01 - iPXE + Clonezilla 网络装机原理解析

fiveym2026-08-17 22:26

本文档中的 IP 地址（如 192.xxx.xxx.10）为实验环境示例，请根据你的实际网络环境替换。

目录

  1. [PXE vs iPXE](#PXE vs iPXE)
  2. [iPXE 完整引导链路](#iPXE 完整引导链路)
  3. 两阶段引导原理
  4. [安装器式 vs 镜像式部署](#安装器式 vs 镜像式部署)
  5. [Clonezilla 工作原理](#Clonezilla 工作原理)
  6. [boot.ipxe 脚本语法简介](#boot.ipxe 脚本语法简介)

1. PXE vs iPXE

1.1 传统 PXE

PXE（Preboot eXecution Environment）是 Intel 开发的网络启动标准，几乎所有现代网卡都内置了 PXE 固件。工作流程：

  1. 客户机 BIOS 设置为 Network boot
  2. 网卡 PXE 固件发出 DHCP 请求
  3. DHCP 服务器返回 IP 地址 + 引导文件名（如 undionly.kpxe）
  4. 客户机通过 TFTP 下载引导文件并执行

PXE 的局限：

局限 影响
只支持 TFTP 协议 TFTP 是 UDP 传输，大文件容易丢包超时
不支持 HTTP / iSCSI 无法利用 Web 服务器或存储网络
没有脚本能力 不能做菜单、条件判断、变量
TFTP 传输速度慢 传输 488MB 的 squashfs 几乎不可能

1.2 iPXE

iPXE 是 PXE 的开源增强替代，核心优势：

  • HTTP 传输：通过 Web 服务器传输内核和 initrd，速度比 TFTP 快数倍
  • 脚本菜单 ：支持 menu、item、choose、goto 等脚本语法，可以做出交互式菜单
  • 条件判断：支持变量赋值、条件跳转、链式加载
  • 多协议：HTTP、TFTP、iSCSI、SAN、AoE、FCoE 等
  • 链式加载 ：可以从 HTTP URL 加载下一个 iPXE 脚本（chain），实现模块化设计

1.3 对比总结

特性 传统 PXE iPXE
传输协议 仅 TFTP（UDP） HTTP / TFTP / iSCSI
大文件传输 慢，容易超时 HTTP 稳定快速
脚本能力 无 完整脚本语言（变量/菜单/条件）
菜单支持 无（需第三方 SYSLINUX） 内置 menu/choose
引导文件大小 TFTP 有实际限制（~30MB） HTTP 无限制
链式加载 不支持 支持 chain 从 HTTP 加载子脚本

本实验使用 iPXE 通过 HTTP 传输 Clonezilla live 的 filesystem.squashfs（488MB），如果用 TFTP 传输这么大的文件会非常慢甚至失败。

2. iPXE 完整引导链路

以下是客户机从开机到进入操作系统的完整流程：
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iPXE 客户端
选 1: Debian13 金盘还原
选 2: Ubuntu26 金盘还原
选 3: Clonezilla 手动
客户机开机
BIOS: Network boot
网卡 PXE 固件发出 DHCP 请求
DHCP 服务器响应
下发 undionly.kpxe 文件名
下发 HTTP URL 指向 boot.ipxe
通过 TFTP 下载 undionly.kpxe
执行 undionly.kpxe → iPXE 固件启动
iPXE 再次发出 DHCP 请求

携带 user-class: iPXE
通过 HTTP 下载 boot.ipxe 菜单脚本
iPXE 显示菜单

等待用户选择
HTTP 下载 Clonezilla

vmlinuz + initrd + squashfs
imgargs 传入内核参数

包括 ocs_live_run / NFS挂载 / fetch squashfs
boot → 内核启动
Clonezilla live 运行

自动挂载 NFS → restoredisk → poweroff

链路中的关键组件

步骤 组件 作用
DHCP isc-dhcp-server 分配 IP + 根据客户端类型下发不同引导文件
TFTP tftpd-hpa 提供 undionly.kpxe 下载（仅第一阶段使用）
HTTP nginx 提供 boot.ipxe 菜单 + 内核/initrd/squashfs 下载
NFS nfs-kernel-server 存储 Clonezilla 镜像，供 savedisk/restoredisk 读写
iPXE undionly.kpxe PXE → iPXE 的桥梁，支持 HTTP 和脚本

