Booting linux from pxe

PXE boot

This functionality is still largely prototypal. Some things could still be broken.

Contents

Guide to options

HOWTO

Alpine can be PXE booted starting with Alpine 2.6-rc2. In order to accomplish this you must complete the following steps:

• Set up a DHCP server and configure it to support PXE boot.
• Set up a TFTP server to serve the PXE bootloader.
• Set up an HTTP server to serve the rest of the boot files.
• Set up an NFS server from which Alpine can load kernel modules.
• Configure mkinitfs to generate a PXE-bootable initrd.

This article describes a setup using gpxe as a PXE bootloader, but you could also use PXELINUX.

Standard setup of all involved services is not covered here; advice on setting up basic DHCP/TFTP/HTTP/NFS/etc. is widely available.

Set up a DHCP server and configure it to support PXE boot

If you use the ISC DHCP server (package «dhcp»), amend your subnet block like so:

Set up a TFTP server to serve the PXE bootloader

Install a TFTP server (package «tftp-hpa»). You will need to place a gPXE image at /var/tftproot/gpxe.kpxe . You can generate an image online at ROM-o-matic.eu. Select the «.kpxe» output format and the «undionly» driver. You will need to specify a custom boot script. Select «Customize». The following boot script works well:

You can include $ and $ in the URL for the interface MAC address and machine UUID respectively.

Note that as of writing, ROM-o-matic appears to produce a buggy image unless it is used with the «undionly» driver. If you require a different driver, consider building gPXE yourself, especially if you experience inexplicable connectivity issues. Common symptoms are a seemingly correctly configured, randomly functional network connection which appears to suffer from extreme packet loss.

Set up an HTTP server to serve the rest of the PXE boot files

Suppose you have an HTTP server configured to serve from /srv/http . Place an appropriate gPXE script, such as the following, at /srv/http/prov/gpxe-script :

ip=dhcp instructs the initrd to obtain an IP via DHCP. The NFS share specified by alpine_dev will be mounted. alpine_repo specifies an apk repository to use.

Using lpxelinux instead of gPXE

Since recent version of syslinux, pxelinux also has support to boot over ftp/http.
The pxelinux.cfg/default file (or specific MAC address file name) should be in the same format as with regular syslinux.
You will need to use a copy of the lpxelinux.0 found when installing syslinux on alpine: /usr/share/syslinux/lpxelinux.0 and copy it to your tftp server.
Don’t forget to also copy ldlinux.c32, as its a dependency of syslinux variants (see documentation).

Using pxelinux instead of gPXE

Since recent version of syslinux, pxelinux also has support to boot over tftp.
The pxelinux.cfg/default file (or specific MAC address file name) should be in the same format as with regular syslinux.
You will need to use a copy of the pxelinux.0 found when installing syslinux on alpine: /usr/share/syslinux/pxelinux.0 and copy it to your tftp server.
Don’t forget to also copy ldlinux.c32, as its a dependency of syslinux variants (see documentation).

vmlinuz-grsec is taken from a system running in memory from usb.
pxerd is generated on a system running in memory from usb. With network nfs and virtio_net added.
/srv/boot/alpine is a copy of /media/usb from a system running in memory from usb.
modules=loop,squashfs,sd-mod,usb-storage is not needed as loop and squashfs are hard coded into the init script and we do not use sd nor usb.
modloop=http://ipaddr/grsec.modloop.squashfs does not seems to work. Without neither. (*)
apkovl=http://ipaddr/localhost.apkovl.tar.gz.

(*) about the modloop problem: /etc/init.d/modloop tries to load the file from /media/nfs instead of /media/alpine and starts trying to mount it! (unsuccessfully) A fix to it is (a proposal) see http://bugs.alpinelinux.org/issues/4015

Set up an NFS server from which Alpine can load kernel modules

NOTE: by adding modloop with http support, this is no need for modules.

Set up an NFS share at /srv/nfs/depot and export it via /etc/exports:

This export does not currently need to contain anything, unless you wish to use it to serve apks, in which case ensure that a file «.boot_repository» is created in the directory containing architecture subdirectories and remove alpine_repo from the kernel arguments. The repository will be autodetected by searching for «.boot_repository». Eventually Alpine will be able to load kernel modules from this export.

