第19章：使用 PXE+Kickstart 无人值守安装服务
刚入职的运维新手经常会被要求去做一些安装Linux系统的工作。如果按照第 1 章中所讲解的“用光盘镜像来安装Linux操作系统”，其效率会相当低下。
本章将介绍可以实现无人值守安装服务的PXE+Kickstart 服务程序，并带领大家动手安装部署 PXE + TFTP + FTP + DHCP + Kickstart 等服务程序，从而搭建出一套可以批量安装 Linux 系统的无人值守安装系统。在学完本章内容之后，运维新手就可以避免枯燥乏味的重复性工作，大大提升Linux系统安装的效率。
一、无人值守安装系统
1、为什么需要无人值守安装系统？
使用光盘镜像来安装 Linux 系统，坦白讲，该方法适用于只安装少量 Linux 系统的情况。如果生产环境中有数百台服务器都需要安装系统，这种方式就不合时宜了。
这时，我们就需要使用 PXE + TFTP +FTP + DHCP + Kickstart 服务搭建出一个无人值守安装系统。这种无人值守安装系统可以自动地为数十台服务器安装系统，这一方面将运维人员从重复性的工作中解救出来，也大大提升了系统安装的效率。
2、无人值守安装系统的工作流程
工作流程
3、什么是 PXE ？
PXE（Preboot eXecute Environment，预启动执行环境）是由 Intel 公司开发的技术，可以让计算机通过网络来启动操作系统（前提是计算机上安装的网卡支持 PXE 技术），主要用于在无人值守安装系统中引导客户端主机安装 Linux 操作系统。
4、什么是 Kickstart ？
Kickstart 是一种无人值守的安装方式，其工作原理是预先把原本需要运维人员手工填写的参数保存成一个ks.cfg 文件，当安装过程中需要填写参数时则自动匹配 Kickstart 生成的文件。
所以只要Kickstart 文件包含了安装过程中需要人工填写的所有参数，那么从理论上来讲完全不需要运维人员的干预，就可以自动完成安装工作。
TFTP、FTP 以及 DHCP 服务程序的配置与部署，在前面章节中已经详细讲解过，这里不再赘述。
5、数据资源如何传输到客户端主机上？
由于当前的客户端主机并没有完整的操作系统，也就不能完成 FTP 协议的验证了，所以需要使用 TFTP 协议帮助客户端获取引导及驱动文件。
vsftpd 服务程序用于将完整的系统安装镜像通过网络传输给客户端。当然，只要能将系统安装镜像成功传输给客户端即可，因此也可以使用 httpd 来替代 vsftpd 服务程序。
二、部署无人值守安装服务
1、配置 DHCP 服务程序
DHCP 服务程序用于为客户端主机分配可用的 IP 地址，而且这是服务器与客户端主机进行文件传输的基础，因此我们先行配置 DHCP 服务程序。
1）配置“无人值守系统”服务端的 IP 为 192.168.10。并关闭虚拟机自身的 DHCP 服务，避免虚拟机自带的 DHCP 服务对我们手动部署的 DHCP 服务造成干扰。
nmtui
关闭虚拟机自带的DHCP服务
2）安装 DHCP 服务程序包
yum install dhcp
3）配置 dhcpd 服务
允许了 BOOTP 引导程序协议，旨在让局域网内暂时没有操作系统的主机也能获取静态 IP地址；在配置文件的最下面加载了引导驱动文件 pxelinux.0（这个文件会在下面的步骤中创建），其目的是让客户端主机获取到 IP 地址后主动获取引导驱动文件，自行进入下一步的安装过程。
vim /etc/dhcp/dhcpd.conf
systemctl restart dhcpd
systemctl enable dhcpd
/etc/dhcp/dhcpd.conf
2、配置 TFTP 服务程序
在前面章节中我们已经学习过 vsftpd服务 和 TFTP 服务。vsftpd 是一款功能丰富的文件传输服务程序，允许用户以匿名开放模式、本地用户模式、虚拟用户模式来进行访问认证。但是，当前的客户端主机还没有安装操作系统，该如何进行登录认证呢？
而 TFTP 作为一种基于 UDP 协议的简单文件传输协议，不需要进行用户认证即可获取到所需的文件资源。接下来配置 TFTP 服务程序，为客户端主机提供引导及驱动文件。当客户端主机有了基本的驱动程序之后，再通过 vsftpd 服务程序将完整的光盘镜像文件传输过去。
1）安装 TFTP 服务程序包
yum install tftp-server
2）关于 xinetd 服务
TFTP 是一种非常精简的文件传输服务程序，它的运行和关闭是由 xinetd 网络守护进程服务来管理的。xinetd 服务程序会同时监听系统的多个端口，然后根据用户请求的端口号调取相应的服务程序来响应用户的请求。
3）配置 TFTP 服务程序（xinetd 服务）
开启 TFTP 服务程序，只需在 xinetd 服务程序的配置文件中把 disable 参数改成 no 就可以了。
