Kickstart无人值守安装系统（含DHCP超详细原理）

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前言：
为啥要用无人值守安装系统？很简单的答案！就两个！
一个是方便日常工作，另一个就是可以用来装逼！

常规装系统的办法有哪些？

• 光盘安装系统===>一个服务器DVD内置光驱百千块，百台服务器都配光驱就浪费了，因为一台服务器也就开始装系统能用的上，以后用的机会屈指可数。用USB外置光驱，插来插去也醉了。
  
• U盘安装系统===>还是同样的问题，要一台一台服务器插U盘。
  
• 网络安装系统(ftp,http,nfs) ===>这个方法不错，只要服务器能联网就可以装系统了，但还是需要一台台服务器去敲键盘点鼠标。
  
  

无人值守安装系统有哪些好处？谁说对了糖给他
1）对于个人：作为一名程序猿，而且是懂电脑的程序猿，祖传的泡咪咪的办法就是帮咪咪装系统，从此成为备胎之一

装系统大部分时间都浪费于下一步下一步等操作，如果同时要泡大量咪咪，广撒网捞鱼这时间是很宝贵的！不如自己带个笔记本里面装个虚拟机，做上无人值守安装系统，不管是linux还是windows都开机就搞定，这样就有了充分的时间和女神进行深入交流，而不至于浪费了宝贵的时间。

2）对于行业：自打若干年前 Red Hat 推出了 Kickstart，此后我们搞服务器的运维顿觉身价倍增。不再需要刻了光盘一台一台地安装 Linux，只要搞定 PXE、DHCP、TFTP，还有那满屏眼花缭乱不知所云的 Kickstart 脚本，我们就可以像哈里波特一样，轻点魔棒，瞬间安装上百台服务器。这一堆花里胡哨的东西可不是一般人都能整明白的，没有大专以上学历，通不过英语四级， 根本别想玩转。总而言之，这是一份多么有前途，多么有技术含量的工作啊。

结语：有时候真相真他妈残酷 这就是我开始整无人值守安装系统的初衷，知道真相的你是否会流下痛苦的眼泪？这种在很多人眼中很高大上的技术就这么被我糟蹋贬低了

1.PXE是什么
PXE(Pre-boot Execution Environment，预启动执行环境)是由Intel公司开发的最新技术，工作于Client/Server的网络模式，支持工作站通过网络从远端服务器下载映像，并由此支持通过网络启动操作系统，在启动过程中，终端要求服务器分配IP地址，再用TFTP（trivial file transfer protocol）或MTFTP(multicast trivial file transfer protocol)协议下载一个启动软件包到本机内存中执行，由这个启动软件包完成终端基本软件设置，从而引导预先安装在服务器中的终端操作系统。
严格来说，PXE 并不是一种安装方式，而是一种引导方式。进行 PXE 安装的必要条件是在要安装的计算机中必须包含一个 PXE 支持的网卡（NIC），即网卡中必须要有 PXE Client。PXE 协议可以使计算机通过网络启动。此协议分为 Client端和 Server 端，而PXE Client则在网卡的 ROM 中。当计算机引导时，BIOS 把 PXE Client 调入内存中执行，然后由 PXE Client 将放置在远端的文件通过网络下载到本地运行。运行 PXE 协议需要设置 DHCP 服务器和 TFTP 服务器。DHCP 服务器会给 PXE Client（将要安装系统的主机）分配一个 IP 地址，由于是给 PXE Client 分配 IP 地址，所以在配置 DHCP 服务器时需要增加相应的 PXE 设置。此外，在 PXE Client 的 ROM 中，已经存在了 TFTP Client，那么它就可以通过 TFTP 协议到 TFTP Server 上下载所需的文件了。

详细工作流程，请参考下面这幅图：


PXE的超详细工作过程：

• PXE Client向DHCP发送请求
  当计算机开机时第一次登录网络的时候，发现本机上没有任何IP地址设定。PXE Client会从自己的PXE网卡启动，通过PXE BootROM(自启动芯片)会以UDP(简单用户数据报协议)发送一个广播请求，源IP地址是0.0.0.0，发送DHCP discover发现信息来寻找DHCP服务器，即向目标IP地址是255.255.255.255发送特定的广播信息。网络上每一台安装了TCP/IP协议的主机都会接收到这个广播信息，但只有DHCP服务器才会做出响应。
  
