CentOS 7.X基于Kickstart批量安装系统

摘要

用途：自动化安装系统。
优势：传统装机需要下载系统镜像，然后人工一步一步设置各种参数，然后点击按钮安装，如果需要同时安装100台机器，则重复性工作太多，而且耗费人力和时间，kickstart则可以生成一个设置好各种参数的脚本ks.cfg文件，然后自动化安装。

一、Kickstart使用背景介绍

随着公司业务不断增加，经常需要采购新服务器，并要求安装Linux系统，并且要求Linux版本要一致，方便以后的维护和管理，每次人工安装linux系统会浪费掉更多时间，如果我们有办法能节省一次一次的时间岂不更好呢？

大中型互联网公司一次采购服务器上百台,如果采用人工手动一台一台的安装,一个人得搞坏N张光盘,得多少个加班加点才能完成这项"艰巨"的任务呢,我们可以看到全人工来完成这样的工作太浪费人力了,有没有自动化安装平台呢,通过一台已存在的系统然后克隆或者复制到新的服务器呢。Kickstart可以毫不费力的完成这项工作。

PXE(preboot execute 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）协议下载一个启动软件包到本机内存中执行。

要使用kickstart安装平台，包括的完整架构为：Kickstart+DHCP+NFS(HTTP)+TFTP+PXE，从架构可以看出，大致需要安装的服务，例如dhcp、tftp、httpd、kickstart/pxe等。

二、什么是PXE

PXE，全名Pre-boot Execution Environment，预启动执行环境；

通过网络接口启动计算机，不依赖本地存储设备（如硬盘）或本地已安装的操作系统；

由Intel和Systemsoft公司于1999年9月20日公布的技术；

Client/Server的工作模式；

PXE客户端会调用网际协议(IP)、用户数据报协议(UDP)、动态主机设定协议(DHCP)、小型文件传输协议(TFTP)等网络协议；

PXE客户端(client)这个术语是指机器在PXE启动过程中的角色。一个PXE客户端可以是一台服务器、笔记本电脑或者其他装有PXE启动代码的机器（我们电脑的网卡）。

三、PXE的工作过程

PXE Client向DHCP发送请求 PXE Client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，向本网络中的DHCP服务器索取IP。

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、pxelinux启动程序(TFTP)位置，以及配置文件所在位置。

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)。default文件下载完成后，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，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。

这里有个问题，在第2步和第5步初始化2次网络了，这是由于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。因此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。

四、Kickstart安装配置

基于YUM安装DHCP、TFTP、HTTPD服务，指令如下：

[root@localhost ~]# yum -y install httpd httpd-devel dhcp* tftp-server xinetd

配置tftp服务，开启tftp服务；

TFTP服务是使用xinetd服务程序来管理的。xinetd服务可以用来管理多种轻量级的网络服务，而且具有强大的日志功能。

[root@localhost ~]# cat >/etc/xinetd.d/tftp <<EOF
service tftp
{
disable = no
socket_type = dgram
protocol = udp
wait = yes
user = root
server = /usr/sbin/in.tftpd
server_args = -u nobody -s /var/lib/tftpboot
per_source = 11
cps = 100 2
flags = IPv4
}
EOF

tftp使用

复制一个文件到tftp服务器目录，然后在主机启动tftp软件，进行简单测试。

[root@localhost ~]# systemctl restart tftp

[root@localhost ~]# tftp 192.168.1.2

tftp>get <download file>

tftp>put <upload file>

tftp>q

tftp命令用法如下

tftp your-ip-address

进入TFTP操作：

connect：连接到远程tftp服务器

mode：文件传输模式

put：上传文件

get：下载文件

quit：退出

verbose：显示详细的处理信息

tarce：显示包路径

status：显示当前状态信息

binary：二进制传输模式

ascii：ascii 传送模式

rexmt：设置包传输的超时时间

timeout：设置重传的超时时间

help：帮助信息

? ：帮助信息

只需要把disable = yes改成disable = no即可，基于sed命令也可以实现：

[root@localhost ~]# sed -i '/disable/s/yes/no/g' /etc/xinetd.d/tftp

server = /usr/sbin/in.tftpd                                        #服务程序路径

server_args = -u nobody -s /var/lib/tftpboot          #服务程序参数（这里指可以访问的tftp服务器下的目录）

disable = no                                                                #是否开机启动

