基于网启PXE服务器的批量定制系统平台
项目说明
概述
- 该项目共分为2个子项目，由iventoy和定制安装两部分组成
- 该项目旨在复习巩固系统服务部署使用、shell编程等知识，旨在让学生增加知识面，提高项目实习经历，充实简历
项目背景知识
需求
- 公司新购了一批服务器和台式机，需要为台式机和服务器安装系统，一部分需要安装国产OpenEuler，一部分要求安装CentOS 7.9，同时也要满足定制化需求，即按要求分区安装相应软件。
常见系统批量安装方式
使用商业化软件
- 使用商业化软件要额外成本开支
使用开源软件
Linux 操作系统基于pxe技术结合kickstart实现定制化需求。
Linux 操作系统基于cobbler结合自定义ks文件实现定制化需求。
windows 系统安装 iventoy 结合自定义配置文件实现定制化需求。
U盘装系统，制作u盘启动盘引导安装。
服务器通过ipmi远程ISO安装。
刻录光盘，外接光驱安装系统。
结论
- 综合比较，选择iventoy，将我们自己笔记本打造成pxe服务器，操作相对简单，官方已经检测通过100多种操作系统。
iventoy介绍
- 主页：https://www.iventoy.com/cn/index.html
- iVentoy 可以看成是一个增强版的 PXE 服务器，使用iVentoy 你可以通过网络同时给多台机器启动、安装操作系统。
- iVentoy 使用极其简单，无需复杂的配置，直接把 ISO 文件放到指定位置，客户机在启动时根据菜单选择要启动的ISO文件即可。
- iVentoy 同时支持 x86 Legacy BIOS、IA32 UEFI、x86_64 UEFI 和 ARM64 UEFI 模式。
- iVentoy 支持 110 多种常见类型的操作系统
- iVentoy 在运行时会使用系统的一些端口号，这些端口需要在防火墙中放开，否则 iVentoy 会无法正常工作，具体如下：
PEX介绍
- PXE，预启动执行环境（Preboot eXecution Environment，PXE，也被称为预执行环境)提供了一种使用网络接口（Network Interface）启动计算机的机制。这种机制让计算机的启动可以不依赖本地数据存储设备（如硬盘）或本地已安装的操作系统。
- PXE(Pre-boot Execution Environment)是由Intel设计的协议，它可以使计算机通过网络启动。协议分为client和server两端，支持工作站通过网络从远端服务器下载映像，并由此支持来自网络的操作系统的启动过程，其启动过程中，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并执行，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。
项目环境
项目拓扑结构
- 安装win10/11 笔记本一台、服务器若干、交换机一台
软硬件环境清单
- 注意：为了学习方便，文档使用VMware 17 workstation 里面创建新的虚拟机代替台式机和服务器来验证。
| 主机名 | IP地址 | 硬件 | 软件 |
|---|---|---|---|
| pxe-control | windows本机分配IP | Windows本机 | iventoy-1.0.20-win64-free.zip |
| node1 | 192.168.88.162 | cpu:1颗2核 内 存：4GB HDD：20GB 网 络：NAT | VmWare17 Centos7.9 |
| node2 | 192.168.88.163 | cpu:1颗2核 内 存：4GB HDD：20GB 网 络：NAT | VmWare17 OpenEuler22.03 SP4 |
任务清单
系统平台部署
- 安装VmWare17
- 虚拟出2台计算机
Windows下安装iventoy
- 前置处理
- 解压缩部署
配置iventoy
- 配置网卡信息
- 配置vmware
测试安装
- 安装centos7.9
- 安装openeuler
自动化脚本安装
实施步骤
安装下载
- 下载地址：https://www.iventoy.com/cn/download.html
- 注意：下载解压缩iventoy-1.0.20-win64-free.zip，解压位置的全路径中不能有中文或空格， 软件解压后的目录结构如下：
- 各个目录作用如下：
| 目录 | 说明 |
|---|---|
| data | 存放 License、配置文件等 |
| doc | 存放软件相关说明文档 |
| iso | 放ISO文件的地方，可以在里面创建子目录 |
| lib | 存放 iVentoy 运行所需的 LIB 文件，用户不要动这个目录 |
| log | 存放 iVentoy 运行日志 |
| user | 存放用户文件、第三方软件包、自动安装脚本等文件 |
配置iventoy
拷贝ISO文件
将需要安装的系统ISO文件都拷贝到D:\iventoy-1.0.20-win64-free\iventoy-1.0.20\iso目录下
可以在此目录下任意创建子目录来归类存放各种不同类型系统的ISO文件。
注意：
- 目录名和ISO文件名中不能有中文或空格
- 也可以管理员身份打开cmd，使用命令创建iso快捷方式(软连接)，即不需要将ISO文件从别的位置拷贝到这个
iso目录下 （ Linux 系统中你可以使用ln -s命令）
# 在 Windows 系统中你可以使用 mklink 目标 源 命令创建C:\Users\Administrator>mklink D:\iventoy-1.0.20-win64-free\iventoy-1.0.20\iso\CentOS-7-x86_64-DVD-2207-02.iso D:\Linux\Linux_app\ISO\CentOS-7-x86_64-DVD-2207-02.iso 为 D:\iventoy-1.0.20-win64-free\iventoy-1.0.20\iso\CentOS-7-x86_64-DVD-2207-02.iso <<===>> D:\Linux\Linux_app\ISO\CentOS-7-x86_64-DVD-2207-02.iso 创建的符号链接运行软件
Windows 系统中直接双击运行 exe 文件即可