vim /etc/xinetd.d/tftp
systemctl restart xinetd
systemctl enable xinetd
/etc/xinetd.d/tftp
4）修改 firewall 防火墙策略
TFTP 服务程序默认使用的是 UDP 协议，占用的端口号为 69，所以在生产环境中还需要在 firewalld 防火墙管理工具中写入使其永久生效的允许策略，以便让客户端主机顺利获取到引导文件。
firewall-cmd --permanent --add-port=69/udp
firewall-cmd --reload
3、配置 SYSLinux 服务程序
1）关于 SYSLinux 服务程序
SYSLinux 是一个用于提供引导加载的服务程序。与其说 SYSLinux 是一个服务程序，不如说我们更需要它里面的引导文件，在安装好 SYSLinux 服务程序软件包后，/usr/share/syslinux 目录中会出现很多引导文件。
2）安装 SYSLinux 服务程序
yum install syslinux
3）提取引导文件至 TFTP 服务的默认目录中去
我们需要把 SYSLinux 提供的引导文件（即上述提到的文件 pxelinux.0）复制到 TFTP 服务程序的默认目录中，这样客户端主机就能够顺利地获取到引导文件了。
另外在 RHEL7 系统光盘镜像中也有一些我们需要调取的引导文件。在确认光盘镜像已经被挂载到/media/cdrom 目录后，使用 cp 命令将光盘镜像中自带的一些引导文件也复制到 TFTP 服务程序的默认目录中。
cd /var/lib/tftpboot
cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 .
cp /media/cdrom/images/pxeboot/{vmlinuz,initrd.img} .
cp /media/cdrom/isolinux/{vesamenu.c32,boot.msg} .
4）提取开机菜单文件并进行相关配置
在 TFTP 服务程序的目录中新建 pxelinux.cfg 目录，虽然该目录的名字带有后缀，但依然也是目录。将系统光盘中的开机选项菜单复制到该目录中，并命名为 default，这个 default 文件就是开机时的选项菜单。
cd /var/lib/tftpboot
mkdir pxelinux.cfg
cp /media/cdrom/isolinux/isolinux.cfg ./pxelinux.cfg/default
开机选项菜单界面
默认的开机菜单中有两个选项，要么是安装系统，要么是对安装介质进行检验。既然我们已经确定采用无人值守的方式来安装Linux系统，现在我们来编辑这个 default 文件：
vim cd /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default
编辑开机菜单文件
把第 1 行的 default 参数修改为 linux，这样系统在开机时就会默认执行那个名称为 linux 的选项了。
在 64 行，我们把默认的光盘镜像安装方式修改成 FTP 文件传输方式，并指定好光盘镜像的获取地址以及 Kickstart 应答文件的获取路径。
4、配置 vsftpd 服务程序
在我们这套无人值守安装系统的服务中，光盘镜像资源是通过 FTP 协议传输的，因此势必要用到 vsftpd 服务程序。
当然，也可以使用 httpd 服务程序来提供 Web 网站访问的方式，只要能确保将光盘镜像顺利传输给客户端主机即可。如果打算使用 Web 网站服务来提供光盘镜像，一定记得将上述 /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default 配置文件中的光盘镜像获取网址和 Kickstart 应答文件获取网址修改一下。
1）安装 vsftpd 服务程序包
yum install vsftpd
systemctl restart vsftpd
systemctl enable vsftpd
在配置文件修改正确之后，一定将相应的服务程序添加到开机启动项中，这样无论是在生产环境中还是在红帽认证考试中，都可以在设备重启之后依然能提供相应的服务。
2）提取光盘镜像资源至 vsftpd 服务的工作目录中
在确认系统光盘镜像已经正常挂载到/media/cdrom 目录后，把目录中的光盘镜像文件全部复制到 vsftpd 服务程序的工作目录中。这个过程大约需要 3～5 分钟。
cp -r /media/cdrom/* /var/ftp
3）修改 firewalld 防火墙策略
在 firewalld 防火墙管理工具中写入“使 FTP 协议永久生效”的允许策略，然后在 SELinux 中放行 FTP 传输。