Configure mkinitfs to generate a PXE-bootable initrd

NOTE: There is currently a mkinitfs profile just for networking called: network. Using it will automatically add pxe support and all ethernet drivers to the initramfs.

You need to add drivers for any Ethernet cards with which you might PXE boot to your initrd. To do this, create /etc/mkinitfs/features.d/network.modules . List any kernel drivers you require for your Ethernet card. If you are using an Intel E1000 card (this is used by VMware and VirtualBox, and so is good for testing), add

You also must create the following files so that the modules and scripts necessary for DHCP and NFS are inserted into the initrd.

Finally edit /etc/mkinitfs/mkinitfs.conf and add features squashfs, network, dhcp and nfs.

Generate a PXE-capable initrd by running

You should now be able to PXE-boot Alpine Linux. This feature is still in development and non-fatal post-initrd boot errors (regarding modloop, etc.) are to be expected.

Specifying an apkovl

The location of the .apkovl to load can be specified using the kernel parameters `apkovl`. (Full definitions above.)

For example, to have the apkovl loaded from the device sda5 add to the kernel arguments:

Or, to load a specific apkovl from a HTTP server:

All string occurences of and in this parameter will be substituted with the MAC address of the boot interface and the machine UUID respectively. If you use these strings, ensure you place the URL in quotes.

A note about UEFI

If you are booting a uefi system you will need to append initrd=initrdname to the kernel options to boot correctly.

Источник

Что такое сетевая загрузка (PXE) и как ей можно пользоваться

Оригинал: What Is Network Booting (PXE) and How Can You Use It?
Автор: Aviad Raviv
Дата публикации: 14 апреля 2011
Перевод: Н.Ромоданов
Дата перевода: март 2014 г.

Требовалось ли вам когда-либо устранять проблемы или диагностировать проблемный компьютер, а вы при этом забыли, куда положили компакт диск с утилитами? Мы покажем вам, как пользоваться сетевой загрузкой (PXE) и пакетом FOG для того, чтобы эта проблема ушла в прошлое.

Обзор технологии PXE

Технология PXE (Pre Execution Environment — Среда предварительного исполнения), которая произносится как «Пикси» (Pixie — волшебная пыль), является подходом, который позволяет компьютеру (клиентскому компьютеру) загружаться, используя только свою сетевую карту. Этот метод загрузки был создан еще в 1999 году и если компьютер подключен к сети (и поддерживает этот стандарт), то можно обойти обычную процедуру загрузки (т. е. включение питания -> BIOS -> HD / CD) и сделать некоторые изящные вещи, начиная с поиска и устранения неисправностей, для чего обычно используется живая ОС liveOS, и даже снять образ машины …, но мы забегаем вперед — давайте вернемся к началу.

Когда используется подход PXE, процесс загрузки изменяется с обычного на следующий:

Включение питания -> BIOS -> стек PXE сетевой карты -> программа сетевой загрузки Network Boot Program (NBP), загружаемая с помощью TFTP с сервера в память клиентской машины -> ответственность за выполнение следующего шага возлагается на программу NBP (2-й этап загрузки).

Если использовать программу « PXElinux » NBP, то можно настроить сервер больше, чем просто для загрузки одной программы PXE для наших клиентов. В некотором смысле, это секретный ингредиент, который позволит нам выполнить все вышеперечисленное и даже больше. Для более подробного объяснения всего процесса, его истории и некоторые из имеющихся параметров настройки этой программы и программы gPXE (которая является более развитым клоном первой программы) смотрите эту лекцию на YouTube , предложенную разработчиками этих программ. Кроме того, ниже представлено видео, датированное 2008 годом, рассказывающее о настройке, что позволит быстро перейти к некоторым возможностям загрузки.

Примечание: В этом видео в качестве основы для сервера используется устаревший проект UDA, и аннотации были предназначены для того, чтобы объяснить, что в него были внесены самые новые (на тот момент) дополнения.

Это руководство будет первым из серии руководств, посвященных PXE. В настоящем руководстве мы заложим основы, на которые мы будет опираться в последующих статьях.

