干货 | PXE+kickstart无人值守批量装机（原理与架构）

你有没有想过，公司新上一批服务器，这几百台服务器如果你用U盘，或者ipmi安装操作系统，这是不是要把你近几个星期喝茶的时间都搭进去了？~~~   别害怕，有办法让你快速搞定批量、自动化系统安装，省出来的时间喝个茶、吃个鸡它不香吗~~~

本文分四部分：

• 什么是pxe

• 什么是kickstart

• pxe工作流程

• ks文件详解

什么是pxe

PXE（Pre-boot Execution Environment），预启动执行环境。它是intel公司开发的，用于让计算机通过网络来启动操作系统（而不是用本地U盘或本地硬盘、光盘）。

什么是kickstart

Kickstart是一种全自动化、全程无需人工干预的自动化安装系统的技术。其工作原理是预先把安装系统过程中需要人工选择、配置的选项，通过保存成一个配置文件（例如：ks.cfg），安装过程中需要配置一些选项时，通过读取这个配置文件中的参数来自动设置这些选项，从而实现全自动化安装。

比如，我们手动安装系统的时候，会让我们选择语言、时区、键盘等，如果我们把这些配置写入ks文件,需要的时候系统自动获取ks文件的信息并配置完成，那么我们不就可以做一边吃鸡了吗！

PXE工作流程

1. PXE客户端（PXE的功能一般在服务器的网卡上）从网卡启动，发起广播报文请求IP地址等信息。（这个广播报文只有DHCP服务才会响应）

2. DHCP侦测到报文，验证是否为合法的PXE客户端请求，验证通过，会给客户端发送响应，响应中包含如下信息：

• 分配的IP地址
• pxelinux启动程序的位置（ftp服务器的地址,即next-server 10.0.0.61）
• 预启动执行环境文件的名称及路径（filename “/pxelinux.0”）

3. pxe客户端收到回应后，根据地址和路径，请求ftp下载pxelinux.0文件，然后执行pxelinux.0文件，这个文件会要求去下载FTP服务器上的配置文件pxelinux.cfg/default 。

所以这一步至少下载了两个文件:pxelinux.0和default。

扩展：

其实，默认情况下并不会直接查找pxelinux.cfg/default文件：

首先查找根据MAC地址命名的引导文件，比如对于 MAC 地址“88:99:AA:BB:CC:DD”，它会搜索文件 01-88-99-aa-bb-cc-dd。

其次查找使用大写十六进制数字的 IP 地址（正在引导的机器的）命名的引导文件。例如，对于 IP 地址“192.0.2.91”，它会搜索文件“C000025B”。

上面的两种方法如果找不到引导文件，它会从末尾删除一个十六进制数字并重新搜索。

但是，如果还是找不到引导文件，它最终会寻找一个名为“default”的文件。

例如：正在引导的设备的以太网 MAC 地址为 88:99:AA:BB:CC:DD，IP 地址为 192.0.2.91，则查找顺序为：

/tftpboot/pxelinux.cfg/01-88-99-aa-bb-cc-dd
/tftpboot/pxelinux.cfg/C000025B
/tftpboot/pxelinux.cfg/C000025
/tftpboot/pxelinux.cfg/C00002
/tftpboot/pxelinux.cfg /C0000
/tftpboot/pxelinux.cfg/C000
/tftpboot/pxelinux.cfg/C00
/tftpboot/pxelinux.cfg/C0
/tftpboot/pxelinux.cfg/C
/tftpboot/pxelinux.cfg/default

4.ftp把配置文件发送给客户端

3-1.default是引导文件，它事先定义好了开机启动所需要的文件，所以需要再次向ftp服务器发起请求，获取以下两个文件：

• vmlinuz linux的内核
• initrd.img 这是一个最小的linux系统，用于初始化。

4-1. ftp把vmlinuz和initrd.img文件发送给客户端

5. default文件还定义了安装所需的系统文件在哪（inst.stage2），以及自动应答的ks文件在哪，如：

label linux
  menu label ^Install CentOS 7
  menu default
  kernel vmlinuz
  append initrd=initrd.img inst.stage2=http://10.0.0.61/CentOS7/ inst.ks=http://10.0.0.61/ks_config/CentOS7-ks.cfg quiet