五、TFTP+PXE配置

要实现远程安装系统，需要在TFTPBOOT目录指定相关PXE内核模块及相关参数，配置步骤如下：

#挂载本地光盘

[root@localhost ~]# mkdir -p /mnt/cdrom

[root@localhost ~]# mount /dev/cdrom /mnt/cdrom

#安装syslinux必备文件

[root@localhost ~]# yum -y install syslinux sysinux-devel

# syslinux是一个功能强大的引导加载程序，而且兼容各种介质。SYSLINUX是一个小型的Linux操作系统，它的目的是简化首次安装Linux的时间，并建立修护或其它特殊用途的启动盘。如果没有找到pxelinux.0这个文件,可以安装一下。

[root@localhost ~]# mkdir -p /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/

[root@localhost ~]# /cp /mnt/cdrom/isolinux/isolinux.cfg /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default

[root@localhost ~]# /cp /mnt/cdrom/isolinux/vesamenu.c32 /var/lib/tftpboot/

[root@localhost ~]# /cp /mnt/cdrom/images/pxeboot/vmlinuz /var/lib/tftpboot/

[root@localhost ~]# /cp /mnt/cdrom/images/pxeboot/initrd.img /var/lib/tftpboot/

[root@localhost ~]# /cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 /var/lib/tftpboot/

[root@localhost ~]# chmod  644  /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default

#配置TFTPBOOT引导文件：

[root@localhost ~]# cat >/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default <<EOF

default vesamenu.c32
timeout 10
display boot.msg
menu clear
menu background splash.png
menu title CentOS Linux 7
label linux
menu label ^Install CentOS Linux 7
menu default
kernel vmlinuz
append initrd=initrd.img inst.repo=http://192.168.0.131/centos7 quiet ks=http://10.0.0.6/ks.cfg
label check
menu label Test this ^media & install CentOS Linux 7
kernel vmlinuz
append initrd=initrd.img inst.stage2=hd:LABEL=CentOS/x207/x20x86_64 rd.live.check quiet

default vesamenu.c32 #默认会加载一个菜单

设置timeout 10 /*超时时间为10S */;

# label指定在boot:提示符下输入的关键字，比如boot:linux[ENTER]，这个会启动label linux下标记的kernel和initrd.img文件。

kernel vmlinuz # 指定要启动的内核。同样要注意路径，默认是/tftpboot目录。

192.168.0.131是kickstart服务器，/centos7是HTTPD共享linux镜像的目录，即linux存放安装文件的路径：

ks.cfg是kickstart主配置文件;

ksdevice=ens33代表当我们有多块网卡的时候，要实现自动化需要设置从ens33安装。

TFTP配置完毕，由于是TFTP是非独立服务，需要依赖xinetd服务来启动，启动命令为：

[root@localhost ~]# chkconfig tftp --level 35 on && service xinetd restart

六、httpd+kickstart配置

远程系统安装，客户端需要下载系统所需的软件包，所以需要使用NFS或者httpd把镜像文件共享出来。

[root@localhost ~]# mkdir -p /var/www/html/centos7/

[root@localhost ~]# mount /dev/cdrom /var/www/html/centos7/

或者/cp /dev/cdrom/* /var/www/html/centos7/ （二选一）

通常，我们在安装操作系统的过程中，需要大量的和服务器交互操作，为了减少这个交互过程，kickstart就诞生了。使用这种kickstart，只需事先定义好一个Kickstart自动应答配置文件ks.cfg（通常存放在安装服务器上），并让安装程序知道该配置文件的位置，在安装过程中安装程序就可以自己从该文件中读取安装配置，这样就避免了在安装过程中多次的人机交互，从而实现无人值守的自动化安装。

