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随着互联网技术的不断壮大，服务器数量也在不断的增加，IT 运维已经成为 IT 服务内涵中重要的组成部分。面对越来越复杂的业务，面对越来越多样化的用户需求，不断扩展的 IT 应用需要越来越合理的模式来保障 IT 服务能灵活便捷、安全稳定地持续保障，这种模式中的保障因素就是 IT 运维。从初期的几台服务器发展到庞大的数据中心，单靠人工已经无法满足在技术、业务、管理等方面的要求，那么标准化、自动化、架构优化、过程优化等降低 IT 服务成本的因素越来越被人们所重视。而如何自动化批量部署安装一个稳定的系统是实现自动化的第一步。
PXE，就是预启动执行环境，是一种引导启动的方式。这种协议一般由两部分构成，一部分是服务器端，一个是客户端。简单来说，我们通过这种方式可以自己创建一个“安装源”，在安装系统的时候只要能找到这个“源”便可以实现系统的安装。在实现无人值守的安装前，我们必须要搭建一些服务，来实现“安装源”的建立，例如 ftp、http、tftp、dhcp 等。当一台主机启动时，标准输入输出会将 PXE 客户端调入我们的内存中进行相关的操作，并提示相关的选项，在这里我们可以进行选择。PXE 的客户端通过网络下载 (download) 启动文件到本地运行。具体过程是，PXE 客户端通过网卡向局域网内发送 ip 请求，然后 DHCP 服务器会提供给给它一个 ip 地址和系统安装所需要的文件，接下使用接收到的文件进行系统安装。而安装的过程又需要其他服务器提供的资源，例如：yum 源，内核文件等，当主机拿到这些资源，便可以顺利的安装了。最终结果是：任意一台主机在选着网络启动时会获取 DHCP 服务器分发的 ip，通过通过获取到的 ip 地址与局域网内的 TFTP 服务器通信并获取启动文件，与 FTP 或者 HTTP 通信并获取 yum 源文件及内核文件等。之后开始自动安装，而这个过程不需要人在做任何操作。
PXE 安装优点，这种安装系统的方式可以不受光驱，光盘以及一些外部设备的限制，还可以做到无人值守，大大减轻了运维人员的工作负荷，像在一些主机数量庞大的机房进行批量安装，PXE 将是你不二的选择。
这一小节我们主要介绍方案选择，在说方案之前先来看看 PXE 部署思路。部署思路其实并不难，在实现 PXE 自动批量安装系统时，首先我们需要有 DHCP 服务器为我们提供 IP 地址，如果在一个网络中你连 IP 地址都获取不到，何谈自动化。其次我们要安装一个系统，那么需要的文件必须要有人为我们提供才可以，应为是网络自动安装，本地是没有任何资源的，我们可以使用 HTTP，FTP 服务来实现。最后就是获取我们的安装文件，这些文件会引导我们的计算机如何启动，如何配置，我们选择 TFTP 服务起来提供。整体框架如下图：
- 方案 1：选则一台主机同时搭建 HTTP、TFTP、DHCP 服务，为该子网内的主机提供服务。
- 方案 2：选择一台主机搭建 HTTP、TFTP 服务，做提供资源的服务器，另为一台主机单间 DHCP 服务，提供 IP 地址。
上述提供了两种方案，当然了，如果你不怕资源浪费，你也可以选择每种服务搭建在一台主机上，做相应服务的提供，不过个人并不建议。考虑到节约资源的目的，我们选择方案一。
由于我们是实现自动化批量安装部署，所以，能够与其他主机通信是前提，而要想获取 IP 并实现通信，我们必须要有 DHCP 服务器为大量的主机提供 ip 地址才行。
DHCP 就是动态主机设置协议，主要是为客户端分发 IP，并且是自动分发 IP 的，一台主机通过 DHCP 获取的地址是动态的，每次获取的地址都有可能不同，改地址是 DHCP 服务器暂时分配给用户使用的，当主机关机之后则会返回这个 ip 地址，此时如果有其他用户请求，DHCP 服务器则会将该 IP 地址分配给他。局域网中的每台主机都可以充当 DHCP 服务器，只要我们安装 DHCP 服务，并做相应的配置即可，这里的配置主要是子网的配置，配置其他主机能使用 IP 地址的范围，例如：配置子网为 192.168.14.0，该子网内主机获取 IP 的范围为 192.168.14.1~192.168.14.100。那么我们就可以打开 DHCP 的配置文件 /etc/dhcp/dhcpd.conf 做如下配置：
subnet 192.168.14.0 netmask 255.255.255.0 {
range 192.168.25.50 192.168.25.100;
next-server 192.168.25.107; # 指明 tftp 服务器的地址
