cobbler工作流分析

官网 http://cobbler.github.io/

介绍

Cobbler是一个快速网络安装linux的服务，而且在经过调整也可以支持网络安装windows。该工具使用python开发，小巧轻便，使用简单的命令即可完成PXE网络安装环境的配置，同时还可以管理DHCP、DNS、TFTP、RSYNC以及yum仓库、构造系统ISO镜像。Cobbler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。

工作流

cobbler为server端，裸机为client端

1）client裸机配置了从网络启动后，开机后会广播包请求DHCP服务器（cobbler server）发送其分配好的一个IP
2）DHCP服务器（cobbler server）收到请求后发送responese，包括其ip地址
3）client裸机拿到ip后再向cobbler server发送请求OS引导文件的请求
4）cobbler server告诉裸机OS引导文件的名字和TFTP server的ip和port
5）client裸机通过上面告知的TFTP server地址和port通信，下载引导文件
6）client裸机执行执行该引导文件，确定加载信息，选择要安装的os，期间会再向cobbler server请求kickstart文件和os image
7）cobbler server发送请求的kickstart和os iamge
8）client裸机加载kickstart文件
9）client裸机接收os image，安装该os image

概括来说，Cobbler封装了DHCP、TFTP、XINTED等服务，结合了PXE、kickstart等安装方法，最终实现自动化安装操作系统。它可以同时提供多种版本，以实现在线安装不同版本的系统。

简单说明：

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；

cobbler各对象的关系：

下面介绍cobbler中使用的几个服务：

• DHCP

DHCP（Dynamic Host Configure Protocol,动态主机配置协议），用于向网络中的计算机分配IP地址及一些TCP/ip配置信息。DHCP提供了安全，可靠且简单的TCP/IP网络设置，避免了TCP/ip网络地址的冲突，同时大大降低了工作负担。

• TFTP

TFTP协议全称为Trivial File Transfer Protocol。目标是在UDP之上建立一个类似于FTP的但仅支持文件上传和下载功能的传输协议，所以它不包含FTP协议中的目录操作和用户权限等内容。

• xinetd

在众多的linux发行版中都包含了xinetd，全称eXtended InterNET services daemon，也被称为超级internet服务器，是inetd的升级版。

在linux中一些不长期使用的服务没有被作为单独的守护进程在开机时启用，linux把这些服务监听端口全部由一个独立的进程xinetd集中监听，当收到相应的客户端请求之后，xinetd进程就临时启动相应服务并把相应端口移交给相应服务，客户端断开之后，相应的服务进程结束，xinetd继续监听。要开telnet服务器，只需配置xinetd即可。

• PXE

PXE(preboot execute 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。

PXE可以引导多种操作系统，如：Windows95/98/2000/windows2003/windows2008/winXP/win7/win8,linux等。

PXE启动原理: 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。

PXE工作原理示意图说明：
1. Client向PXE Server上的DHCP发送IP地址请求消息，DHCP检测Client是否合法（主要是检测Client的网卡MAC地址），如果合法则返回Client的IP地址，同时将启动文件pxelinux.0的位置信息一并传送给Client。

2. Client向PXE Server上的TFTP发送获取pxelinux.0请求消息，TFTP接收到消息之后再向Client发送pxelinux.0大小信息，试探Client是否满意，当TFTP收到Client发回的同意大小信息之后，正式向Client发送pxelinux.0。

3. Client执行接收到的pxelinux.0文件。

4. Client向TFTP发送针对本机的配置信息（记录在TFTP的pxelinux.cfg目录下），TFTP将配置文件发回Client，继而Client根据配置文件执行后续操作。

5. Client向TFTP发送Linux内核请求信息，TFTP接收到消息之后将内核文件发送给Client。

6. Client向TFTP发送根文件请求信息，TFTP接收到消息之后返回Linux根文件系统。

7. Client启动Linux内核（启动参数已经在4中的配置文件中设置好了）。

8. Client通过NFS下载镜像文件，读取autoyast自动化安装脚本。

• KickStart

KickStart是一种无人职守安装方式。KickStart的工作原理是通过记录典型的安装过程中所需人工干预填写的各种参数，并生成一个名为ks.cfg的文件；在其后的安装过程中（不只局限于生成KickStart安装文件的机器）当出现要求填写参数的情况时，安装程序会首先去查找KickStart生成的文件，当找到合适的参数时，就采用找到的参数，当没有找到合适的参数时，才需要安装者手工干预。这样，如果KickStart文件涵盖了安装过程中出现的所有需要填写的参数时，安装者完全可以只告诉安装程序从何处取ks.cfg文件，然后去忙自己的事情。等安装完毕，安装程序会根据ks.cfg中设置的重启选项来重启系统，并结束安装。

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；

大体流程：DHCP(获取IP，寻找TFTP)>TFTP(交换获取开机启动文件)>HTTP（加载安装文件）>本地安装

参考博客：http://lavenliu.blog.51cto.com/5060944/1629922/

http://blog.chinaunix.net/xmlrpc.php?r=blog/article&uid=30212356&id=5739157