这时候就会去http服务器上找对应的安装资源，并根据ks文件自动应答。

6. 把第五步找到的资源发送给pxe客户端。

参考文献：
https://docs.oracle.com/cd/E24628_01/em.121/e27046/appdx_pxeboot.htm#EMLCM12198
https://blog.csdn.net/weixin_41982957/article/details/118982859
https://www.zyops.com/autoinstall-kickstart/

ks文件解析

先来个例子：

[root@m01 ks_config]# cat CentOS7-ks.cfg
install
url --url="http://10.0.0.61/CentOS7/"
text
lang en_US.UTF-8
keyboard us
zerombr
bootloader --location=mbr --driveorder=sda --append="crashkernel=auto rhgb quiet net.ifnames=0 biosdevname=0"
network --bootproto=dhcp --device=ens33 --onboot=yes --hostname=pxetest --activate
timezone --utc Asia/Shanghai
authconfig --enableshadow --passalgo=sha512
rootpw --iscrypted $6$UoRe81QPnOaqc5Yi$E7OL7FF6ez0QHqg2ZVuBgPZ/wdzywUwkjs2jZ0uwZw8/ISlp6E92tPlUcF3Ac3EmxXh46EHB7KV1DTVu.mtyX. # 设置root用户的密码
clearpart --all --initlabel
part /boot --fstype xfs --size 1024
part swap --size 1024
part / --fstype xfs --grow
firstboot --disable
selinux --disabled
firewall --disabled

%packages
@^minimal
@compat-libraries
@debugging
@development
tree
nmap
sysstat
net-tools
dos2unix
telnet
wget
vim
bash-completion
%end

%post
systemctl disable postfix.service
%end

参数解读：

https://access.redhat.com/documentation/zh-cn/red_hat_enterprise_linux/7/html-single/installation_guide/index#sect-kickstart-introduction
https://docs.centos.org/en-US/centos/install-guide/Kickstart2/#sect-kickstart-syntax

install （可选项）：默认安装模式。必须从cdrom、harddrive、nfs、liveimg或url（对于 FTP、HTTP 或 HTTPS 安装）指定安装类型。且install和安装类型分列两行，例如：

install
url --url="http://10.0.0.61/CentOS7/"

text （可选项）：指定以文本模式执行kickstart安装。如果不指定text，默认是图形化安装。

Lang（必选项）指定语言

Keyboard（必选项）指定键盘布局

Zerombr（可选项） 是否清楚mbr

BootLoader（必选项）：用来指定如何安装引导加载程序。

•     --location 指定写入引导记录的位置。

•     --driveorder指定哪个硬盘在 BIOS 引导顺序中排在第一位

•     --append  指定内核参数

network（可选项） 网络设置。

•     --activate-在安装环境中激活此设备

•     --bootproto=dhcp, bootp,ibft或static。默认是dhcp;

•     --device=ens33 指定对哪个网卡做配置

•     --onboot=yes 指定是否开机启动

•     --hostname=pxetest 设置主机名（效果和hostnamectl set-hostname 是一样的）

timezone（必选项） 设置时区

rootpw（必选项）    设置root用户的密码。

•     --iscrypted-此选项表示密码参数已加密。此选项与--plaintext互斥。要创建加密密码，您可以使用python，这会使用随机盐生成密码的 sha512 加密兼容哈希，也可以直接用上面示例的方法：
  

$ python -c 'import crypt,getpass;pw=getpass.getpass();print(crypt.crypt(pw) if (pw==getpass.getpass("Confirm: ")) else exit())'

•     --plaintext- 如果存在此选项，则假定密码参数为纯文本。

Clearpart（可选项）  创建新分区之前从系统中删除原来的分区

Part（必选项） 创建分区。上例中创建了三个分区：/boot  /swap  /

%packages 这是软件包段的开始，用来指定安装的软件包（组）。%end命令结尾

•     @^   用来指定环境组。上面的例子是指定了一整个安装环境minimal。

•     @ 指定软件包组。@development是指定development软件包组

%post    指定安装完成后需要做的动作。%end命令结尾。

•     上面的例子是设置了命令提示符格式、禁用postfix服务、重启系统。

本文就到这了，下一期我们开始 介绍实战。

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