PXE服务器搭建及操作系统安装

目录

 一、PXE原理 

 二、PXE服务器的搭建

2.1 CentOS下PXE服务器的搭建

2.2 Windows下PXE服务器的搭建

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 一、PXE原理 

PXE（Pre-boot Execution Environment，预启动执行环境）是由Intel设计的协议，它允许计算机通过网络启动。这个协议工作在Client/Server模式下，允许客户机通过网络从远程服务器下载引导镜像，并加载安装文件或整个操作系统。PXE更好地解决了以下问题：

• 自动化：PXE允许自动安装和配置操作系统，减少了手动操作的工作量。
• 远程实现：通过网络远程安装操作系统，无需物理介质，方便管理远程服务器。
• 规模化：特别适用于大规模服务器部署，可以同时装配多台服务器。
• 安全化：无盘系统

严格来说，PXE 并不是一种安装方式，而是一种引导方式。进行 PXE 安装的必要条件是在要安装的计算机中必须包含一个 PXE 支持的网卡（NIC），即网卡中必须要有 PXE Client。PXE 协议可以使计算机通过网络启动。此协议分为 Client端和 Server 端，而PXE Client则在网卡的 ROM 中。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。运行 PXE 协议需要设置 DHCP 服务器和 TFTP 服务器。DHCP 服务器会给 PXE Client（将要安装系统的主机）分配一个 IP 地址，由于是给 PXE Client 分配 IP 地址，所以在配置 DHCP 服务器时需要增加相应的 PXE 设置。此外，在 PXE Client 的 ROM 中，已经存在了 TFTP Client，那么它就可以通过 TFTP 协议到 TFTP Server 上下载所需的文件了。

1. PXE启动：当终端进入网卡启动时，会发送一个特殊的PXE启动请求到本地网络上的DHCP服务器。
2. DHCP服务：DHCP服务器收到PXE启动请求后，会向计算机发送DHCP响应，DHCP响应包含了计算的网络配置信息，以及PXE引导服务器的IP地址——TFTP Server（Trivial File Transfer Protocol）。
3. TFTP传输：计算机收到DHCP响应后，会使用TFTP从Server下载引导文件——pxelinux.0（legacy启动）或者bootx64.efi（UEFI启动）。
4. 加载引导文件：计算机加载并执行从TFTP下载的引导文件。引导文件通常是一个小型的Linux内核，能够连接到PXE服务器并获取操作系统镜像。
5. 获取配置信息：引导文件连接到PXE服务器后，会通过TFTP发送请求以获取更多的配置信息。
6. 获取操作系统镜像：PXE服务器根据计算机的请求，将系统镜像发送给计算机。
7. 操作系统加载：一旦操作系统映像文件下载完成，计算机会加载并执行该映像文件。此时，计算机将完全从网络上运行操作系统，而无需本地硬盘上的安装。

 二、PXE服务器的搭建

2.1 CentOS下PXE服务器的搭建

本文将在IP地址为10.20.43.10的centos系统下搭建PXE服务器，为另外一台计算机分配IP，并安装操作系统。

准备工作：

（1）如果没有网络或网络情况差可以先配置yum本地源

（2）关闭防火墙

systemctl stop firewalld.service #暂时关闭，重启失效
systemctl disable firewalld.service #永久关闭

（3）关闭selinux服务

vim /etc/selinux/config

1、TFTP服务

1.1 安装tftp服务和xinetd程序

yum -y install tftp-server xinetd

1.2 修改tftp配置文件

vim /etc/xinetd.d/tftp

将disable设置为no，表示开启TFTP服务 。

1.3 将tftp服务和xinetd程序设置为开机自启

systemctl start tftp && systemctl enable tftp
systemctl start xinetd && systemctl enable xinetd