生成kickstart的配置文件的三种方法：

1、每安装好一台CentOS机器，CentOS安装程序都会创建出来一个kickstart配置文件，记录你的真实安装配置，如果你希望实现和某系统类似的安装，可以基于kickstart配置文件来生成你自己的kickstart配置文件。

2、CentOS系统提供了一个叫kickstart的图形化的配置工具，可以很容易的创建自己的kickstart配置文件。

3、自己使用kickstart配置文件手册，用任何一个文本编辑器都可以创建你自己的kickstart配置文件。

配置kickstart，可以使用system-kickstart系统软件包来配置，ks.cfg配置文件内容如下：

[root@localhost ~]# cat >/var/www/html/ks.cfg <<EOF

install
text
keyboard 'us'
rootpw 123456
timezone Asia/Shanghai
url --url=http://192.168.0.131/centos7
lang zh_CN
firewall --disabled
network --bootproto=dhcp --device=ens33
auth --useshadow --passalgo=sha512
firstboot --disable
selinux --disabled
bootloader --location=mbr
clearpart --all --initlabel
part /boot --fstype="ext4" --size=300
part / --fstype="ext4" --grow
part swap --fstype="swap" --size=512
reboot
%packages
@^minimal
@core
%end

EOF

ks.cfg文件组成大致分为3段

命令段 键盘类型，语言，安装方式等系统的配置，有必选项和可选项，如果缺少某项必选项，安装时会中断并提示用户选择此项的选项

软件包段

%packages

@groupname：指定安装的包组

package_name：指定安装的包

-package_name：指定不安装的包

在安装过程中默认安装的软件包，安装软件时会自动分析依赖关系。

脚本段(可选)

%pre:安装系统前执行的命令或脚本(由于只依赖于启动镜像，支持的命令很少)

%post:安装系统后执行的命令或脚本(基本支持所有命令)

关键字    含义

install    告知安装程序，这是一次全新安装，而不是升级upgrade。

url --url=" "    通过FTP或HTTP从远程服务器上的安装树中安装。

url --url="http://192.168.0.131/Centos7/"

url --url ftp://<username>:<password>@<server>/<dir>

nfs    从指定的NFS服务器安装。

nfs --server=nfsserver.example.com --dir=/tmp/install-tree

text    使用文本模式安装。

lang    设置在安装过程中使用的语言以及系统的缺省语言。lang en_US.UTF-8

keyboard    设置系统键盘类型。keyboard us

zerombr    清除mbr引导信息。

bootloader    系统引导相关配置。

bootloader --location=mbr --driveorder=sda --append="crashkernel=auto rhgb quiet"

--location=,指定引导记录被写入的位置.有效的值如下:mbr(缺省),partition(在包含内核的分区的第一个扇区安装引导装载程序)或none(不安装引导装载程序)。

--driveorder,指定在BIOS引导顺序中居首的驱动器。

--append=,指定内核参数.要指定多个参数,使用空格分隔它们。

network    为通过网络的kickstart安装以及所安装的系统配置联网信息。

network --bootproto=dhcp --device=eth0 --onboot=yes --noipv6 --hostname=CentOS6

--bootproto=[dhcp/bootp/static]中的一种，缺省值是dhcp。bootp和dhcp被认为是相同的。

static方法要求在kickstart文件里输入所有的网络信息。

network --bootproto=static --ip=192.168.0.100 --netmask=255.255.255.0 --gateway=192.168.0.1 --nameserver=114.114.114.114

请注意所有配置信息都必须在一行上指定,不能使用反斜线来换行。

--ip=,要安装的机器的IP地址.

--gateway=,IP地址格式的默认网关.

--netmask=,安装的系统的子网掩码.

--hostname=,安装的系统的主机名.

--onboot=,是否在引导时启用该设备.

--noipv6=,禁用此设备的IPv6.

