在Ubuntu系统上配置PXE服务器的教程

PXE概述
PXE(preboot execute environment，预启动执行环境)是由Intel公司开发的最新技术，工作于Client/Server的网络模式，支持工作站通过网络从远端服务器下载映像，并由此支持通过网络启动操作系统，在启动过程中，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执行，由这个启动软件包完成终端（客户？）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。

简单说来，PXE服务器就是DHCP服务器+TFTP服务器。网络启动过程大概是这样的（可能并不严谨）：客户端发送动态获得IP地址的广播包到网络上，DHCP服务器在收到该广播包后，发送给客户端分配IP地址的回应包，客户端收到回应包后设置自己的IP地址，然后从DHCP服务器获得启动服务器的IP地址（DHCP服务器066选项，这就是TFTP服务器的IP地址）及启动文件名（DHCP服务器067选项，这里的启动文件名就是pxelinux.0或者支持pxe的grub4dos的grldr，当然，也可以是startrom.n12或者使用3com Image Edit创建的pxe启动菜单文件，总之，它应该是一种由pxe启动规范规定的固定格式的可执行文件），然后客户端到联系启动服务器(TFTP服务器）获得启动文件并执行，这样基本上就完成了pxe启动过程。

在Unix或者Linux系统下，DHCP服务器和TFTP服务器一般都是分开设置的，两台服务器甚至可以在两台不同的机器上，其实Windows下的设置也是一样的，但在Windows下，我们可以通过使用HaneWin DHCP服务器软件或TFTPD32一个软件就搞定（我个人推荐使用HaneWin DHCP服务器软件，但TFTPD32设置起来更简单一些，就是效率有些低），详细的设置方法请自己摸索，你只要知道，在设置PXE服务器时，要设置好DHCP和TFTP两个服务器，其中DHCP服务器要设置启动服务器名(066选项）和启动文件名（067选项）。

配置网络
开始前，你需要先设置 PXE 服务器使用静态 IP。在你的系统中要使用静态 IP 地址，需要编辑 “/etc/network/interfaces” 文件。

打开 “/etc/network/interfaces” 文件.

复制代码代码如下:
sudo nano /etc/network/interfaces

作如下修改:

复制代码代码如下:
# 回环网络接口
auto lo
iface lo inet loopback
# 主网络接口
auto eth0
iface eth0 inet static
address 192.168.1.20
netmask 255.255.255.0
gateway 192.168.1.1
dns-nameservers 8.8.8.8

保存文件并退出。这将设置其 IP 地址为“192.168.1.20”。然后重新启动网络服务。

复制代码代码如下:
sudo /etc/init.d/networking restart

安装 DHCP, TFTP 和 NFS:
DHCP，TFTP 和 NFS 是 PXE 服务器的重要组成部分。首先，需要更新你的系统并安装所有需要的软件包。

为此，运行以下命令：

复制代码代码如下:
sudo apt-get update
sudo apt-get install isc-dhcp-Server inetutils-inetd tftpd-hpa syslinux nfs-kernel-Server

配置 DHCP 服务:
DHCP 代表动态主机配置协议Dynamic Host Configuration Protocol，它主要用于动态分配网络配置参数，如用于接口和服务的 IP 地址。在 PXE 环境中，DHCP 服务器允许客户端请求并自动获得一个 IP 地址来访问网络。

1、编辑 “/etc/default/dhcp3-server” 文件.

复制代码代码如下:
sudo nano /etc/default/dhcp3-server

作如下修改:

复制代码代码如下:
INTERFACES="eth0"

保存 (Ctrl + o) 并退出 (Ctrl + x) 文件.

2、编辑 “/etc/dhcp3/dhcpd.conf” 文件:

复制代码代码如下:
sudo nano /etc/dhcp/dhcpd.conf

作如下修改:

复制代码代码如下:
default-lease-time 600;
max-lease-time 7200;
subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {
range 192.168.1.21 192.168.1.240;
option subnet-mask 255.255.255.0;
option routers 192.168.1.20;
option broadcast-address 192.168.1.255;
filename "pxelinux.0";
next-Server 192.168.1.20;
}

保存文件并退出。

3、启动 DHCP 服务.

复制代码代码如下:
sudo /etc/init.d/isc-dhcp-server start

配置 TFTP 服务器:
TFTP 是一种文件传输协议，类似于 FTP，但它不用进行用户认证也不能列出目录。TFTP 服务器总是监听网络上的 PXE 客户端的请求。当它检测到网络中有 PXE 客户端请求 PXE 服务时，它将提供包含引导菜单的网络数据包。

1、配置 TFTP 时,需要编辑 “/etc/inetd.conf” 文件.

复制代码代码如下:
sudo nano /etc/inetd.conf

作如下修改:

复制代码代码如下:
tftp dgram udp wait root /usr/sbin/in.tftpd /usr/sbin/in.tftpd -s /var/lib/tftpboot

保存文件并退出。

2、编辑 “/etc/default/tftpd-hpa” 文件。

复制代码代码如下:
sudo nano /etc/default/tftpd-hpa

作如下修改:

复制代码代码如下:
TFTP_USERNAME="tftp"
TFTP_DIRECTORY="/var/lib/tftpboot"
TFTP_ADDRESS="[:0.0.0.0:]:69"
TFTP_OPTIONS="--secure"
RUN_DAEMON="yes"
OPTIONS="-l -s /var/lib/tftpboot"

保存文件并退出。

3、 使用 xinetd 让 boot 服务在每次系统开机时自动启动，并启动tftpd服务。

复制代码代码如下:
sudo update-inetd --enable BOOT
sudo service tftpd-hpa start

4、检查状态。

复制代码代码如下:
sudo netstat -lu

它将如下所示:

复制代码代码如下:
Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State
udp 0 0 *:tftp *:*

配置 PXE 启动文件
现在，你需要将 PXE 引导文件 “pxelinux.0” 放在 TFTP 根目录下。为 TFTP 创建目录结构，并从 “/usr/lib/syslinux/” 复制 syslinux 提供的所有引导程序文件到 “/var/lib/tftpboot/” 下，操作如下：

复制代码代码如下:
sudo mkdir /var/lib/tftpboot
sudo mkdir /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg
sudo mkdir -p /var/lib/tftpboot/Ubuntu/14.04/amd64/
sudo cp /usr/lib/syslinux/vesamenu.c32 /var/lib/tftpboot/
sudo cp /usr/lib/syslinux/pxelinux.0 /var/lib/tftpboot/

设置 PXELINUX 配置文件
PXE 配置文件定义了 PXE 客户端启动时显示的菜单，它能引导并与 TFTP 服务器关联。默认情况下，当一个 PXE 客户端启动时，它会使用自己的 MAC 地址指定要读取的配置文件，所以我们需要创建一个包含可引导内核列表的默认文件。

编辑 PXE 服务器配置文件，使用有效的安装选项。

编辑 “/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default”：

复制代码代码如下:
sudo nano /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default

作如下修改:

复制代码代码如下:
DEFAULT vesamenu.c32
TIMEOUT 100
PROMPT 0
MENU INCLUDE pxelinux.cfg/PXE.conf
NOESCAPE 1
LABEL Try Ubuntu 14.04 Desktop
MENU LABEL Try Ubuntu 14.04 Desktop
kernel Ubuntu/vmlinuz
append boot=casper netboot=nfs nfsroot=192.168.1.20:/var/lib/tftpboot/Ubuntu/14.04/amd64
initrd=Ubuntu/initrd.lz quiet splash
ENDTEXT
LABEL Install Ubuntu 14.04 Desktop
MENU LABEL Install Ubuntu 14.04 Desktop
kernel Ubuntu/vmlinuz
append boot=casper automatic-ubiquity netboot=nfs nfsroot=192.168.1.20:/var/lib/tftpboot/Ubuntu/14.04/amd64
initrd=Ubuntu/initrd.lz quiet splash
ENDTEXT

保存文件并退出。

编辑 “/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/pxe.conf” 文件。

复制代码代码如下:
sudo nano /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/pxe.conf

作如下修改:

复制代码代码如下:
MENU TITLE PXE Server
NOESCAPE 1
ALLOWOPTIONS 1
PROMPT 0
MENU WIDTH 80
MENU ROWS 14
MENU TABMSGROW 24
MENU MARGIN 10
MENU COLOR border 30;44 #ffffffff #00000000 std

保存文件并退出。

为 PXE 服务器添加 Ubuntu 14.04 桌面启动镜像
对于这一步需要 Ubuntu 内核和 initrd 文件。要获得这些文件，你需要 Ubuntu 14.04 桌面 ISO 镜像。你可以通过以下命令下载 Ubuntu 14.04 ISO 镜像到 /mnt 目录：

复制代码代码如下:
sudo cd /mnt
sudo wget http://releases.ubuntu.com/14.04/ubuntu-14.04.3-desktop-amd64.iso

注意: 下载用的 URL 可能会改变，因为 ISO 镜像会进行更新。如果上面的网址无法访问，看看这个网站，了解最新的下载链接。

挂载 ISO 文件，使用以下命令将所有文件复制到 TFTP文件夹中：

复制代码代码如下:
sudo mount -o loop /mnt/ubuntu-14.04.3-desktop-amd64.iso /media/
sudo cp -r /media/* /var/lib/tftpboot/Ubuntu/14.04/amd64/
sudo cp -r /media/.disk /var/lib/tftpboot/Ubuntu/14.04/amd64/
sudo cp /media/casper/initrd.lz /media/casper/vmlinuz /var/lib/tftpboot/Ubuntu/

将导出的 ISO 目录配置到 NFS 服务器上
现在，你需要通过 NFS 协议来设置“安装源镜像（ Installation Source Mirrors）”。你还可以使用 HTTP 和 FTP 来安装源镜像。在这里，我已经使用 NFS 输出 ISO 内容。

要配置 NFS 服务器，你需要编辑 “/etc/exports” 文件。

复制代码代码如下:
sudo nano /etc/exports

作如下修改:

复制代码代码如下:
/var/lib/tftpboot/Ubuntu/14.04/amd64 *(ro,async,no_root_squash,no_subtree_check)

保存文件并退出。为使更改生效，输出并启动 NFS 服务。

复制代码代码如下:
sudo exportfs -a
sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server start

现在，你的 PXE 服务器已经准备就绪。

配置网络引导 PXE 客户端
PXE 客户端可以是任何支持 PXE 网络引导的计算机系统。现在，你的客户端只需要在系统的 BIOS 中设置 “从网络引导（Boot From Network）” 选项就可以启动并安装 Ubuntu 14.04 桌面。

现在准备出发吧 - 用网络引导启动你的 PXE 客户端计算机，你现在应该看到一个子菜单，显示了我们创建的 Ubuntu 14.04 桌面的菜单项。

结论
配置使用 PXE 服务器从网络启动安装能提高效率和节省时间。你可以在本地网络中同时安装数百个客户端。所有你需要的只是一个 PXE 服务器和能启动 PXE 的客户端。试试吧~