Linux 系统下在终端中执行
sudo bash iventoy.sh start命令。注意：windows 注意需要关闭防火墙或放行相关端口。本文采用关闭所有防火墙，如图：
- 管理员身份启动iventoy，如图：
- iVentoy 界面是基于 WEB 的，因此软件运行起来以后，需要打开浏览器访问
http://127.0.0.1:26000来打开 iVentoy 的软件界面。 - Windows 系统中打开软件之后，会自动打开浏览器，如果没有自动打开，则需要手动点击
打开链接按钮，如图：
- 注意：请使用新版本的 Google Chrome 或 FireFox 浏览器访问 iVentoy 界面，其他浏览器未做测试，不保证没有问题。
- 分析客户端IP地址设置：打开vmware17->编辑菜单->虚拟网络编辑器->VMnet8 NAT 网卡查看网段，点击NAT设置查看网关地址，注意：需要关闭VMware nat模式的dhcp服务，如图：
启动 PXE 服务
- 在 iVentoy 主界面上选择本机 IP 地址，根据之前的分析设置好 IP 地址池，然后点击绿色的开始按钮即可，如图：
- 启动 iventoy 后如图示:
自动启动 PXE 服务
- Windows 版本可以执行
iVentoy_64.exe -R - Linux 版本中可以执行
sudo bash iventoy.sh -R start - 其中
-R选项的意思是按照上一次运行时的参数自动启动 PXE 服务。 这样就不需要再手动点击绿色的开始按钮了，当然前提是之前必须手动设置完参数，启动过一次。在此之后运行时设置的参数会被保存下来，才可以使用-R选项。
系统安装
本文使用VMware workstation 新建虚拟机测试，新建虚拟机时不要加载iso镜像。
新建Centos7.9虚拟机
注意：新CD/DVD处不能设置ISO镜像文件
- PEX自动识别：
- 由于网络安装加载较慢，需要等待一段时间，后续就和正常装机一样，过程略。
- 注意：
- 安装RHEL9/OpenEuler系统时需要上4G内存，否则无法加载设备（https://blog.csdn.net/qq_44839276/article/details/135271485）
- 某些系统自定义分区时需要增加biosboot分区或/boot/efi分区，大小100m即可
iVentoy 定制安装
作用
通过 iVentoy 你无需重新制作ISO文件，只需要简单地为一个ISO文件指定一个或者多个自动安装脚本来实现无人值守、自动安装部署系统的方案。
可以使用 Windows 中的 unattend XML、Redhat/CentOS系列中的 Kickstart 脚本、SUSE系列中的 autoYast XML、Debian系列中的preseed脚本等等。
下面的示例模版脚本位于安装包内的
user/scripts/example目录下，如图：
在这里插入图片描述
| 发行版 | 脚本格式 | 示例脚本 | 说明 |
|---|---|---|---|
| Windows | Unattend XML | unattended.xml | Windows系列 |
| Deepin/UOS | INI | deepin.ini | Deepin/UOS 系统 |
| RHEL8/CentOS8 | Kickstart script | kickstart8.cfg | 同时也支持基于这几个派生出来的发行版。比如 OpenAnolis, RockyLinux 等。 |
| RHEL7/CentOS7/Fedora | Kickstart script | kickstart7.cfg | 同时也支持基于这几个派生出来的发行版。比如 Oracle Linux, EuroLinux 等。 |
| RHEL6/CentOS6 | Kickstart script | kickstart6.cfg | 同时也支持基于这几个派生出来的发行版。 |
| openEuler | Kickstart script | openeuler.cfg | openEuler 版本。 |
| Debian | Preseed script | preseed.cfg | Debian 系列的发行版。 |
| Ubuntu Server (< 20.x) | Preseed script | preseed.cfg | 早期 Ubuntu Server 版本 |
| Ubuntu Server (20.x+) | cloud-init | cloud-init-user-data | Ubuntu Server 20.x 以后的版本 |
| SUSE | autoYast XML | autoYast.xml | SLES 和 openSUSE |
- 注意，这里的示例脚本仅供参考，需要根据实际需要修改，尤其是里面磁盘分区设置的部分。否则会造成磁盘被误格式化、数据丢失等问题。
脚本变量扩展
在进行自动安装时，在安装脚本中有一些配置是无法固定写死的，必须根据实际环境进行调整。
最常见的就是对于安装盘的指定，比如我们在安装脚本中指定系统安装到
DISK0或者/dev/sda
但在有些机器上它对应的那个盘并不是我们想要的那个。 这样可能就把系统安装到错误的盘上了。针对上述需求，iVentoy 在自动安装脚本中支持
变量扩展，变量使用$$VT_XXX$$的形式，其中 VT_XXX 对应变量名。注意：
- 包含变量的自动安装脚本文件必须是 UTF-8 编码格式。
- 只支持下面表格中列出的变量，不支持自定义变量。
- 变量名两边必须各用2个$$ 符号包起来
- Ventoy 会自动检测自动安装脚本内是否包含变量，对于不包含变量的脚本不会做扩展处理。
- 变量扩展是在副本中进行的，不会修改脚本源文件。