2、DHCP服务

2.1 安装DHCP服务

yum -y install dhcp

2.2 修改配置文件

vim /etc/dhcp/dhcpd.conf

 以legacy方式启动的时候filename为pxelinux.0

以UEFI方式启动的时候filename为grubx64.efi

 2.3 设置网口配置文件

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-enp1s0f0

2.4 将 DHCP服务设置为开机自启

 3、准备Linux内核、初始化镜像文件

3.1 挂载操作系统镜像

mount /dev/sdc1 /mnt/centos7

3.2 切换到如下目录

cd /mnt/centos7/images/pxeboot/

3.3 复制Linux系统文件内核到tftp根目录下

cp vmlinuz /var/lib/tftpboot

3.4 将初始化镜像文件复制到tftp根目录下（内存镜像文件）

cp initrd.img /var/lib/tftpboot

 3.5 安装syslinux（引导加载程序）

yum -y install syslinux

将网卡引导文件pxelinux.0复制到tftp根目录下（该文件负责引导计算机从网络启动）

cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 /var/lib/tftpboot

4、FTP服务

4.1 安装FTP服务

yum -y install vsftpd

4.2 设置FTP服务开机自启

systemctl start vsftpd && systemctl enable vsftpd

4.3 配置FTP

vim /etc/vsftpd/vsftpd.conf

4.4 在/var/ftp下创建文件夹 ，作为安装源目录

nkdir /var/ftp/centos7
cp -rf /mnt/* /var/ftp/centos7

4.5 配置启动菜单文件

若客户机以Legacy方式启动：

在tftp根目录下，创建pxelinux.cfg文件夹，并创建default配置文件

mkdir /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg
vim /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default

若客户机以 UEFI方式启动：

配置grup.cfg文件

vim /etc/lib/tftpboot/grub.cfg

 4.6 设置文件权限

 将/var/ftp/的文件夹下的目录权限设置为755，防止其它权限找不到资源

chmod 755 /var/ftp/

可以通过以下命令查看各服务的状态：

systemctl status dhcpd.service
systemctl status vsftpd.service
systemctl status xinetd.service

可以通过以下命令重启服务：

systemctl restart network
systemctl restart dhcpd.service
systemctl restart vsftpd.service
systemctl restart xinetd.service

5、客户端安装操作系统

接下来就可以进入客户端的setup，安装操作系统：

通过相应的pxe网口进入

 选择设定好的启动项

接下来就可以选择语言、时区等信息进行安装。

等待安装完成即可 

2.2 Windows下PXE服务器的搭建

可以利用小工具Serva进行Windows环境下的PXE服务器的搭建，其下载地址为：Serva 5.0.0 - Download

Serva分为免费版和专业版，免费版仅支持Legacy模式下OS的引导

1、解压下载的Serva压缩包，打开Serva64.exe，点击右上角的图标

选择“Setting”进入设置界面

2、首先设置HTTP服务，勾选“HTTP Server”，在Serva文件夹下创建Repo文件夹，并作为Http服务器的根目录。

2、设置TFTP服务，勾选相应服务，并选择TFTP根目录

3、设置DHCP服务，按图勾选相应服务，配置IP池的起始地址，以及IP池的大小，设置子网掩码

点击确定。

4、重启Serva.exe

在设置完服务后，点击确定，关闭Serva64.exe，然后再打开Serva.exe。在重启完成后会发现在Repo目录下自动生成了文件夹：

在NWA_PXE、WIA_RIS、WIA_WDS文件夹下各有一个ServaReadme.txt文档对本文件夹保存的文件类型进行了说明。其中NWA_PXE用来保存非Windows发行版本的系统，例如CentOS、Ubuntu等；WIA_RIS用来保存RIS类型的发行版，例如Windows2000、WindowsXP等；WIA_WDS用来保存WDS发行版本，例如Win8、Win10等

5、准备操作系统文件

在这里我们选择安装CentOS7.9或者是Windows10系统，首先将CentOS或Windows的ISO镜像文件挂载到服务器上，然后将CentOS系统文件拷贝到NWA_PXE文件夹下的子目录中，将Windows10文件拷贝到WIA_WDS文件夹下。

CentOS：

Windows:

然后重启Serva.exe，重启后会发现在系统文件夹下生成了_SERVA_文件夹。

6、CentOS系统配置文件（安装Windows系统可忽略）

在centos文件夹下新建.inf文件，命名为ServaAsset.inf文件，此文件可以在Versa官网下载：Serva PXE/BINL - AN03: Non-Windows Network Boot/Install

将其中的 $IP_BSRV$改为PXE服务器的IP地址，将$HEAD_DIR$改为操作系统文件所在的文件夹，如图：

 

【注意】需要认真查找， 有好几处 $IP_BSRV$和$HEAD_DIR$需要修改，其它不用改。

重启Serva.exe。

7、 将NWA_PXE和WIA_WDS文件夹设置为共享文件

选择文件夹——属性——共享——高级共享，注意共享名的格式

8、客户端安装操作系统

8.1 用一根网线将PXE服务器与客户端连接起来。

由于免费版Serva仅支持Legacy模式下的引导，UEFI模式下为收费版，在这里进入客户端的BIOS Setup，将兼容模式设置为only Legacy：

8.2 选择网口启动项

点击相应的网络选项并进入

 稍等一会就会出现操作系统菜单项：

8.3 安装操作系统

选择需要安装的操作系统进行安装 ，然后就进入熟悉的操作系统安装界面：

CentOS：

Windows：

填写PXE服务器共享文件的用户名与密码

进入安装：