如何通過PXE的方式遠程安裝linux

一般情況下，我們都是利用軟驅或光驅引導Linux後，再通過本地的光驅安裝Linux。但是，這種安裝方法在以下的幾種情況下就不能適用： · 無軟驅和光驅：很多公司為了節省成本，計算機一般都不帶光驅或軟驅，這樣就無法通過本地安裝Linux； · 非標准的軟驅和光
　　一般情況下，我們都是利用軟驅或光驅引導Linux後，再通過本地的光驅安裝Linux。但是，這種安裝方法在以下的幾種情況下就不能適用：　
　　
　　· 無軟驅和光驅：很多公司為了節省成本，計算機一般都不帶光驅或軟驅，這樣就無法通過本地安裝Linux；　
　　
　　· 非標准的軟驅和光驅：雖然筆記本都會配置光驅，但是並不一定都是標准的IDE設備，有些是通過USB接口，有些是通過1394接口（例如Samsung的Q10）。在Linux安裝時所引導的Linux內核一般都不會帶這些接口的驅動，所以也無法通過本地安裝Linux；　
　　
　　另外，在一些場合，如機房中，有大量的計算機需要同時安裝Linux，如果通過光驅的方式一個個安裝，不僅效率低，也不利於維護。　
　　
　　筆者在工作過程中，就遇到過第二種情況。一台Samsung的Q10筆記本需要安裝Redhat Linux 8.0，但是通過光驅引導後發現，安裝程序無法訪問光盤。針對這個問題，筆者經過查閱資料和摸索，找到了在Q10上安裝Linux的方法。在下面的討論中，如不做特別聲明，都將以Q10為例，介紹如何通過PXE Bootrom來遠程安裝Linux。　
　　
　　基本原理
　　什麼是PXE　
　　PXE(Pre-boot Execution Environment)是由Intel設計的協議，它可以使計算機通過網絡啟動。協議分為client和server兩端，PXE client在網卡的ROM中，當計算機引導時，BIOS把PXE client調入內存執行，並顯示出命令菜單，經用戶選擇後，PXE client將放置在遠端的操作系統通過網絡下載到本地運行。　
　　
　　PXE協議的成功運行需要解決以下兩個問題：　
　　
　　既然是通過網絡傳輸，那麼計算機在啟動時，它的IP地址由誰來配置；　
　　
　　通過什麼協議下載Linux內核和根文件系統　
　　
　　對於第一個問題，可以通過DHCP Server解決，由DHCP server來給PXE client分配一個IP地址，DHCP Server是用來給DHCP Client動態分配IP地址的協議，不過由於這裡是給PXE Client分配IP地址，所以在配置DHCP Server時，需要增加相應的PXE特有配置。　
　　
　　至於第二個問題，在PXE client所在的ROM中，已經存在了TFTP Client。PXE Client使用TFTP Client，通過TFTP協議到TFTP Server上下載所需的文件。　
　　
　　這樣，PXE協議運行的條件就具備了，下面我們就來看看PXE協議的工作過程。　
　　
　　工作過程　
　　在上圖中，PXE client是需要安裝Linux的計算機，TFTP Server和DHCP Server運行在另外一台Linux Server上。Bootstrap文件、配置文件、Linux內核以及Linux根文件系統都放置在Linux Server上TFTP服務器的根目錄下。　
　　
　　PXE client在工作過程中，需要三個二進制文件：bootstrap、Linux 內核和Linux根文件系統。Bootstrap文件是可執行程序，它向用戶提供簡單的控制界面，並根據用戶的選擇，下載合適的Linux內核以及Linux根文件系統。　
　　
　　步驟
　　有了前面的背景知識，接下來就可以正式操作了，下面按照順序給出了操作步驟：　
　　
　　配置DHCP Server　
　　選用ISC dhcp-3.0，DHCP Server的配置文件是/etc/dhcpd.conf，配置文件的內容如下：　
　　
　　option space PXE;
　　option PXE.mtftp-ip　　　　　　　 code 1 = ip-address;　
　　option PXE.mtftp-cport　　　　　　code 2 = unsigned integer 16;
　　option PXE.mtftp-sport　　　　　　code 3 = unsigned integer 16;
　　option PXE.mtftp-tmout　　　　　　code 4 = unsigned integer 8;
　　option PXE.mtftp-delay　　　　　　code 5 = unsigned integer 8;
　　option PXE.discovery-control　　　code 6 = unsigned integer 8;
　　option PXE.discovery-mcast-addr　 code 7 = ip-address;
　　class "pxeclients" {
　　　　match if substring (option vendor-class-identifier, 0, 9) = "PXEClient";
　　　　option vendor-class-identifier "PXEClient";
　　　　vendor-option-space PXE;
　　　　# At least one of the vendor-specific PXE options must be set in
　　　　# order for the client boot ROMs to realize that we are a PXE-compliant
　　　　# server.　We set the MCAST IP address to 0.0.0.0 to tell the boot ROM
　　　　# that we can't provide multicast TFTP (address 0.0.0.0 means no
　　　　# address).
　　　　option PXE.mtftp-ip 0.0.0.0;
