一网打尽:手把手教你搭建PXE网络启动服务器

告别繁琐的U盘启动盘,让电脑通过网络一键安装操作系统 复制代码

在日常IT运维中,我们经常需要为多台计算机安装操作系统。传统的U盘或光盘安装方式效率低下,尤其面对大批量设备时。今天,我将详细介绍如何搭建PXE网络启动服务器,实现计算机无需本地存储介质,直接通过网络安装操作系统。

什么是PXE?

PXE(Preboot eXecution Environment,预启动执行环境)是由Intel设计的协议,它使计算机可以通过网络启动操作系统,而不依赖本地存储设备(如硬盘、U盘或光盘)。

PXE工作流程大致如下:

  1. 客户端开机选择网络启动
  2. 通过DHCP获取IP地址和启动服务器位置
  3. 通过TFTP下载启动文件
  4. 加载操作系统安装程序

环境准备

在开始之前,请确保你拥有:

  • 一台运行Linux的服务器(本文以Ubuntu 20.04为例)
  • 足够的磁盘空间存放操作系统镜像
  • 稳定的局域网环境
  • 客户端计算机支持网络启动

搭建步骤

1. 安装必要软件

首先更新系统并安装所需软件包:

sql 复制代码
sudo apt update
sudo apt install -y isc-dhcp-server tftpd-hpa apache2 syslinux

2. 配置DHCP服务器

编辑DHCP服务器配置文件 /etc/dhcp/dhcpd.conf

bash 复制代码
sudo nano /etc/dhcp/dhcpd.conf

添加以下内容(请根据你的网络环境调整):

ini 复制代码
# 基本DHCP配置
authoritative;
default-lease-time 600;
max-lease-time 7200;

subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {
    range 192.168.1.100 192.168.1.200;
    option subnet-mask 255.255.255.0;
    option routers 192.168.1.1;
    option broadcast-address 192.168.1.255;
    
    # PXE相关配置
    filename "pxelinux.0";  # PXE启动文件名
    next-server 192.168.1.10;  # TFTP服务器IP地址(你的PXE服务器IP)
}

启动DHCP服务:

vbscript 复制代码
sudo systemctl enable isc-dhcp-server
sudo systemctl start isc-dhcp-server

3. 配置TFTP服务器

创建TFTP目录结构:

bash 复制代码
sudo mkdir -p /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg
sudo mkdir -p /var/lib/tftpboot/ubuntu

复制SYSLINUX引导文件:

bash 复制代码
sudo cp /usr/lib/syslinux/modules/bios/ldlinux.c32 /var/lib/tftpboot/
sudo cp /usr/lib/syslinux/modules/bios/libutil.c32 /var/lib/tftpboot/
sudo cp /usr/lib/syslinux/modules/bios/menu.c32 /var/lib/tftpboot/
sudo cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 /var/lib/tftpboot/

4. 准备操作系统镜像

以Ubuntu 20.04为例,下载并解压ISO文件:

bash 复制代码
# 创建Web服务器目录
sudo mkdir -p /var/www/html/ubuntu

# 挂载或解压Ubuntu ISO
sudo mount -o loop ubuntu-20.04.3-live-server-amd64.iso /mnt
sudo cp -r /mnt/* /var/www/html/ubuntu/
sudo umount /mnt

5. 配置PXE启动菜单

创建默认启动配置文件 /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default

csharp 复制代码
sudo nano /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default

添加以下内容:

less 复制代码
DEFAULT menu.c32
PROMPT 0
TIMEOUT 300

MENU TITLE PXE Boot Server

LABEL ubuntu20.04
    MENU LABEL Install Ubuntu 20.04 Server
    KERNEL ubuntu/casper/vmlinuz
    APPEND initrd=ubuntu/casper/initrd root=/dev/ram0 ramdisk_size=1500000 ip=dhcp url=http://192.168.1.10/ubuntu/ubuntu-20.04.3-live-server-amd64.iso

LABEL local
    MENU LABEL Boot from Local Drive
    LOCALBOOT 0

6. 设置文件权限并启动服务

bash 复制代码
# 设置TFTP目录权限
sudo chown -R tftp:tftp /var/lib/tftpboot
sudo chmod -R 755 /var/lib/tftpboot

# 启动TFTP服务
sudo systemctl enable tftpd-hpa
sudo systemctl start tftpd-hpa

# 启动Apache服务(用于提供ISO文件)
sudo systemctl enable apache2
sudo systemctl start apache2

7. 配置防火墙(如有)

如果系统启用了防火墙,需要开放相关端口:

bash 复制代码
sudo ufw allow 69/udp    # TFTP
sudo ufw allow 80/tcp    # HTTP(用于ISO文件)
sudo ufw allow 67/udp    # DHCP

测试PXE启动

现在,你可以测试PXE服务器了:

  1. 将客户端计算机连接到同一网络
  2. 在BIOS中设置网络启动为第一启动项
  3. 重启计算机,应该能看到PXE启动菜单
  4. 选择"Install Ubuntu 20.04 Server"开始安装

高级配置

添加更多操作系统

你可以按照相同的方式添加更多操作系统,如CentOS、Windows等。只需:

  1. 将ISO文件内容解压到Web服务器目录
  2. 在PXE菜单中添加相应的启动项
  3. 配置正确的内核和初始化内存盘路径

使用Kickstart/Preseed实现无人值守安装

为了实现完全自动化的安装,可以配置Kickstart(CentOS/RHEL)或Preseed(Debian/Ubuntu)文件:

bash 复制代码
# 在APPEND行添加自动安装参数
APPEND initrd=ubuntu/casper/initrd root=/dev/ram0 ramdisk_size=1500000 ip=dhcp url=http://192.168.1.10/ubuntu/ubuntu-20.04.3-live-server-amd64.iso auto=true priority=critical preseed/url=http://192.168.1.10/ubuntu/preseed.cfg

故障排除

如果PXE启动失败,可以检查以下几点:

  1. 网络连接:确保客户端与服务器在同一子网
  2. DHCP服务:检查DHCP服务器是否正常运行,客户端是否获得IP地址
  3. 防火墙设置:确认相关端口已开放
  4. 文件路径:检查TFTP和HTTP服务器上的文件路径是否正确
  5. 文件权限:确保TFTP目录有适当的读取权限

结语

通过本文的指导,你应该已经成功搭建了一个功能完整的PXE服务器。PXE网络启动不仅提高了系统部署效率,还为大规模计算机管理提供了便利。随着经验的积累,你可以进一步探索高级功能,如无人值守安装、多操作系统支持和自动化脚本集成,打造更强大的网络部署环境。

如果你在搭建过程中遇到任何问题,欢迎在评论区留言讨论!

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