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一、PXE原理与概念

1.PXE的概述

PXE（预启动执行环境）是由Inter公司开发的网络引导技术，工作在Client/Server模式，允许客户机通过网络从远程服务器下载引导镜像，并加载安装文件或者这个操作系统

pxe严格来说并不是一种安装方式，而是一种引导的方式
进行PXE安装的必要条件是要安装的计算机中包含一个PXE支持的网卡（NIC），即网卡中必须要有PXE Client。PXE协议使计算机可以通过网络启动。

PXE协议分为Client端和server端
PXE client在网卡ROM(存储器)中，当计算机进行开机引导时，BIOS把PXE Clinet 调入内存执行，由PXE client 将放置在PXE server 中的 文件通过网络下载到本地运行。

运行PXE协议需要设置DHCP服务和TFTP服务
DHCP服务用来给 PXE clinet 分配一个ip地址，由于是给PXE client分配IP地址，所以在配置DHCP服务时需要增加相应的PXE设置。
在PXE client的ROM中，已存在了TFTP client ，PXE client通过TFTP协议到TFTP Server上下载所需的文件。

2.PXE的优点

规模化： 同时装配多台服务器
自动化： 安装系统、配置各种服务
远程实现： 不需要光盘、U盘等安装介质

3.搭建PXE的前提条件

1.客户机的网卡需要支持PXE协议（集成BOOTROM芯片），且主板支持网络引导。
目前绝大多数服务器和大多数的PC 都能够提供此支持，只需要在BIOS设置中允许从Net work 或LAN（局域网） 启动即可。
2.网络中有一台DHCP服务器以便为客户机自动分配、指定引导文件位置。
3.服务器通过TFTP（简单文件传输协议），提供引导镜像文件的下载。

二、KickSrart概述

KickStart是一种无人职守安装方式
KickStart的工作原理：
通过记录典型的安装过程中所需人工干预写的各种参数，并生成一个名为ks.cfg的文件；在其后的安装过程中（不只局限于生成KickStart安装文件的机器）当出现要求填写参数的情况时，安装成俗会首先去查找KickStart生成的文件，当找到合适的参数时，就采用找到的参数，当没有找到合适的参数时，才需要安装者手工干预。
这样，如果KickStart文件涵盖了安装过程中出现的所有需要填写的参数时，安装者完全可以只告诉安装程序从何处取ks.cfg文件，然后去忙自己的事情。等安装完毕，安装程序会根据ks.cfg中设置的重启选项来重启系统，并结束安装。

三、PXE服务的构建过程

PXE服务器和客户机的工作过程
1.PXE客户机发出DHCP请求，向DHCP服务器申请IP地址。
2.DHCP服务器响应PXE客户机的请求，自动从IP地址池中分配一个IP地址给PXE客户机，并且告知客户机：TFTP服务器的IP地址和PXE引导程序文件pxelinux.0,默认在TFTP共享目录/var/lib/tftpboot/下
3.PXE客户机向TFTP服务器发起获取pxelinux.0引导程序文件的请求
4.TFTP服务器响应PXE客户机的请求，将其共享的pxelinux.0文件传输给PXE客户机
5.PXE客户机通过网络来启动到系统安装主界面
6.PXE客户机向文件共享服务器发起获取centos或windows系统安装文件的请求
7.vsftp文件共享服务响应PXE客户机的请求，将共享的系统安装文件传输给PXE客户机
8.PXE客户机进入到安装提示向导界面，用户需手动完成系统安装的操作

四、配置PXE服务

所需要的安装包
vsftpd //用来放置安装镜像，通过ftp访问镜像安装
dhcp.x86_64 12:4.2.5-7pd-3.0.2-27.el7.x86_64.r9.el7.centos //用来给客户机分配ip
syslinux-4.05-15.el7.x86_64.rpm //用来提供pxe的引导程序
tftp-server.x86_64 0:5.2-22.el7.rpm //用来提供引导镜像文件的下载
xinetd.x86_64 2:2.3.15-14.el7 //用来托管tftp
system-config-kickstart.noarch 0:2.9.7-1.el7.rpm //用来无人值守安装

环境准备
一台作为PXE服务器，一台作为裸金属客户机（没有操作系统的机器），绑定的同一块网络适配器网关，裸金属客户机vmnet1网卡，取消勾选dhcp配置，关闭selinux和防火墙。

