搭建 PXE 服务器(基于 Ubuntu 22.04,支持 IPv4/6 及 Legacy/UEFI)

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作者
筋斗云
阅读量:2

基于 Ubuntu 22.04 搭建 PXE 服务器,支持 IPv4, IPv6 网络,支持 Legacy, UEFI 启动模式。

文章目录

一、PXE 启动流程

PXE 启动大致流程如下:

  1. PXE Client(客户端)通过 DHCP 请求获取 IP,DHCP 服务器在响应请求时同时提供网络启动引导程序(Boot File)的地址(使用 TFTP 协议)。
  2. PXE Client 获得 IP 后,访问 Boot File 地址获取并加载引导程序(Legacy 和 UEFI 的区别在于引导程序不同)及其配置文件。
  3. 引导程序根据配置文件通过 HTTP/FTP/NFS 协议获取完整的系统镜像进行启动。

二、配置清单

必要条件:

  • 正常的 Internet 网络
  • Ubuntu 22.04 操作系统
  • Ubuntu 22.04 系统 ISO 镜像文件

核心软件:

  • DHCP 服务器: isc-dhcp-server
  • TFTP 服务器: tftp-hpa
  • HTTP 服务器: apache2
  • RA 服务器: radvd(IPv6)

网络地址:

前缀:fdb0:d7fa:87bd::/64

选择一个 IP 作为配置使用:fdb0:d7fa:87bd::1/64

三、配置步骤

建议在配置前关闭防火墙。

sudo ufw disable 

3.1 搭建 HTTP 服务器

安装 apache2。

sudo apt install apache2 

拷贝镜像。

sudo cp <你的镜像文件所在路径>/ubuntu-22.04.2-desktop-amd64.iso /var/www/html/ 

挂载镜像(解压也行)。

sudo mkdir /var/www/html/Ubuntu_22.04_Desktop/ sudo mount /var/www/html/ubuntu-22.04.2-desktop-amd64.iso /var/www/html/Ubuntu_22.04_Desktop/ 

3.2 搭建 TFTP 服务器

安装 tftp-hpa

sudo apt install tftpd-hpa 
3.2.1 配置 Legacy PXE 启动项

安装 syslinux, pxelinux 并拷贝需要的文件。

# 建立 Legacy 目录 sudo mkdir /srv/tftp/Legacy  # 安装 syslinux pxelinux sudo apt install syslinux pxelinux  # 拷贝文件 sudo cp /var/www/html/Ubuntu_22.04_Desktop/casper/{vmlinuz,initrd} /srv/tftp/Legacy/  sudo cp /usr/lib/syslinux/modules/bios/{ldlinux.c32,libutil.c32,menu.c32,vesamenu.c32} /srv/tftp/Legacy/  sudo cp /usr/lib/PXELINUX/{lpxelinux.0,pxelinux.0} /srv/tftp/Legacy/ 

创建 pxelinux 的配置文件。

cd /srv/tftp/Legacy  sudo mkdir pxelinux.cfg  vim pxelinux.cfg/default 

编辑配置文件:

DEFAULT menu.c32 MENU TITLE ULTIMATE PXE SERVER - By Griffon - Ver 1.0 PROMPT 0 TIMEOUT 0  MENU COLOR TABMSG  37;40  #ffffffff #00000000 MENU COLOR TITLE   37;40  #ffffffff #00000000 MENU COLOR SEL      7     #ffffffff #00000000 MENU COLOR UNSEL    37;40 #ffffffff #00000000 MENU COLOR BORDER   37;40 #ffffffff #00000000  LABEL Ubuntu Desktop 22.04 ISO IPv4     kernel /vmlinuz     initrd /initrd     append root=/dev/ram0 ramdisk_size=1500000 ip=dhcp url=http://192.168.9.1/ubuntu-22.04.2-desktop-amd64.iso  LABEL Ubuntu Desktop 22.04 ISO IPv6     kernel /vmlinuz     initrd /initrd     append root=/dev/ram0 ramdisk_size=1500000 ip=dhcp url=http://[fdb0:d7fa:87bd::1]/ubuntu-22.04.2-desktop-amd64.iso 
3.2.2 配置 UEFI PXE 启动项

