基於網路的 Red Hat 無人值守安裝

來源:互聯網
上載者:User
本文介紹了 PC 平台上的一種快速 Red Hat Linux 安裝方案。它具有很高的自動化程度--使用者只需手工啟動機器並選擇從網路啟動,就可以完成整個安裝過程。在需要大量安裝大量 Red Hat Linux 系統和需要技術人員 Red Hat Linux 安裝支援的情況下,這種方案可以節省大量的時間。而且由於不需要額外的軟體和光碟機和軟碟機等硬體裝置,在成本上也有很大優勢。所有安裝 Red Hat Linux 的開發/測試人員,和 IT 技術服務人員都能夠從本文中獲益。讀者在閱讀本文前需要有 Red Hat Linux 的安裝經驗。

1. 引言

一般情況下,安裝Linux需要從光碟機用安裝光碟片啟動機器,然後進入互動式安裝介面輸入安裝所需的各種配置完成安裝。在下面這些情況下,這種安裝方式就會暴露出缺點:

1) 機器無光碟機、光碟機壞了(這種情況在現實中頻繁發生) 或光碟片壞了,無法從光碟機安裝Linux。

2) 軟體測試人員在搭建測試環境時,需要安裝大量的Red Hat Linux測試機器時。這時採用手工安裝方式逐台機器安裝效率會很低。

3) 對IT技術服務人員來說,指導一個Red Hat Linux生手安裝Red Hat Linux系統會耗費很多時間。日複一日重複這種工作會浪費寶貴的人力資源。

從降低商業成本和提高安裝系統效率的角度出發,本文向大家介紹一種方案--基於網路的Red Hat無人值守安裝。該方案將很多安裝準備工作在伺服器上一次性完成,這樣在客戶機上安裝時就不需要為每個客戶機重複這些工作,節省了時間和成本,提高了效率。

在一次性的環境配置工作完畢後,該套方案能達到非常高的自動化程度:使用者只需要執行很少的手工步驟即可完成安裝。安裝過程中的手工步驟和自動步驟如下:

1) 手工步驟:開機,選擇從網路啟動。如果你的方案配置得比較負責複雜靈活,也許還需要你選擇安裝何種系統。總之,手工步驟非常少。

2) 自動化步驟:剩餘步驟,包括系統配置,硬碟分區,和程式包安裝,將全部自動完成。




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2. 方案介紹

這種方案需要首先設定一個啟動伺服器和一個安裝伺服器(可以配置在同一台物理機上),然後通過網路啟動存放在啟動伺服器上的安裝程式。安裝程式會自動訪問存放在安裝伺服器上的安裝設定檔和安裝介質來完成安裝。

涉及到的技術

該方案主要應用了三種技術:

1) 在PC上從網路啟動Red Hat Linux安裝程式的PXE協議

2) Red Hat Linux安裝程式提供的網路安裝功能(即指通過網路訪問安裝介質)

3) Red Hat Linux 安裝程式提供的無人值守安裝功能(Red Hat稱為kickstart)

技術1)和2)在參考資料1和2裡已有部分介紹。本文將重點描述參考資料中未涉及部分和無人值守安裝功能。

軟硬體需求

要按本文介紹的方法完成自動化安裝,你需要如下軟硬體資源: 一台PC機器作為啟動和安裝伺服器(其它架構機器也可以) 一台待安裝的PC機器,它的網卡必須帶有PXE支援 一個建好的區域網路,上述兩台機器已經串連入同一子網 待安裝的Red Hat Linux安裝介質

方案原理示意圖

圖1是網路安裝環境的一個原理示意圖。整個安裝環境由一個區域網路,和串連到該區域網路的三台機器組成:啟動伺服器(Boot Server),安裝伺服器(Installation Server),和待安裝機器(Client)。其中啟動伺服器和安裝伺服器可以部署在同一台物理機上。表1列出了對這些機器的軟硬體要求,和其上負載的 服務與資料。
圖1 網路安裝原理示意圖


表1 網路安裝環境裡各機器上的軟硬體設定

該方案的實現步驟

1) 配置啟動伺服器

2) 配置安裝伺服器

3) 從網路啟動機器以完成安裝

步驟1)和2)只需做一次即可。對每一台需安裝Red Hat Linux的機器,都需要在啟動伺服器和安裝伺服器中部署相應的資料,並執行一次步驟3)。

下面將帶領您逐一執行這些步驟。為了簡單,我將用樣本來說明如何在一台安裝了 Red Hat Enterprise Linux AS 3 Update 5 的 PC 機上設定啟動伺服器和安裝伺服器,並在一台PC上安裝 Red Hat Enterprise Linux AS 4 Update 2。




