基于網絡的 Red Hat 無人值守安裝

本文介紹了 PC 平臺上的一種快速 Red Hat Linux 安裝方案。它具有很高的自動化程度--用戶只需手工啟動機器并選擇從網絡啟動，就可以完成整個安裝過程。在需要批量安裝大量 Red Hat Linux 系統和需要技術人員 Red Hat Linux 安裝支持的情況下，這種方案可以節省大量的時間。而且由于不需要額外的軟件和光驅和軟驅等硬件設備，在成本上也有很大優勢。所有安裝 Red Hat Linux 的開發/測試人員，和 IT 支持人員都能夠從本文中獲益。讀者在閱讀本文前需要有 Red Hat Linux 的安裝經驗。

1. 引言

一般情況下，安裝Linux需要從光驅用安裝光盤啟動機器，然后進入交互式安裝界面輸入安裝所需的各種配置完成安裝。在下面這些情況下，這種安裝方式就會暴露出缺點：

1) 機器無光驅、光驅壞了（這種情況在現實中頻繁發生) 或光盤壞了，無法從光驅安裝Linux。

2) 軟件測試人員在搭建測試環境時,需要安裝大量的Red Hat Linux測試機器時。這時采用手工安裝方式逐臺機器安裝效率會很低。

3) 對IT支持人員來說，指導一個Red Hat Linux生手安裝Red Hat Linux系統會耗費很多時間。日復一日重復這種工作會浪費寶貴的人力資源。

從降低商業成本和提高安裝系統效率的角度出發，本文向大家介紹一種方案--基于網絡的Red Hat無人值守安裝。該方案將很多安裝準備工作在服務器上一次性完成，這樣在客戶機上安裝時就不需要為每個客戶機重復這些工作，節省了時間和成本，提高了效率。

在一次性的環境配置工作完畢后，該套方案能達到非常高的自動化程度：用戶只需要執行很少的手工步驟即可完成安裝。安裝過程中的手工步驟和自動步驟如下：

1) 手工步驟：開機，選擇從網絡啟動。如果你的方案配置得比較負責復雜靈活，也許還需要你選擇安裝何種系統?？傊?，手工步驟非常少。

2) 自動化步驟：剩余步驟，包括系統配置，硬盤分區，和程序包安裝，將全部自動完成。

2. 方案介紹

這種方案需要首先設置一個啟動服務器和一個安裝服務器（可以配置在同一臺物理機上），然后通過網絡啟動存放在啟動服務器上的安裝程序。安裝程序會自動訪問存放在安裝服務器上的安裝配置文件和安裝介質來完成安裝。

涉及到的技術

該方案主要應用了三種技術：

1) 在PC上從網絡啟動Red Hat Linux安裝程序的PXE協議

2) Red Hat Linux安裝程序提供的網絡安裝功能（即指通過網絡訪問安裝介質）

3) Red Hat Linux 安裝程序提供的無人值守安裝功能（Red Hat稱為kickstart）

技術1)和2)在參考資料1和2里已有部分介紹。本文將重點描述參考資料中未涉及部分和無人值守安裝功能。

軟硬件需求

要按本文介紹的方法完成自動化安裝，你需要如下軟硬件資源：

• 一臺PC機器作為啟動和安裝服務器（其它架構機器也可以）
• 一臺待安裝的PC機器，它的網卡必須帶有PXE支持
• 一個建好的局域網，上述兩臺機器已經連接入同一子網
• 待安裝的Red Hat Linux安裝介質

方案原理示意圖

圖1是網絡安裝環境的一個原理示意圖。整個安裝環境由一個局域網，和連接到該局域網的三臺機器組成：啟動服務器（Boot Server），安裝服務器（Installation Server），和待安裝機器（Client）。其中啟動服務器和安裝服務器可以部署在同一臺物理機上。表1列出了對這些機器的軟硬件要求，和其上負載的服務與數據。

