linux无人值守安装介绍(一)

一、术语解释
PXE(Pre-boot ExecutionEnvironment)是由Intel设计的协议，它可以使计算机通过网络而不是从本地硬盘、光驱等设备启动。现代的网卡，一般都内嵌支持PXE的ROM芯片。当计算机引导时，BIOS把PXE client调入内存执行，并显示出命令菜单，经用户选择后，PXEclient将放置在远端的操作系统通过网络下载到本地运行。

DHCP(Dynamic Host Control Protocol) 动态主机控制协议。用于集中、动态的给客户机分配IP地址。

TFTP(trivial file transfer protocol)，一种开销很小的文件传输协议，语法类似ftp。因简单、高效，常用于网络设备的OS和配置更新。

Cobbler(补鞋匠)是通过将DHCP、TFTP、DNS、HTTP等服务进行集成，创建一个中央管理节点，其可以实现的功能有配置服务，创建存储库，解压缩操作系统媒介，代理或集成一个配置管理系统，控制电源管理等。

Cobbler的最终目的是实现无需进行人工干预即可安装机器。在进行进一步的操作之前，我们有必要先了解下pxe和kickstart 。

二、PXE、kickstart原理

2.1 PXE Client Api (架构)

上图说明: 当BIOS把PXE Client载入记忆体，此时便具有DHCP Client及TFTP Client的能力。
PXE Client具备DHCP Client能力，可以透过DHCP Server来取得IP位址。
PXE Client具备TFTP Client能力”，可通过TFTP来下载kernel image等文件。

2.2 PXE原理

pxe boot启动流程图一：

上图启动流程说明如下:

PXE Client 向 UDP 67端口 广播 DHCPDDISCOVER 消息。
DHCP SERVER 或者 DHCP Proxy 收到广播消息后,发送DHCPOFFER(包含ip地址)消息 到 PXE Client的 68 端口。
PXE Client 发送 DHCPREQUEST 消息到 DHCP SERVER ,获取启动文件(boot file name)。
DHCP SERVER 发送DHCPACK(包含Network Bootstrap Program file name)消息 到PXE Client。
PXE Client 向 Boot Server 获取 NBP(Network Bootstrap Program) 文件。
PXE Client 从TFTP SERVER 下载 NBP,然后在客户端执行NBP文件
注意: 在NBP执行初始化后，NBP会按照自己默认的方式从TFTP SERVER中下载其他所需的配置文件。
这个时候 PXE 启动流程已经完成了，剩下的工作都是有NBP来执行完成的。

例如: pxelinux。0(NBP) 他会下载 default 配置文件,来显示菜单,根据需要启动不同的kernel image。

pxe boot启动流程图二：

简单总结一下，
PXE Client发送广播包请求DHCP分配IP地址DHCP
Server回复请求，给出IP地址以及Boot
Server的地址PXE下载引导文件执行引导程序
总结来说，PXE主要是通过广播的方式发送一个包，并请注获取一个地址，而后交给TFTP程序下载一个引导文件。

2.3 Kickstart 概述
Kickstart 是红帽搞出来的一个东西，我们可以简单理解为一个自动安装应答配置管理程序。通过读取这个配置文件，系统知道怎么去分区，要安装什么包，配什么IP，优化什么内核参数等等。

其主要有以下部分组成：
Kickstart 安装选项，包含语言的选择，防火墙，密码，网络，分区的设置等；
%Pre 部分，安装前解析的脚本，通常用来生成特殊的ks配置，比如由一段程序决定磁盘分区等；
%Package 部分，安装包的选择，可以是 @core 这样的group的形式，也可以是这样 vim-* 包的形式；
%Post 部分，安装后执行的脚本，通常用来做系统的初始化设置。比如启动的服务，相关的设定等。

三、Cobbler简介

3.1 Cobbler概述
Cobbler由python语言开发，是对PXE和Kickstart以及DHCP的封装。融合很多特性，提供了CLI和Web的管理形式。更加方便的实行网络安装。同时，Cobbler也提供了API接口，使用其它语言也很容易做扩展。它不紧可以安装物理机，同时也支持kvm、xen虚拟化、Guest OS的安装。更多的是它还能结合Puppet等集中化管理软件，实现自动化的管理。

3.2 Cobbler的设计方式
Cobbler 的配置结构基于一组注册的对象。每个对象表示一个与另一个实体相关联的实体（该对象指向另一个对象，或者另一个对象指向该对象）。当一个对象指向另一个对象时，它就继承了被指向对象的数据，并可覆盖或添加更多特定信息。以下对象类型的定义为：
发行版(distro)：表示一个操作系统。它承载了内核和 initrd 的信息，以及内核参数等其他数据。
配置文件(profile)：包含一个发行版、一个 kickstart 文件以及可能的存储库，还包含更多特定的内核参数等其他数据。
系统(system)：表示要配给的机器。它包含一个配置文件或一个镜像，还包含 IP 和 MAC 地址、电源管理（地址、凭据、类型）以及更为专业的数据等信息。
存储库(repo)：保存一个 yum 或 rsync 存储库的镜像信息。
镜像(image)：可替换一个包含不属于此类别的文件的发行版对象（例如，无法分为内核和 initrd 的对象）。
基于注册的对象以及各个对象之间的关联，Cobbler 知道如何更改文件系统以反映具体配置。因为系统配置的内部是抽象的，所以您可以仅关注想要执行的操作。Cobbler 对象关系图如下：

3.3 Cobbller工作原理
Cobbler 原理

Server端：

第一步，启动Cobbler服务
第二步，进行Cobbler错误检查，执行cobbler check命令
第三步，进行配置同步，执行cobbler sync命令
第四步，复制相关启动文件文件到TFTP目录中
第五步，启动DHCP服务，提供地址分配
第六步，DHCP服务分配IP地址
第七步，TFTP传输启动文件
第八步，Server端接收安装信息
第九步，Server端发送ISO镜像与Kickstart文件
Client端：

第一步，客户端以PXE模式启动
第二步，客户端获取IP地址
第三步，通过TFTP服务器获取启动文件
第四步，进入Cobbler安装选择界面
第五步，客户端确定加载信息
第六步，根据配置信息准备安装系统
第七步，加载Kickstart文件
第八步，传输系统安装的其它文件
第九步，进行安装系统

3.4 cobbler对象的关系：