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3. 步驟1:配置啟動伺服器

啟動伺服器的目的是協助在待安裝機器上啟動Red Hat Linux 安裝程式。啟動伺服器上需要搭建一個DHCP 伺服器和一個TFTP 伺服器。前者是為了給待安裝機器分配IP地址,後者則是提供了一個讓待安裝機器下載啟動鏡像的途徑。

配置DHCP 伺服器

1) 安裝DHCP伺服器包(RPM包名:dhcpd)。

2) 編輯DHCP伺服器設定檔 /etc/dhcp.conf。這裡是一個樣本:

option domain-name "mydomain";
ddns-update-style none;

max-lease-time 7200;
server-name "bootserver";
default-lease-time 600;

allow booting;
allow bootp;

subnet 192.168.138.0 netmask 255.255.255.0 {
range 192.168.138.1 192.168.138.254;
deny unknown-clients;
}

group pxe {
filename "pxelinux.0";
host testserver { hardware ethernet 00:0C:29:70:24:5B; fixed-address
192.168.138.30; }
}

在這個例子中,定義的子網是 192.168.138.0/255.255.255.0。主機定義項testserver指出 IP 位址 192.168.138.30 將分配給乙太網路卡00:0C:29:70:24:5B(待安裝機器),檔案 pxelinux.0(在 TFTP 伺服器的根目錄中)將作為開機映像被網卡ROM裡的PXE用戶端載入記憶體並運行。

每增加一台需安裝的機器,我們需在dhcpd.conf中增加一條host條目。

3) 給啟動伺服器配置一個IP,這個IP必須在DHCP伺服器定義的子網內。

這裡我們使用192.168.138.1。關於如何為Red Hat Linux系統配置IP地址,請查閱參考資料3。

4) 啟動DHCP服務。

[root@bsvr] #service dhcpd restart

配置TFTP伺服器

1) 安裝TFTP伺服器包(RPM包名:tftpd)。

2) 編輯TFTP 伺服器的設定檔 /etc/xinetd.d/tftp。設定檔如下:

service tftp
{
socket_type = dgram
protocol = udp
wait = yes
user = root
server = /usr/sbin/in.tftpd
server_args = -s /tftpboot
disable = no
}

這裡選定了/tftpboot為TFTP 伺服器的根目錄位置。

3) 將Linux安裝程式的核心/根檔案系統檔案複製到 TFTP 伺服器的根目錄。對於每一個要被安裝的Red Hat Linux版本,都需要執行一次該操作。

Red Hat Linux第一張安裝光碟片/isolinux目錄下會包含Linux安裝程式的核心/根檔案系統檔案。下面一段命令將這些檔案複製到TFTP伺服器的根目錄下,並按照版本重新命名。

[root@bsvr]#mkdir /mnt/iso
[root@bsvr]#mount -o loop,ro RHEL4-U2-i386-AS-disc1.iso /mnt/iso
[root@bsvr]#cp /mnt/iso/isolinux/initrd.img /tftpboot
[root@bsvr]#cp /mnt/iso/isolinux/vmlinuz /tftpboot
[root@bsvr]#mv /tftpboot/initrd.img /tftpboot/initrd-rhel4u2-i386.img
[root@bsvr]#mv /tftpboot/vmlinuz /tftpboot/vmlinuz-rhel4u2-i386

4) 將啟動鏡像檔案pxelinux.0複製到TFTP伺服器根目錄。

啟動鏡像pxelinux.0可以在syslinux安裝包裡獲得。安裝好syslinux安裝包後,將pxelinux.0複製到TFTP伺服器根目錄。

[root@bsvr]#cp /usr/lib/syslinux/pxelinux.0 /tftpboot/

5) 編輯pxelinux.0的設定檔,以使pxelinux可以正確載入Red Hat Linux安裝程式。對於每一個要被安裝的Red Hat Linux版本,都需要執行一次該操作。

啟動鏡像pxelinux.0檔案在執行過程中,會讀取設定檔以確定它應該載入什麼Linux核心檔案來運行。所有的設定檔都放在啟動伺服器的 /tftpboot/pxelinux.cfg/目錄下。pxelinux.0根據一定的規則來搜尋合適的設定檔名。舉例來說,對於前面為待安裝機器分 配的IP地址192.168.138.30(十六進位表示為C0A88A1E),pxelinux.0會按如下次序搜尋設定檔:

C0A88A1E > C0A88A1 > … > C0 > C > default

就是說,如果C0A88A1E檔案存在,它就是pxelinux.0將載入的設定檔。否則,繼續往下找。如果C0A88A1檔案存在,它就是 pxelinux.0將載入的設定檔。如果前面的以C開頭的檔案都不存在,那麼pxelinux.0將試圖從檔案default中讀取配置。對於一台需 要支援很多安裝機器的安裝伺服器來說,將配置寫在與IP地址對應的檔案裡很不靈活。把所有配置都集中在default檔案中是個不錯的主意,可以減輕配置 檔案維護負擔。

可以將能想到的Red Hat Linux版本的配置都寫在default檔案裡,以便同時支援多種Red Hat Linux版本,如下所示(對於具體某個 Red Hat Linux版本,對應的行該如何寫,可以參考它安裝盤裡的設定檔 /isolinux/isolinux.cfg):

DEFAULT rhel4u2-i386
DISPLAY pxelinux.cfg/list
PROMPT 1

LABEL rhel3u6-i386
KERNEL vmlinuz-rhel3u6-i386
APPEND initrd=initrd-rhel3u6-i386.img

LABEL rhel3u6-x86_64
KERNEL vmlinuz-rhel3u6-x86_64
APPEND initrd=initrd-rhel3u6-x86_64.img devfs=nomount ramdisk_size=9216

LABEL rhel4u2-i386
KERNEL vmlinuz-rhel4u2-i386
APPEND initrd=initrd-rhel4u2-i386.img ramdisk_size=8192

這樣使用者可以通過輸入某種版本的LABEL(例如,rhel4u2-i386)來選擇具體的安裝版本。為了能在安裝時知道有哪些備選,可以讓 pxelinux.0提示要戶選擇之前顯示一個列表。這通過在default裡指定DISPLAY選項來實現。在上面的範例中,我們將所有備選Red Hat Linux版本列在檔案pxelinux.cfg/list中,它的內容會被pxelinux.0顯示出來。

在我們的例子中,/tftpboot/pxelinux.cfg/list檔案內容如下:

Choose one of the following Linux distributions for your installation:
Name Distribution Arch. Installation media
-------------------------------------------------------------------------
rhel3u6-i386 RHEL 3 AS U6 i386 192.168.138.1:/instsvr/i386/rhel3u6
rhel3u6-x86_64 RHEL 3 AS U6 x86_64 192.168.138.1:/instsvr/x86_64/rhel3u6
rhel4u2-i386 RHEL 4 AS U2 i386 192.168.138.1:/instsvr/i386/rhel4u2

6) 啟動TFTP服務。

[root@bsvr]#service xinetd  restart





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4. 步驟2:配置安裝伺服器

安裝伺服器在安裝期間提供對 Linux 安裝介質和無人值守安裝設定檔的訪問。安裝介質儲存在伺服器上的一個目錄中,可以使用各種網路通訊協定訪問它,比如 HTTP,FTP,和NFS。使用NFS協議,Red Hat Linux安裝程式可以支援多種安裝介質目錄結構,尤其是支援ISO光碟片鏡像檔案。這裡我們選擇使用NFS協議來訪問安裝介質。

配置NFS伺服器

1) 準備ISO安裝介質。將Red Hat Linux安裝介質的ISO檔案都放置到/instsvr目錄下。注意不要改變檔案名稱。

[root@bsvr]#mkdir /instsvr
[root@bsvr]#mv RHEL4-U2-i386-AS-disc1.iso /instsvr/i386/rhel4u2
[root@bsvr]#mv RHEL4-U2-i386-AS-disc2.iso /instsvr/i386/rhel4u2
[root@bsvr]#mv RHEL4-U2-i386-AS-disc3.iso /instsrv/i386/rhel4u2
[root@bsvr]#mv RHEL4-U2-i386-AS-disc4.iso /instsrv/i386/rhel4u2

2) 編輯NFS伺服器設定檔 /etc/exports,以允許其它機器通過NFS訪問目錄/instsrv。/etc/exports 檔案內容如下:

/instsvr   *(ro,no_root_squash,sync)