--nameserver=,配置dns解析.

timezone    设置系统时区。timezone --utc Asia/Shanghai

authconfig    系统认证信息。authconfig --enableshadow --passalgo=sha512

设置密码加密方式为sha512 启用shadow文件。

rootpw    root密码

clearpart    清空分区。clearpart --all --initlabel

--all 从系统中清除所有分区，--initlable 初始化磁盘标签

part    磁盘分区。

part /boot --fstype=ext4 --asprimary --size=200

part swap --size=1024

part / --fstype=ext4 –grow --asprimary --size=200

--fstype=,为分区设置文件系统类型.有效的类型为ext2,ext3,swap和vfat。

--asprimary,强迫把分区分配为主分区,否则提示分区失败。

--size=,以MB为单位的分区最小值.在此处指定一个整数值,如500.不要在数字后面加MB。

--grow,告诉分区使用所有可用空间(若有),或使用设置的最大值。

firstboot    负责协助配置redhat一些重要的信息。

firstboot --disable

selinux    关闭selinux。selinux --disabled

firewall    关闭防火墙。firewall --disabled

logging    设置日志级别。logging --level=info

reboot    设定安装完成后重启,此选项必须存在，不然kickstart显示一条消息，并等待用户按任意键后才重新引导，也可以选择halt关机。

必选命令

keyboard us # 键盘类型设定

lang en_US # 语言设定

timezone [--utc] Asia/Shanghai # 时区选择

reboot | poweroff | halt # 系统安装完成后的操作（重启或关机）

selinux --disabled | --permissive # 是否启用 selinux

authconfig --useshadow --passalgo=sha512 # 系统的认证方式，这里选择密码认证，加密算法为 sha512

rootpw --iscrypted .... # 加密后的 root 密码

bootloader --location=mbr --driveorder=sda # bootloader 的安装位置，这里选择安装至 mbr 中

可选命令

install | upgrade # 安装/升级 操作系统

url --url=.... # 指明通过远程主机的 FTP 或 HTTP 路径来安装系统

firewall --disabled | --enabled # 是否开启防火墙

firstboot --disabled | --enabled # 系统第一次启动后是否进行用户配置

text | graphical # 安装界面为 文本/图形

clearpart --linux | --all # 安装前清除系统的哪些分区，--all 表示清除所有分区

zerombr # 使用 clearpart --all 时，需要加上这个选项，否则安装过程会被暂停，需要手动选择

part # 分区设定

part swap --size=2048 # 对 swap 进行分区的示例

part /boot --fstype ext4 --size=100000 # 对 /boot 进行分区的示例

part pv.<id> --size=... # 创建一个 PV

volgroup vgname pvname # 创建 VG

logval /home --fstype ext4 --name=home --vgname=vgname --size=1024 # 创建一个逻辑卷的示例

%include # 可以将其他文件的内容包含进 kickstart 文件中来，包含的文件必须是安装系统过程中能够访问的

软件包选择段

这里定义安装系统需要安装的软件包，@开头的表示包组，也可以指定单个包名，如：

%packages

@Base

@Core

@base

@basic-desktop

@chinese-support

@client-mgmt-tools

@core

@desktop-platform

@fonts

@general-desktop

@graphical-admin-tools

@legacy-x

@network-file-system-client

@perl-runtime

@remote-desktop-clients

@x11

lftp

tree

%end

脚本段

脚本分配安装前脚本和安装后脚本

%pre 表示安装前脚本，此时的 Linux 系统环境为微缩版环境，脚本应尽可能简单

这里的脚本通常用于查询一些系统信息，然后根据这些信息动态的设定安装配置，例如使用下面的脚本

%pre

# 设置分区的配置，配置 swap 大小为和 内存大小一样

#!/bin/sh

