配置中ks=nfs:192.168.0.253:/tftpboot/ks242.cfg，然后 ks242.cfg[/b] 中设置ip，hostname

network --device eth0 --bootproto static --ip 192.168.0.242 --netmask 255.255.255.0 --gateway 192.168.0.1 --nameserver 202.96.128.86,202.96.128.166 --hostname ks242

方案2.

（1）在default中添加多点自定义标签。

kernel vmlinuz

append ks=http://192.168.0.253/pdhk/ks.cfg initrd=initrd.img

label ks241

kernel vmlinuz

append ks=nfs:192.168.0.253:/tftpboot/ks241.cfg initrd=initrd.img

label ks242

kernel vmlinuz

append ks=nfs:192.168.0.253:/tftpboot/ks242.cfg initrd=initrd.img

label ks243

kernel vmlinuz

append ks=http://192.168.0.253/pdhk/ks243.cfg initrd=initrd.img

（2）编辑boot启动界面，加入自定义安装项（红色字体）。

[root@PXE /]# vi /tftpboot/boot.msg

^L

^Xsplash.lss

- To install or upgrade in graphical mode, press the ^O0b<ENTER>^O07 key.

- To install or upgrade in text mode, type: ^O0blinux text <ENTER>^O07.

- To install second mode, type: ks241 <ENTER>

- To install second mode, type: ks242 <ENTER>

- To install second mode, type: ks243 <ENTER>

- Use the function keys listed below for more information.

^O0f[F1-Main] [F2-Options] [F3-General] [F4-Kernel] [F5-Rescue]^O07

然后启动的时候输入ks242就会自动安装了
4、配置Kickstart安装

我们可以通过多种方法生成Kickstart配置文件，无论使用哪种方法无非就是创建一个应答文件，当你安装好一台Red Hat Linux机器，Red Hat Linux 安装程序都会创建一个 kickstart 配置文件，记录你的真实安装配置。如果你希望实现和某系统类似的安装，可以基于该系统的kickstart配置文件来生成你自己的kickstart配置文件。 该文件位于/root/anaconda-ks.cfg。我们直接copy过来修改一下ip，hostname就行了。

5、配置客户端PXE引导安装

最后设置客户端BIOS选择从网卡启动。具体方法因BIOS版本不同而异。

下图是普通pc开启pxe功能设置





6.高级应用：

kickstart本身提供了一些对系统的基本调整和设置，例如设置root密码，设置时区等等。但是它不能做某些更细致的调整，比如通过chkconfig禁止某些服务，建立特定的目录等等。因此，我们需要使用pre-和postinstall脚本来完成这些任务。很明显的，从名字就可以看出这两种脚本执行的时机，pre-在安装进行之前执行，而post脚本则在整个安装过程完成以后执行。preinstall和postinstall脚本都在ks文件的末尾定义。

preinstall脚本用 %pre指示开头，脚本使用的语法和RPM spec文件中的类似。在安装之前这个阶段，preinstall脚本只能做一些基本的操作，比如查找一些文件或者挂载NFS共享等等。

postintall脚本则更有潜力，postinstall脚本用 %post指示开头。当OS安装已经完成以后，postinstall脚本默认是在新安装好的系统上执行，新安装好的系统这个时候处于chroot环境，根目录其实是在/mnt/sysimage下。

可以使用%post –nochroot 来执行一些非chroot环境下的命令。比如在chroot环境下，你是无法访问光驱中的安装光盘的，因为光盘挂载在/tmp/cdrom，它是处于non-chroot环境下的。

一般来说postinstall脚本以 #!/bin/sh这样的自定义shell作为第一行，然后下边就是普通的shell脚本了。这样基本上你想做什么都可以了。以下是一个简单的ks.cfg配置文档：

# Kickstart file automatically generated by anaconda.

install

nfs --server=192.168.0.253 --dir=/media/CentOS

lang zh_CN.UTF-8

keyboard us

network --device eth0 --bootproto static --ip 192.168.0.241 --netmask 255.255.255.0 --gateway 192.168.0.1 --nameserver 202.96.128.86,202.96.128.166 --hostname ks241

rootpw *****

firewall --enabled --port=22:tcp

authconfig --enableshadow --enablemd5

selinux --enforcing

timezone --utc Asia/Shanghai

bootloader --location=mbr --driveorder=sda

# 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 --linux

clearpart --all --initlabel

part /boot --fstype ext3 --size=100 --asprimary

part / --fstype ext3 --size=2000

part swap --size=2096

part /abc --fstype ext3 --size=100 --grow

%packages

@admin-tools

@base

@chinese-support

@core

@development-libs

@development-tools

@server-cfg

@system-tools

@text-internet

keyutils

kexec-tools

trousers

fipscheck

device-mapper-multipath

imake

audit

sysstat

-system-config-httpd

-system-config-nfs

-system-config-samba

%post

#!/bin/sh

#配置时间同步

echo "/usr/sbin/ntpdate cn.pool.ntp.org" >> /etc/cron.daily/ntpdate

chmod +x /etc/cron.daily/ntpdate

%end

参考网站：http://ipseek.blog.51cto.com/1041109/851051

http://5ydycm.blog.51cto.com/115934/344097

http://fedoraproject.org/wiki/Anaconda/Kickstart#Chapter_5._Post-installation_Script

http://songxj.blog.51cto.com/620981/139255/

http://ipseek.blog.51cto.com/1041109/851051