• DHCP服务器提供信息
  DHCP服务器收到客户端的请求，验证是否来至合法的PXE Client的请求，验证通过它将给客户端一个“提供”响应，这个“提供”响应中包含了为客户端分配的IP地址和其他设置的DHCP offer信息。DHCP offer提供信息包括pxelinux启动程序(TFTP)位置，以及PXE配置文件所在位置(该文件一般是放在一台TFTP服务器上)。
  
• DHCP客户机接收IP和服务器的互动
  
  DHCP客户端接受到DHCP offer提供信息之后，选择第一个接收到的提供信息，然后以广播的方式回答一个DHCP request请求信息，该信息包含向它所选定的DHCP服务器请求IP地址的内容。当DHCP服务器收到DHCP客户端回答的DHCP request请求信息之后，便向DHCP客户端发送一个包含它所提供的IP地址和其他设置的DHCP ack确认信息，告诉DHCP客户端可以使用它提供的IP地址。然后，DHCP客户机便将其TCP/IP协议与网卡绑定，另外，除了DHCP客户机选中的 服务器外，其他的DHCP服务器将收回曾经提供的IP地址。这是第一次初始化网络。
  
• PXE客户端请求下载启动文件
  客户端收到服务器的“回应”后，会回应一个帧，以请求传送启动所需文件。这些启动文件包括：pxelinux.0、pxelinux.cfg/default、vmlinuz、initrd.img等文件。
  
• Boot Server响应客户端请求并传送文件
  当服务器收到客户端的请求后，他们之间之后将有更多的信息在客户端与服务器之间作应答, 用以决定启动参数。BootROM由TFTP通讯协议从Boot Server下载启动安装程序所必须的文件(pxelinux.0、pxelinux.cfg/default)。客户端取得pxelinux.0 文件后之执行该文件，向服务器请求下载pxelinux.cfg文件。客户端pxelinux.cfg配置文件后，请求vmlinuz文件和initrd.img文件。会根据该文件中定义的引导顺序，启动Linux安装程序的引导内核。
  
• 请求下载自动应答文件
  客户端通过pxelinux.cfg/default文件成功的引导Linux安装内核后，安装程序首先必须确定你通过什么安装介质来安装linux，如果是通过网络安装(NFS, FTP, HTTP)，则会在这个时候初始化网络(这是第二次初始化网络)，并定位安装源位置。接着会读取default文件中指定的自动应答文件ks.cfg所在位置，根据该位置请求下载该文件。PXE获取的是安装用的内核以及安装程序等，而安装程序要获取的是安装系统所需的二进制包以及配置文件PXE模块和安装程序是相对独立的，PXE的网络配置并不能传递给安装程序，从而进行两次获取IP地址过程，但IP地址在DHCP的租期内是一样的。
  
• 客户端安装操作系统
  将ks.cfg文件下载回来后，通过该文件找到OS Server，并按照该文件的配置请求下载安装过程需要的软件包。
  OS Server和客户端建立连接后，将开始传输软件包，客户端将开始安装操作系统。安装完成后，将提示重新引导计算机。
  
  
  

2.kickstart是什么
许多系统管理员宁愿使用自动化的安装方法来安装红帽企业 Linux.为了满足这种需要,红帽创建了kickstart安装方法.使用kickstart,系统管理员可以创建一个文件,这个文件包含了在典型的安装过程中所遇 到的问题的答案.
Kickstart文件可以存放于单一的服务器上,在安装过程中被独立的机器所读取.这个安装方法可以支持使用单一kickstart文件在多台机器上安装红帽企业Linux,这对于网络和系统管理员来说是个理想的选择.

