Создаём сервер сетевой установки Fedora/RHEL

С разрешения редакции размещена моя статья из 11/2008 номера журнала "Системный администратор":

Дистрибутив Fedora использует для установки весьма мощную и многофункциональную программу Anaconda, поддерживающую различные режимы работы и сценарии инсталляции. Вместе с рядом других технологий, в частности Spacewalk-сервером, вы можете значительно облегчить процесс развертывания и обслуживания вашей Linux-инфраструктуры.

Однако сегодня мы оставим Spacewalk-сервер в стороне и рассмотрим, как можно автоматизировать самую начальную стадию жизненного цикла серверов/рабочих станций – их развертывание. При этом в процессе установки мы постараемся обойтись без вмешательства оператора при помощи так называемого сервера сетевой установки. Для организации такого сервера мы используем следующие технологии:

• PXE (Pre-Boot Execution Environment). Минимальное вмешательство человека подразумевает загрузку первой стадии инсталлятора по сети. Большинство выпущенных за последние два-три года сетевых карт и BIOS материнских плат поддерживают эту функцию. Как правило, загрузка по сети начинается, если на жестком диске отсутствует загрузчик, при старте нажата клавиша или в BIOS выбран соответствующий пункт меню. Первый вариант – отсутствие загрузчика на жестком диске – нас вполне устраивает.

• DHCP-сервер. Предоставляет клиентам сетевые настройки и указывает место, где будут располагаться файлы, необходимые для загрузки с использованием Pre-Boot Execution Environment.

• TFTP-сервер. Там мы и расположим все необходимые для начала инсталляции файлы. Нужно заметить, что мы можем одновременно поддерживать несколько вариантов дистрибутива, например, Fedora 9 и Red Hat Enterprise Linux 5.

• Kickstart-файлы. Для каждого из дистрибутивов можно предусмотреть несколько вариантов установки, которые и будут задаваться при помощи kickstart-файлов. Kickstart-файл должен быть доступен по сети при помощи одного из протоколов: http/https, NFS, FTP. Необходимый kickstart-файл можно указывать и вручную, но, поскольку мы хотим максимально автоматизировать развертывание операционной системы, то нужно предусмотреть возможность автоматического выбора. Реализовать это можно следующими способами:
• При помощи DHCP-сервера в зависимости от MAC-адреса клиента.
• При помощи настроек PXE (конфигурационных файлов первой стадии загрузчика – pxelinux.0) в зависимости от MAC- или IP-адреса, полученного с DHCP-сервера. В последнем случае может понадобиться резервирование IP-адресов на DHCP-сервере.
• При помощи Spacewalk-сервера. Мы не будем рассматривать данный вариант, но заметьте, что в зависимости от того, в какой из диапазонов IP-адресов попадает клиент, Spacewalk-сервер может выдавать свой kickstart-файл. При этом его содержимое будет создаваться «на лету» из базы данных, а на DHCP-сервере или при помощи настроек pxelinux.0 можно будет всегда задавать одно и то же месторасположение этого «динамического» kickstart-файла.

• Сетевой репозиторий. Файлы дистрибутива, доступные по http, NFS, FTP или по всем трем протоколам. Быстрее всего установка будет производиться при выборе метода установки по NFS. Медленнее всего – по http.
  

Теперь попробуем собрать все компоненты вместе. Не буду подробно объяснять ключи командной строки или подробности работы протоколов – ответы на эти вопросы можно найти в обширной документации, включая официальную от Red Hat. Приведу рецепт решения конкретной задачи. Также обратите внимание на утилиту system-config-netboot, которая может упростить некоторые шаги. Однако в учебных целях не будем пользоваться GUI. Подробно использование system-config-netboot описано в руководстве системного администратора из комплекта официальной документации Red Hat Enterprise Linux.

Для начала установим и настроим автоматический запуск tftp-сервера:

# yum -y install tftp-server
# chkconfig tftp on
# service xinetd start

По умолчанию корневой директорией tftp-сервера в RHEL5 выступает /tftpboot, а в Fedora 9 – /var/lib/tftpboot. Если вы решите использовать директорию, отличную от установленной по умолчанию, не забудьте прописать соответствующие правила в своем модуле SELinux.