1 主机服务器地址：192.168.28.10 主机名：yzq

2 一台主机配置双网卡
一个作用为可联网，进行下载服务（网络配置NAT：192.168.28.10）
一个vmnet1作用为dhcp（192.168.100.100）

3 dhcp部署

  • tftp-server 服务器通过 TFTP（简单文件传输协议）提供引导镜像文件的下载（默认共享目
    录/var/lib/tftpboot）。
  • syslinux //用来提供pxe的引导程序
  • xinetd //用来托管tftp
  • vsftpd //用来放置安装镜像，通过ftp获取镜像安装文件
  • kickstart //用来无人值守安装 （定义模板-应答文件 白屏点点点定义安装向导中选择的模板）

1.添加一张新的网卡

1.添加一张网卡，网卡类型选择VMnet1（仅主机模式）
在这里插入图片描述
2.查看虚拟网络编辑器
取消勾选，不使用DHCP
在这里插入图片描述
3.复制配置信息到ifcfg-ens36

[root@yzq network-scripts]# cp -p ifcfg-ens33 ifcfg-ens36
cp：是否覆盖"ifcfg-ens36"？ y

4.修改ifcfg-ens36的配置
如何修改之前的DHCP文章中有介绍，这里就不详细介绍了，修改如下

[root@yzq network-scripts]# vim ifcfg-ens36

在这里插入图片描述

[root@yzq dhcp]# ifconfig 
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.28.10  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.28.255
        inet6 fe80::c5af:9d75:a8f6:7c70  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:0c:29:51:82:5c  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 8299  bytes 9019648 (8.6 MiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 4415  bytes 416768 (407.0 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

ens36: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.100.100  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.100.255

此时ens36已有IP192.168.100.100

2.配置DHCP服务

1.安装DHCP服务

[root@yzq network-scripts]# yum install -y dhcp

2.复制模板

[root@yzq dhcp]# cat dhcpd.conf 
#
# DHCP Server Configuration file.
#   see /usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf.example
#   see dhcpd.conf(5) man page
[root@yzq dhcp]# cp -fp /usr/share/doc/dhcp*/dhcpd.conf.example ./dhcpd.conf 
cp：是否覆盖"./dhcpd.conf"？ y
[root@yzq dhcp]# ls 
dhclient.d             dhcpd6.conf  scripts
dhclient-exit-hooks.d  dhcpd.conf
[root@yzq dhcp]# cat dhcpd.conf

在这里插入图片描述
3.编辑DHCP配置文件
在这里插入图片描述
4.开启DHCP服务
开启dhcp服务，并开启开机自启

[root@yzq dhcp]# systemctl start dhcpd
[root@yzq dhcp]# systemctl enable dhcpd
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/dhcpd.service to /usr/lib/systemd/system/dhcpd.service.

3.配置TFTP服务

**TFTP（简单文件传输协议）**是一个基于UDP协议实现的用于在客户机和服务器之间进行简单文件传输的协议，适合于小文件传输的应用场合。
TFTP服务默认由xinetd服务进行管理，使用UDP 端口69
xinetd是新一代的网络守护进程服务程序，又叫超级服务器，常用来管理多种轻量级Internet服务。
TFTP和FTP的区别就是他没有交互式，并且不进行身份验证
1.安装tftp-server和xinetd服务

[root@yzq dhcp]# yum install -y tftp-server xinetd

2.更改配置文件，disable设置成no（开启TFTP服务）
vim /etc/xinetd.d/tftp
tftp被xinet所托管，xinetd默认没有安装，配置文件

service tftp
{
socket_type = dgram
protocol = udp
wait = yes //wait no表示客户机可以多台一起连接，yes表示客户机只能一台一台连接，表示是否开启多线程一起工作，否则要等待
user = root
server = /usr/sbin/in.tftpd
server_args = -s /var/lib/tftpboot //指定TFTP根目录（引导文件的存储路径） -c允许上传
disable = no //修改 disable no表示开启TFTP服务
per_source = 11 //通过限制一个主机的最大连接数，从而防止某个主机独占某个服务,这里每个IP地址的连接数是11个
cps = 100 2 //表示服务器最多启动100个连接，如果达到这个数目将停止启动新服务2秒。在此期间不接受任何请求
flags = IPv4