其中: * 表示任何IP地址都可以訪問該目錄。為了安全的考慮,也可以指定具體的IP地址。 ro 表示遠程機器對該目錄只有讀許可權。 其它選項請參考NFS手冊。

3) 重新啟動NFS服務以使新配置生效

[root@bsvr]# service nfs restart

4) 檢測目錄/instsrv是否已被正確共用

[root@bsvr]#showmount -e localhost
Export list for localhost:
/instsrv *

這樣,我們就設定好了一個安裝伺服器。很簡單吧。

配置kickstart安裝

自從 5.2 版開始, Red Hat Linux 開始支援一個稱為 kickstart 的功能,其主要目的是為了減少安裝過程中的人機互動,提高安裝效率。使用這種方法,只需事先定義好一個設定檔(通常存放在安裝伺服器上),並讓安裝程式 知道該設定檔的位置,在安裝過程中安裝程式就可以自己從該檔案中讀取安裝配置,這樣就避免了繁瑣的人機互動,實現無人值守的自動化安裝。

要使用 kickstart ,你必須:

1) 建立 kickstart 設定檔。

2) 部署kickstart設定檔,即將kickstart設定檔放置到安裝伺服器上,並在安裝程式的kernel參數中指定kickstart設定檔的位置。

建立kickstart設定檔

kickstart 設定檔是一個簡單的文字檔,包含一個安裝項目列表。每個項目對應於一個安裝選擇,都用關鍵字標明。

有如下幾種方法產生kickstart設定檔: Red Hat提供了一個範例檔案。在Red Hat Linux 文檔光碟片中 RH-DOCS 目錄裡的 sample.ks 檔案。你可以基於該範例來建立你自己的配置kickstart檔案。 每 當你安裝好一台Red Hat Linux機器,Red Hat Linux 安裝程式都會建立一個 kickstart 設定檔,記錄你的真實安裝配置。如果你希望實現和某系統類別似的安裝,可以基於該系統的kickstart設定檔來產生你自己的kickstart配置 檔案。 Red Hat Linux提供了一個圖形化的kickstart組態工具。在任何一個安裝好的Red Hat Linux系統上運行該工具,就可以很容易地建立你自己的kickstart設定檔。kickstart組態工具命令為redhat-config- kickstart(RHEL3)或system-config-kickstart(RHEL4) 閱讀kickstart設定檔的手冊。用任何一個文字編輯器都可以建立你自己的kickstart設定檔。

這裡有一個kickstart設定檔範例:

01 # Kickstart file automatically generated by anaconda.
02
03 install
04 nfs --server=192.168.138.1 --dir=/instsvr/i386/rhel4u2
05 lang en_US.UTF-8
06 langsupport --default=en_US.UTF-8 en_US.UTF-8
07 keyboard us
08 xconfig --card "VMWare" --videoram 16384 --hsync 31.5-37.9 --vsync 50-70
--resolution 800x600 --depth 16
09 network --device eth0 --bootproto DHCP
10 rootpw -iscrypted
11 firewall --disabled
12 selinux --enforcing
13 authconfig --enableshadow --enablemd5
14 timezone Asia/Shanghai
15 bootloader --location=mbr
16 # The following is the partition information you requested
17 # Note that any partitions you deleted are not expressed
18 # here so unless you clear all partitions first, this is
19 # not guaranteed to work
20 clearpart --all
21 part / --fstype ext2 --size=8000
22 part swap --size=1000
23
24 %packages
25 @ admin-tools
26 @ editors
27 @ emacs
28 @ text-internet
29 @ legacy-network-server
30 @ dialup
31 @ ftp-server
32 @ compat-arch-support
33 @ legacy-software-development
34 @ smb-server
35 @ base-x
36 @ kde-desktop
37 @ server-cfg
38 @ development-tools
39 kernel-smp
40 system-config-samba
41 rsh-server
42 grub
43 kernel-devel
44 kernel-smp-devel
45 e2fsprogs

所有以"#"號開頭的都是注釋。

檔案中的nfs --server=192.168.138.1 --dir=/instsvr/i386/rhel4u2選項告訴安裝程式:到伺服器192.168.138.1的NFS共用目錄 /instsvr/i386/rhel4u2下尋找安裝介質。Red Hat Linux安裝程式足夠聰明,可以識別該目錄下應該被讀取的ISO光碟片鏡像檔案名,所有這裡你不需要指定ISO檔案名稱。