各组件间的数据流

复制代码 
客户机 ──DHCP──→ DHCP服务器（返回IP + 引导文件名）
客户机 ──TFTP──→ TFTP服务器（下载 undionly.kpxe，仅190KB）
客户机 ──DHCP──→ DHCP服务器（第二次，返回 HTTP URL）
客户机 ──HTTP──→ nginx（下载 boot.ipxe 菜单脚本）
客户机 ──HTTP──→ nginx（下载 vmlinuz + initrd.img + filesystem.squashfs）
客户机 ──NFS───→ NFS服务器（挂载 /home/partimag 读写镜像）

3. 两阶段引导原理

iPXE 引导采用"两阶段"设计，这是为了兼容传统 PXE 网卡。

3.1 第一阶段：PXE → iPXE

客户机网卡的内置 PXE 固件不支持 HTTP 和脚本。DHCP 服务器检测到这是普通 PXE 客户端（DHCP 请求中无 user-class: iPXE），于是通过 TFTP 下发 undionly.kpxe------这就是 iPXE 固件本身，体积仅约 190KB，TFTP 传输毫无压力。

3.2 第二阶段：iPXE → boot.ipxe

undionly.kpxe 执行后，iPXE 固件再次发出 DHCP 请求，这次携带 user-class: iPXE 标识。DHCP 服务器检测到这是 iPXE 客户端，不再下发 TFTP 文件，而是返回一个 HTTP URL（如 http://192.xxx.xxx.xxx/boot.ipxe`），指向 iPXE 菜单脚本。iPXE 通过 HTTP 下载并执行该脚本。

3.3 流程图

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第一阶段
DHCP 请求
无 user-class
TFTP 下载
DHCP 请求

携带 user-class: iPXE
检测到 user-class
HTTP 下载
客户机 PXE 固件
DHCP 服务器
返回 undionly.kpxe 文件名
undionly.kpxe

约190KB
iPXE 固件启动
DHCP 服务器
返回 HTTP URL
boot.ipxe 菜单脚本
显示菜单 → 选择 → 启动内核

3.4 DHCP 配置中的 user-class 判断

DHCP 服务器通过 user-class 选项区分两个阶段：

text 复制代码 
# /etc/dhcp/dhcpd.conf 中的关键配置（简化版）

if exists user-class and option user-class = "iPXE" {
    # 第二阶段：iPXE 客户端 → 通过 HTTP 下发菜单脚本
    filename "http://192.xxx.xxx.xxx/boot.ipxe";
} else {
    # 第一阶段：普通 PXE 客户端 → 通过 TFTP 下发 iPXE 固件
    filename "undionly.kpxe";
}

3.5 为什么需要两阶段

方案 问题
直接用 PXE 下载内核 TFTP 太慢，大文件（488MB squashfs）几乎不可能传输成功
直接用 iPXE 固件 网卡内置的 PXE 固件不支持 iPXE 脚本和 HTTP
两阶段方案 先用 TFTP 传小文件（190KB undionly.kpxe），再用 HTTP 传大文件

简单来说：网卡自带的 PXE 太弱，我们先通过 TFTP 送一个"增强包"（undionly.kpxe），让网卡获得 HTTP 和脚本能力，然后再通过 HTTP 传输大文件和菜单脚本。

4. 安装器式 vs 镜像式部署

本实验支持两种部署方式，各有优劣。

4.1 安装器式部署（preseed / autoinstall）

#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW p{margin:0;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .label text,#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .node rect,#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .node circle,#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .node ellipse,#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .node polygon,#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .rough-node .label text,#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .node .label text,#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .image-shape .label,#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .rough-node .label,#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .node .label,#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .image-shape .label,#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .icon-shape,#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .icon-shape p,#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .icon-shape .label rect,#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .image-shape .label rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-1JgByDHJwaV4OpEW :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} iPXE 菜单
HTTP 下载内核 + initrd
内核启动 → 进入安装器
读取 preseed / autoinstall 配置
从镜像站逐包下载安装
配置系统 → 安装 GRUB → 完成

特点：

  • 灵活：可以自定义分区方案、软件包列表、网络配置
  • 慢 ：需要从镜像站逐个下载 .deb 包安装
  • 依赖外网：安装过程中需要持续访问外网（需要服务器做网关）
  • 适用场景：首次制作金盘母机、需要不同配置的机器

技术方案：

系统 无人值守技术 配置文件 数据源机制
Debian 13 preseed preseed.cfg 通过 url= 参数指定 HTTP 路径
Ubuntu 26.04 autoinstall + cloud-init user-data + meta-data 通过 ds=nocloud-net;s= 指定 HTTP 路径