Скопируйте в избранный каталог необходимые файлы. Для начала нам необходима первая стадия загрузчика – файл pxelinux.0. Документация на загрузчик и сам файл привносятся в систему пакетом syslinux:

# yum -y install syslinux

Далее копируем загрузчик в корневую директорию tftp-сервера:

# cp $(rpm -ql syslinux | grep pxelinux.0) /var/lib/tftpboot/

Создадим сервер инсталляции для двух дистрибутивов. В качестве примера возьмем Fedora 9 и Red Hat Enterprise Linux 5.1, но пойдет и любой другой дистрибутив, использующий Anaconda. Скопируем в /tftpboot ядро и initrd-образы обоих дистрибутивов, которые расположены в директории /images/pxeboot/ установочного диска. Предположим, оба ISO-образа дистрибутивов смонтированы в /mnt/loop/:

# mkdir /var/lib/tftpboot/{fedora9,rhel51}
# cp /mnt/loop/RHEL_5.1/images/pxeboot/* /var/lib/tftpboot/rhel51/
# cp /mnt/loop/Fedora9/images/pxeboot/* /var/lib/tftpboot/fedora9/

Поскольку у нас два варианта дистрибутивов, предоставим оператору возможность выбора. Пусть в качестве информации наш загрузчик выводит на экран возможные варианты. Создадим текстовый файл /var/lib/tftpboot/boot.msg примерно следующего содержания:

--------------------------
MY SETUP MENU FOR PXE BOOT
--------------------------
f - install Fedora 9
r - install RHEL 5.1
q - boot normally

Кстати, в файле /usr/share/doc/syslinux-*/syslinux.doc (помимо опций, использующихся в конфигурационном файле загрузчика) описано, как сделать информационное сообщение более «веселым», добавив цвета, страницы, переключаемые при помощи функциональных клавиш, и различные управляющие символы. Теперь пришло время создать конфигурационный файл загрузчика, пользуясь все тем же руководством /usr/share/doc/syslinux-*/syslinux.doc:

# mkdir /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg
# vi /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default

Наш конфигурационный файл, используемый PXE по умолчанию, будет содержать следующие строки:

default q
display boot.msg
prompt 1
timeout 100

label q
localboot 0

label f
kernel fedora9/vmlinuz
append initrd=fedora9/initrd.img ks=http://192.168.0.100/f9.cfg

label r
kernel rhel51/vmlinuz
append initrd=rhel51/initrd.img ks=http://192.168.0.100/rhel51.cfg

Вариант загрузки с меткой q описывает загрузку с локального диска. Данный вариант используется по умолчанию. Для загрузки ядра Fedora или RHEL необходимо выбрать f или r. Заметьте, мы воспользовались самым простым способом предоставления информации о kikstart-файле через параметры ядра, передаваемые опцией append. В случае использования Spacewalk-сервера можно было бы обойтись одним «динамическим» путем к kikstart-файлу. Без него, если необходимо, можно добавить еще несколько меток, указывающих на другие файлы, например:

label f2
kernel fedora9/vmlinuz
append initrd=fedora9/initrd.img ks=http://192.168.0.100/f9_2.cfg

Следующий компонент нашего сервера – служба DHCP. Устанавливаем его:

# yum -y install dhcp
# cp /usr/share/doc/dhcp-*/dhcpd.conf.sample /etc/dhcpd.conf

С учетом того, что имя kikstart-файла передается без помощи DHCP, а также упростив конфигурацию и не используя классы вендоров, отредактируем нашу область, добавив два параметра:

filename "pxelinux.0";
next-server 192.168.0.100;

Остальные настройки используются в соответствии с вашими пожеланиями. Конфигурирование DHCP-сервера, как и написание kickstart-файла, выходит за рамки этой статьи. Предполагается, что читатель может самостоятельно скопировать содержимое дистрибутива на сервер и сделать его доступным по NFS, FTP или http. В случае необходимости смотрите соответствующую документацию по настройке этих служб.

Создание kickstart-файла также не должно представлять сложностей. Его формат подробно описан в документации Red Hat. Проще всего создать его при помощи GUI-утилиты system-config-kickstart или взяв за основу /root/anaconda-ks.cfg.

Итак, все готово для начала сетевой установки. Включаем тестовую рабочую станцию или запускаем виртуальную машину и наблюдаем следующую картину:

Вводом имени соответствующего пункта меню запускаем инсталляцию соответствующего варианта дистрибутива.

Как вы видите на рис. 3, до использования конфигурационного файла default загрузчик ищет конфигурационные файлы, соответствующие вашему MAC-адресу, IP-адресу и подсетям. Этим можно воспользоваться для создания конкретных комбинаций «дистрибутив/kickstart-файл» для определенных серверов или рабочих станций. Управлять привязкой IP-адресов к конкретным машинам можно в конфигурационном файле DHCP-сервера, используя резервирование IP-адресов и классы вендоров.

Приведенное решение является лишь «заготовкой», на основе которой вы можете самостоятельно собрать нужную вам конфигурациию сервера инсталляции. Следующим шагом я бы порекомендовал попробовать посмотреть в сторону Spacewalk-сервера, являющегося Open Source-решением для управления Linux-инфраструктурой и помимо прочих задач также служащего для развертывания серверов и рабочих станций.