pxe网络安装操作系统 原理与详细过程

摘要：在实际工作中，我们经常会遇到这样的情况：想要安装Linux但是计算机不带光驱或软驱，或者是笔记本配置的非标准的软驱和光驱，如1394接口，USB接口等，在Linux安装时所引导的Linux内核一般都不会带这些接口的驱动，所以也无法通过本地安装Linux，此外，在一些场合，如机房，IT实验室，工厂生产线，有大量的计算机需要同时安装Linux，如果通过光驱的方式一个个安装，不仅效率低，也不利于维护。这是时候你就需要PXE的强大功能了。本文将就PXE的基本原理和工作方式进行简要介绍。具体的时间过程需要比较丰富的网络知识。

本文来源：http://blog.csdn.net/trochiluses/article/details/11736119

1.操作系统安装的流程

通用流程：首先，bios启动，选择操作系统的启动（安装）模式（此时，内存是空白的），然后根据相关的安装模式，寻找操作系统的引导程序（不同的模式，对应不同的引导程序当然也对应着不同的引导程序存在的位置），引导程序加载文件系统初始化（initrd）程序和内核初始镜像（vmlinuz），完成操作系统安装前的初始化；接着，操作系统开始安装相关的系统和应用程序。

硬盘安装的流程：bios启动——MBR寻找grub——grub程序读取menu.list等配置文件，找到内核启动镜像和相关初始化程序，安装（或者启动）。

PXE(Pre-boot Execution Environment)是由Intel设计，可以使计算机通过网络启动的协议。协议分为client和server两端，PXE client在网卡的ROM中，当计算机启动时，BIOS把PXE client调入内存执行，并显示出命令菜单，经用户选择后，PXE client将放置在远端的操作系统通过网络下载到本地运行。

pxe网络安装的流程：bios启动——pxe client中的程序进入内存，显示命令菜单——此程序开始寻找网络引导程序（bootstrap文件，这个文件的名字随着发行版的不同而不同，在centos中，它是pxelinux.0）——引导程序读取配置文件pxelinux.cfg，获得系统初始化的相关文件信息——系统启动，开始进行安装。

2.pxe模式安装操作系统的原理

2.1安装流程

       客户机从自己的PXE网卡启动，向本网络中的DHCP服务器索取IP，并搜寻引导文件的位置

       DHCP服务器返回分给客户机IP以及bootstrap文件的放置位置(该文件一般是放在一台TFTP服务器上)

       客户机向本网络中的TFTP服务器索取bootstrap文件

       客户机取得bootstrap文件后之执行该文件

       根据bootstrap的执行结果，通过TFTP服务器加载内核和文件系统

       进入安装画面, 此时可以通过选择FTP,HTTP,NFS方式之一进行安装

2.2流程小结

总结就是：

1）网卡的client              网卡rom                         寻找dhcp服务器，由/etc/dhcp.conf得到ip和引导程序所在地点

2）有dhcp.conf（引导程序文件名）和tftp的配置（tftp跟路径，里面有引导程序和系统初始化程序），得到引导程序pxelinux启动文件的绝对路径，运行引导程序，读取启动配置文件pxelinux.cfg/default，得到操作系统初始化的两个相关文件

3）选择安装方式 

客户端广播dhcp请求——服务器相应请求，建立链接——由dhcp和tftp配置得到ip还有引导程序所在地点——客户端下载引导程序并开始运行——引导程序读取

2.3.相关文件位置与内容:

dhcp配置文件/etc/dhcpd/dhcp.conf——ip管理与引导程序名称

tftp配置文件/etc/xinetd.d/tftp——tftp根目录，和上面的引导程序名称组成完整路径

引导程序读取的配置文件/tftpboot/pxelinux.cfg/default——启动内核其他

3.实战过程

3.1安装前的准备：

软硬件配置：网卡要支持pxe启动，操作系统也要支持pxe启动，另外有ftp服务器用于存储操作系统的安装文件，dhcp服务器用于分配ip

3.2服务器配置

1）配置dhcp服务器

由于PXE客户机通常是尚未装系统的裸机，因此为了如服务器取得联系并正确下载相关引导文件，需要预先配置好DHCP服务来自动分配地址并告知引导文件的位置。

[root@localhost /]#yum -y install dhcp

[root@localhost /]#vim /etc/dhcp/dhcp.conf

ddns-update-style none;

default-lease-time 21600;

max-lease-time 43200;

option domain-name         "benet.com";

option domain-name-servers 8.8.8.8;

subnet 192.168.122.0 netmask 255.255.255.0 {

option routers 192.168.122.1;

option subnet-mask 255.255.255.0;

range 192.168.122.100 192.168.122.200;

next-server 192.168.122.1;   #指定TFTP服务器的地址

filename "pxelinux.0";     #指定PXE引导程序的文件名

}

[root@localhost /]#service dhcpd start

注明：filename这一个选项很重要,它的作用是指明bootstrap所在的位置,一般是指向一个TFTP服务器的某个目录下。这里是相对路径，其中路径的上半部分在的一个配置文件之中。

2）配置tftp服务器

TFTP服务的配置文件是/etc/xinetd.d/tftp,RedHat9 默认安装已经生成了该文件

service tftp
{
        disable        = no
        socket_type                = dgram
        protocol                = udp
        wait                        = yes
        user                        = root
        server                        = /usr/sbin/in.tftpd
        server_args        = -s /tftpboot
        per_source                = 11
        cps                                = 100 2
        flags                        = IPv4
}
注明：这个文件基本上不用改动,但是需要注意的的是server_args= -s /tftpboot这一行,它的含义是将/tftpboot作为root目录,这样在dhcpd.conf中的filename一行就应该写bootstrap的相对路径: filename “pxelinux.0”，这是出于安全方面考虑的.如果你去掉了-s这个参数,那幺就要在filename一行指出bootstrap的绝对路径: filename “/tftpboot/pxelinux.0”．注意，这里-s的内容会因为发行版的内容不同而不同，一般不用改动。

3.3添加引导程序

Bootstrap对于支持网络安装的操作系统，Bootstrap基本上都可以从安装源文件上找到，对于本例来说，centos的bootstrap就是cdrom：/isolinux/pxelinux.0我们把它们都拷贝到tftpboot下．

3.4编辑引导配置文件

把centos第一张安装光盘上images/pxeboot目录下的initr.img和vmlinux也考到tftpboot/目录下。在/tftpboot创建pxelinux.cfg目录,用于放isolinux的配制文件。光盘isolinux/下有一个isolinux.cfg文件，把它拷贝到/tftpboot/pxelinux.cfg/目录下并改名为default.下面为修改后的default文件：

default linux
prompt 1
timeout 30 
label linux
kernel vmlinuz
append initrd=initrd.img
这个Default 文件很容易看懂，就是告诉启动后使用那个内核引导

3.5开始安装

1）确保：服务器端刚才配置的几个服务都处于开启状态；关闭防火墙；bios中选择从网络启动

2）剩下的步骤和从硬盘安装相同