PXE+Kickstart无人值守安装RedHat

简介

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什么是PXE

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的工作过程

1. PXE Client 从自己的PXE网卡启动，向本网络中的DHCP服务器索取IP；
2. DHCP 服务器返回分配给客户机的IP 以及PXE文件的放置位置(该文件一般是放在一台TFTP服务器上) ；
3. PXE Client 向本网络中的TFTP服务器索取pxelinux.0 文件；
4. PXE Client 取得pxelinux.0 文件后之执行该文件；
5. 根据pxelinux.0 的执行结果，通过TFTP服务器加载内核和文件系统 ；
6. 进入安装画面, 此时可以通过选择HTTP、FTP、NFS 方式之一进行安装；

详细工作流程，请参考下面这幅图：

什么是Kickstart

Kickstart是一种无人值守的安装方式。它的工作原理是在安装过程中记录典型的需要人工干预填写的各种参数，并生成一个名为ks.cfg的文件。如果在安装过程中（不只局限于生成Kickstart安装文件的机器）出现要填写参数的情况，安装程序首先会去查找Kickstart生成的文件，如果找到合适的参数，就采用所找到的参数；如果没有找到合适的参数，便需要安装者手工干预了。所以，如果Kickstart文件涵盖了安装过程中可能出现的所有需要填写的参数，那么安装者完全可以只告诉安装程序从何处取ks.cfg文件，然后就去忙自己的事情。等安装完毕，安装程序会根据ks.cfg中的设置重启系统，并结束安装。

PXE+Kickstart 无人值守安装操作系统完整过程如下：

系统环境

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实验环境：VMware Workstation Pro 12
系统平台：RedHat Enterprise Linux 6.5 (最小化安装)
网络模式：NAT模式（共享主机的IP地址）
DHCP / TFTP IP：192.168.220.139
HTTP / FTP / NFS IP：192.168.220.139
防火墙已关闭/iptables: Firewall is not running.
SELINUX=disabled

准备工作

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生成ks.cfg 文件需要system-config-kickstart 工具，而此工具依赖于X Windows，所以我们需要安装X Windows 和Desktop 并重启系统，操作如下：

yum groupinstall "X Window System" "Desktop" "Desktop Platform" "chinese-support" "fonts" -y
reboot

配置HTTP安装方式

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说明
系统的安装方式可以选择HTTP、FTP、 NFS，我们这里介绍HTTP方式的安装。

安装并配置HTTP

yum install httpd –y

开启服务并设置开机启动

/etc/init.d/httpd start
chkconfig httpd on

加载ISO镜像

在虚拟机中设置加载ISO镜像

将iso文件挂载至/mnt/cdrom

mkdir /mnt/cdrom
mount /dev/cdrom /mnt/cdrom

复制光盘全部内容至HTTP的根目录/var/www/html下

cp -a /mnt/cdrom /var/www/html/
umount /mnt/cdrom
rm -rf /mnt/cdrom

至此HTTP部分配置完毕。

配置TFTP

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安装tftp-server

yum install xinetd tftp-server -y

配置tftp服务

将/etc/xinetd.d/tftp中的disable选项设为no

cp -a /etc/xinetd.d/tftp /etc/xinetd.d/tftp.bak
cat > /etc/xinetd.d/tftp << EOF
# 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 /var/lib/tftpboot
        disable                 = no
        per_source              = 11
        cps                     = 100 2
        flags                   = IPv4
}
EOF

启动tftp服务

说明
因为tftp服务是挂在超级进程xinetd下的，所以通过启动xinetd来启动tftp服务

/etc/init.d/xinetd restart

设置xinetd开机启动

chkconfig xinetd on

配置支持PXE的启动程序

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安装syslinux

yum install syslinux -y

说明
syslinux是一个功能强大的引导加载程序，而且兼容各种介质。更加确切地说：SYSLINUX是一个小型的Linux操作系统，它的目的是简化首次安装Linux的时间，并建立修护或其它特殊用途的启动盘。

复制pxelinux.0文件至/var/lib/tftpboot/文件夹中

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

复制iso镜像中的/image/pxeboot/initrd.img和vmlinux至/var/lib/tftpboot/文件夹中

cp /var/www/html/cdrom/images/pxeboot/{initrd.img,vmlinuz} /var/lib/tftpboot/

复制iso镜像中的/isolinux/*.msg至/var/lib/tftpboot/文件夹中

cp /var/www/html/cdrom/isolinux/*.msg /var/lib/tftpboot/

在/var/lib/tftpboot/中新建一个pxelinux.cfg目录

mkdir /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg

将iso镜像中的/isolinux目录中的isolinux.cfg复制到pxelinux.cfg目录中，同时更改文件名称为default

cp /var/www/html/cdrom/isolinux/isolinux.cfg /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default