act_mem=`cat /proc/meminfo | grep MemTotal | awk '{printf("%d",$2/1024)}'`

echo "" > /tmp/partition.ks

echo "clearpart --all --initlabel" >> /tmp/partition.ks

echo "part /boot --fstype=ext3 --asprimary --size=200" >> /tmp/partition.ks

echo "part swap --fstype=swap --size=${act_mem}" >> /tmp/partition.ks

echo "part / --fstype=ext3 --grow --size=1" >> /tmp/partition.ks

%end

这个脚本在安装系统之前执行，它查询了系统的内存大小，并根据内存大小生成分区指令，存放在 /tmp/partitoin.ks 文件中。

然后在 kickstart 文件中包含这个 partition.ks 文件，就可以动态的设置分区大小了：

%include /tmp/partitions.ks

%post 表示安装后脚本，此时的 Linux 系统环境为已经安装完成的系统。

这里的脚本可以进行一些系统安装后配置，如公钥注入，仓库配置，第三方软件安装，系统服务配置文件修改等等。

设置加密密码

# 先生成一个密码备用

[root@localhost ~]# grub-crypt

Password:123456

Retype password:123456

$6$X20eRtuZhkHznTb4$dK0BJByOSAWSDD8jccLVFz0CscijS9ldMWwpoCw/ZEjYw2BTQYGWlgKsn945fFTjRC658UXjuocwJbAjVI5D6/

rootpw --iscrypted $6$X20eRtuZhkHznTb4$dK0BJByOSAWSDD8jccLVFz0CscijS9ldMWwpoCw/ZEjYw2BTQYGWlgKsn945fFTjRC658UXjuocwJbAjVI5D6/

配置DHCP服务，DHCP服务配置文件代码如下：

[root@localhost ~]# cat> /etc/dhcp/dhcpd.conf <<EOF

ddns-update-style interim;
ignore client-updates;
next-server 192.168.0.131;
filename "pxelinux.0";
allow booting;
allow bootp;
subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {
#--- default gateway
option routers 192.168.1.254;
option subnet-mask 255.255.255.0;
option domain-name-servers 202.96.134.133,114.114.114.114;
range dynamic-bootp 192.168.1.10 192.168.1.250;
}

EOF

# ddns-update-style interim 动态的dns 的更新方式

# ignore client-updates"  这个选项是不允许客户机更新 DNS 记录

#allow booting;#定义能够PXE启动

#allow bootp;#定义支持bootp

# subnet 192.168.0.0 netmask 255.255.255.0 服务端IP网段及掩码

# range 192.168.0.180 192.168.0.200; dhcp 分发的地址范围，最好将本机IP包含在内。

# default-lease-time 600;max-lease-time 7200;  IP地址租约时间。

# filename "pxelinux.0"; 指定引导文件位置，这里是TFTP根目录下的pxelinux.0。

#  next-server 192.168.0.4; TFTP服务器地址。

重启各个服务，启动新的客户端验证测试：

开启新的虚拟机，BIOS以网卡启动；

如果安装时报错如下：

需要调整客户端虚拟机的内存设置为2G+；

Kickstart企业生产环境扩展

在真实环境中，通常我们会发现一台服务器好几块硬盘，做完raid，整个硬盘有等10T，如果来使用kickstart自动安装并分区呢；一般服务器硬盘超过2T，如何来使用kickstart安装配置呢？这里就不能使用MBR方式来分区，需要采用GPT格式来引导并分区。

需要在ks.cfg末尾添加如下命令来实现需求：

%pre
parted -s /dev/sdb mklabel gpt
%end

为了实现kickstart安装完系统后，自动初始化系统等等工作，我们可以在系统安装完后，自动执行定制的脚本，需要在ks.cfg末尾加入如下配置：

%post

mount -t nfs 192.168.0.131:/centos/init /mnt

cd /mnt/ ;/bin/sh auto_init.sh

%end

KICKSTART所有配置就此告一段落，真实环境需要注意，新服务器跟kickstart最后独立在一个网络，不要跟办公环境或者服务器机房网络混在一起，如果别的机器以网卡就会把它的系统重装成Linux系统。