PXE原理詳解及實踐

一、PXE簡介

PXE(preboot execute environment，預啟動執行環境)是由Intel公司開發的最新技術，工作于Client/Server的網絡模式，支持工作站通過網絡從遠端服務器下載映像，并由支持通過網絡啟動操作系統，再啟動過程中，終端要求服務器分配IP地址，再用TFTP（trivial file transfer protocol）或MTFTP（multicast trivial file transfer protocol）協議下載一個啟動軟件包到本機內存中執行，由這個啟動軟件包完成終端基本軟件設置，從而引導預先安裝在服務器中的終端操作系統。PXE可以引導多種操作系統，如：Windows95/98/2000/windows2003/windows2008/winXP/win7/win8/linux等。

二、PXE啟動原理

當計算機引導時，BIOS把PXE Client 調入內存中執行，然后由 PXE Client 將放置在遠端的文件通過網絡下載到本地運行，工作流程圖如下：

PXE工作原理示意圖說明：

1. Client向PXE Server上的DHCP發送IP地址請求消息，DHCP檢測Client是否合法（主要是檢測Client的網卡MAC地址），如果合法則返回Client的IP地址，同時將啟動文件pxelinux.0的位置信息一并傳送給Client。

2. Client向PXE Server上的TFTP發送獲取pxelinux.0請求消息，TFTP接收到消息之后再向Client發送pxelinux.0大小信息，試探Client是否滿意，當TFTP收到Client發回的同意大小信息之后，正式向Client發送pxelinux.0。

3. Client執行接收到的pxelinux.0文件。

4. Client向TFTP發送針對本機的配置信息（記錄在TFTP的pxelinux.cfg目錄下），TFTP將配置文件發回Client，繼而Client根據配置文件執行后續操作。

5. Client向TFTP發送Linux內核請求信息，TFTP接收到消息之后將內核文件發送給Client。

6. Client向TFTP發送根文件請求信息，TFTP接收到消息之后返回Linux根文件系統。

7. Client啟動Linux內核（啟動參數已經在4中的配置文件中設置好了）。

8. Client通過NFS下載鏡像文件，讀取autoyast自動化安裝腳本。

三、PXE安裝配置

涉及的服務：

tftp,dhcp,http,yum倉庫，kickstart文件，pxe（syslinux）

1.安裝tftp

在server172.16.47.101上：

[root@node1~]# yum install tftp tftp-server -y
[root@node1~]# systemctl start tftp.socket
[root@node1~]# systemctl enable tftp.socket

tftp的默認目錄為/var/lib/tftpboot/，如下圖，拷貝一個文件到該目錄下，測試tftp服務是否正常

2.安裝DHCP服務

在server 172.16.47.101上安裝dhcp服務，和tftp服務是在同一臺機器上

3.yum源

把光盤掛載上

4.配置httpd web服務

安裝httpd：yum install httpd；并把yum源掛載在http下，讓客戶端能夠訪問

可以看到httpd能正常服務，不過操作的時候要注意selinux和iptables

5.安裝syslinux

安裝syslinux：yum install syslinux，并復制系統引導啟動所需要的文件到相應的目錄中

編輯default文件

default menu.c32
prompt 5
timeout 30
MENU TITLE CentOS 7_Lurker PXE Menu
 
LABEL linux-Lurker
MEMU LABEL Install CentOS 7_Lurker X86_64
KERNEL vmlinuz
APPEND initrd=initrd.img
inst.repo=http://172.168.47.101/centos/7/x86_64

新建虛擬機，可以看到啟動的引導過程如下：

啟動界面如下：

如上default文件中并沒有指定kickstart文件，無法應答安裝時的各步驟，無法實現全自動安裝。

現我們修改一下/root/目錄下的anaconda-ks.cfg文件，放到/var/www/html/kickstarts/下，并重新修改default文件如下：

default menu.c32
prompt 5
timeout 30
MENU TITLE CentOS 7_Lurker PXE Menu
 
LABEL Linux-Lurker
MEMU LABEL ^Install CentOS 7_Lurker X86_64
KERNEL vmlinuz
APPEND initrd=initrd.img
inst.repo=http://172.168.47.101/centos/7/x86_64
 
LABEL Linux_Autoinst
MENU LABEL ^AutoInstall CentOS 7 x86_64
KERNEL vmlinuz
APPEND initrd=initrd.img
inst.repo=http://172.168.47.101/centos/7/x86_64
ks=http://172.16.47.101/kickstarts/centos7.cfg

如下圖，可以看到，正在安裝，分區中

至此，我們就實現了linux的全自動化安裝。