4.2 镜像式部署（Clonezilla savedisk / restoredisk）

#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE p{margin:0;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .label text,#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .node rect,#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .node circle,#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .node ellipse,#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .node polygon,#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .rough-node .label text,#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .node .label text,#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .image-shape .label,#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .rough-node .label,#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .node .label,#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .image-shape .label,#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .icon-shape,#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .icon-shape p,#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .icon-shape .label rect,#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .image-shape .label rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-nrcH5c7diJBw2rRE :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} iPXE 菜单
HTTP 下载 Clonezilla

内核 + initrd + squashfs
Clonezilla live 启动
NFS 挂载镜像存储
restoredisk 直接写入磁盘
还原完成 → poweroff

特点：

  • 快速：直接克隆磁盘镜像，无需逐包安装
  • 一致性：所有还原机器完全相同（包括软件配置、用户、密码）
  • 不依赖外网：只需要 NFS 访问镜像
  • 适用场景：批量部署相同配置的机器

4.3 两种方式对比

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iPXE 菜单
下载 Clonezilla

内核+initrd+squashfs ~550MB
Clonezilla live 启动
NFS 挂载镜像
restoredisk 磁盘克隆

~500MB-2GB
还原完成 → poweroff

约3-5分钟
安装器式
iPXE 菜单
下载内核+initrd

~50MB
安装器启动
下载 preseed/autoinstall

配置文件
从镜像站逐包安装

~300-500MB
配置系统
安装完成

约15-30分钟

4.4 速度对比

方式 Debian 13 Ubuntu 26.04 说明
安装器式 约 15-20 分钟 约 20-30 分钟 取决于镜像站速度和软件包数量
镜像式 约 3-5 分钟 约 3-5 分钟 取决于磁盘大小和 NFS 带宽

镜像式部署的速度主要取决于磁盘大小和网络带宽，与操作系统类型无关。这是批量部署场景下的首选方案。

4.5 本实验的策略

本实验采用两阶段策略：

  1. 先安装器式：通过 preseed / autoinstall 装好一台"金盘母机"，配置好软件、用户、密码
  2. 再镜像式 ：用 Clonezilla savedisk 把金盘母机打包成镜像，后续所有机器用 restoredisk 秒级还原

这样既保留了安装器式的灵活性（金盘可以定制），又获得了镜像式的速度优势（批量部署快速）。

5. Clonezilla 工作原理

Clonezilla 是一个基于 Debian live 的磁盘克隆工具，支持整盘（disk）和分区（partition）级别的备份与恢复。

5.1 savedisk 打包过程

#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM p{margin:0;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .label text,#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .node rect,#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .node circle,#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .node ellipse,#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .node polygon,#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .rough-node .label text,#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .node .label text,#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .image-shape .label,#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .rough-node .label,#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .node .label,#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .image-shape .label,#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .icon-shape,#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .icon-shape p,#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .icon-shape .label rect,#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .image-shape .label rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-4YxHbZuPL1L5KxXM :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} Clonezilla live 启动
挂载 NFS 存储到 /home/partimag
选择 savedisk 模式
选择源盘 sda
读取分区表 + MBR/GPT
逐分区压缩打包

使用 zstd 压缩
生成镜像元数据文件
写入 NFS 存储
校验镜像完整性
完成 → poweroff

5.2 镜像目录结构

以 Debian 13 金盘镜像 debian13-img 为例：

复制代码 
/home/partimag/debian13-img/
├── disk                         # 磁盘设备名（sda）
├── parts                        # 分区列表（sda1 sda5）
├── clonezilla-img               # 镜像元数据
├── sda-mbr                      # 主引导记录备份
├── sda-pt.sf                    # 分区表备份（sfdisk 格式）
├── sda1.ext4-ptcl-img.zst       # sda1 分区镜像（ext4，zstd 压缩）
├── sda5.swap-ptcl-img.zst       # sda5 分区镜像（swap）
├── blkdev.list                  # 块设备列表
├── blkid.list                   # 分区 UUID
├── fdisk.list                   # 分区表信息
├── Info-dmi.txt                 # 硬件 DMI 信息
├── Info-lshw.txt                # 硬件信息
└── Info-smart.txt               # SMART 信息

