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PXE服务器的安装和配置

概述

PXE是Preboot Execution Environment的简称，个人一般用它来实现系统的网络引导安装。简要的说，PXE引导的过程是这样的：

  1. 机器从网卡引导（网卡要支持PXE启动）；
  2. 网卡的PXE固件代码使用BOOTP协议发送广播消息，期待本地网络有一台支持BOOTP的服务器响应，这通常是一台DHCP服务器。DHCP服务器除了回应IP地址、子网掩码等通常的网络参数外，还同时回应一个TFTP文件服务器地址；
  3. TFTP服务器上存放着引导所需的bootloader、内核等必要程序；
  4. 机器通过TFTP协议从TFTP服务器下载并执行这些引导程序；
  5. 后续步骤就与正常安装一样了。

当然，由于机器本地没有安装介质，后续还是要通过NFS/HTTP/FTP等服务器获得安装源文件，但这不属于PXE服务器的范畴，就不讲述了。

综上，搭建一个PXE服务器，包括三个部分的工作：

前两个都是标准的服务，但不同系统引导所需的文件是不相同的，各有各的特点。

本文先在slackware环境下搭建PXE服务器环境，之后介绍个人涉及的几个Linux发行版的引导程序文件，最后配置一个综合的PXE服务器。

slackware下的PXE服务器配置

下面的具体操作基于slackware64 13.37，详细的说明可参阅slackware官方文档README_PXE.TXT。

TFTP服务器

slackware下的tftp服务器通过inetd启动。编辑/etc/inetd.conf，修改tftp所在行： 

tftp  dgram   udp     wait    root    /usr/sbin/in.tftpd  in.tftpd -s /repo/ftp/tftpboot -r blksize

这里将服务器的文件目录设置为/repo/ftp/tftpboot，缺省是/tftpboot。

如果之前inetd服务没启用，则启用之： 

chmod a+x /etc/rc.d/rc.inetd
/etc/rc.d/rc.inetd start

引导文件

首先进入tftp服务器文件根目录： 

cd /repo/ftp/tftpboot

为了方便后续与其他Linux发行版的整合，这里不将文件直接放在根目录下，而是新建子目录： 

mkdir -p slackware/64-13.37
cd slackware/64-13.37

拷贝相关文件（假设安装源文件在~/ftp/slackware/slackware64-13.37/目录下）： 

mkdir pxelinux.cfg
cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 .
cp ~/ftp/slackware/slackware64-13.37/isolinux/message.txt .
cp ~/ftp/slackware/slackware64-13.37/isolinux/f2.txt .
cp ~/ftp/slackware/slackware64-13.37/isolinux/initrd.img .
cp ~/ftp/slackware/slackware64-13.37/usb-and-pxe-installers/pxelinux.cfg_default pxelinux.cfg/default
cp -a ~/ftp/slackware/slackware64-13.37/kernels .

DHCP服务器

编辑配置文件/etc/dhcpd.conf，下面是一个最简单的配置模式：

|h dhcpd.conf
# dhcpd.conf
#
# Configuration file for ISC dhcpd
#
# If this DHCP server is the official DHCP server for the local
# network, the authoritative directive should be uncommented.
authoritative;
ddns-update-style none;
 
# Allow bootp requests
allow bootp;
 
# Point to the TFTP server:
next-server 172.18.0.1;
 
# Default lease is 1 week (604800 sec.)
default-lease-time 604800;
# Max lease is 4 weeks (2419200 sec.)
max-lease-time 2419200;
 
subnet 172.18.0.0 netmask 255.255.255.0 {
    option domain-name "copyleft.net";
    option broadcast-address 172.18.0.255;
    option subnet-mask 255.255.255.0;
    option domain-name-servers 192.168.176.1;
    option routers 172.18.0.99;
    range dynamic-bootp 172.18.0.201 172.18.0.210;
    use-host-decl-names on;
    if substring (option vendor-class-identifier, 0, 9) = "PXEClient" {
      filename "/slackware/64-13.37/pxelinux.0";
    }
}

这里的几个关键配置分别是第11、14、30行。

新建启动脚本/etc/rc.d/rc.dhcpd：

bash |h rc.dhcpd
#!/bin/sh
#
# /etc/rc.d/rc.dhcpd
#      This shell script takes care of starting and stopping
#      the ISC DHCPD service
#
 