Рекомендации, допущения и предварительные требования

• Клиентская машина, на 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.
• У вас есть возможность посмотреть статью «Как настроит программный RAID» для «Простого файл-сервера» и «Как настроить всю сеть (802.3ad)» , поскольку скорость работы диска и пропускная способность для этого варианта сервера должны быть очень высокими. Настоятельно рекомендуется собирать такую сеть с использованием сервера с высокоотказоустойчивыми сетевыми и дисковыми подсистемами.
• Вы увидите, что в качестве редактора мы используем VIM, это только потому, что я привык к нему . Вы можете пользоваться любым другим редактором, который вам нравится.

Установка — трудное начало с использованием системы FOG

FOG является свободным решением, предназначенным для клонирования компьютеров и имеющая открытый исходный код, которое было создано Чаком Суперски и Цзянь Чжаном ( Chuck Syperski и Jian Zhang ). FOG берет обычно используемое программное обеспечение (например, Apache, MySQL и tftpd-hpa упомянуть некоторые из них) и упаковывает их в виде свободного и самодостаточного решения PCLM (PC Lifecycle management), предназначенного для управления жизненным циклом ПК. Нужно упомянуть, что с помощью такого свободного решения PCLM можно с помощью единого центральный веб-интерфейса выполнять резервное копирование состояния компьютера путем создания его образа, развертывать программы и настройки (например, Firefox, Office, принтеры и т. д.), а также политики конфигурирования (например, настроек автоматического завершения сессии и экранной заставки).

Примечание: интервью с Чаком Суперски и Цзянь Чжаном о FOG доступно на Tightwad Tech .

Использование FOG в качестве основы для вашего сервера PXE является хорошим способом иметь в наличии все необходимые составляющие, например, TFTP и, если требуется, DHCP без необходимости устанавливать и настраивать их вручную, при одновременном предоставлении вам в качестве бонуса всех функций пакета FOG.

Поскольку наша цель состоит в том, чтобы добавить новые функции к этой уже большой системе, мы не будем вдаваться в детали того, как пользоваться самим пакетом FOG и не будем рассматривать процедуру его установки. Вики пакета FOG , причем как текст, так и видео how-tos , является достаточным для получения подробной информации в том случае, если вы хотите разобраться детально. В общем, шаги следующие:

• Загрузите последнюю версию пакета FOG из sourceforge в каталог, созданный на предыдущем шаге.
• Разархивируйте пакет и начните установку.
• Установщик задаст вам несколько вопросов:

1. What version of Linux would you like to run the installation for? (Для какой версии вы хотите запустить инсталляцию?) – 2 (опять же, при условии, что используется система, базирующаяся на Debian)
2. What type of installation would you like to do? (Какой вариант инсталляции вы хотите выполнить?) [N] – Нажмите Enter
3. What is the IP address to be used by this FOG Server? (Какой адрес IP будет использоваться сервером FOG?) [адрес IP сервера, обнаруженного на eth0] – Нажмите Enter.
4. Would you like to setup a router address for the DHCP server? (Хотели бы вы настроить адрес маршрутизатора для сервера DHCP) [Y/n] – Нажмите Enter.
5. Would you like to setup a DNS address for the DHCP server and client boot image? (Хотели бы вы настроить адрес DNS для сервера DHCP и клиента загружаемого образа?) [Y/n] – Нажмите Enter.
6. Would you like to change the default network interface from eth0? If you are not sure, select No. (Хотели бы вы изменить используемый по умолчанию сетевой интерфейс eth0? Если не уверены, то выберите вариант No) [y/N] – Нажмите Enter.
7. Would you like to use the FOG server for dhcp service? (Хотели бы вы использовать сервер FOG в качестве сервиса dhcp?) [Y/n] – Нажмите Enter (* — см. примечание ниже).
8. This version of FOG has internationalization support, would you like to install the additional language packs? (В настоящей версии FOG имеется поддержка интернационализации, хотели бы вы , чтобы установить дополнительные языковые пакеты?) [Y/n] – Нажмите n.
9. Are you sure you wish to continue? (Вы уверены, что хотите продолжить?) (Y/N) – Нажмите Y.
10. Acknowledge and follow the on screen instructions for “MySQL“. (Подтвердите и следуйте инструкциям пакета «MySQL»)
11. Leave the MySQL password blank for the root account. (Для аккаунта root оставьте пароль для MySQL пустым)
12. Would you like to notify the FOG group about this installation? (Хотели бы вы уведомить группу FOG об этой инсталляции?) – Нажмите Y (рекомендуется)

Изображение взято из FOG wiki.

