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CentOS Cobbler與PXE引導詳解

小樊
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2025-09-24 08:24:53
欄目: 智能運維

CentOS Cobbler與PXE引導詳解

一、PXE引導概述

PXE(Preboot Execution Environment,預啟動執行環境) 是由Intel開發的網絡引導技術,允許計算機通過網絡從遠程服務器下載引導鏡像并加載操作系統,無需依賴本地存儲設備(如硬盤、U盤)。其核心價值在于規?;?、自動化部署,適用于數據中心、機房等需要批量安裝系統的場景,可大幅減少人工重復操作。

1.1 PXE工作原理

PXE引導依賴Client/Server模式,通過以下協議實現網絡啟動:

  • DHCP:為客戶端分配IP地址,并告知TFTP服務器地址(Option 66)和引導文件名(Option 67);
  • TFTP:客戶端通過該協議從TFTP服務器下載引導文件(如pxelinux.0、內核vmlinuz、初始內存盤initrd.img);
  • HTTP/NFS:內核啟動后,從HTTP或NFS服務器拉取完整的系統鏡像及Kickstart配置文件(定義自動化安裝參數);
  • Kickstart:無人值守安裝核心,通過預定義的配置文件實現系統安裝全自動化。

典型流程

  1. 客戶端發送DHCP請求→DHCP服務器分配IP并返回TFTP服務器信息;
  2. 客戶端通過TFTP下載引導文件→加載內核和初始內存盤;
  3. 內核從HTTP/NFS服務器獲取系統鏡像及Kickstart文件;
  4. 根據Kickstart文件完成系統安裝。

二、Cobbler簡介

Cobbler是一款基于Python的開源系統部署工具,旨在簡化PXE引導及自動化安裝流程。其核心功能包括:

  • 集中管理操作系統鏡像:支持導入CentOS、Ubuntu等發行版的ISO鏡像,自動生成TFTP所需的引導文件;
  • 自動化Kickstart配置:通過模板生成ks.cfg文件,支持自定義分區、軟件包、用戶等參數;
  • 整合DHCP/TFTP/HTTP服務:可選自動配置DHCP(需manage_dhcp=1),減少手動配置工作量;
  • 批量部署支持:通過命令行或Web界面(Cobbler Web)快速添加、管理多個系統節點。

三、CentOS環境下Cobbler與PXE集成配置

3.1 環境準備

  • 服務器要求:CentOS 7/8系統,至少2GB內存,100GB以上存儲;
  • 依賴包:安裝cobbler、cobbler-web、tftp-server、dhcp、httpd、xinetd、pykickstart等組件;
  • 基礎配置:關閉防火墻(systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld)和SELinux(sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config)。

3.2 安裝Cobbler及相關服務

使用Yum包管理器安裝核心組件:

sudo yum install -y epel-release  # 安裝EPEL源(可選,部分組件需額外依賴)
sudo yum install -y cobbler cobbler-web tftp-server dhcp httpd xinetd pykickstart

3.3 配置Cobbler主設置文件

編輯/etc/cobbler/settings,修改關鍵參數:

server = 192.168.1.100       # Cobbler服務器IP
next_server = 192.168.1.100  # TFTP服務器IP(通常與Cobbler服務器一致)
manage_dhcp = 1              # 允許Cobbler管理DHCP配置(需關閉手動DHCP服務)
pxe_just_once = 1            # 防止客戶端重復PXE啟動

3.4 配置DHCP服務

編輯/etc/dhcp/dhcpd.conf,添加以下內容(根據實際網絡調整):

subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {
    range 192.168.1.100 192.168.1.200;          # 動態IP范圍
    option routers 192.168.1.1;                 # 網關
    option domain-name-servers 8.8.8.8, 8.8.4.4; # DNS服務器
    filename "pxelinux.0";                        # PXE引導文件名
    next-server 192.168.1.100;                    # TFTP服務器IP(與Cobbler服務器一致)
}

重啟DHCP服務使配置生效:

sudo systemctl restart dhcpd
sudo systemctl enable dhcpd

3.5 配置TFTP服務

編輯/etc/xinetd.d/tftp,啟用TFTP并設置根目錄:

service tftp
{
    socket_type     = dgram
    protocol        = udp
    wait            = yes
    user            = root
    group           = root
    server          = /usr/sbin/tftp
    server_args     = -s /var/lib/tftpboot  # TFTP根目錄
    disable         = no                     # 啟用服務
}

重啟xinetd服務:

sudo systemctl restart xinetd
sudo systemctl enable xinetd

3.6 導入操作系統鏡像

將CentOS ISO鏡像(如CentOS-7-x86_64.iso)上傳至服務器(如/tmp目錄),使用Cobbler導入:

sudo cobbler import --path=/tmp/CentOS-7-x86_64.iso --name=centos7 --arch=x86_64

該命令會自動將ISO中的內核(vmlinuz)、初始內存盤(initrd.img)復制到TFTP根目錄(/var/lib/tftpboot),并生成對應的安裝源路徑(如/var/www/cobbler/ks_mirror/centos7)。

3.7 創建Kickstart配置文件

Kickstart文件定義了系統安裝的自動化參數,需手動創建(如/var/lib/cobbler/kickstarts/centos7.ks):

# 基礎配置
lang en_US.UTF-8
keyboard us
timezone Asia/Shanghai
rootpw --plaintext yourpassword  # 生產環境建議使用加密密碼

# 網絡配置
network --bootproto=dhcp --onboot=yes

# 分區方案
clearpart --all --initlabel
part / --fstype=xfs --size=1 --grow
part swap --size=2048

# 安裝源
url --url="http://$server/cobbler/ks_mirror/centos7"

# 引導加載器
bootloader --location=mbr --boot-drive=sda

3.8 添加Cobbler系統配置

創建系統配置,關聯鏡像、Kickstart文件及PXE啟動:

sudo cobbler profile add --name=centos7-profile --distro=centos7-x86_64 --kickstart=/var/lib/cobbler/kickstarts/centos7.ks
sudo cobbler system add --name=centos7-client --profile=centos7-profile --netboot-enabled=true
  • --distro:指定導入的操作系統鏡像名稱(通過cobbler distro list查看);
  • --kickstart:指定Kickstart文件路徑;
  • --netboot-enabled=true:啟用PXE網絡啟動。

3.9 同步配置并測試

執行同步命令,將所有配置應用到Cobbler服務:

sudo cobbler sync

測試PXE啟動:

  1. 將客戶端網卡設置為PXE啟動優先(BIOS/UEFI中調整啟動順序);
  2. 啟動客戶端,若配置正確,客戶端將從Cobbler服務器下載引導文件,進入Kickstart自動化安裝界面。

四、注意事項

  • 權限問題:確保/var/lib/tftpboot、/var/www/cobbler等目錄權限正確(通常為root:root,權限755);
  • 防火墻:若未完全關閉防火墻,需開放TFTP(UDP 69)、HTTP(TCP 80)、DHCP(UDP 67/68)端口;
  • SELinux:建議禁用SELinux或配置相應策略(如setsebool -P cobblerd_anon_write 1);
  • Kickstart文件:建議通過cobbler ksvalidator命令驗證Kickstart文件語法,避免安裝失敗。

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