# Put the command line options here that you want to pass to dhcpd:
DHCPD_OPTIONS="-q eth0"
 
[ -x /usr/sbin/dhcpd ] || exit 0
 
[ -f /etc/dhcpd.conf ] || exit 0
 
start() {
      # Start daemons.
      echo -n "Starting dhcpd:  /usr/sbin/dhcpd $DHCPD_OPTIONS "
      /usr/sbin/dhcpd $DHCPD_OPTIONS
      echo
}
stop() {
      # Stop daemons.
      echo -n "Shutting down dhcpd: "
      killall -TERM dhcpd
      echo
}
status() {
  PIDS=$(pidof dhcpd)
  if [ "$PIDS" == "" ]; then
    echo "dhcpd is not running!"
  else
    echo "dhcpd is running at pid(s) ${PIDS}."
  fi
}
restart() {
      stop
      start
}
 
# See how we were called.
case "$1" in
  start)
        start
        ;;
  stop)
        stop
        ;;
  restart)
        stop
        start
        ;;
  status)
        status
        ;;
  *)
        echo "Usage: $0 {start|stop|status|restart}"
        ;;
esac
 
exit 0

其中的第9行指定dhcpd服务的网络接口。

最后，启动dhcpd服务，就可以测试PXE网络安装了： 

chmod +x /etc/rc.d/rc.dhcpd
touch /var/state/dhcp/dhcpd.leases
/etc/rc.d/rc.dhcpd start

几个Linux发行版的引导文件设置

CentOS 5

CentOS 5本身有一个工具Network Booting Services，可以自动配置引导文件。如果之前没有安装，可以执行如下命令安装： 

yum install system-config-netboot

运行： 

system-config-netboot

点击：Configure → Network Installation → Add，按照提示进行配置，完毕所有输出文件存放在/tftpboot/linux-install/目录下。生成的文件列表如下（这里以64位的CentOS 5.8为例）： 

./msgs
./msgs/rescue.msg
./msgs/boot.msg
./msgs/general.msg
./msgs/param.msg
./msgs/snake.msg
./msgs/expert.msg
./pxelinux.0
./CentOS_5_x86_64
./CentOS_5_x86_64/vmlinuz
./CentOS_5_x86_64/ks.cfg
./CentOS_5_x86_64/initrd.img
./pxelinux.cfg
./pxelinux.cfg/default
./pxelinux.cfg/pxeos.xml

同样的，我们将所有文件复制到特定目录下： 

cp -a /tftpboot/linux-install/* /repo/ftp/tftpboot/centos/5/x86_64/

要测试，只需修改dhcpd.conf的如下部分： 

    if substring (option vendor-class-identifier, 0, 9) = "PXEClient" {
      filename "/centos/5/x86_64/pxelinux.0";
    }

CentOS 6

之所以CentOS要分两个版本来说明，是因为在6版本中已经没有Network Booting Services了。不过没关系，在了解了引导文件的大概架构后，可以手工来实现。

这里以64位的CentOS 6.3为例，并假设安装源文件在~/ftp/centos/6/os/x86_64/目录下。同时需要事先安装syslinux软件包，如果未安装，则执行： 

yum install syslinux

拷贝相关文件： 

mkdir -p /repo/ftp/tftpboot/centos/6/x86_64
cd /repo/ftp/tftpboot/centos/6/x86_64/
cp /usr/share/syslinux/menu.c32 .
cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 .
mkdir CentOS_6_x86_64
cp ~/ftp/centos/6/os/x86_64/images/pxeboot/vmlinuz CentOS_6_x86_64/
cp ~/ftp/centos/6/os/x86_64/images/pxeboot/initrd.img CentOS_6_x86_64/
mkdir pxelinux.cfg

接下来新建文件pxelinux.cfg/default：

pxelinux.cfg/default
timeout 100
default menu.c32
 
menu title ########## PXE Boot Menu ##########
label 1
   menu label ^1) Install CentOS 6 x86_64
   kernel CentOS_6_x86_64/vmlinuz
   append initrd=CentOS_6_x86_64/initrd.img
 
label 2
   menu label ^2) Boot from local drive
   localboot

这是一个最简单的配置模式。

修改dhcpd.conf的如下部分，以便测试： 

    if substring (option vendor-class-identifier, 0, 9) = "PXEClient" {
      filename "/centos/6/x86_64/pxelinux.0";
    }

Debian 6

这里以64位的Debian 6（squeeze）为例，相关文件官方已经打包做好，直接下载就行了，所在位置：debian-mirror-site/dists/squeeze/main/installer-amd64/current/images/netboot/netboot.tar.gz。

解开netboot.tar.gz文件： 

mkdir -p /repo/ftp/tftpboot/debian/6/amd64
cd /repo/ftp/tftpboot/debian/6/amd64/
tar xzvf netboot.tar.gz

