08
2023
05

ipxe快速入门



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ipxe是一个非常好用的pxe启动引导器,工作原理与grub类似,负责加载并启动操作系统。与grub不同的是,ipxe自带tcp/ip网络栈和常见网卡驱动,可以根据配置文件中的下载链接去下载操作系统的文件。

配置虚拟机网络

话不多说,先起一个测试环境。

  • 先设置一下wmware的网络设置,我们用VMnet1作为装机网,需要关闭网络中的dhcp服务器。按照下面的设置关闭dhcp服务器。


    image.png
  • 准备两个虚拟机,其中一个虚拟机安装centos系统,加上第二块网卡,第二块网卡接入VMnet1网络。


    image.png


    使用ifconfig命令直接给第二块网卡加一个ip地址和子网掩码。比如我这边使用10.10.3.1作为装机网,网卡为ens35。


    image.png

准备ipxe、dnsmasq和http服务器

上传ipxe.zip,解压,将ipxe文件夹放到/opt目录下面。
https://cloud.189.cn/web/share?code=MryM3eyMVF7f(访问码:tm7u)
还需要下载dnsmasq,直接用yum install 即可。

image.png


  • 搭建一个本地的http服务器,推荐使用caddy,一命令搭建。
    下载地址:https://caddyserver.com/download
    命令:
    caddy file-server -access-log -browse -listen 0.0.0.0:80 -root /opt/images
    此时caddy会在前台运行,可以将caddy放进screen或者tmux里面运行,避免异常退出。
    使用caddy help命令可以查看caddy的更多用法。
    我们搭建了一个http文件服务器,根目录是/opt/images。然后将centos安装盘解压并放到这个目录下,就像下面这样:

[root@localhost images]# pwd/opt/images[root@localhost images]# cd centos7/[root@localhost centos7]# lsCentOS_BuildTag  EULA  images    LiveOS    repodata              RPM-GPG-KEY-CentOS-Testing-7EFI              GPL   isolinux  Packages  RPM-GPG-KEY-CentOS-7  TRANS.TBL
  • 修改ipxe和dnsmasq配置文件
    ipxe文件夹中的note.txt如下,请按需修改,这就是dnsmasq的配置文件。dnsmasq负责提供一个dhcp服务器和tftp服务器。

port=28853enable-tftp
tftp-root=/opt/ipxe
dhcp-match=set:bios,option:client-arch,0dhcp-match=set:x64-uefi,option:client-arch,7dhcp-match=set:x64-uefi,option:client-arch,9dhcp-match=set:aarch64-uefi,option:client-arch,11dhcp-match=set:ipxe,175dhcp-boot=tag:x64-uefi,ipxe-x86_64.efi
dhcp-boot=tag:bios,undionly.kpxe
dhcp-boot=tag:aarch64-uefi,ipxe-x86_64.efi
dhcp-boot=tag:ipxe,boot.ipxeinterface=ens35  # dhcp服务器使用的网卡名称
listen-address=10.10.3.1 # dhcp服务器的ip地址
dhcp-range=10.10.3.10,10.10.3.100,30m # ip地址段,还有租约时间# 下面是一些静态dhcp租约,可以按需设置dhcp-host=00:0C:29:5E:F2:6F,10.10.3.101,os02
dhcp-host=00:0C:29:15:63:CF,10.10.3.102,os03

设置完成后可以直接启动dnsmasq: dnsmasq -C note.txt

ipxe启动原理:
网卡在进行pxe启动时会进行第一次dhcp请求,并附带client-arch选项。如果系统使用普通bios模式启动,那么client-arch就是0;如果是x86 uefi启动,就是7或者9;如果是arm64 uefi启动,就是11。
dnsmasq会给为请求打上tag,例如dhcp-match=set:x64-uefi,option:client-arch,7,如果发现请求有这个tag,就推送对应的启动文件,例如dhcp-boot=tag:aarch64-uefi,ipxe-x86_64.efi。此时,主机就会使用tftp协议去下载ipxe,并且执行。
当ipxe开始运行后,ipxe会再次进行dhcp请求,并且带上参数175。dnsmasq收到这个请求后,会推送boot.ipxe,就是下面这两行:
dhcp-match=set:ipxe,175 dhcp-boot=tag:ipxe,boot.ipxe
而boot.ipxe就是ipxe的主配置文件。boot.ipxe里面还会引用其他配置文件,ipxe也将一一加载。
至此,ipxe已经成功加载并且获取到了配置文件。