filename "pxelinux.0"; # 指定 PXE 文件
}由于我们要获取安装系统服务的 yum 源以及内核文件，虚拟根文件，这些文件都是大文件，在传输时我们必须保证其能够安全传输，所以我们选择了 HTTP 服务，当然了，选择 FTP 服务也是可以的。
HTTP 是 Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议)的缩写。是互联网上广泛试用的协议。是用于从 WWW 服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议。它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档，还确定传输文档中的哪一部分等。HTTP 包含命令和传输信息，不仅可用于 Web 访问，也可以用于其他因特网 / 内联网应用系统之间的通信，从而实现各类应用资源超媒体访问的集成。
TFTP 是一种文件传输服务，用于服务器与客户端进行文件的传输，不过他只能进行简单的文件传输，这个服务开销不大，所以并不能进行大文件的传输，多用于小文件的传输。他没有 FTP 那么强大，但是 TFTP 使用 UDP 协议传输数据，有些时候比 FTP 更加方便，它所监听的端口为 69。由于我们是在局域网中，系统相对安全，而提供的数据也不是很大，所以 TFTP 是实现 PXE 的不二选择。
由于涉及到主机间不同基于不同协议的通信，所以为了避免不必要的麻烦，我们选择关闭防火墙以及 selinux。生产场景中不建议这样做。
[root@vinsent ~]#iptables -F # 关闭防火墙
[root@vinsent ~]#setenforce 0 # 临时关闭 selinux
[root@vinsent ~]#vim /etc/selinux/config # 修改文件永久关闭 selinux
... 前面省略
SELINUX=disabled # 设置 SELINUX 的值为 disabled
... 后面省略由于我们在前面方案分析中选择了方案 1，即将所有服务搭建在同一台服务器上。由于做 DHCP 服务的主机的 IP 地址必须固定，所以我们要先配置服务器的 IP 地址。由于我是在 CentOS7 系统上搭建的服务器，所以有许多命令只有 CentOS7 才能使用。CentOS6 及之前的版本请自行查阅相关文档。
[root@vinsent ~]#vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33 # 设置静态 IP
DEVICE=ens33
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.14.201
PREFIX=24
ONBOOT=yes
[root@vinsent ~]#systemctl restart network.service #重启网络服务
[root@vinsent ~]#ip a # 查看自己的 IP 是否设置成功由于我们需要 HTTP、TFTP、DHCP 服务来提供相应的服务，所以我们必须要在系统中安装，相应的服务。这里需要注意，如果你的系统时最小化安装，那么建议你先安装一些包组，GCC 等。如果安装过程中出现包依赖问题，依次安装相应的包即可。
[root@vinsent ~]#yum -y install dhcp tftp-server httpd syslimux #安装相应的服务包
[root@vinsent ~]#yum -y install xinetd # 安装超级守护进程 xinetd
[root@vinsent ~]#systemctl enable dhcp # 设置 dhcp 开机启动
[root@vinsent ~]#systemctl enable tftp # 设置 tftp 开机启动
[root@vinsent ~]#systemctl start tftp # 启动 tftp 服务
[root@vinsent ~]#systemctl enable httpd
[root@vinsent ~]#systemctl start httpd # 启动 http 服务
[root@vinsent ~]#chkconfig tftp on # 如果这天命令不能使用，请修改配置文件
[root@vinsent ~]#vim /etc/xinetd.d/tftp
service tftp
{
...
disable =yes # 修改这一项为 "disable =no"
...