下载并拷贝需要的文件。

# 建立 UEFI 目录 mkdir /srv/tftp/UEFI  # 拷贝文件 sudo cp /var/www/html/Ubuntu_22.04_Desktop/casper/{vmlinuz,initrd} /srv/tftp/UEFI/  # 下载并拷贝必要的文件 cd ~  # shim-signed apt download shim-signed dpkg -x shim-signed*deb shim sudo cp shim/usr/lib/shim/shimx64.efi.signed.latest /srv/tftp/UEFI/bootx64.efi  # grub-efi-amd64-signed apt download grub-efi-amd64-signed dpkg -x grub-efi-amd64-signed*deb grub sudo cp grub/usr/lib/grub/x86_64-efi-signed/grubnetx64.efi.signed /srv/tftp/UEFI/grubx64.efi  # grub-common apt download grub-common dpkg -x grub-common*deb grub-common sudo cp grub-common/usr/share/grub/unicode.pf2 /srv/tftp/UEFI/ 

创建配置文件。

sudo mkdir /srv/tftp/grub sudo vim /srv/tftp/grub/grub.cfg 

编辑配置文件:

        set default="0"         set timeout=-1                 if loadfont unicode ; then           set gfxmode=auto           set locale_dir=$prefix/locale           set lang=en_US         fi         terminal_output gfxterm          set menu_color_normal=white/black         set menu_color_highlight=black/light-gray         if background_color 44,0,30; then           clear         fi          function gfxmode {                 set gfxpayload="${1}"                 if [ "${1}" = "keep" ]; then                         set vt_handoff=vt.handoff=7                 else                         set vt_handoff=                 fi         }          set linux_gfx_mode=keep          export linux_gfx_mode           menuentry 'Ubuntu 22.04 IPv4' {                 gfxmode $linux_gfx_mode                 linux /UEFI/vmlinuz root=/dev/ram0 ramdisk_size=1500000 ip=dhcp url=http://192.168.9.1/ubuntu-22.04.2-desktop-amd64.iso                 initrd /UEFI/initrd         }          menuentry 'Ubuntu 22.04 IPv6' {                 gfxmode $linux_gfx_mode                 linux /UEFI/vmlinuz root=/dev/ram0 ramdisk_size=1500000 ip=dhcp url=http://[fdb0:d7fa:87bd::1]/ubuntu-22.04.2-desktop-amd64.iso                 initrd /UEFI/initrd         } 

3.3 搭建 DHCP 服务器

安装 isc-dhcp-server

sudo apt install isc-dhcp-server 

使用 ip a 查看网络接口

vboxuser@Ubuntu-22:~$ ip a 1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000     link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00     inet 127.0.0.1/8 scope host lo        valid_lft forever preferred_lft forever     inet6 ::1/128 scope host         valid_lft forever preferred_lft forever 2: enp0s3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000     link/ether 08:00:27:02:fa:39 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff     inet 10.0.2.15/24 brd 10.0.2.255 scope global dynamic noprefixroute enp0s3        valid_lft 84432sec preferred_lft 84432sec     inet6 fe80::cd67:89ac:208:e978/64 scope link noprefixroute         valid_lft forever preferred_lft forever 3: enp0s8: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000     link/ether 08:00:27:3d:0d:a4 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff     inet6 fe80::51b:be51:b6c2:43ee/64 scope link noprefixroute         valid_lft forever preferred_lft forever 

可以看到我这台机器上有两张网卡 enp0s3enp0s8,前者用来上网,后者用来连接局域网提供 PXE 服务。

先给目标网卡 enp0s8 配置静态 IP。

3.3.1 配置静态 IP

使用 netplan 配置静态 IP,打开配置文件。

sudo vim /etc/netplan/01-network-manager-all.yaml 

打开后的默认配置文件如下:

# Let NetworkManager manage all devices on this system network:   version: 2   renderer: NetworkManager 

编辑配置文件内容。

# Let NetworkManager manage all devices on this system network:   ethernets:     enp0s8:       dhcp4: no       dhcp6: no       addresses:         - 192.168.9.1/24         - fdb0:d7fa:87bd::1/64   version: 2   renderer: NetworkManager 