修改default文件

# vim /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default
default autoinstall     # 默认启动的是'label autoinstall'中标记的启动内核
#prompt 1
timeout 600

display boot.msg        # 显示某个文件的内容，注意文件的路径。默认是在/var/lib/tftpboot/目录下。也可以指定为类似'/install/boot.msg'这样的，路径+文件名。

menu background splash.jpg
menu title Welcome to Red Hat Enterprise Linux 6.5!
menu color border 0 #ffffffff #00000000
menu color sel 7 #ffffffff #ff000000
menu color title 0 #ffffffff #00000000
menu color tabmsg 0 #ffffffff #00000000
menu color unsel 0 #ffffffff #00000000
menu color hotsel 0 #ff000000 #ffffffff
menu color hotkey 7 #ffffffff #ff000000
menu color scrollbar 0 #ffffffff #00000000

label autoinstall       # 'label'指定你在'boot:'提示符下输入的关键字，比如boot:linux[ENTER]，这个会启动'label linux'下标记的kernel和initrd.img文件。
  menu label ^AutoInstall RedHat System
  menu default
  kernel vmlinuz
  append initrd=initrd.img ks=http://192.168.220.139/ks.cfg     # 告诉系统，从哪里获取ks.cfg文件 
label linux
  menu label ^Install or upgrade an existing system
  menu default
  kernel vmlinuz        # kernel参数指定要启动的内核
  append initrd=initrd.img      # append指定追加给内核的参数，能够在grub里使用的追加给内核的参数，在这里也都可以使用。
label vesa
  menu label Install system with ^basic video driver
  kernel vmlinuz
  append initrd=initrd.img xdriver=vesa nomodeset
label rescue
  menu label ^Rescue installed system
  kernel vmlinuz
  append initrd=initrd.img rescue
label local
  menu label Boot from ^local drive
  localboot 0xffff
label memtest86
  menu label ^Memory test
  kernel memtest
  append -

配置DHCP

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安装DHCP服务

yum install dhcp -y

配置DHCP服务

复制配置模板文件到DHCP的配置目录中

cp -f /usr/share/doc/dhcp-4.1.1/dhcpd.conf.sample /etc/dhcp/dhcpd.conf

修改/etc/dhcp/dhcpd.conf配置文件

# vim /etc/dhcp/dhcpd.conf
option domain-name "example.com";
option domain-name-servers 192.168.220.139;
default-lease-time 600;
max-lease-time 7200;
subnet 192.168.220.0 netmask 255.255.255.0 {
  range 192.168.220.40  192.168.220.60;     # 用于分配的IP地址池
  option routers 192.168.220.2;     # 设置分配的网关
  filename      "pxelinux.0";       # pxelinux启动文件位置
  next-server   192.168.220.139;    # TFTP Server的IP地址
}

启动DHCP服务

/etc/init.d/dhcpd restart

设置开机自启

chkconfig dhcpd on

生成ks.cfg文件

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安装Kickstart

yum install system-config-kickstart -y

在桌面环境下配置Kickstart

启动X Windows环境

startx

执行以下命令启动Kickstart

system-config-kickstart

A. 设置语言，键盘，时区，Root密码，安装完毕后重启等。

B. 设置安装方式，本文介绍的是HTTP方式的安装，故选择HTTP

C. 安装MBR

D. 设置分区

E. 配置网络

F. SELinux 和防火墙配置

G. 图形环境配置

H. 软件包安装选择

I. 生成ks.cfg 文件，保存在/var/www/html/文件夹下

我们可以打开/var/www/html/ks.cfg文件进行查看并做修改

# vim /var/www/html/ks.cfg
#platform=x86, AMD64, or Intel EM64T
#version=DEVEL
# Firewall configuration
firewall --disabled
# Install OS instead of upgrade
install
# Use network installation
url --url="http://192.168.220.139/cdrom"    # 这个选项告诉安装程序：到服务器192.168.220.139的HTTP根目录下的cdrom文件夹下寻找安装介质
# Root password
rootpw --iscrypted $1$Zhouns4l$z7kRWkkryGTWPElCS.SUm.
# System authorization information
auth  --useshadow  --passalgo=sha512
# Use text mode install
text
# System keyboard
keyboard us
# System language
lang en_US
# SELinux configuration
selinux --disabled
# Do not configure the X Window System
skipx
# Installation logging level
logging --level=info
# Reboot after installation
reboot
# System timezone
timezone  Asia/Shanghai
# Network information
network  --bootproto=dhcp --device=eth0 --onboot=on
# System bootloader configuration
key --skip
bootloader --location=mbr
# Clear the Master Boot Record
zerombr
# Partition clearing information
clearpart --all --initlabel 
# Disk partitioning information
part /boot --fstype="ext4" --size=200
part swap --fstype="swap" --size=1024
part / --fstype="ext4" --grow --size=1

%packages
@base
@chinese-support

%end

说明
key --skip如果是红帽系统，此选项可以跳过输入序列号过程；如果是CentOS系列，则可以不保留此项内容

测试安装

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自动化安装系统配置完毕，下面创建一台新的机器测试一下。单击“新建虚拟机”，选择“自定义(高级)(C)”，单击“下一步”

单击“下一步”

选择“稍后安装操作系统”，单击“下一步”

选择客户机操作系统类型，单击“下一步”

命名虚拟机，单击“下一步”

设置处理器数量，单击“下一步”

设置此虚拟机的内存，单击“下一步”

设置网络类型，选择“使用网络地址转换(NAT)(E)”，单击“下一步”

选择I/O控制器类型，单击“下一步”

选择磁盘类型，单击“下一步”

选择磁盘，选择“创建新虚拟磁盘(V)”，单击“下一步”

指定最大磁盘大小，单击“下一步”

说明
一定要勾选上“立即分配所有磁盘空间”，不然在后来安装的时候将提示没有磁盘空间。

指定磁盘文件存储路径，单击“下一步”

确认虚拟机配置，单击“完成”

正在创建磁盘，过程会很慢，系统需要创建一个20GB的磁盘文件。

启动虚拟机，选择从网卡启动，DHCP 服务器正在给客户机分配IP地址。

开始下载vmlinuz 和initrd.img

安装过程…

安装完毕，重启后，显示登录界面

至此PXE+Kickstart无人值守安装RedHat操作系统环境搭建完毕。

参考文档

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• PXE+Kickstart无人值守安装CentOS