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批量安装 CentOS 7

Created @ October 18, 2020
linuxpxe

概述

预启动执行环境（Preboot eXecution Environment，PXE）提供了一种使用网络接口（Network Interface）启动计算机的机制，可用于安装操作系统。流程一般如下。

  • 客户端从 Network 启动，发送 DHCP 请求。
  • DHCP 服务器发送一个带有 next-server 信息的响应。
  • 客户端发送 DHCPREQUEST/DHCPINFORM 请求。
  • DHCP 服务器发送 TFTP 服务器地址和所需的文件名。
  • 客户端从 TFTP 服务器下载这个文件，一般是很小的引导文件。
  • pxelinux/grub 读取配置文件，下载相关文件。
  • 进入安装程序，下载 Anaconda 的 Kickstart 自动应答脚本，开始安装。

准备工作

下载 CentOS 镜像，文中使用的是 CentOS-7-x86_64-Minimal-2003.iso。

Optional: 手动装一台机器（安装程序选择非图形界面，Troubleshooting -> Install CentOS Linux 7 in basic graphics mode）。进入系统，在$HOME目录下有个 Kickstart 文件，里面是安装程序自动生成的脚本，保存起来作为模板。

选一台机器用作 PXE Server（比如上面装好的），开放 tftp 和 http 端口（或者禁用防火墙），关闭 SELinux（会阻止从网络访问本地文件）。

systemctl disable firewalld.service --nowsed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/configsetenforce 0

如果路由器是 DHCP 模式，最好先从交换机上拔掉，或者改为静态 IP 模式（如果机器都接在路由器上），因为内网中存在多个 DHCP Server 会相互干扰。

Optional: 也可以用 Dnsmasq 替代 dhcp 和 tftp-server，具体参见 Ubuntu 篇。

DHCP Server

支持 PXE 启动的网卡会内置 DHCP Client，用于从内网 PXE Server 获取 IP，顺便查询 TFTP Server 的 IP。那我们第一步就是在 PXE Server 上安装 DHCP Server 为 PXE 设备分配 IP。

yum install dhcp -y

考虑到服务器配置各不相同，安装方法肯定也有所不同，但装系统也只需在意系统盘的区别。比如 NVMe SSD 或 SATA SSD，前者仅支持 UEFI 引导，后者可用 UEFI 或 Legacy，但机器只支持 Legacy PXE 启动。想一次性装完所有机器，可以在 DHCP Server 的配置中加入判断，区分客户端是普通 DHCP 还是 UEFI PXE 或是 Legacy PXE。dhcpd的配置位于/etc/dhcp/dhcpd.conf。

option pxe-system-type code 93 = unsigned integer 16;subnet 172.16.22.0 netmask 255.255.255.0 {  range 172.16.22.2 172.16.22.254;  option routers 172.16.22.1;  option subnet-mask 255.255.255.0;  next-server 172.16.22.1;  if option pxe-system-type = 00:07 {          filename "uefi/shim.efi";  } else if option pxe-system-type = 00:09 {    filename "uefi/shim.efi";  } else {    filename "pxelinux.0";  }}

next-server 用于提示 TFTP Server 的 IP 地址，可以是本机。

shim 是 Linux 的引导程序，支持 EFI 引导，如果检测到 UEFI PXE 就用这个。

pxelinux.0 也是 Linux 的引导程序（SYSLINUX），用于 Legacy PXE。

TFTP Server

PXE 支持 TFTP 协议，我们把引导程序（shim & pxelinux.0）放在 TFTP 服务器对应目录。

yum install xinetd tftp-server –y

xinetd 是 TFTP 的守护进程，启动 xinetd 就能拉起 TFTP。

systemctl start xinetdsystemctl enable xinetd

TFTP 服务器默认根目录在/var/lib/tftpboot，后面会把引导文件放这里。

HTTP Server

TFTP 基于小块（512KB）的 UDP 协议传输数据，速度很慢，只适合传输小文件。软件包等大文件可以换用 NGINX 之类的 HTTP Server 下载。

yum install epel-releaseyum install nginx

默认配置文件在/etc/nginx/nginx.conf，在 location 中添加autoindex on配置打开文件索引，大文件就放在网络根目录下。

server {    listen       80 default_server;    listen       [::]:80 default_server;    server_name  _;    root         /usr/share/nginx/html;    # Load configuration files for the default server block.    include /etc/nginx/default.d/*.conf;    location / {        autoindex on;    }    error_page 404 /404.html;        location = /40x.html {    }    error_page 500 502 503 504 /50x.html;        location = /50x.html {    }}

UEFI 引导

用 yum 下载 CentOS 7 的 UEFI 引导软件包。

yum install grub2-efi-x64 shim-x64

在 TFTP 服务器根目录下新建目录，用于存放 uefi 启动文件。

mkdir /var/lib/tftpboot/uefi

复制相关文件，修改文件权限。

cp -p /boot/efi/EFI/centos/*.efi /var/lib/tftpboot/uefi/chmod 755 /var/lib/tftpboot/uefi/*.efi