圖1 網絡安裝原理示意圖


表1 網絡安裝環境里各機器上的軟硬件配置

該方案的實現步驟

1) 配置啟動服務器

2) 配置安裝服務器

3) 從網絡啟動機器以完成安裝

步驟1)和2)只需做一次即可。對每一臺需安裝Red Hat Linux的機器，都需要在啟動服務器和安裝服務器中部署相應的數據，并執行一次步驟3)。

下面將帶領您逐一執行這些步驟。為了簡單，我將用示例來說明如何在一臺安裝了 Red Hat Enterprise Linux AS 3 Update 5 的 PC 機上設置啟動服務器和安裝服務器，并在一臺PC上安裝 Red Hat Enterprise Linux AS 4 Update 2。

3. 步驟1：配置啟動服務器

啟動服務器的目的是幫助在待安裝機器上啟動Red Hat Linux 安裝程序。啟動服務器上需要搭建一個DHCP 服務器和一個TFTP 服務器。前者是為了給待安裝機器分配IP地址，后者則是提供了一個讓待安裝機器下載啟動鏡像的途徑。

配置DHCP 服務器

1) 安裝DHCP服務器包（RPM包名：dhcpd）。

2) 編輯DHCP服務器配置文件 /etc/dhcp.conf。這里是一個示例：

option domain-name "mydomain";
            ddns-update-style none;
            max-lease-time 7200;
            server-name "bootserver";
            default-lease-time 600;
            allow booting;
            allow bootp;
            subnet 192.168.138.0 netmask 255.255.255.0 {
            range 192.168.138.1 192.168.138.254;
            deny unknown-clients;
            }
            group pxe {
            filename "pxelinux.0";
            host testserver { hardware ethernet 00:0C:29:70:24:5B; fixed-address
            192.168.138.30; }
            }
            

在這個例子中，定義的子網是 192.168.138.0/255.255.255.0。主機定義項testserver指出 IP 地址 192.168.138.30 將分配給以太網卡00:0C:29:70:24:5B（待安裝機器），文件 pxelinux.0（在 TFTP 服務器的根目錄中）將作為啟動映像被網卡ROM里的PXE客戶端載入內存并運行。

每增加一臺需安裝的機器，我們需在dhcpd.conf中增加一條host條目。

3) 給啟動服務器配置一個IP,這個IP必須在DHCP服務器定義的子網內。

這里我們使用192.168.138.1。關于如何為Red Hat Linux系統配置IP地址，請查閱參考資料3。

4) 啟動DHCP服務。

[root@bsvr] #service dhcpd restart
            

配置TFTP服務器

1) 安裝TFTP服務器包（RPM包名：tftpd）。

2) 編輯TFTP 服務器的配置文件 /etc/xinetd.d/tftp。配置文件如下：

service tftp
            {
            socket_type     = dgram
            protocol        = udp
            wait            = yes
            user            = root
            server          = /usr/sbin/in.tftpd
            server_args     = -s /tftpboot
            disable         = no
            }
            

這里選定了/tftpboot為TFTP 服務器的根目錄位置。

3) 將Linux安裝程序的內核/根文件系統文件復制到 TFTP 服務器的根目錄。對于每一個要被安裝的Red Hat Linux版本，都需要執行一次該操作。

Red Hat Linux第一張安裝光盤/isolinux目錄下會包含Linux安裝程序的內核/根文件系統文件。下面一段命令將這些文件復制到TFTP服務器的根目錄下，并按照版本重新命名。

[root@bsvr]#mkdir /mnt/iso
            [root@bsvr]#mount -o loop,ro RHEL4-U2-i386-AS-disc1.iso  /mnt/iso
            [root@bsvr]#cp /mnt/iso/isolinux/initrd.img /tftpboot
            [root@bsvr]#cp /mnt/iso/isolinux/vmlinuz /tftpboot
            [root@bsvr]#mv /tftpboot/initrd.img /tftpboot/initrd-rhel4u2-i386.img
            [root@bsvr]#mv /tftpboot/vmlinuz /tftpboot/vmlinuz-rhel4u2-i386
            

4) 將啟動鏡像文件pxelinux.0復制到TFTP服務器根目錄。

啟動鏡像pxelinux.0可以在syslinux安裝包里獲得。安裝好syslinux安裝包后，將pxelinux.0復制到TFTP服務器根目錄。

[root@bsvr]#cp /usr/lib/syslinux/pxelinux.0 /tftpboot/
            

5) 編輯pxelinux.0的配置文件，以使pxelinux可以正確載入Red Hat Linux安裝程序。對于每一個要被安裝的Red Hat Linux版本，都需要執行一次該操作。

