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[Linux] PXE

news 2025/6/30 13:49:10

目录

PXE 介绍

工作原理

第一步：请求IP地址（跟 DHCP 服务器打招呼）

第二步：找启动器（向 TFTP 服务器请求启动文件）

第三步：找菜单（请求配置文件 pxelinux.cfg）

第四步：请求 Linux 内核和 initrd.img

第五步：开始加载内核，准备安装系统

第六步：请求系统安装源（向文件服务器要资源）

实验环境

部署DHCP服务器

客户端测试

部署TFTP服务器

部署服务端

部署菜单文件

部署文件服务器

部署服务端

测试

部署应答文件

客户端测试

PXE 介绍

当我们需要大批量安装系统时，就需要PXE技术来实现自动化安装系统这一需求。

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

  • 由Intel公司开发

  • C/S(Client/Server)网络模式

  • PXE通过网络引|导和安装Windows,linux等多种操作系统。

工作原理

第一步：请求IP地址（跟 DHCP 服务器打招呼）

  • PXE 客户端刚开机，不知道自己是谁、在哪儿，就先向 DHCP 服务器请求 IP 地址。

  • DHCP 服务器回复你：“你是 10.1.8.110，还有，启动程序在 TFTP 服务器的 pxelinux.0 文件里。”

客户端状态变化： 客户端拥有了 IP 地址，并知道了 TFTP 服务器的地址和要下载的启动文件位置。

第二步：找启动器（向 TFTP 服务器请求启动文件）

  • 客户端拿到地址后，去找 TFTP 服务器拿 pxelinux.0 启动文件。

  • TFTP 服务器先问客户端：“我有个 pxelinux.0 文件，它这么大，你愿意接收吗？”

  • 客户端说 OK，TFTP 就把这个文件发给你。

  • 客户端加载并执行这个 pxelinux.0 文件，它就像是开机引导器。

客户端状态变化： 客户端获得了启动器 pxelinux.0，并准备执行它。这相当于加载了一个“系统引导程序”。

第三步：找菜单（请求配置文件 pxelinux.cfg）

  • 启动器接下来会说：“我得知道接下来做什么。”

  • 它就去找 TFTP 要一个配置文件（pxelinux.cfg），里面写着要加载哪个系统内核、用哪些参数。

  • TFTP 把这个配置文件发回，客户端按照它的指示继续行动。

客户端状态变化： 客户端拿到了启动菜单和指令，知道了接下来要加载的 Linux 内核文件、参数等内容。

第四步：请求 Linux 内核和 initrd.img

  • 客户端根据配置，继续向 TFTP 要两个文件：

  • vmlinuz（Linux 内核）

  • initrd.img（驱动程序）

  • TFTP 服务器一个个发回这些文件。

客户端状态变化： 客户端拥有了最基本的内核和驱动程序，已经具备启动 Linux 系统的基础条件。

第五步：开始加载内核，准备安装系统

  • 客户端现在已经有了内核和基础系统环境，它会：

  • 启动内核

  • 挂载 initrd.img

  • 准备读取系统安装配置

客户端状态变化： 客户端已经进入 Linux 环境（内存中运行），准备开始自动化安装流程。

第六步：请求系统安装源（向文件服务器要资源）

  • 客户端通过配置文件，去文件服务器请求自动安装的应答文件。

  • 然后再请求系统安装源（比如镜像里的系统文件）。

  • 文件服务器把这些都发回去，系统开始安装。

客户端状态变化： 客户端正式进入系统安装阶段，开始写入硬盘，完成后即可作为完整系统启动

实验环境

所有环境都部署在server节点

部署DHCP服务器

#安装
dnf install -y dhcp-server
#配置DHCP服务器
cat > /etc/dhcp/dhcpd.conf <<'EOF'
subnet 10.1.8.0 netmask 255.255.255.0 {range 10.1.8.110 10.1.8.200;option domain-name-servers 10.1.8.2;option routers 10.1.8.2;default-lease-time 600;max-lease-time 7200;next-server 10.1.8.10;filename "pxelinux.0";
}
EOF###############  详解  #######################################
range 10.1.8.110 10.1.8.200;            
# IP地址分配范围，客户端请求 IP 时，会从这个范围内分配，比如 10.1.8.110
option domain-name-servers 10.1.8.2;     
# DNS服务器地址。告诉客户端 DNS 服务器地址为 10.1.8.2，便于解析主机名
option routers 10.1.8.2;                 # 默认网关，客户端通过这个网关上网
default-lease-time 600;                  # 默认租约时间(秒)，也就是ip的使用有效期
max-lease-time 7200;                     # 最大租约时间(秒)
next-server 10.1.8.10;                   
# TFTP服务器地址(PXE关键)，客户端将来去这里拿文件
filename "pxelinux.0";                   
# PXE引导文件名(PXE关键)，客户端去 TFTP 服务器上请求的第一个文件，就是 启动器 pxelinux.0
############################################################启用并启动服务
systemctl enable dhcpd --now