Kickstart给用户提供了一种自动化安装红帽企业Linux的方法，它的工作原理时在安装过程中记录典型的需要人工干预填写的各种参数，并生成一个名为ks.cfg的文件。如果在安装过程中(不只局限于生成KickStart安装文件的机器)出现要填写参数的情况，安装程序首选会去查找KickStart生成的文件，如果找到合适的参数，就采用所找到的参数;如果没有找到合适的参数，便需要安装着手工干预了。所以如果KickStart文件涵盖了安装过程中可能出现的所有需要填写的参数，那么安装着完全可以只告诉安装程序从何处去ks.cfg文件，然后就去忙自己的事情。等安装完毕，安装程序会根据ks.cfg中设置重启系统，并结束安装。

3.PXE+KickStart自动部署操作系统实战
(1)系统环境准备

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[iyunv@kickstart ~]# cat /etc/redhat-release    #系统版本                CentOS release 6.5 (Final) [iyunv@kickstart ~]# uname -r    #内核版本 2.6.32-431.el6.x86_64 [iyunv@kickstart ~]# getenforce    #检测selinux是否关闭(必须关闭)                           Disabled [iyunv@kickstart ~]# /etc/init.d/iptables status    #检测防火墙是否关闭(必须关闭) iptables: Firewall is not running. [iyunv@kickstart ~]# ifconfig eth0|awk -F '[ :]+' 'NR==2 {print $4}'    #查看IP地址 10.0.0.72 [iyunv@kickstart ~]# hostname    #查看主机名 kickstart [iyunv@kickstart ~]# wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-6.repo --2016-05-24 22:42:45--  http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-6.repo Resolving mirrors.aliyun.com... 115.28.122.210, 112.124.140.210 Connecting to mirrors.aliyun.com|115.28.122.210|:80... connected. HTTP request sent, awaiting response... 200 OK Length: 1083 (1.1K) [application/octet-stream] Saving to: “/etc/yum.repos.d/epel.repo”    #安装epel源顺手而为 100%[====================================================================================>] 1,083       --.-K/s   in 0s

注意：

• 虚拟机网卡采用桥接模式，还是使用双网卡，eth0为内网网卡(10.0.0.72)，eth1为外网网卡(192.168.31.72)不使用NAT模式，我们会搭建DHCP服务器，在同一局域网多个DHCP服务会有冲突，所以最好把路由器的DHCP服务关闭 我搭建服务只喜欢用桥接模式，就是与众不同，不服？
  
  

(2)安装DHCP服务

1)DHCP是什么？
DHCP是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作，主要有两个用途：给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址，给用户或者内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。

DHCP的几个概念：


DHCP  Client：DHCP客户端，通过DHCP协议请求IP地址的客户端。DHCP客户端是接口级的概念，如果一个主机有多个以太接口，则该主机上的每个接口都可以配置成一个DHCP  客户端。交换机上每个Vlan接口也可以配置成一个DHCP客户端。
DHCP Server：DHCP 服务端，负责为DHCP客户端提供IP地址，并且负责管理分配的IP地址。
DHCP Relay：DHCP中继器，DHCP客户端跨网段申请IP地址的时候，实现DHCP报文的转发功能。
DHCP Security：DHCP安全特性，实现合法用户IP地址表的管理功能
DHCP Snooping：DHCP监听，记录通过二层设备申请到IP地址的用户信息
所有客户机的IP地址设定资料都由DHCP服务器集中管理，并负责处理客户端的DHCP请求；而客户端则会使用从服务器分配下来的IP地址。

DHCP工作原理：

2).DHCP服务器IP分配方式
DHCP服务器提供三种IP分配方式：
自动分配（Automatic Allocation）
自动分配是当DHCP客户端第一次成功地从DHCP服务器端分配到一个IP地址之后，就永远使用这个地址。
动态分配（Dynamic Allocation）
动态分配是当DHCP客户端第一次从DHCP服务器分配到IP地址后，并非永久地使用该地址，每次使用完后，DHCP客户端就得释放这个IP地址，以给其他客户端使用。
手动分配
手动分配是由DHCP服务器管理员专门为客户端指定IP地址。