修改dhcpd.conf的如下部分，以便测试： 

    if substring (option vendor-class-identifier, 0, 9) = "PXEClient" {
      filename "/debian/6/amd64/pxelinux.0";
    }

Ubuntu 12.04

Ubuntu和Debian的方法是一样的。这里以64位的Ubuntu 12.04为例，下载位置：ubuntu-mirror-site/dists/precise/main/installer-amd64/current/images/netboot/netboot.tar.gz。

解开netboot.tar.gz文件： 

mkdir -p /repo/ftp/tftpboot/ubuntu/12.04/amd64
cd /repo/ftp/tftpboot/ubuntu/12.04/amd64/
tar xzvf netboot.tar.gz

修改dhcpd.conf的如下部分，以便测试： 

    if substring (option vendor-class-identifier, 0, 9) = "PXEClient" {
      filename "/ubuntu/12.04/amd64/pxelinux.0";
    }

整合PXE服务器

经过上述操作，很自然就会想到，何不做一个综合各个Linux发行版的PXE服务器呢？而不用每次手工修改dhcp配置文件，想装哪个系统就装哪个。好吧，接下来就做。

上面的实现中，Debian和Ubuntu的形式是多层次菜单驱动的。经过短暂对Debian架构的了解，决定基于Debian来构建。架构不算太复杂，就不过多说明了，下面直接列出具体操作。

pxelinu.0

复制Debian的pxelinu.0： 

cd /repo/ftp/tftpboot/
cp debian/6/amd64/pxelinux.0 .

pxelinux.cfg/default

建立pxelinux.cfg目录： 

mkdir pxelinux.cfg

参照Debian在pxelinux.cfg目录下新建default文件：

pxelinux.cfg/default
include config/menu.cfg
default config/vesamenu.c32
prompt 0
timeout 0

config目录

建立config目录，后续操作在config目录下进行： 

mkdir config
cd config/

splash.png和vesamenu.c32

复制Debian的splash.png和vesamenu.c32： 

cp ../debian/6/amd64/debian-installer/amd64/boot-screens/splash.png .
cp ../debian/6/amd64/debian-installer/amd64/boot-screens/vesamenu.c32 .

stdmenu.cfg

复制Debian的stdmenu.cfg并做相应修改： 

cp ../debian/6/amd64/debian-installer/amd64/boot-screens/stdmenu.cfg .

这里只修改了文件路径： 

diff stdmenu.cfg ../debian/6/amd64/debian-installer/amd64/boot-screens/stdmenu.cfg
1c1
< menu background config/splash.png
---
> menu background debian-installer/amd64/boot-screens/splash.png

参照Debian新建menu.cfg文件：

config/menu.cfg
menu hshift 15
menu width 49
 
menu title Installer boot menu
include config/stdmenu.cfg
 
menu begin slackware64-13.37
	menu title Slackware64-13.37
	label mainmenu
		menu label ^Back..
		menu exit
	include config/slackware64-13.37.cfg
menu end
 
menu begin centos64-5
	menu title CentOS/x86_64 5
	label mainmenu
		menu label ^Back..
		menu exit
	include config/centos64-5.cfg
menu end
 
menu begin centos64-6
	menu title CentOS/x86_64 6
	label mainmenu
		menu label ^Back..
		menu exit
	include config/centos64-6.cfg
menu end
 
menu begin debian64-6
	menu title Debian/amd64 6
	label mainmenu
		menu label ^Back..
		menu exit
	include config/debian64-6.cfg
menu end
 
menu begin ubuntu64-12.04
	menu title Ubuntu/amd64 12.04
	label mainmenu
		menu label ^Back..
		menu exit
	include config/ubuntu64-12.04.cfg
menu end

每个发行版占用一个菜单项，对应一个单独的配置文件，文件里的每个安装选项又对应一个子菜单项。

下面是各个发行版配置文件的具体内容，除了基本的安装选项外，也融合了Expert、Rescue等选项，方便使用。

slackware配置文件

config/slackware64-13.37.cfg
default huge.s
label huge.s
	menu label ^huge.s
	menu default
	kernel slackware/64-13.37/kernels/huge.s/bzImage
	append initrd=slackware/64-13.37/initrd.img load_ramdisk=1 prompt_ramdisk=0 rw printk.time=0 SLACK_KERNEL=huge.s
label speakup.s
	menu label ^speakup.s
	kernel slackware/64-13.37/kernels/huge.s/bzImage
	append initrd=slackware/64-13.37/initrd.img load_ramdisk=1 prompt_ramdisk=0 rw printk.time=0 SLACK_KERNEL=huge.s
label memtest
	menu label ^memset
	kernel slackware/64-13.37/kernels/memtest/memtest