啟動鏡像pxelinux.0文件在執行過程中，會讀取配置文件以確定它應該載入什么Linux內核文件來運行。所有的配置文件都放在啟動服務器的 /tftpboot/pxelinux.cfg/目錄下。pxelinux.0根據一定的規則來搜索合適的配置文件名。舉例來說，對于前面為待安裝機器分配的IP地址192.168.138.30（十六進制表示為C0A88A1E），pxelinux.0會按如下次序搜索配置文件：

C0A88A1E > C0A88A1 > … > C0 > C > default
            

就是說，如果C0A88A1E文件存在，它就是pxelinux.0將載入的配置文件。否則，繼續往下找。如果C0A88A1文件存在，它就是 pxelinux.0將載入的配置文件。如果前面的以C開頭的文件都不存在，那么pxelinux.0將試圖從文件default中讀取配置。對于一臺需要支持很多安裝機器的安裝服務器來說，將配置寫在與IP地址對應的文件里很不靈活。把所有配置都集中在default文件中是個不錯的主意，可以減輕配置文件維護負擔。

可以將能想到的Red Hat Linux版本的配置都寫在default文件里，以便同時支持多種Red Hat Linux版本，如下所示(對于具體某個 Red Hat Linux版本，對應的行該如何寫，可以參考它安裝盤里的配置文件 /isolinux/isolinux.cfg)：

DEFAULT rhel4u2-i386
            DISPLAY pxelinux.cfg/list
            PROMPT 1
            LABEL rhel3u6-i386
            KERNEL vmlinuz-rhel3u6-i386
            APPEND initrd=initrd-rhel3u6-i386.img
            LABEL rhel3u6-x86_64
            KERNEL vmlinuz-rhel3u6-x86_64
            APPEND initrd=initrd-rhel3u6-x86_64.img devfs=nomount ramdisk_size=9216
            LABEL rhel4u2-i386
            KERNEL vmlinuz-rhel4u2-i386
            APPEND initrd=initrd-rhel4u2-i386.img ramdisk_size=8192
            

這樣用戶可以通過輸入某種版本的LABEL（例如，rhel4u2-i386）來選擇具體的安裝版本。為了能在安裝時知道有哪些備選，可以讓 pxelinux.0提示要戶選擇之前顯示一個列表。這通過在default里指定DISPLAY選項來實現。在上面的樣例中，我們將所有備選Red Hat Linux版本列在文件pxelinux.cfg/list中，它的內容會被pxelinux.0顯示出來。

在我們的例子中，/tftpboot/pxelinux.cfg/list文件內容如下：

Choose one of the following Linux distributions for your installation:
            Name           Distribution   Arch.   Installation media
            -------------------------------------------------------------------------
            rhel3u6-i386   RHEL 3 AS U6   i386 192.168.138.1:/instsvr/i386/rhel3u6
            rhel3u6-x86_64 RHEL 3 AS U6 x86_64  192.168.138.1:/instsvr/x86_64/rhel3u6
            rhel4u2-i386   RHEL 4 AS U2   i386    192.168.138.1:/instsvr/i386/rhel4u2
            

6) 啟動TFTP服務。

[root@bsvr]#service xinetd  restart
            

4. 步驟2：配置安裝服務器

安裝服務器在安裝期間提供對 Linux 安裝介質和無人值守安裝配置文件的訪問。安裝介質存儲在服務器上的一個目錄中，可以使用各種網絡協議訪問它，比如 HTTP，FTP，和NFS。使用NFS協議，Red Hat Linux安裝程序可以支持多種安裝介質目錄結構，尤其是支持ISO光盤鏡像文件。這里我們選擇使用NFS協議來訪問安裝介質。

配置NFS服務器

1) 準備ISO安裝介質。將Red Hat Linux安裝介質的ISO文件都放置到/instsvr目錄下。注意不要改變文件名。

[root@bsvr]#mkdir /instsvr
            [root@bsvr]#mv RHEL4-U2-i386-AS-disc1.iso /instsvr/i386/rhel4u2
            [root@bsvr]#mv RHEL4-U2-i386-AS-disc2.iso /instsvr/i386/rhel4u2
            [root@bsvr]#mv RHEL4-U2-i386-AS-disc3.iso /instsrv/i386/rhel4u2
            [root@bsvr]#mv RHEL4-U2-i386-AS-disc4.iso /instsrv/i386/rhel4u2
            