firewall-cmd --permanent --add-service=ftp
firewall-cmd --reload
setsebool -P ftpd_connect_all_unreserved=on
5、创建 KickStart 应答文件
1）关于“无人值守安装Linux系统”的进一步理解
使用 PXE + Kickstart 部署的是一套“无人值守安装系统服务”，而不是“无人值守传输系统光盘镜像服务”，因此还需要让客户端主机能够一边获取光盘镜像，还能够一边自动帮我们填写好安装过程中出现的选项。
简单来说，如果生产环境中有 100 台服务器，它们需要安装相同的系统环境，那么在安装过程中单击的按钮和填写的信息也应该都是相同的。那么，为什么不创建一个类似于备忘录的需求清单呢？这样，在无人值守安装系统时，可以从这个需求清单中找到相应的选项值，从而免去了手动输入之苦，更重要的是，也彻底解放了人的干预，彻底实现无人值守自动安装系统，而不是单纯地传输系统光盘镜像。
2）关于 Kickstart 文件
Kickstart 其实并不是一个服务程序，而是一个应答文件。Kickstart 应答文件中包含了系统安装过程中需要使用的选项和参数信息，系统可以自动调取这个应答文件的内容，从而彻底实现了无人值守安装系统。
3）获取 Kickstart 应答文件
那么，该去哪里找到这个 Kickstart 文件呢？其实在 root 管理员的家目录中有一个名为 anaconda-ks.cfg 的文件，它就是应答文件。
下面把这个应答文件复制到 vsftpd 服务程序的工作目录中（在开机选项菜单的配置文件中已经定义了该文件的获取路径，也就是 vsftpd 服务程序数据目录中的 pub 子目录中）。
再使用 chmod 命令设置该文件的权限，确保所有人都有可读的权限，以保证客户端主机可以顺利获取到应答文件及里面的内容。
cp ~/anaconda-ks.cfg /var/ftp/pub/ks.cfg
chmod +r /var/ftp/pub/ks.cfg
4）配置 Kickstart 应答文件
/var/ftp/pub/ks.cfg
如果觉得系统默认自带的Kickstart 应答文件参数较少，不能满足生产环境的需求，则可以通过 Yum软件仓库来安装 system-config-kickstart 软件包。这是一款图形化的 Kickstart 应答文件生成工具，可以根据自己的需求生成自定义的 Kickstart应答文件，然后把生成的文件放到/var/ftp/pub 目录中并将其名字修改为 ks.cfg 即可。
三、测试 “PXE + Kickstart 无人值守安装系统” 服务
上述我们已经完成了 PXE + Kickstart 无人值守安装系统的服务，现在就可以使用它来为客户端主机安装 Linux 系统了。
下面我们在客户端主机上安装 VM 虚拟机，在虚拟机环境中测试“192.168.10.10服务器上的无人值守安装系统”服务。
1）第1步：先把客户端主机的虚拟机的网卡模式设定成与服务端一致的“仅主机模式”，否则两台主机之间将无法进行通信。客户端主机的硬件配置选项并没有强制性要求。
2）第2步：在客户端的虚拟机中点击“新建虚拟机向导”，选择“典型（推荐）”模式来安装。
新建虚拟机向导
3）第3步：把虚拟机操作系统的安装来源设置为“稍后安装操作系统”，这样做的目的是让虚拟机从网络中（192.168.10.10服务端）获取Linux系统安装镜像资源。
稍后安装操作系统
4）第4步：指定将要安装的操作系统的类型为 " Linux -> RedHat Enterprise Linux 7 64位"；指定系统在本地主机上的安装路径；自定义虚拟机的系统名称；指定系统要使用多大的磁盘容量，比如20G。
设置待安装系统的相关参数
5）第5步：自定义硬件，把将要安装的Linux系统的“网络适配器”设备设置为“仅主机模式”（这个步骤非常重要），然后单击“确定”按钮。
修改“网络适配器”为“仅主机模式”
至此，用于测试的客户端主机（虚拟机）和“PXE + Kickstart 无人值守安装系统”服务端都已经准备好了。
6）第6步：开始自动为客户端主机（测试用的虚拟机）安装Linux系统
在生产环境中，只需要将配置好的“PXE + Kickstart 无人值守安装系统”服务器上架，接通服务器和客户端主机之间的网线，然后启动客户端主机（测试用的虚拟机）即可。
接下来就会自动开始传输光盘镜像文件，并进行自动安装了。期间完全无须人工干预，直到安装完毕时才需要运维人员进行简单的初始化工作。
启动测试用的虚拟机
自动安装过程
可见，当生产环境工作中有数百台服务器需要批量安装Linux系统时，使用无人值守安装系统是非常有必要的。
本章复习题
复习题1
复习题2
本章 END 2019-01-17
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