搭建 PXE 服務(wù)器（基于 Ubuntu 22.04，支持 IPv4/6 及 Legacy/UEFI）

新用戶9234aNkR 2024-09-04 發(fā)布于山東

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基于 Ubuntu 22.04 搭建 PXE 服務(wù)器，支持 IPv4, IPv6 網(wǎng)絡(luò)，支持 Legacy, UEFI 啟動模式。

文章目錄

一、PXE 啟動流程

PXE 啟動大致流程如下：

PXE Client（客戶端）通過 DHCP 請求獲取 IP，DHCP 服務(wù)器在響應(yīng)請求時同時提供網(wǎng)絡(luò)啟動引導(dǎo)程序（Boot File）的地址（使用 TFTP 協(xié)議）。
PXE Client 獲得 IP 后，訪問 Boot File 地址獲取并加載引導(dǎo)程序（Legacy 和 UEFI 的區(qū)別在于引導(dǎo)程序不同）及其配置文件。
引導(dǎo)程序根據(jù)配置文件通過 HTTP/FTP/NFS 協(xié)議獲取完整的系統(tǒng)鏡像進(jìn)行啟動。

二、配置清單

必要條件：

正常的 Internet 網(wǎng)絡(luò)
Ubuntu 22.04 操作系統(tǒng)
Ubuntu 22.04 系統(tǒng) ISO 鏡像文件

核心軟件：

DHCP 服務(wù)器： isc-dhcp-server
TFTP 服務(wù)器： tftp-hpa
HTTP 服務(wù)器： apache2
RA 服務(wù)器： radvd（IPv6）

網(wǎng)絡(luò)地址：

IPv4： 192.168.9.1/24
IPv6： （先獲取一個 ULA 前綴（點(diǎn)我））

前綴：fdb0:d7fa:87bd::/64

選擇一個 IP 作為配置使用：fdb0:d7fa:87bd::1/64

三、配置步驟

建議在配置前關(guān)閉防火墻。

sudo ufw disable

3.1 搭建 HTTP 服務(wù)器

安裝 apache2。

sudo apt install apache2

拷貝鏡像。

sudo cp <你的鏡像文件所在路徑>/ubuntu-22.04.2-desktop-amd64.iso /var/www/html/

掛載鏡像（解壓也行）。

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 服務(wù)器

安裝 tftp-hpa。

sudo apt install tftpd-hpa

3.2.1 配置 Legacy PXE 啟動項

安裝 syslinux, pxelinux 并拷貝需要的文件。

# 建立 Legacy 目錄
sudo mkdir /srv/tftp/Legacy

# 安裝 syslinux pxelinux
sudo apt install syslinux pxelinux

# 拷貝文件
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/

創(chuàng)建 pxelinux 的配置文件。

cd /srv/tftp/Legacy

sudo mkdir pxelinux.cfg

vim pxelinux.cfg/default

編輯配置文件：

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 啟動項

下載并拷貝需要的文件。

# 建立 UEFI 目錄
mkdir /srv/tftp/UEFI

# 拷貝文件
sudo cp /var/www/html/Ubuntu_22.04_Desktop/casper/{vmlinuz,initrd} /srv/tftp/UEFI/

# 下載并拷貝必要的文件
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/

創(chuàng)建配置文件。

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

編輯配置文件：

        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 服務(wù)器

安裝 isc-dhcp-server

sudo apt install isc-dhcp-server

使用 ip a 查看網(wǎng)絡(luò)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

可以看到我這臺機(jī)器上有兩張網(wǎng)卡 enp0s3 和 enp0s8，前者用來上網(wǎng)，后者用來連接局域網(wǎng)提供 PXE 服務(wù)。

先給目標(biāo)網(wǎng)卡 enp0s8 配置靜態(tài) IP。

3.3.1 配置靜態(tài) IP

使用 netplan 配置靜態(tài) IP，打開配置文件。

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

打開后的默認(rèn)配置文件如下：

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

編輯配置文件內(nèi)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

應(yīng)用更改。

sudo netplan apply

檢查是否配置成功。

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 要監(jiān)聽的網(wǎng)卡。打開配置文件。

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

編輯內(nèi)容：

INTERFACESv4="enp0s8"
INTERFACESv6="enp0s8"

編輯 dhcpd.conf 配置文件。

sudo vim /etc/dhcp/dhcpd.conf

添加內(nèi)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";
  }
}

重啟服務(wù)。

sudo systemctl restart isc-dhcp-server

檢查服務(wù)是否啟動成功。

systemctl status isc-dhcp-server

此時基于 IPv4 的 PXE 服務(wù)器已配置完成。

3.3.3 （IPv6）配置 dhcpd6

編輯 dhcpd6.conf 配置文件。

sudo vim /etc/dhcp/dhcpd6.conf

編輯內(nèi)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;
}

重啟服務(wù)。

sudo systemctl restart isc-dhcp-server6

檢查服務(wù)是否啟動成功。

systemctl status isc-dhcp-server6

注意：由于 IPv6 的特性，當(dāng) dhcpd6 搭建成功后，局域網(wǎng)內(nèi)的機(jī)器能夠正確獲得 IP，但是卻無法連通。因此，還需要繼續(xù)配置 [radvd](#3.4 搭建 RA 服務(wù)器)。

3.4 （IPv6）搭建 RA 服務(wù)器

安裝 radvd。

sudo apt install radvd

創(chuàng)建配置文件。

vim /etc/radvd.conf

編輯配置文件：

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{
    };
};

重啟 radvd 服務(wù)。

sudo systemctl restart radvd

檢查 radvd 服務(wù)狀態(tài)。

systemctl status radvd

若服務(wù)正常運(yùn)行，則此時 IPv6 網(wǎng)絡(luò)已配置完成。

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搭建 PXE 服務(wù)器（基于 Ubuntu 22.04，支持 IPv4/6 及 Legacy/UEFI）

文章目錄

一、PXE 啟動流程

二、配置清單

三、配置步驟

3.1 搭建 HTTP 服務(wù)器

3.2 搭建 TFTP 服務(wù)器

3.2.1 配置 Legacy PXE 啟動項

3.2.2 配置 UEFI PXE 啟動項

3.3 搭建 DHCP 服務(wù)器

3.3.1 配置靜態(tài) IP

3.3.2 配置 dhcpd

3.3.3 （IPv6）配置 dhcpd6

3.4 （IPv6）搭建 RA 服務(wù)器

一、PXE 啟動流程

二、配置清單

三、配置步驟