Что такое загрузка по сети (PXE) и как ее использовать?

Вам когда-нибудь приходилось устранять неполадки или диагностировать проблемный компьютер, и вы забыли, где находится компакт-диск с утилитами? Мы покажем вам, как использовать загрузку по сети (PXE) с FOG, чтобы решить эту проблему.

Автор изображения: h.koppdelaney

Обзор PXE

PXE (Pre eXecution Environment), ласково произносимое как Pixie (как в сказочной пыли), - это метод загрузки конечного компьютера (клиента) с использованием только его сетевой карты. Этот метод загрузки был создан еще в 1999 году, и пока соответствующий компьютер подключен к сети (и поддерживает этот стандарт), можно обойти обычную процедуру загрузки (IE Power on -> BIOS -> HD / CD) и проделайте кое-какие изящные вещи, начиная от устранения неполадок, заканчивая использованием liveOS и даже повторным созданием образа машины…. но мы забегаем вперед, давайте вернемся к началу.

При использовании PXE процесс загрузки изменяется с обычного на:

Включение -> BIOS -> Стек PXE сетевой карты -> Программа сетевой загрузки (NBP), загружаемая с помощью TFTP с сервера в ОЗУ клиента -> Ответственность NBP за выполнение следующего шага (также известного как загрузка 2-го этапа).

Используя NBP «PXElinux», можно настроить сервер для более чем одной программы загрузки PXE для наших клиентов. В некотором смысле, это секретный ингредиент, который позволяет нам выполнять все вышеперечисленное, а затем и некоторые другие. Для более подробного объяснения всего процесса, его истории и некоторых параметров инфраструктуры, которые он и gPXE (который является более развитым кузеном), см. Эту лекцию на YouTube от их разработчиков. Кроме того, ниже приведено видео установки из 2008 года, в котором быстро рассматриваются некоторые возможности загрузки.

Цель

Это руководство будет первым из серии руководств по PXEing. В этом руководстве мы заложим основы, которые мы будем использовать в будущих статьях.

Рекомендации, предположения и предварительные условия

  • Клиентская машина, с которой вы тестируете, поддерживает загрузку PXE, и вы знаете, как ее включить.
  • Это руководство было написано и протестировано с использованием Debian Squeeze, Ubuntu server 9.10 и Linux Mint10. Поэтому предполагается, что у вас также есть система на основе Debian, с которой можно работать.
  • Возможно, вы захотите взглянуть на Как настроить программный RAID для простого файлового сервера и Как настроить агрегацию сетевых каналов (802.3ad), потому что требования к диску и пропускной способности сети на этом типе серверов могут быть очень высокими и очень быстро. Настоятельно рекомендуется создание на основе сервера с высокой отказоустойчивостью для его сетевой и дисковой подсистем.
  • Вы увидите, как я использую VIM в качестве программы-редактора, это просто потому, что я к нему привык ... вы можете использовать любой другой редактор, который вам нравится.

Установка - Подъем тяжелых грузов с помощью FOG

FOG - это бесплатное решение для клонирования компьютеров с открытым исходным кодом, созданное * Чаком Сиперски и Цзянь Чжаном. FOG берет регулярно доступное программное обеспечение (например, Apache, MySQL и tftpd-hpa) и упаковывает их в бесплатное и продуктивное решение для управления жизненным циклом ПК (PCLM). Используя этот бесплатный PCLM, можно создать резервную копию состояния компьютеров, создав его образ, развернуть программы и настройки (IE Firefox, Office, принтеры и т. Д.) И политики конфигурации (автоматический выход из системы IE и настройки экранной заставки), чтобы упомянуть несколько, через одну центральный веб-интерфейс.


Примечание : интервью с Чаком и Джианом о FOG доступно в Tightwad Tech.

Использование FOG в качестве основы для вашего PXE-сервера - отличный способ получить все необходимые компоненты, такие как TFTP и, при необходимости, DHCP, без необходимости устанавливать и настраивать их вручную, предоставляя вам все функции FOG в качестве бонуса .