CentOS 5配置文件

config/centos64-5.cfg
default install
label install
	menu label ^Install
	menu default
	kernel centos/5/x86_64/CentOS_5_x86_64/vmlinuz
	append initrd=centos/5/x86_64/CentOS_5_x86_64/initrd.img
label expert
	menu label ^Install (Expert mode)
	kernel centos/5/x86_64/CentOS_5_x86_64/vmlinuz
	append initrd=centos/5/x86_64/CentOS_5_x86_64/initrd.img expert
label rescue
	menu label ^Rescue mode
	kernel centos/5/x86_64/CentOS_5_x86_64/vmlinuz
	append initrd=centos/5/x86_64/CentOS_5_x86_64/initrd.img rescue

CentOS 6配置文件

config/centos64-6.cfg
default install
label install
	menu label ^Install
	menu default
	kernel centos/6/x86_64/CentOS_6_x86_64/vmlinuz
	append initrd=centos/6/x86_64/CentOS_6_x86_64/initrd.img
label basic
	menu label ^Install (basic video)
	kernel centos/6/x86_64/CentOS_6_x86_64/vmlinuz
	append initrd=centos/6/x86_64/CentOS_6_x86_64/initrd.img xdriver=vesa nomodeset
label rescue
	menu label ^Rescue mode
	kernel centos/6/x86_64/CentOS_6_x86_64/vmlinuz
	append initrd=centos/6/x86_64/CentOS_6_x86_64/initrd.img rescue

Debian 6配置文件

config/debian64-6.cfg
default install
label install
	menu label ^Install
	menu default
	kernel debian/6/amd64/debian-installer/amd64/linux
	append vga=788 initrd=debian/6/amd64/debian-installer/amd64/initrd.gz -- quiet
label expert
	menu label ^Expert install
	kernel debian/6/amd64/debian-installer/amd64/linux
	append priority=low vga=788 initrd=debian/6/amd64/debian-installer/amd64/initrd.gz --
label rescue
	menu label ^Rescue mode
	kernel debian/6/amd64/debian-installer/amd64/linux
	append vga=788 initrd=debian/6/amd64/debian-installer/amd64/initrd.gz rescue/enable=true -- quiet
label auto
	menu label ^Automated install
	kernel debian/5.0/amd64/debian-installer/amd64/linux
	append auto=true priority=critical vga=788 initrd=debian/6/amd64/debian-installer/amd64/initrd.gz -- quiet

Ubuntu 12.04配置文件

config/ubuntu64-12.04.cfg
default install
label install
	menu label ^Install
	menu default
	kernel ubuntu/12.04/amd64/ubuntu-installer/amd64/linux
	append vga=788 initrd=ubuntu/12.04/amd64/ubuntu-installer/amd64/initrd.gz -- quiet
label cli
	menu label ^Command-line install
	kernel ubuntu/12.04/amd64/ubuntu-installer/amd64/linux
	append tasks=standard pkgsel/language-pack-patterns= pkgsel/install-language-support=false vga=788 initrd=ubuntu/12.04/amd64/ubuntu-installer/amd64/initrd.gz -- quiet
label expert
	menu label ^Expert install
	kernel ubuntu/12.04/amd64/ubuntu-installer/amd64/linux
	append priority=low vga=788 initrd=ubuntu/12.04/amd64/ubuntu-installer/amd64/initrd.gz --
label cli-expert
	menu label Command-^line expert install
	kernel ubuntu/12.04/amd64/ubuntu-installer/amd64/linux
	append tasks=standard pkgsel/language-pack-patterns= pkgsel/install-language-support=false priority=low vga=788 initrd=ubuntu/12.04/amd64/ubuntu-installer/amd64/initrd.gz --
label rescue
	menu label ^Rescue mode
	kernel ubuntu/12.04/amd64/ubuntu-installer/amd64/linux
	append vga=788 initrd=ubuntu/12.04/amd64/ubuntu-installer/amd64/initrd.gz rescue/enable=true -- quiet

dhcpd.conf

最后，修改dhcpd.conf的如下部分： 

    if substring (option vendor-class-identifier, 0, 9) = "PXEClient" {
      filename "/pxelinux.0";
    }

配置完毕。

效果图

这是一个运行效果的截图：

这里偷懒直接使用了Debian的背景图，你可以根据自己喜好更换，感谢Debian团队的贡献！


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CentOS 6下PXE服务器配置的几点事项

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