2) 編輯NFS服務器配置文件 /etc/exports，以允許其它機器通過NFS訪問目錄/instsrv。/etc/exports 文件內容如下:

/instsvr   *(ro,no_root_squash,sync)
            

其中：

• * 表示任何IP地址都可以訪問該目錄。為了安全的考慮，也可以指定具體的IP地址。
• ro 表示遠程機器對該目錄只有讀權限。
• 其它選項請參考NFS手冊。

3) 重新啟動NFS服務以使新配置生效

[root@bsvr]# service nfs restart
            

4) 檢測目錄/instsrv是否已被正確共享

[root@bsvr]#showmount -e localhost
            Export list for localhost:
            /instsrv *
            

這樣，我們就設置好了一個安裝服務器。很簡單吧！

配置kickstart安裝

自從 5.2 版開始， Red Hat Linux 開始支持一個稱為 kickstart 的功能，其主要目的是為了減少安裝過程中的人機交互，提高安裝效率。使用這種方法，只需事先定義好一個配置文件（通常存放在安裝服務器上），并讓安裝程序知道該配置文件的位置，在安裝過程中安裝程序就可以自己從該文件中讀取安裝配置，這樣就避免了繁瑣的人機交互，實現無人值守的自動化安裝。

要使用 kickstart ，你必須：

1) 創建 kickstart 配置文件。

2) 部署kickstart配置文件，即將kickstart配置文件放置到安裝服務器上，并在安裝程序的kernel參數中指定kickstart配置文件的位置。

創建kickstart配置文件

kickstart 配置文件是一個簡單的文本文件，包含一個安裝項目列表。每個項目對應于一個安裝選擇，都用關鍵字標明。

有如下幾種方法生成kickstart配置文件：

• Red Hat提供了一個樣例文件。在Red Hat Linux 文檔光盤中 RH-DOCS 目錄里的 sample.ks 文件。你可以基于該樣例來創建你自己的配置kickstart文件。
• 每當你安裝好一臺Red Hat Linux機器，Red Hat Linux 安裝程序都會創建一個 kickstart 配置文件，記錄你的真實安裝配置。如果你希望實現和某系統類似的安裝，可以基于該系統的kickstart配置文件來生成你自己的kickstart配置文件。
• Red Hat Linux提供了一個圖形化的kickstart配置工具。在任何一個安裝好的Red Hat Linux系統上運行該工具，就可以很容易地創建你自己的kickstart配置文件。kickstart配置工具命令為redhat-config- kickstart（RHEL3）或system-config-kickstart（RHEL4）
• 閱讀kickstart配置文件的手冊。用任何一個文本編輯器都可以創建你自己的kickstart配置文件。

這里有一個kickstart配置文件樣例：

01 # Kickstart file automatically generated by anaconda.
            02
            03 install
            04 nfs --server=192.168.138.1 --dir=/instsvr/i386/rhel4u2
            05 lang en_US.UTF-8
            06 langsupport --default=en_US.UTF-8 en_US.UTF-8
            07 keyboard us
            08 xconfig --card "VMWare" --videoram 16384 --hsync 31.5-37.9 --vsync 50-70
            --resolution 800x600 --depth 16
            09 network --device eth0 --bootproto DHCP
            10 rootpw -iscrypted
            11 firewall --disabled
            12 selinux --enforcing
            13 authconfig --enableshadow --enablemd5
            14 timezone Asia/Shanghai
            15 bootloader --location=mbr
            16 # The following is the partition information you requested
            17 # Note that any partitions you deleted are not expressed
            18 # here so unless you clear all partitions first, this is
            19 # not guaranteed to work
            20 clearpart --all
            21 part / --fstype ext2 --size=8000
            22 part swap --size=1000
            23
            24 %packages
            25 @ admin-tools
            26 @ editors
            27 @ emacs
            28 @ text-internet
            29 @ legacy-network-server
            30 @ dialup
            31 @ ftp-server
            32 @ compat-arch-support
            33 @ legacy-software-development
            34 @ smb-server
            35 @ base-x
            36 @ kde-desktop
            37 @ server-cfg
            38 @ development-tools
            39 kernel-smp
            40 system-config-samba
            41 rsh-server
            42 grub
            43 kernel-devel
            44 kernel-smp-devel
            45 e2fsprogs
            