  • 修改menu.ipxe配置文件

#!ipxe# Variables are specified in boot.ipxe.cfg# Some menu defaults# set menu-timeout 0 if no client-specific settings foundset menu-timeout 0 isset ${menu-timeout} || set menu-timeout 10000set submenu-timeout ${menu-timeout}isset ${menu-default} || set menu-default exit# Figure out if client is 64-bit capablecpuid --ext 29 && set arch x64 || set arch x86
cpuid --ext 29 && set archl amd64 || set archl i386######################   ENV   ##############################set SAN_IP 10.10.3.1 # http服务器的ip地址###################### MAIN MENU ####################################:start
menu iPXE boot menu for ALLitem --gap --              ------------------------- Linux ------------------------------menu Diagnostic tools
item CentOSInstall          CentOS install# item 启动项   启动项说明item --gap --              ------------------------- Windows PE ------------------------------item HiPEX64                Boot from HiPEX64.wimitem --gap --              ------------------------- Advanced options -------------------------------item Mt86p_UEFI            UEFI Boot from mt86plus_64.iso
item reboot                Reboot computer
item --key x exit          Exit iPXE and continue BIOS boot
choose --timeout ${menu-timeout} --default ${menu-default} selected || goto cancelset menu-timeout 0goto ${selected}############### Other tools   #########################:Mt86p_UEFI                                            set Mt86p_URL http://${SAN_IP}/mt86plus_64.iso                                              
sanboot ${Mt86p_URL} || goto failed                                                                  
goto start                          

#########  Windows PE ITEMS ############:HiPEX64kernel wimboot
initrd http://${SAN_IP}/HiPEX64/BCDinitrd http://${SAN_IP}/HiPEX64/boot.sdi
initrd http://${SAN_IP}/HiPEX64/HiPEX64.wimboot || goto failedgoto start###################### Linux  ############################## 一个item的具体定义如下:冒号后面必须跟启动项名称:CentOSInstallecho Starting CentOS Install ${archl} for ${initiator-iqn}cpuid --ext 29 && set arch amd64 || set arch x86set base-url http://${SAN_IP}/centos7
kernel ${base-url}/images/pxeboot/vmlinuz inst.repo=${base-url}/ initrd=initrd.img
initrd ${base-url}/images/pxeboot/initrd.img
boot || goto failedgoto start

对于启动一个Linux系统,我们至少需要制定两个文件,一个是kernel,就是Linux的内核,文件名一般是vmlinuz;第二个是init ram disk,也就是内存盘,里面是一个初始化文件系统,包含了基本的驱动和一些用户态程序,例如shell和一些基本命令。
如果不指定init ram disk,系统也是可以启动的,但是内核会崩溃,因为无法进入用户态
除了这两个文件之外,还需要指定内核参数,例如上面的:
kernel ${base-url}/images/pxeboot/vmlinuz inst.repo=${base-url}/

对于centos以及它的修改版本,使用pxe装系统是很简单的。在安装盘的images/pxeboot下面,正好有这些文件。


image.png

我们只需要指定vmlinuz和initrd.img的下载链接,和内核参数,即可完成安装。常用的内核参数有以下两个:

inst.repo=http://xxx  # 安装yum源,可以直接制定为光盘的根目录
inst.ks=http://xxx/ks.cfg  # ks配置文件,装完一台,其他的都可以用ks文件自动安装

ipxe是支持变量的,我们可以这样指定:

set base-url http://${SAN_IP}/centos7
kernel ${base-url}/images/pxeboot/vmlinuz inst.repo=${base-url}/ initrd=initrd.img
initrd ${base-url}/images/pxeboot/initrd.img

开始测试

将另一台虚拟机开机,配置正确的话就会显示下面的界面:


image.png

进入centos安装器:


image.png


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