Optional: 或者直接从系统镜像复制过来也行，方法如下。

mkdir /centosmkdir $HOME/uefi_tmpmount -t iso9660 CentOS-7-x86_64-Minimal-2003.iso /centos -o loop,rocp -pr /centos/Packages/shim-version-architecture.rpm $HOME/uefi_tmpcp -pr /centos/Packages/grub2-efi-version-architecture.rpm $HOME/uefi_tmp

解压 rpm 软件包。

cd $HOME/uefi_tmprpm2cpio shim-version-architecture.rpm | cpio -dimvrpm2cpio grub2-efi-version-architecture.rpm | cpio -dimv

复制 EFI 引导程序到 TFTP 目录。

cp $HOME/uefi_tmp/boot/efi/EFI/centos/shim.efi /var/lib/tftpboot/uefi/cp $HOME/uefi_tmp/boot/efi/EFI/centos/grubx64.efi /var/lib/tftpboot/uefi/

在下面的栗子中，Vmlinuz 是 Linux 内核可执行文件，它将 OS 加载到内存中，这样就可以启动机器了。inst.ks是 Kickstart 自动应答脚本。Initrd 镜像用来初始化 RAM 磁盘，然后将其挂载为根文件系统，并从中运行 CentOS 安装程序。

在grubx64.efi同级目录新建 GRUB 配置文件/var/lib/tftpboot/uefi/grub.cfg。

set default="0"function load_video {  insmod efi_gop  insmod efi_uga  insmod video_bochs  insmod video_cirrus  insmod all_video}load_videoset gfxpayload=keepinsmod gzioinsmod part_gptinsmod ext2set timeout=6menuentry 'Install CentOS Linux 7.8' --class fedora --class gnu-linux --class gnu --class os {  linuxefi CentOS-7.8/vmlinuz ip=dhcp inst.ks=http://172.16.22.1:80/supermicro.cfg  initrdefi CentOS-7.8/initrd.img}

Legacy 引导

安装 syslinux，把引导程序复制到 TFTP 根目录。

yum -y install syslinuxcp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 /var/lib/tftpboot/

创建 pxelinux 的配置文件。

mkdir /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfgvim /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default

内容如下。

default vesamenu.c32prompt 1timeout 6display boot.msglabel linux  menu label ^Install system  menu default  kernel CentOS-7.8/vmlinuz  append initrd=CentOS-7.8/initrd.img ip=dhcp ks=http://172.16.22.1/supermicro.cfg

这里依然能看到 vmlinuz & initrd & ks 熟悉的身影，如需修改可参考上一步说明。

Kickstart

建议先用准备好的镜像在非图形界面下手动安装一台，复制 $HOME 目录下自动生成的anaconda-ks.cfg脚本作为参考。

下面的脚本中，系统将从网络安装，url是内网的安装源，rootpw是 root 用户密码。系统盘是nvme1n1，使用 LVM，默认分区表。详细的语法说明参见官方文档。

#version=DEVELinstall# System authorization informationauth --enableshadow --passalgo=sha512# Use text mode installtext# Run the Setup Agent on first bootfirstboot --enableignoredisk --only-use=nvme1n1# Keyboard layoutskeyboard --vckeymap=us --xlayouts=''# System languagelang en_US.UTF-8# Use network installationurl --url="http://172.16.22.1/CentOS-7.8"# Reboot after installationreboot# Network informationnetwork --bootproto=dhcp --device=eno1 --onboot=off --ipv6=auto --no-activatenetwork --bootproto=dhcp --device=eno2 --onboot=off --ipv6=autonetwork --bootproto=static --device=enp33s0 --onboot=yes --ip 172.16.1.10 --netmask 255.255.0.0 --gateway 172.16.255.254 --ipv6=auto --nameserver 114.114.114.114# Firewall configurationfirewall --disable#Root passwordrootpw --plaintext "123@def"# SELinux configurationselinux --disabled# System servicesservices --enabled="chronyd"# Do not configure the X Window Systemskipx# System timezonetimezone Asia/Shanghai --isUtc# System bootloader configurationbootloader --append=" crashkernel=auto" --location=mbr --boot-drive=nvme1n1autopart# Partition clearing informationclearpart --all --initlabel --drives=nvme1n1%packages@corechronykexec-tools%end%addon com_redhat_kdump --enable --reserve-mb='auto'%end%anacondapwpolicy root --minlen=6 --minquality=1 --notstrict --nochanges --notemptypwpolicy user --minlen=6 --minquality=1 --notstrict --nochanges --emptyokpwpolicy luks --minlen=6 --minquality=1 --notstrict --nochanges --notempty%end

开始安装

通过 BIOS 或 IPMI，将机器首选启动项改为 PXE，重启机器就能看到 CentOS 的安装程序，无需操作，等待安装失败完成（ε = = (づ′▽`)づ

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