[root@yzq dhcp]# cd /etc/xinetd.d/
[root@yzq xinetd.d]# ls
chargen-dgram   daytime-stream  echo-dgram     tftp
chargen-stream  discard-dgram   echo-stream    time-dgram
daytime-dgram   discard-stream  tcpmux-server  time-stream
[root@yzq xinetd.d]# vim tftp

在这里插入图片描述
xinetd即extended internet daemon，xinetd是新一代的网络守护进程服务程序，又叫超级Internet服务器。经常用来管理多种轻量级Internet服务。xinetd提供类似于inetd+tcp_wrapper的功能，但是更加强大和安全

用于 PXE 网络安装的 Linux 内核、驱动文件可以从 CentOS 7 系统光盘/镜像获得， 分别为 vmlinuz 和 initrd.img，位于光盘目录 images/pxeboot 下。找到这两个文件并将其复制到 tftp 服务的根目录下

vmlinuz是可引导的、压缩的内核。“vm”代表“Virtual Memory”。Linux 支持虚拟内存，不像老的操作系统比如DOS有640KB内存的限制。Linux能够使用硬盘空间作为虚拟内存，因此得名“vm”。vmlinuz是可执行的Linux内核，它位于/boot/vmlinuz，它一般是一个软链接。

initrd是“initial ramdisk”的简写（系统初始化文件）。
initrd一般被用来临时的引导硬件到实际内核vmlinuz能够接管并继续引导的状态。initrd.img主要是用于加载ext4等文件系统及scsi设备的驱动。比如，使用的是scsi硬盘，而内核vmlinuz中并没有这个scsi硬件的驱 动，那么在装入scsi模块之前，内核不能加载根文件系统，但scsi模块存储在根文件系统的/lib/modules下。为了解决这个问题，可以引导一个能够读实际内核的initrd内核并用initrd修正scsi引导问题。

3.挂载镜像，将初始化镜像文件和内核文件复制到TFTP根目录下
mount /dev/cdrom /mnt
cd /mnt/images/pxeboot/
#内核文件 内核初始化镜像文件 /var/lib/tftpboot/ 站点
cp initrd.img vmlinuz /var/lib/tftpboot/
4.启动TFTP服务和xinetd
4.启动TFTP服务和xinetd

[root@yzq tftpboot]# systemctl start xinetd.service 
[root@yzq tftpboot]# systemctl enable xinetd.service 
[root@yzq tftpboot]# systemctl start tftp
[root@yzq tftpboot]# systemctl enable tftp

以上就是为了将镜像中的内核文件+系统的初始化文件 丢到tftp的默认共享的目录中，以便后续pxe-client来下载

4.准备PXE引导镜像文件pxelinux.0

pxelinux.0是个二进制文件，主要作用相当于一个系统安装步骤的指引，引导客户端如何安装系统
yum provides /pxelinux.0 //查找这个文件是由哪个软件包安装的，当不是一个路径和一个软件包时用/
yum -y install syslinux
rpm -ql syslinux | grep pxelinux #查找pxe引导程序的位置
cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 /var/lib/tftpboot/ #拷贝到tftp的根目录下，系统引导文件
注，只有安装了 system-config-kickstart 软件包，才会有/usr/share/syslinux/目录及目录中的文件

initrd.img pxelinux.0 vmlinuz
初始化文件 引导文件 内核文件

MBR引导——》 grub2菜单——》内核初始化——》init初始化

1.查找pxelinux.0文件是由哪个软件包安装的
在这里插入图片描述
2.安装syslinux服务

[root@yzq tftpboot]# yum install -y syslinux

3.查找pxelinux.0文件的路径

[root@yzq tftpboot]# rpm -ql syslinux | grep pxelinux
/usr/share/doc/syslinux-4.05/pxelinux.txt
/usr/share/syslinux/gpxelinux.0
/usr/share/syslinux/gpxelinuxk.0
/usr/share/syslinux/pxelinux.0

在这里插入图片描述
4.复制pxelinux.0文件到tftp根目录下
拷贝到tftp的根目录下，系统引导文件

[root@yzq tftpboot]# cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 /var/lib/tftpboot/[root@yzq tftpboot]# ls
initrd.img  pxelinux.0  vmlinuz

initrd.img 初始化文件
pxelinux.0 引导文件
vmlinuz 内核文件
MBR引导——》 grub2菜单——》内核初始化——》init初始化

5.配置启动菜单文件

启动菜单用来指导客户机的引导过程，包括如何调用内核，如何加载驱动。默认的启动菜单文件为 default，应放置在 tftp 根目录的 pxelinux.cfg 子目录下，典型的启动菜单配置可参考以下操作自动或手动建立。
至于为什么要是/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default文件，因为是由pxelinux.0这个文件决定好的

