[技术干货] PXE网络安装Linux操作系统原理与详细过程

PXE网络安装Linux操作系统原理与详细过程

在工作中经常会遇到这样的情况:想要安装Linux但是计算机不带光驱或软驱,或者是笔记本配置的非标准的软驱和光驱,如1394接口,USB接口等,在Linux安装时所引导的Linux内核一般都不会带这些接口的驱动,所以也无法通过本地安装Linux,此外,在一些场合,如机房,IT实验室,工厂生产线,有大量的计算机需要同时安装Linux,如果通过光驱的方式一个个安装,不仅效率低,也不利于维护。这是时候你就需要PXE的强大功能了。本文将就PXE的基本原理和工作方式进行简要介绍。具体的实践过程需要比较丰富的网络知识。


1.操作系统安装的流程

通用流程:首先,bios启动,选择操作系统的启动(安装)模式(此时,内存是空白的),然后根据相关的安装模式,寻找操作系统的引导程序(不同的模式,对应不同的引导程序当然也对应着不同的引导程序存在的位置),引导程序加载文件系统初始化(initrd)程序和内核初始镜像(vmlinuz),完成操作系统安装前的初始化;接着,操作系统开始安装相关的系统和应用程序。

硬盘安装的流程:bios启动——MBR寻找grub——grub程序读取menu.list等配置文件,找到内核启动镜像和相关初始化程序,安装(或者启动)。

PXE(Pre-boot Execution Environment)是由Intel设计,可以使计算机通过网络启动的协议。协议分为client和server两端,PXE client在网卡的ROM中,当计算机启动时,BIOS把PXE client调入内存执行,并显示出命令菜单,经用户选择后,PXE client将放置在远端的操作系统通过网络下载到本地运行。

pxe网络安装的流程:bios启动——pxe client中的程序进入内存,显示命令菜单——此程序开始寻找网络引导程序(bootstrap文件,这个文件的名字随着发行版的不同而不同,在centos中,它是pxelinux.0)——引导程序读取配置文件pxelinux.cfg,获得系统初始化的相关文件信息——系统启动,开始进行安装。


2.pxe模式安装操作系统的原理

2.1安装流程

客户机从自己的PXE网卡启动,向本网络中的DHCP服务器索取IP,并搜寻引导文件的位置

DHCP服务器返回分给客户机IP以及bootstrap文件的放置位置(该文件一般是放在一台TFTP服务器上)

客户机向本网络中的TFTP服务器索取bootstrap文件

客户机取得bootstrap文件后之执行该文件

根据bootstrap的执行结果,通过TFTP服务器加载内核和文件系统

进入安装画面, 此时可以通过选择FTP,HTTP,NFS方式之一进行安装

2.2流程小结

总结就是:

1)网卡的client 网卡rom 寻找dhcp服务器,由/etc/dhcp.conf得到ip和引导程序所在地点

2)有dhcp.conf(引导程序文件名)和tftp的配置(tftp跟路径,里面有引导程序和系统初始化程序),得到引导程序pxelinux启动文件的绝对路径,运行引导程序,读取启动配置文件pxelinux.cfg/default,得到操作系统初始化的两个相关文件