}
[root@vinsent ~]#systemctl restart xinetd # 修改之后，一定要重启 xinetd 服务DHCP 服务是保证我们能够自动化批量安装的前提，上面已经有提到过 dhcp 的配置，这里做补充，详细说明。主要是配置子网范围，用于 ip 地址分配。
[root@vinsent ~]#rpm -ql dhcp # 查询 dhcp 相关的文件
... 前面省略
/usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example
/usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd6.conf.example
... 后面省略
[root@vinsent ~]#cd /etc/dhcp/
[root@vinsent ~]#cp /usr/share/doc/dhcp-4.2.5/dhcpd.conf.example . # 复制模板配置文件
[root@vinsent ~]#mv dhcpd.conf.example dhcpd.conf # 改名为 dhcpd.conf，顶替以前的配置文件
[root@vinsent ~]#vim dhcpd.conf # 打开模板文件并添加一下内容
... 前面省略...
subnet 192.168.14.0 netmask 255.255.255.0{ # 这里写的 ip 地址为子网的地址，故为 192.168.14.0
range 192.168.14.10 192.168.14.200; # 子网的范围，之后主机请求获取的 ip 地址就是这其中的一个
next-server 192.168.14.201; # 指明 tftp 服务器的地址
filename "pxelinux.0" # 指明 PXE 文件位置，这个在申请 ip 的时候会发送给安装主机
}
... 后面省略...
[root@vinsent ~]#systemctl dhcpd start # 重启服务注意：如果你设置的子网有问题，那么你将不能重启 dhcp 服务，请检查你配置的子网是否正确。dhcp 服务器的地址必须固定，不能是自动获取的 ip。
yum 源文件我们是放在 http 服务器上的，由 http 服务来提供，所以我们要把相应的文件复制到 http 服务器上。并且我们安装的主机系统可能是 CentOS 6 也可能是 CentOS7 或者 Ubantu 等，所以我们在准备 yum 文件时，需要准备不同系统、不同版本的文件，我们这里只提供 CentOS 6 与 CentOS 7 的两种系统的安装。向我们先规划一下目录文件，在进行复制。如下所示。
我们规划好了目录结构，接下来便是创建这些目录结构，并提供相应的文件。
[root@vinsent ~]#cd /var/www/html
[root@vinsent html]#mkdir -p centos/{6,7}
[root@vinsent html]#mkdir ksdir
[root@vinsent html]#提供 yum 源文件，这里有两种方案来实现 yum 源文件的提供：
- 方案 1：我们分别挂载 CentOS 6 和 CentOS 7 的关盘将光盘里的 Packages 目录与 repodata 目录复制到对应的目录下（如果复制，建议全部复制）；
- 方案 2：我们创建两个关盘驱动器，一个添加 CentOS 6 的 ISO 镜像，一个添加 CentOS 7 的 ISO 镜像，然后我们分别将对应的关盘挂载到 /var/www/html/centos 下对应的目录上。
综上所述，我们选择方案 2。
[root@vinsent html]#mount /dev/sr0 centos/6 # 挂载 CentOS 6 光盘值 6 目录下
mount: /dev/sr0 is write-protected,mounting read-only
[root@vinsent html]#mount /dev/sr1 centos/7 # 挂载 CentOS 7 光盘值 7 目录下
mount: /dev/sr1 is write-protected,mounting read-only接下来准备 ksdir 目录下的安装引导文件 ks#.cfg。ks#.cfg 文件的获取方法有两种，一种是通过工具来生成。不过这个工具需要自己安装：
[root@vinsent ~]#yum install -y system-config-kickstart
[root@vinsent ~]#system-config-kickstart
另外这一种是复制 /root 目录下的 anaconda-ks.cfg 文件加以修改，我们选择后者。
[root@vinsent html]#cp /root/anaconda-ks.cfg ksdir/ks7.cfg
[root@vinsent html]#vim ksdir/ks7.cfg
....