所有以"#"號開頭的都是注釋。

文件中的nfs --server=192.168.138.1 --dir=/instsvr/i386/rhel4u2選項告訴安裝程序：到服務器192.168.138.1的NFS共享目錄 /instsvr/i386/rhel4u2下尋找安裝介質。Red Hat Linux安裝程序足夠聰明，可以識別該目錄下應該被讀取的ISO光盤鏡像文件名，所有這里你不需要指定ISO文件名。

關于kickstart配置文件支持的所有選項及其相信說明，請查閱參考資料3。

部署kickstart配置文件

首先我們需要把kickstart配置文件放在安裝服務器上。我們把它放到/instsvr/ks目錄下。即該文件的NFS訪問路徑為：

nfs:192.168.138.1:/instsvr/ks/ks.cfg
            

其次，我們需要讓安裝程序知道我們希望它用kickstart方式安裝，并告知它可以從哪里獲得kickstart配置文件。這可以通過給內核添加一個參數"ks=kickstart配置文件路徑"來實現。我們只需對啟動服務器上的default文件做一些小修改就可以做到這點：

LABEL    rhel4u2-i386
            KERNEL vmlinuz-rhel4u2-i386
            APPEND ks=nfs:192.168.138.1:/instsvr/ks/ks.cfg initrd=initrd-rhel4u2-i386.img
            ramdisk_size=8192
            

5. 步驟3：從網絡啟動機器以完成安裝

前面的配置工作完成后，下面我們就在待安裝機器上通過網絡以無人值守的方式來安裝Red Hat Enterprise Linux AS 4 Update 2。

1. 啟動待安裝機器，選擇從網卡啟動。具體方法因BIOS版本不同而異。圖2是從VMWare虛擬機上得到的選擇網絡啟動的屏幕截圖。

圖2 從BIOS選擇網絡啟動

2. 網卡中的PXE代碼會聯系DHCP服務器來獲取IP地址以及啟動鏡像，然后啟動鏡像被載入并運行，你可以看到你自己定義的一個Linux列表如圖3,選擇你需要安裝的系統版本。

圖3 網絡啟動后pxelinux.0的提示界面

3. 安裝程序內核被啟動（圖4）。

圖4 安裝程序anaconda開始運行

4. 安裝程序會讀取kickstart配置文件開始無人值守安裝。安裝過程中它會根據kickstart配置文件中指定的安裝介質地址，安裝指定的軟件包（圖5）。

圖5 安裝程序在安裝軟件包

5. 直到安裝結束（圖6），你都不需要做任何工作。

圖6 安裝成功完成

6. 安裝完成后，安裝程序會提示你重新啟動機器。重新啟動機器時切記要在BIOS里改成從硬盤啟動。如果仍然從光盤啟動機器，又會重復前面的自動安裝步驟。

6. 總結

本文介紹了一種基于網絡（網絡啟動＋網絡安裝）的無人值守Red Hat Linux安裝方法。在需要安裝大量機器的情況下，以及在需要提供自助安裝服務的情況下，該方法可以節約大量人力。

本文中的示例只涉及了PC平臺上的一種Red Hat Linux版本--RHEL AS 4。事實上，本文中的方法可以非常容易地推廣到其它Red Hat Linux版本和其它硬件平臺，如：

• 1. 其它Red Hat Linux版本
  • Red Hat Enterprise Linux 3, 4 的所有edition (AS, ES, WS, Desktop)
  • Red Hat Linux 9
  • Fedora Core 5
• 2. 其它硬件平臺
  • 64位Intel架構及兼容架構服務器（使用AMD64和EMT64處理器）

對其它Linux廠家的產品，只要利用上它們的無人值守安裝功能，也可以制造出類似的全自動安裝方案。例如，Novell SuSE Linux就提供了AutoYast功能來實現無人值守安裝。關于使用AutoYast的具體操作，請參閱參考資料4。