Поскольку наша цель - добавить функциональность в эту и без того отличную систему, мы не будем подробно рассказывать ни о том, как использовать FOG, ни о процедуре его установки. Wiki FOG с их письменными и видеоинструкциями достаточно надежна, чтобы получить подробную информацию, если вы хотите ее изучить. Обобщенные шаги:

  • sudo mkdir -p /opt/fog-setup

  • Download the latest FOG packagefrom sourceforge to the directory created in the previous step.
  • Extract the package and start the installation.


    sudo tar -xvzf fog*

  • You will be prompted several times by the installer:


    3. What is the IP address to be used by this FOG Server? [server-IP-detected-on-eth0] – Enter.


    10. Acknowledge and follow the on screen instructions for MySQL.


    11. Leave the MySQL password blank for the root account.



    Image from the FOG wiki.

  • Go to the Fog address with your browser and follow the on screen instructions.

*Note:  Assuming you do NOT have another DHCP  or that it is not setup to handle PXE. If you want to configure your existing DHCP, see Configure DHCP for PXE.

As far as installing FOG goes, that should be it. Again, while FOG is a great system, using it, is not the focus of this guide, and we encourage you to head over to it’s wiki so you can get a better grasp of FOG’s abilities and how it can help you to manage your clients lifecycle.

If all when well you should be able to PXE boot your client machine (usually F12) and get greeted by FOG’s default menu.


As a quick “taste of things to come” you may select the “Run Memtest86+” option and get greeted by the Memtest program we covered in our “Diagnose PC Hardware Problems with an Ubuntu Live CD” guide.

File and directory Structures

As stated earlier, our aim is to extend FOG’s abilities and to that end we will need to add some files and directories.

Create the subdirectory structure:

sudo mkdir -p /tftpboot/howtogeek/menus

These sub-directories will serve as templates for all the pictures, programs and configurations we will use to extend FOG.

Adjusting the “default” configuration file

We will build a new main menu, and put all of the FOG functions into their own sub-menu.

Copy the /tftpboot/pxelinux.cfg/default configuration file into howtogeek/menus/fog.cfg

sudo cp /tftpboot/pxelinux.cfg/default /tftpboot/howtogeek/menus/fog.cfg

Now edit the content of the original “default” file:

sudo vim /tftpboot/pxelinux.cfg/default

Make its content look like this:

DEFAULT vesamenu.c32


LABEL FOG


KERNEL vesamenu.c32


APPEND howtogeek/menus/fog.cfg

LABEL Utils MENU

LABEL Linux


LABEL fog.local

When we finish, this configuration will give you 3 sub-menus: “Utilities”, “Manual FOGing”, “Linux stuff”.

Create the “master” file

The master file allows us to make global changes to the look and feel of the menus without reentering them individually over and over. Things like the default background picture, border stile, position Etc’, will all be consolidated in this master.cfg file.

Create the file:

sudo vim /tftpboot/pxelinux.cfg/master.cfg

Make it’s content look like:

MENU BACKGROUND fog/genie.png

MENU MARGIN 0

The configuration above, will create the purple borders and highlighting, if you whish to have a different look and feel, simply change the values.


To set a background picture, put a picture in the “/tftproot” directory and point the “MENU BACKGROUND” to the picture’s relative path (we recommend using pictures with resolution of 640*480). For example the full path for the above configured picture would be: “/tftproot/fog/bg.png“.

Connect the FOG sub-menu to the main menu

Because we made a simple copy of the original configuration file into the menus sub-directory (keeping its color schema, timeouts and alike), if you go into this sub-menu now from the PXE booted client, it would work, but you will not be able to return to the main menu without rebooting the machine.

So edit the /tftpboot/howtogeek/menus/fog.cfg file:

sudo vim /tftpboot/howtogeek/menus/fog.cfg

Add this entry after the “menu color title” entry and before the FOG functions:

LABEL back

Create the sub menu skeletons

We have created 4 sub-menus, three of them are up to us to fill. To do so, lets create the template that we will be building on.

Create the template file:

sudo vim /tftpboot/howtogeek/menus/template.cfg

Make this its content:


  

MENU INCLUDE /pxelinux.cfg/master.cfg

Lets set the stage for additional sub-menus, which will be covered in future guides:


  

cd /tftpboot/howtogeek/menus/

That’s it, the basic layout is now ready and from now on, we only need to build upon it, which we will in future guides. Until these future guides arrive, you are encouraged to get familiar with FOG as it is an exciting ride upon it’s self.

Update: The future is here :)

How To Network Boot (PXE) The Ubuntu LiveCD

Go FOG yourself