1.pxelinux.cfg是没有的，需要手动创建，它是一个目录而非文件，虽然是以.cfg结尾

[root@yzq pxelinux.cfg]# mkdir /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default

2.手工配置defaule菜单文件
default auto //指定默认入口名称 ，对应下面的label auto
prompt 1 //设置是否等待用户选择，1 表示等待用户控制，0表示不等待用户控制，安装时会出现boot:如果按回车表示选择auto模式

label auto //默认的图形安装
kernel vmlinuz
append initrd=initrd.img method=ftp://192.168.100.100/centos7 //method必须指定网络路径

label linux text //文本安装模式，出现boot：时输入linux text
kernel vmlinuz
append text initrd=initrd.img method=ftp://192.168.100.100/centos7

label linux rescue //救援模式，出现boot：时输入linux rescue
kernel vmlinuz
append rescue initrd=initrd.img method=ftp://192.168.100.100/centos7

[root@yzq pxelinux.cfg]# vim default

在这里插入图片描述

6.安装FTP服务，准备centos7安装源

yum -y install vsftpd
mount /dev/cdrom /mnt
mkdir /var/ftp/centos7
cp -rf /mnt/* /var/ftp/centos7 #将镜像复制其中
systemctl start vsftpd

ftp 服务的安装包为 vsftpd，前面的tftp服务主要用于传输一些小文件，比如引导文件、引导内核文件，使用ftp传输一些重要文件，因为ftp传输时加密的，tftp是明文传输，不够安全。

1.安装vsftpd服务

[root@yzq pxelinux.cfg]# yum install -y vsftpd

2.创建centos7目录，将镜像文件复制到centos7目录中
创建镜像系统目录
复制镜像系统到共享目录

[root@yzq pxelinux.cfg]# mkdir /var/ftp/centos7
[root@yzq pxelinux.cfg]# cp -rf /mnt/* /var/ftp/centos7

3.启动vsftpd服务

[root@yzq pxelinux.cfg]# systemctl start vsftpd

7.实现Kickstart无人值守安装

1.安装system-config-kickstart工具

[root@yzq ftp]# yum install -y system-config-kickstart

2.虚拟机打开应用程序中的系统工具，点击kickstart开始配置
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
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在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
保存位置
在这里插入图片描述
3.保存好之后，可以在/var/ftp下找到ks.cfg文件，然后查看文件内容

[root@yzq ftp]# cd /var/ftp/
[root@yzq ftp]# ls
centos7  ks.cfg  pub

4.将anaconda-ks.cfg文件中的一段复制到ks.cfg的最后
在本地用户的家目录下有一个文件anaconda-ks.cfg 文件，这个文件中存在许多需要开机安装的软件包，需要将他们复制到前面新创建的ks.cfg文件中

当客户机每次以PXE方式引导时，将自动下载ks.cfg应答配置文件，然后根据其中的设置安装centos系统，无需手工干预。

[root@yzq ftp]# cd ~
[root@yzq ~]# ls -a
.                .bashrc    .ICEauthority         .xauth1ovAsN  图片
..               .cache     initial-setup-ks.cfg  .xauth6bxcKS  文档
anaconda-ks.cfg  .config    .lesshst              .Xauthority   下载
.bash_history    .cshrc     .local                公共          音乐
.bash_logout     .dbus      .tcshrc               模板          桌面
.bash_profile    .esd_auth  .viminfo              视频
[root@yzq ~]# cat anaconda-ks.cfg

在这里插入图片描述
5.添加 ks 引导参数至引导菜单文件default

[root@yzq ~]# vim /var/ftp/ks.cfg

将上面需要复制的在这里插入图片描述
内容复制到文件下

8.验证

1.创建一台虚拟机
注意：内存要给到2G以上，网卡类型选择VMnet1，不要给镜像文件
2.然后重启虚拟机
虚拟机会自动完成安装
用户控制，将default中的文件1改为0无须回车确认
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

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