[root@vinsent html]#chmod +r ksdir/ks7.cfg # "这里的文件需要加读权限，非常重要"注意：ks 文件的具体配置可以参考百度。
内核文件、虚拟根文件以及菜单文件，我们都是通过 tftp 服务来提供的，由于系统及版本的不同，对于一个比较复制机群来说，我们需要准备不同系统，不同版本的内核文件，initrd.img 文件。菜单文件只需要一份即可。/var/lib/tftpboot/ 目录规划如下：
规划好了目录结构，接下来自只需要按照目录内容配置相关的文件即可。菜单风格文件 menu.c32、不同系统的内核文件 vmlinuz 以及虚拟根文件系统 initrd.img 我们可以从光盘中复制。菜单文件 defaults 需要手动修改。
[root@vinsent ~]#cd /var/lib/tftpboot/
[root@vinsent tftpboot]#mkdir -p centos{6,7} # 创建目录文件
[root@vinsent tftpboot]#cp /var/www/html/centos/6/{vmlinuz,initrd.img} centos6/ # 复制内核，虚拟根文件
[root@vinsent tftpboot]#cp /var/www/html/centos/7/{vmlinuz,initrd.img} centos7/ # 由于之前挂载了不同系统，直接复制对应文件即可
[root@vinsent tftpboot]#cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 . # pxelinux 文件来自 syslinux 包，直接复制即可
[root@vinsent tftpboot]#mkdir pxelinux.cfg
[root@vinsent tftpboot]#cp /var/www/html/centos/6/isolinux/isolinux.cfg pxelinux.cfg/default # 复制并改名
[root@vinsent tftpboot]#vim pxelinux.cfg/default
... # 修改过程省略，[root@vinsent tftpboot]#cat pxelinux.cfg/default # 查看修改过后的菜单文件内容
default menu.c32 # 指定菜单风格
timeout 600 # 安装倒计时，1/10 s 为单位
menu title Auto Install | www.linuxprobe.com
label centos7
menu label Auto Install CentOS Linux ^7
kernel centos7/vmlinuz
append initrd=centos7/initrd.img ks= # 指明 ks 文件位置
label centos6
menu label Auto Install CentOS Linux ^6
kernel centos6/vmlinuz
append initrd=centos6/initrd.img ks=http://192.168.14.201/ksdir/ks6.cfg
label manual7
menu label ^Manual Install CentOS Linux 7
kernel centos7/vmlinuz
append initrd=centos7/initrd.img inst.repo=http://192.168.14.201/centos/7
label manual6
menu label Manual ^Install CentOS Linux 6
kernel centos6/vmlinuz
append initrd=centos6/initrd.img inst.repo=http://192.168.14.201/centos/6
label local
menu default # 默认光标停在这一行
menu label Boot from ^local drive
localboot 0xffff
menu end到此所有的配置就完成了。
点击启动项开始安装，选择网络安装。
点击网络安装后，我们就能看到我们的菜单了。
然后选择你要启动的项即可。
最初还不是很熟悉 PXE 原理的时候，遇到了很多问题，在最后给处我与到的几个问题，即解决方法。
问题 1：ks.cfg 文件出错
解决方法：检查 tftp 服务是否启动，ks#.cfg 文件路径是否正确，ks#.cfg 文件是否具有读权限。出现这个问题大概就是这几个地方出了问题
问题 2：yum 源文件路径出错
解决方法：寻找 yum 源出现错误，该错误是 ks.cfg 文件中 url 路径写错了，修改该路径为正确的 yum 源所在的地址即可。
问题 3：iptables 与 selinux 出问题
遗憾忘记截图给大家了，见谅，安装前检查一下 iptables 与 selinux 是否关闭（实验环境，生产中不建议这么粗暴！）
本文通过分析 PXE 实现批量自动化安装的原理，再到一步步实现 PXE 的配置，再到后面的排错思路。在这里总结几个要点：关闭 selinux，iptables 很重要，ks 文件读权限不可少，服务千万不能 down 掉，文件路径不能乱抄。