關於kickstart設定檔支援的所有選項及其相信說明,請查閱參考資料3。

部署kickstart設定檔

首先我們需要把kickstart設定檔放在安裝伺服器上。我們把它放到/instsvr/ks目錄下。即該檔案的NFS訪問路徑為:

nfs:192.168.138.1:/instsvr/ks/ks.cfg

其次,我們需要讓安裝程式知道我們希望它用kickstart方式安裝,並告知它可以從哪裡獲得kickstart設定檔。這可以通過給核心添加 一個參數"ks=kickstart設定檔路徑"來實現。我們只需對啟動伺服器上的default檔案做一些小修改就可以做到這點:

LABEL    rhel4u2-i386
KERNEL vmlinuz-rhel4u2-i386
APPEND ks=nfs:192.168.138.1:/instsvr/ks/ks.cfg initrd=initrd-rhel4u2-i386.img
ramdisk_size=8192

這樣在啟動安裝程式的時候,參數ks=nfs:192.168.138.1:/instsvr/ks/ks.cfg會被傳遞給它,告訴它使用這個檔案作為kickstart設定檔來進行kickstart安裝。




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5. 步驟3:從網路啟動機器以完成安裝

前面的配置工作完成後,下面我們就在待安裝機器上通過網路以無人值守的方式來安裝Red Hat Enterprise Linux AS 4 Update 2。

1. 啟動待安裝機器,選擇從網卡啟動。具體方法因BIOS版本不同而異。圖2是從VMWare虛擬機器上得到的選擇網路啟動的螢幕截圖。
圖2 從BIOS選擇網路啟動

2. 網卡中的PXE代碼會聯絡DHCP伺服器來擷取IP地址以及啟動鏡像,然後啟動鏡像被載入並運行,你可以看到你自己定義的一個Linux列表如圖3,選擇你需要安裝的系統版本。
圖3 網路啟動後pxelinux.0的提示介面

3. 安裝程式核心被啟動(圖4)。
圖4 安裝程式anaconda開始運行

4. 安裝程式會讀取kickstart設定檔開始無人值守安裝。安裝過程中它會根據kickstart設定檔中指定的安裝介質地址,安裝指定的軟體包(圖5)。
圖5 安裝程式在安裝軟體包

5. 直到安裝結束(圖6),你都不需要做任何工作。
圖6 安裝成功完成

6. 安裝完成後,安裝程式會提示你重新啟動機器。重新啟動機器時切記要在BIOS裡改成從硬碟啟動。如果仍然從光碟片啟動機器,又會重複前面的自動安裝步驟。




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6. 總結

本文介紹了一種基於網路(網路啟動+網路安裝)的無人值守Red Hat Linux安裝方法。在需要安裝大量機器的情況下,以及在需要提供自助安裝服務的情況下,該方法可以節約大量人力。

本文中的樣本只涉及了PC平台上的一種Red Hat Linux版本--RHEL AS 4。事實上,本文中的方法可以非常容易地推廣到其它Red Hat Linux版本和其它硬體平台,如: 1. 其它Red Hat Linux版本 Red Hat Enterprise Linux 3, 4 的所有edition (AS, ES, WS, Desktop) Red Hat Linux 9 Fedora Core 5 2. 其它硬體平台 64位Intel架構及相容架構伺服器(使用AMD64和EMT64處理器)

對其它Linux廠家的產品,只要利用上它們的無人值守安裝功能,也可以製造出類似的全自動安裝方案。例如,Novell SuSE Linux就提供了AutoYast功能來實現無人值守安裝。關於使用AutoYast的具體操作,請參閱參考資料4。

參考資料 PXE (Pre-boot Execution Environment) 是由Intel設計的從網路啟動Intel架構電腦的協議。IBM開發人員園地(中文)中有一篇文章相信介紹了PXE的原理。 http://www-128.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-tip-prompt/l-pex/ IBM開發人員園地(中文)中有一篇文章詳細介紹了在IBM pSeries伺服器上通過網路安裝Linux的過程。從中讀者可以看到很多設定安裝伺服器的細節,如安裝介質目錄該如何組織,各種網路訪問協議都支援哪些目錄組織。 http://www-128.ibm.com/developerworks/cn/linux/es-linux-pservers/ 本文中的不少操作用到了RHEL 3的一些系統管理命令。讀者可以參考 RHEL 3 reference guide 來熟悉這些操作的使用。 http://www.redhat.com/docs/manuals/enterprise/RHEL-3-Manual/ref-guide/ SuSE Linux提供了AutoYast功能來實現無人值守安裝。具體操作可以參考OpenSUSE的Yast Autoinstallation文檔 http://en.opensuse.org/YaST_Autoinstallation
 

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