应用更改。

sudo netplan apply 

检查是否配置成功。

vboxuser@Ubuntu-22:~$ ip a 1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000     link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00     inet 127.0.0.1/8 scope host lo        valid_lft forever preferred_lft forever     inet6 ::1/128 scope host         valid_lft forever preferred_lft forever 2: enp0s3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000     link/ether 08:00:27:02:fa:39 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff     inet 10.0.2.15/24 brd 10.0.2.255 scope global dynamic noprefixroute enp0s3        valid_lft 86356sec preferred_lft 86356sec     inet6 fe80::cd67:89ac:208:e978/64 scope link noprefixroute         valid_lft forever preferred_lft forever 3: enp0s8: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000     link/ether 08:00:27:3d:0d:a4 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff     inet 192.168.9.1/24 brd 192.168.9.255 scope global noprefixroute enp0s8        valid_lft forever preferred_lft forever     inet6 fdb0:d7fa:87bd::1/64 scope global noprefixroute         valid_lft forever preferred_lft forever     inet6 fe80::a00:27ff:fe3d:da4/64 scope link noprefixroute         valid_lft forever preferred_lft forever 
3.3.2 配置 dhcpd

指定 isc-dhcp-server 要监听的网卡。打开配置文件。

sudo vim /etc/default/isc-dhcp-server 

编辑内容:

INTERFACESv4="enp0s8" INTERFACESv6="enp0s8" 

编辑 dhcpd.conf 配置文件。

sudo vim /etc/dhcp/dhcpd.conf  

添加内容:

option arch code 93 = unsigned integer 16;    subnet 192.168.9.0 netmask 255.255.255.0 {   range  192.168.9.2 192.168.9.254;   option routers 192.168.9.1;   next-server 192.168.9.1;   if option arch = 00:07 {         filename "/UEFI/bootx64.efi";   } else {         filename "/Legacy/pxelinux.0";   } } 

重启服务。

sudo systemctl restart isc-dhcp-server 

检查服务是否启动成功。

systemctl status isc-dhcp-server 

此时基于 IPv4 的 PXE 服务器已配置完成。

3.3.3 (IPv6)配置 dhcpd6

编辑 dhcpd6.conf 配置文件。

sudo vim /etc/dhcp/dhcpd6.conf  

编辑内容:

option dhcp6.bootfile-url code 59 = string; option dhcp6.client-arch-type code 61 = array of unsigned integer 16;  option dhcp6.name-servers fdb0:d7fa:87bd::1;  if option dhcp6.client-arch-type = 00:07 {         option dhcp6.bootfile-url "tftp://[fdb0:d7fa:87bd::1]/UEFI/bootx64.efi"; } else {         # Support a hypothetical BIOS system that can PXE boot over IPv6         option dhcp6.bootfile-url "tftp://[fdb0:d7fa:87bd::1]/Legacy/pxelinux.0"; }  subnet6 fdb0:d7fa:87bd::/64 {         range6 fdb0:d7fa:87bd::3:10 fdb0:d7fa:87bd::3:99;         range6 fdb0:d7fa:87bd:: temporary; } 

重启服务。

sudo systemctl restart isc-dhcp-server6 

检查服务是否启动成功。

systemctl status isc-dhcp-server6 

注意:由于 IPv6 的特性,当 dhcpd6 搭建成功后,局域网内的机器能够正确获得 IP,但是却无法连通。因此,还需要继续配置 [radvd](#3.4 搭建 RA 服务器)。

3.4 (IPv6)搭建 RA 服务器

安装 radvd。

sudo apt install radvd 

创建配置文件。

vim /etc/radvd.conf 

编辑配置文件:

interface enp0s8 {     AdvSendAdvert on;     prefix fdb0:d7fa:87bd::/64 {         AdvOnLink on;         AdvAutonomous on;     };     #Send DNS Server setting - assumes there is a DNS server setup at the address below     RDNSS fdb0:d7fa:87bd::1{     }; }; 

重启 radvd 服务。

sudo systemctl restart radvd 

检查 radvd 服务状态。

systemctl status radvd 

若服务正常运行,则此时 IPv6 网络已配置完成。

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