　　　　# This is the name of the file the boot ROMs should download.
　　　　filename "pxelinux.0";
　　　　# This is the name of the server they should get it from.
　　　　next-server 192.168.0.1;
　　}
　　ddns-update-style interim;
　　ignore client-updates;
　　default-lease-time 1200;
　　max-lease-time 9200;
　　option subnet-mask 255.255.255.0;
　　option broadcast-address 192.168.0.255;
　　option routers 192.168.0.254;
　　option domain-name-servers 192.168.0.1,192.168.0.2;
　　option domain-name "mydomain.org";
　　subnet 192.168.0.0 netmask 255.255.255.0 {
　　range 192.168.0.10 192.168.0.100;
　　}　
　　host q10 {
　　hardware ethernet 00:00:F0:6B:38:5B;
　　fixed-address 192.168.0.22;
　　}
　　　
　　dhcpd.conf配置文件中幾個關鍵部分說明如下：host q10{…}定義了筆記本Q10網卡的MAC地址與IP地址的對應關系，表明DHCP Server為Q10分配一個固定的IP：192.168.0.22；filename ""指定bootstrap的文件名；netx-server指定TFTP Server的地址。其它的配置請讀者參考DHCP Server的手冊。　
　　
　　配置TFTP server　
　　選用tftp-hpa，TFTP Server的配置文件是/etc/xinetd.d/tftp，配置文件的內容如下：　
　　
　　service tftp
　　{
　　　　　　socket_type　　　　　　 = dgram
　　　　　　protocol　　　　　　　　= udp
　　　　　　wait　　　　　　　　　　= yes
　　　　　　user　　　　　　　　　　= root
　　　　　　server　　　　　　　　　= /usr/sbin/in.tftpd
　　　　　　server_args　　　　　　 = -u nobody -s /tftpboot
　　　　　　disable　　　　　　　　 = no
　　　　　　per_source　　　　　　　= 11
　　　　　　cps　　　　　　　　　　 = 100 2
　　}
　　　
　　這裡制定了/tftpboot為TFTP Server的根目錄位置。　
　　
　　配置bootstrap　
　　bootstrap文件在dhcpd.conf中被指定為pxelinux.0文件，放置在/tftpboot。Linux內核以及Linux根文件系統也放置在/tftpboot。pxelinux.0在執行過程中，要讀配置文件，所有的配置文件都放在/tftpboot/pxelinux.cfg/目錄下。由於PXElinux具有為不同的PXE Client提供不同的Linux內核以及根文件系統的功能，所以要通過不同的配置文件名來區分出不同的PXE Client的需求。比如一個PXE Client由DHCP Server分配的IP地址為192.168.0.22，那麼相對應的配置文件名為/tftpboot/pxelinux.cfg/C0A80016（注：C0A80016為IP地址192.168.0.22的十六進制表示）。如果找不到，就按照順序C0A80016-> C0A8001-> C0A800-> C0A80-> C0A8-> C0A-> C0-> C->default查找配置文件。　
　　
　　/tftpboot/pxelinux.cft/C0A80001配置文件的具體內容如下：　
　　
　　DEFAULT install
　　PROMPT 1
　　LABEL install
　　KERNEL vmlinuz
　　APPEND initrd=initrd.img devfs=nomount ramdisk_size=16384
　　　
　　
　　此配置文件指定了Linux內核以及根文件系統的名稱，並給內核傳遞了一些參數，其中ramdisk_size參數要非常注意，它指定Linux內核啟動後建立ramdisk的大小，如果設置太小，Linux的安裝過程就可能無法進行。　
　　
　　制作Linux內核/根文件系統　
　　因為需要通過網絡安裝，所有選擇Redhat Linux 8.0安裝盤（disk #1）中E:\images\bootnet.img（光驅的盤符為E:）。bootnet.img包括Linux內核、Linux根文件系統（有安裝程序在內）。用bootnet.img制作一張引導軟盤，方法在DOS命令行運行E:\dosutils\rawrite E:\images\bootnet.img，根據提示制作。制作完畢後，將引導軟盤中的vmlinuz（Linux內核）和initrd.img（Linux根文件系統）拷貝到Linux Server的/tftpboot下。　
　　
　　啟動DHCP Server/TFTP Server　
　　
　　在Linux Server上，運行service dhcpd start和service xinetd restart。　
　　
　　啟動Q10　
　　Q10加電後，在出現Samsung公司徽標時，在左下角會提示用戶按F12進入網絡引導。按F12後，Q10進入網絡引導過程。首先通過DHCP Server獲得了IP地址，然後下載並執行bootstrap文件pxelinux.0；在執行中，讀入配置文件/tftpboot/pxelinux.cfg/C0A80016。此時屏幕上出現boot:，敲入install，就進入了Redhat Linux 8.0的網絡安裝界面，一切OK!　
　　
　　結束語
　　雖然以上的討論是針對Samsung Q10筆記本，但是工作原理和安裝方法對於其它類型的計算機也是適用的，不過要記住，計算機的網卡中必須要有BootROM--PXE Client。同時，PXE協議也可作為無盤Linux技術，用於引導放置在遠程的Linux。實際上，只要根據需要，在Pxelinux的配置文件的APPEND選項中，為Linux內核傳進需要mount的文件系統的位置參數即可。