Перейдите в вашем браузере по адресу пакета FOG и следуйте инструкциям, выдаваемым на на экран.

* Примечание: Предполагается, что у вас нет другого DHCP или он не настроен для использования PXE. Если вы хотите сконфигурировать существующий DHCP, то смотрите описание Конфигурирование DHCP для PXE .

Это все, что нужно сделать во время установки пакета FOG. Опять же, поскольку FOG представляет собой большую систему, ее использование не входит в круг рассмотрения данного руководства, и для того, чтобы вы могли лучше разобраться с возможностями системы FOG и с тем, как она может помочь вам управлять жизненным циклом ваших компьютеров-клиентов, мы призываем вас обратиться к вики-страницам с описанием этой системы.

Если все пройдет так, как надо, у вас должна быть возможность выполнить загрузку вашей клиентской машине в режиме PXE (обычно с помощью F12) и получить меню-приглашение, используемое в системе FOG по умолчанию.

Изображение получено с помощью Hotfortech.

Чтобы сразу почувствовать вкус возможностей, вы можете выбрать вариант «Run Memtest86+» (выполнить тест Memtest86 +) и получить приглашение программы Memtest, которую мы рассматриваем в нашей статье «Диагностика аппаратных проблем ПК с помощью Ubuntu Live CD» .

Файлы и каталоги

Как отмечалось ранее, наша цель заключается в расширении возможности системы FOG и с этой целью мы должны добавить некоторые файлы и каталоги.

Создайте следующие подкаталоги:

Эти подкаталоги будут служить в качестве шаблонов для всех изображений, программ и конфигураций, которыми мы будем пользоваться для того, чтобы расширить систему FOG.

Настройте конфигурационный файл default, используемый по умолчанию

Мы создадим новое главное меню и поместим в свое собственное подменю все функции системы FOG.

Скопируйте конфигурационный файл /tftpboot/pxelinux.cfg/default в howtogeek/menus/fog.cfg.

Теперь отредактируйте содержимое исходного файла default, используемого по умолчанию:

Сделайте так, чтобы его содержимое выглядело следующим образом:

Когда мы закончим, эта конфигурация позволит вам получить следующие 3 подменю: Utilities (Утилиты), Manual FOGing (Ручное управление системой FOG), Linux stuff (Linux).

Создайте мастер-файл

Мастер-файл позволит делать глобальные изменения во внешнем виде меню без повторного ввода их в отдельном порядке снова и снова. Такие особенности, как фоновый рисунок, используемый по умолчанию, стили границ, позиции и т.д., все это будет объединено в этом файле master.cfg.

Сделайте так, чтобы его содержание было следующим:

В конфигурации, приведенной выше, будут созданы фиолетовые границы и выделение текста;, если вы хотите, чтобы внешний вид был другой, просто измените значения.

Чтобы задать фоновый рисунок, поместите картину в каталог /tftproot и укажите для MENU BACKGROUND относительный путь к рисунку (мы рекомендуем использовать изображения с разрешением 640*480). Например полный путь к рисунку, сконфигурированному выше, будет /tftproot/fog/bg.png.

Подключите подменю FOG к основному меню

Т.к. мы сделали простую копию оригинального конфигурационного файла в подкаталог меню (сохранив цветовую схему, тайм-ауты и прочее), то если вы теперь перейдете в это подменю из загруженного клиента PXE, оно будет работать, но вы не сможете вернуться в главное меню без перезагрузки машины.

Поэтому отредактируйте файл /tftpboot/howtogeek/menus/fog.cfg:

Добавьте следующую запись после записи «menu color title» и перед функциями FOG:

Создайте заготовки для подменю

Мы создали 4 подменю, три из которых будут нами заполнены. Для этого давайте создадим шаблон, которым мы будем пользоваться в дальнейшем.

Создайте файл шаблона:

Его содержимое должно быть следующим:

Давайте зададим заготовки для дополнительных подменю, которые нам потребуются в следующих статьях:

Вот и все, базовая компоновка теперь готова и теперь нам нужно будет ей пользоваться, что мы будем делать в следующих статьях. Поскольку эти статьи еще не опубликованы, мы рекомендуем ознакомиться с системой FOG, т.к. эта система сама по себе исключительно интересная.

Источник