定制CentOS7
- 复制 kickstart7.cfg 为 CentOS7.cfg 并修改
installlang en_US.UTF-8 keyboard us rootpw123456firewall--service=ssh authconfig--enableshadow--passalgo=sha512 selinux--disablefirewall--disabledtimezone--utcAsia/Shanghai#network --onboot=yes --device=$$VT_MAC_COLON_LOWER$$ --bootproto=static --ip=$$VT_LOCAL_IP$$ --netmask=$$VT_NET_MASK$$ --gateway=$$VT_GATEWAY$$ --noipv6eula--agreedfirstboot--disable%include /tmp/partation.ks zerombr clearpart--all--initlabelpart /boot--fstypexfs--size1024part swap--size2048part /--fstypexfs--size1--grow#packages configuration%packages @core bash-completion chrony dos2unix net-tools lrzsz nmap sysstat telnet treevimwget%endreboot%pre#Select install diskdisk_short_name=$$VT_LINUX_DISK_MAX_SIZE$$echobootloader--location=mbr--driveorder=$disk_short_name>>/tmp/partation.ksechoignoredisk --only-use=$disk_short_name>>/tmp/partation.ksechoclearpart--all--initlabel--drives=$disk_short_name>>/tmp/partation.ks %end#Download third part software%post# wget $$VT_IMG_ID_HTTP_URL$$/Packages/kernel-tools-3.10.0-957.el7.x86_64.rpm -O /root/kernel-tools.rpm# wget http://$$VT_SERVER_IP$$:$$VT_HTTP_PORT$$/user/xxx.zip -O /root/xxx.zip%end- 关闭PEX服务
- 将设置好的自动部署脚本和镜像关联
测试效果
- 启动服务
- 本文使用VMware workstation 新建虚拟机测试，新建虚拟机时不要加载iso镜像，测试CentOS7，按回车键。
- 切换到自定义脚本，然后按 回车键
- 由于网络安装加载较慢，需要等待一段时间，安装按预先设定脚本执行
- 安装完毕后，登录系统检查
# 分区检查[root@localhost ~]# lsblkNAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda8:0020G0disk ├─sda18:101G0part /boot ├─sda28:201G0part[SWAP]└─sda38:3018G0part / sr011:011024M0rom# 软件包检查[C:\~]$ ssh root@192.168.88.200 Connecting to 192.168.88.200:22...Connection established.To escape to local shell,press'Ctrl+Alt+]'.WARNING! The remote SSH server rejected X11 forwarding request.Last login: Thu May 30 14:56:50 2023[root@localhost ~]# rpm -aq | egrep "vim|wget|tree|bash-completion|lrzsz"vim-filesystem-7.4.629-7.el7.x86_64 bash-completion-2.1-8.el7.noarch wget-1.14-18.el7_6.1.x86_64 vim-enhanced-7.4.629-7.el7.x86_64 vim-minimal-7.4.629-7.el7.x86_64 vim-common-7.4.629-7.el7.x86_64 tree-1.6.0-10.el7.x86_64 lrzsz-0.12.20-36.el7.x86_643- 检查防火墙和SELinux。
[root@localhost ~]# firewall-cmd --statenot running[root@localhost ~]# getenforceDisabled问题总结
- 需要关闭Windows的所有防火墙及杀毒等安全软件
- iVentoy_64.exe执行文件需要以管理员身份打开
- iVentoy exe文件双击运行若无反应，需要下载所有运行库： VS2019，下载链接：https://learn.microsoft.com/zh-cn/cpp/windows/latest-supported-vc-redist?view=msvc-170
- 本项目是在虚拟机中模拟的，若安装某些系统时卡死，一般都是虚拟机分配的内存不足造成的，建议分配4096m内存，如图：
- 本项目实验需要使用vmnet8网卡，若无法使用则无法完成，需要在设备管理器中检查vmnet8网卡驱动是否安装，若有问题则在虚拟网络编辑器中进行还原默认值设置，如图：
- 若网络引导到系统安装界面花屏（一般为Windows系列），需要更改iventoy的分辨率，由默认的1024*768修改为较高分辨率