3).DHCP服务工作流程
DHCP客户机在启动时，会搜寻网络中是否存在DHCP服务器。如果找到，则给DHCP服务器发送一个请求。DHCP服务器接到请求后，为DHCP客户机选择TCP/IP配置的参数，并把这些参数发送给客户端。 如果已配置冲突检测设置，则DHCP服务器在将租约中的地址提供给客户机之前会使用Ping测试作用域中每个可用地址的连通性。这可确保提供给客户的每个IP地址都没有被使用手动TCP/IP配置的另一台非DHCP计算机使用。
根据客户端是否第一次登录网络，DHCP的工作形式会有所不同。客户端从DHCP服务器上获得IP地址的所有过程可以分为以下六个步骤：
其中新客户端的租约过程的4个步骤。

3.1) 工作过程1：发现阶段(寻找DHCP服务器)
当DHCP客户端第一次登录网络的时候，计算机发现本机上没有任何IP地址设定，将以广播方式发送DHCP Discovery发现信息来寻找DHCP服务器，即向255.255.255.255发送特定的广播信息。因为DHCP Server对应于DHCP客户端是未知的，所以DHCP 客户端发出的DHCP Discovery报文是广播包，源地址为0.0.0.0，目的地址为255.255.255.255。网络上的所有支持TCP/IP的主机都会收到该DHCP Discovery报文，但是只有DHCP Server会响应该报文。
如果网络中存在多个DHCP Server，则多个DHCP Server均会回复该DHCP Discovery报文。
如果同一个vlan内没有DHCP Server，而该VlanIf配置了DHCP Relay功能，则该Vlanif即为DHCP中继，DHCP中继会将该DHCP报文的源IP地址修改为该Vlanif的IP地址，而目的地址则为DHCP  Relay配置的DHCP Server的IP地址。同时修改DHCP报文中，giaddress为VlanIf的IP地址。并以单播将DHCP  Discovery发送到DHCP Server端。

3.2) 工作过程2：分配IP地址
在网络中接收到DHCP discover发现信息的DHCP服务器就会做出响应，它从尚未分配的IP地址池中挑选一个分配给DHCP客户机，向DHCP客户机发送一个包含分配的IP地址和其他设置的DHCP offer提供信息。

3.3) 工作过程3：接受IP地址
DHCP客户端接受到DHCP offer提供信息之后，选择第一个接收到的提供信息，然后以广播的方式回答一个DHCP request请求信息，该信息包含向它所选定的DHCP服务器请求IP地址的内容。

3.4) 工作过程4：IP地址分配确认
当DHCP服务器收到DHCP客户端回答的DHCP request请求信息之后，便向DHCP客户端发送一个包含它所提供的IP地址和其他设置的DHCP ack确认信息，告诉DHCP客户端可以使用它提供的IP地址。然后，DHCP客户机便将其TCP/IP协议与网卡绑定，另外，除了DHCP客户机选中的DHCP服务器外，其他的DHCP服务器将收回曾经提供的IP地址。

3.5) 工作过程5：重新登录
以后DHCP客户端每次重新登录网络时，就不需要再发送DHCP discover发现信息了，而是直接发送包含前一次所分配的IP地址的DHCP request请求信息。当DHCP服务器收到这一信息后，它会尝试让DHCP客户机继续使用原来的IP地址，并回答一个DHCP ack确认信息。如果此IP地址已无法再分配给原来的DHCP客户机使用时，则DHCP服务器给DHCP客户机回答一个DHCP nack否认信息。当原来的DHCP客户机收到此DHCP nack否认信息后，它就必须重新发送DHCP discover发现信息来请求新的IP地址。
客户端重新登录

如果客户端DHCP request 内的IP地址在服务器端没有被使用，DHCP服务器回复DHCP ACK继续使用IP。

如果客户端DHCP request 内的IP地址在服务器端已被使用，DHCP服务器回复DHCP NACK告诉客户端IP已被使用。

客户端重新开始DHCP流程。

3.6) 工作过程6：更新租约
DHCP服务器向DHCP客户机出租的IP地址一般都有一个租借期限，期满后DHCP服务器便会收回出租的IP地址。如果DHCP客户机要延长其IP租约，则必须更新其IP租约。DHCP客户机启动时和IP租约期限到达租约的50%时，DHCP客户机都会自动向DHCP服务器发送更新其IP租约的信息。