以 Ubuntu 26.04 金盘镜像 ubuntu26.img 为例（LVM 布局）：

复制代码 
/home/partimag/ubuntu26.img/
├── disk
├── parts
├── clonezilla-img
├── sda-gpt-1st / sda-gpt-2nd    # GPT 头备份
├── sda1.dd-ptcl-img.zst         # ESP 分区（dd 模式）
├── sda2.ext4-ptcl-img.zst       # boot 分区（ext4）
├── ubuntu-vg-ubuntu-lv.ext4-ptcl-img.zst  # LVM 根分区
├── lvm_ubuntu-vg.conf           # LVM 配置
└── Info-*.txt

5.3 restoredisk 还原过程

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通过 ocs_prerun 自动挂载 NFS
ocs-sr 执行 restoredisk
读取镜像元数据
恢复 MBR/GPT 分区表
逐分区解压写入磁盘
如有 LVM 则恢复 LVM 配置
更新 GRUB 引导
-p poweroff 自动关机

5.4 NFS 存储机制

Clonezilla 默认使用 /home/partimag 作为镜像存储目录。

工作方式：

  1. 服务器端通过 NFS 导出 /home/partimag 目录
  2. Clonezilla 客户端通过 NFS 挂载到本地 /home/partimag
  3. savedisk 时将镜像写入该目录
  4. restoredisk 时从该目录读取镜像

自动挂载 ：在全自动还原模式下，通过 ocs_prerun 参数在 Clonezilla 启动时自动挂载 NFS：

text 复制代码 
ocs_prerun="mount -t nfs 192.xxx.xxx.xxx:/home/partimag /home/partimag"

关键坑 ：Clonezilla 的 NFS 服务器配置框只填纯 IP 地址 （如 192.xxx.xxx.xxx），不要填路径。Clonezilla 会自动追加 /home/partimag，如果填了 192.xxx.xxx.xxx:/srv/images，路径会拼接成 /srv/images:/home/partimag/，导致 access denied。

5.5 ocs-sr 命令参数详解

全自动还原使用的核心命令：

text 复制代码 
ocs-sr -g auto -e1 auto -e2 -r -j2 -p poweroff restoredisk debian13-img sda
参数 含义
ocs-sr Clonezilla Save/Restore 主命令
-g auto 自动安装 GRUB 引导程序到目标盘
-e1 auto 自动调整文件系统大小到目标盘
-e2 还原后执行 fsck 检查文件系统
-r 如果目标盘大于金盘，自动调整分区大小
-j2 保留原分区 UUID（避免 UUID 变化导致的问题）
-p poweroff 还原完成后自动关机
restoredisk 操作模式：还原整盘
debian13-img 镜像名称（对应 /home/partimag/debian13-img/）
sda 目标磁盘设备名

6. boot.ipxe 脚本语法简介

以下是实验中使用的真实 boot.ipxe 菜单脚本（从运行中的服务器通过 HTTP 下载）：

ipxe 复制代码 
#!ipxe

set server_ip 192.xxx.xxx.xxx

menu 请选择要安装的操作系统
item --key 1 debian13    1) Debian13 - 金盘还原（全自动）
item --key 2 ubuntu26    2) Ubuntu26 - 全新安装（做金盘用）
item --key 3 clonezilla  3) Clonezilla - 手动模式
choose --default debian13 --timeout 10000 target && goto ${target}

:debian13
kernel http://${server_ip}/clonezilla/vmlinuz
initrd http://${server_ip}/clonezilla/initrd.img
imgargs vmlinuz boot=live union=overlay username=user config components noswap noprompt locales=en_US.UTF-8 keyboard-layouts=us ocs_live_keymap=NONE ocs_lang=en_US.UTF-8 ocs_live_batch=yes ocs_live_run="ocs-sr -g auto -e1 auto -e2 -r -j2 -p poweroff restoredisk debian13-img sda" ocs_prerun="mount -t nfs 192.xxx.xxx.xxx:/home/partimag /home/partimag" vga=788 fetch=http://${server_ip}/clonezilla/filesystem.squashfs
boot

:ubuntu26
kernel http://${server_ip}/ubuntu26/linux
initrd http://${server_ip}/ubuntu26/initrd.gz
imgargs linux autoinstall ds=nocloud-net;s=http://${server_ip}/ubuntu26/ --- quiet
boot

:clonezilla
kernel http://${server_ip}/clonezilla/vmlinuz
initrd http://${server_ip}/clonezilla/initrd.img
imgargs vmlinuz boot=live union=overlay username=user config components noswap ocs_live_run=ocs-live-general ocs_live_batch=no vga=788 fetch=http://${server_ip}/clonezilla/filesystem.squashfs
boot