客户端测试

client端将硬盘改为SATA，选择BIOS，取消光盘启动，关闭网络DHCP

启动client虚拟机，即可从网络启动

此时客户端能从 DHCP 拿到 IP 并知道去哪下载启动文件

部署TFTP服务器

TFTP是一个传输文件的简单协议，基于UDP协议而实现，端口号为69，默认共享数据路径：/var/lib/tftpboot。

TFTP协议是为进行小文件传输设计的。因此它不具备通常的FTP的许多功能，它只能从文件服务器上获得或写入文件，不能列出目录，不进行认证，它传输8位数据。

使用场景：

  • 提供不复杂、开销不大的文件传输服务。

  • 提供操作系统网络引导服务。

部署服务端

#安装软件包----TFTP 用于传输 PXE 引导所需的初始文件
dnf install -y tftp-server
#启用并启动对应服务
systemctl enable tftp.service --now
#安装syslinux，提供pxelinux.0文件
dnf install -y syslinux
#准备引导文件----复制 PXE 引导程序 (pxelinux.0) 到 TFTP 根目录
cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 /var/lib/tftpboot/

重启客户端

此时客户端完成了pxelinux.0的下载，正从本地内存中执行这个程序，准备加载后续的引导菜单和内核配置。

这说明它已经运行了 pxelinux.0

部署菜单文件

#创建目录用于挂载安装镜像
mkdir -p /var/www/html/dvd

#挂载系统镜像到/var/www/html/dvd
mount /dev/sr0 /var/www/html/dvd
df /dev/sr0
mount | grep sr0


#部署引导文件
#先查看
ls /var/www/html/dvd/isolinux/引导文件说明：
vmlinuz，内核
initrd.img，驱动程序
vesamenu.c32，图形模块
splash.png，背景图片#复制文件----从tftpboot获取引导文件
cp /var/www/html/dvd/isolinux/* /var/lib/tftpboot/

重启客户端查看状态（现在缺PXE引导）

#部署网络引导菜单
mkdir /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg
#将 ISO 的引导配置转换为 PXE 默认配置
cp /var/lib/tftpboot/isolinux.cfg /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default#修改网络引导菜单文件（只添加两处PXE）
vim /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default
#在11行处添加PXE
#在62行处添加PXE

修改完后强制保存，重启即可显示这个界面：

客户端加载启动器后能看到图形菜单，进入内核启动流程

部署文件服务器

使用httpd实现

部署服务端

#安装
dnf install -y httpd
#准备测试页面
echo hihihi > /var/www/html/index.html
#启用服务
systemctl enable httpd.service --now

测试

部署应答文件

#platform=x86, AMD64, 或 Intel EM64T
#version=DEVEL
# Install OS instead of upgrade
install
# Keyboard layouts
keyboard 'us'
# Root password
rootpw --iscrypted $1$yXvOeQqO$dk8Ms2JsWaatjNSSzJcdI.
# System language
lang en_US
# System authorization information
auth  --useshadow  --passalgo=sha512
# Use text mode install
text
firstboot --disable
# SELinux configuration
selinux --disabled# Firewall configuration
firewall --enabled --http --service=http,https
# Network information
network --bootproto=static --device=ens160 --ip=10.1.8.100  --netmask=255.255.255.0 --gateway=10.1.8.2 --nameserver=223.5.5.5
# Reboot after installation
reboot
# System timezone
timezone Asia/Shanghai
# Use network installation
url --url="http://10.1.8.10/dvd"
# System bootloader configuration
bootloader --location=mbr
# Clear the Master Boot Record
zerombr
# Partition clearing information
clearpart --all --initlabel
# Disk partitioning information
part /boot --fstype="xfs" --size=1024
part swap --fstype="swap" --size=2048
part / --fstype="xfs" --grow --size=1%post --interpreter=/bin/bash
dnf install -y httpd
systemctl enable httpd
echo Hello World > /var/www/html/index.html
echo "
This is a web server.
Be careful." >> /etc/issue
echo webapp.laoma.cloud > /etc/hostname
%end%packages
@^minimal-environment
%end

将此代码写到/var/www/html/ks.cfg中（没有需要自己创建）

客户端测试

重启客户端，选择安装，经过漫长的安装过程后，显示如下登录界面：

输入用户名：root，密码：redhat

web页面访问测试

http://www.lryc.cn/news/577000.html

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