6.1 基本语法

语法 作用 示例
#!ipxe iPXE 脚本声明 必须在第一行
set 变量名 值 定义变量 set server_ip 192.xxx.xxx.xxx
${变量名} 引用变量 http://${server_ip}/boot.ipxe
menu 标题 显示菜单 menu 请选择要安装的操作系统
item --key N 标签 显示文字 添加菜单项 item --key 1 debian13 1) Debian13
choose --default 项 --timeout 毫秒 变量 等待选择 choose --default debian13 --timeout 10000 target
goto 标签 跳转 goto ${target}
:标签 标签定义 :debian13
kernel URL 下载内核 kernel http://.../vmlinuz
initrd URL 下载 initrd initrd http://.../initrd.img
imgargs 内核名 参数... 设置内核参数 imgargs vmlinuz boot=live ...
boot 启动内核 boot
chain URL 加载另一个 iPXE 脚本 chain http://.../restore.ipxe

6.2 三个菜单项说明

菜单 模式 说明
1) Debian13 金盘还原 镜像式（全自动） Clonezilla restoredisk 还原 debian13-img，10秒超时默认选中，ocs_live_batch=yes 跳过所有交互
2) Ubuntu26 全新安装 安装器式 autoinstall + nocloud-net 无人值守安装，用于制作金盘母机
3) Clonezilla 手动 交互式 进入 Clonezilla 手动模式，可做 savedisk 打包或 restoredisk 还原

6.3 imgargs 参数分类

菜单 1（Debian13 金盘还原）的 imgargs 参数可以分为几类：

Clonezilla live 引导参数（让 Clonezilla live 正常启动）：

参数 含义
boot=live 以 live 模式启动
union=overlay 使用 overlay 联合文件系统
username=user live 系统用户名
config 加载 live 配置
components 加载额外组件
noswap 不自动挂载 swap
noprompt 不等待用户确认
locales=en_US.UTF-8 语言设置
keyboard-layouts=us 键盘布局
ocs_live_keymap=NONE Clonezilla 不询问键盘布局
ocs_lang=en_US.UTF-8 Clonezilla 语言
vga=788 设置显示模式（800x600）

Clonezilla 自动操作参数（实现全自动还原）：

参数 含义
ocs_live_batch=yes 批处理模式，跳过所有交互确认（注意：不能加引号！）
ocs_live_run="ocs-sr ..." 启动后自动执行的命令
ocs_prerun="mount -t nfs ..." 在 ocs_live_run 之前执行的预处理命令

文件获取参数：

参数 含义
fetch=http://.../filesystem.squashfs 通过 HTTP 下载 Clonezilla live 根文件系统

6.4 菜单 1 vs 菜单 3 的差异

参数 菜单 1（全自动还原） 菜单 3（手动模式）
ocs_live_run ocs-sr -g auto ... restoredisk debian13-img sda ocs-live-general（进入交互菜单）
ocs_live_batch yes（跳过所有确认） no（需要手动确认）
ocs_prerun 自动挂载 NFS 无（需要手动选择存储）
noprompt 有 无
locales/keyboard 有 无（使用默认）
-p poweroff 有（还原完自动关机） 无

6.5 菜单 2（Ubuntu autoinstall）参数说明

ipxe 复制代码 
imgargs linux autoinstall ds=nocloud-net;s=http://${server_ip}/ubuntu26/ --- quiet
参数 含义
autoinstall 启用 Ubuntu autoinstall 无人值守安装
ds=nocloud-net;s=http://... 指定 nocloud 数据源 URL（从该路径读取 user-data 和 meta-data）
--- 分隔内核参数和 init 参数
quiet 安静模式，减少输出

注意 ：nocloud 数据源只认 user-data 和 meta-data 文件名，不认 autoinstall.yaml。这是 Ubuntu autoinstall 的一个常见坑点。

小结

本实验的完整装机链路可以概括为：

  1. 基础环境：VMware + VMnet2 + 双网卡服务器 + DHCP/TFTP/HTTP/NFS 四件套
  2. 引导链路：PXE → TFTP(undionly.kpxe) → iPXE → HTTP(boot.ipxe) → 内核启动
  3. 部署策略：先安装器式装金盘母机 → Clonezilla savedisk 打包 → restoredisk 批量还原
  4. 自动化 ：通过 imgargs 传入 ocs_live_run + ocs_prerun + ocs_live_batch=yes 实现全自动还原

后续文档将详细介绍环境搭建、软件配置、配置文件模板、金盘制作与还原、踩坑排障等内容。

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