CentOS Cobbler与PXE引导详解

一、PXE引导概述

PXE（Preboot Execution Environment，预启动执行环境） 是由Intel开发的网络引导技术，允许计算机通过网络从远程服务器下载引导镜像并加载操作系统，无需依赖本地存储设备（如硬盘、U盘）。其核心价值在于规模化、自动化部署，适用于数据中心、机房等需要批量安装系统的场景，可大幅减少人工重复操作。

1.1 PXE工作原理

PXE引导依赖Client/Server模式，通过以下协议实现网络启动：

DHCP：为客户端分配IP地址，并告知TFTP服务器地址（Option 66）和引导文件名（Option 67）；
TFTP：客户端通过该协议从TFTP服务器下载引导文件（如pxelinux.0、内核vmlinuz、初始内存盘initrd.img）；
HTTP/NFS：内核启动后，从HTTP或NFS服务器拉取完整的系统镜像及Kickstart配置文件（定义自动化安装参数）；
Kickstart：无人值守安装核心，通过预定义的配置文件实现系统安装全自动化。

典型流程：

客户端发送DHCP请求→DHCP服务器分配IP并返回TFTP服务器信息；
客户端通过TFTP下载引导文件→加载内核和初始内存盘；
内核从HTTP/NFS服务器获取系统镜像及Kickstart文件；
根据Kickstart文件完成系统安装。

二、Cobbler简介

Cobbler是一款基于Python的开源系统部署工具，旨在简化PXE引导及自动化安装流程。其核心功能包括：

集中管理操作系统镜像：支持导入CentOS、Ubuntu等发行版的ISO镜像，自动生成TFTP所需的引导文件；
自动化Kickstart配置：通过模板生成ks.cfg文件，支持自定义分区、软件包、用户等参数；
整合DHCP/TFTP/HTTP服务：可选自动配置DHCP（需manage_dhcp=1），减少手动配置工作量；
批量部署支持：通过命令行或Web界面（Cobbler Web）快速添加、管理多个系统节点。

三、CentOS环境下Cobbler与PXE集成配置

3.1 环境准备

服务器要求：CentOS 7/8系统，至少2GB内存，100GB以上存储；
依赖包：安装cobbler、cobbler-web、tftp-server、dhcp、httpd、xinetd、pykickstart等组件；
基础配置：关闭防火墙（systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld）和SELinux（sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config）。

3.2 安装Cobbler及相关服务

使用Yum包管理器安装核心组件：

sudo yum install -y epel-release  # 安装EPEL源（可选，部分组件需额外依赖）
sudo yum install -y cobbler cobbler-web tftp-server dhcp httpd xinetd pykickstart

3.3 配置Cobbler主设置文件

编辑/etc/cobbler/settings，修改关键参数：

server = 192.168.1.100       # Cobbler服务器IP
next_server = 192.168.1.100  # TFTP服务器IP（通常与Cobbler服务器一致）
manage_dhcp = 1              # 允许Cobbler管理DHCP配置（需关闭手动DHCP服务）
pxe_just_once = 1            # 防止客户端重复PXE启动

3.4 配置DHCP服务

编辑/etc/dhcp/dhcpd.conf，添加以下内容（根据实际网络调整）：

subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {
    range 192.168.1.100 192.168.1.200;          # 动态IP范围
    option routers 192.168.1.1;                 # 网关
    option domain-name-servers 8.8.8.8, 8.8.4.4; # DNS服务器
    filename "pxelinux.0";                        # PXE引导文件名
    next-server 192.168.1.100;                    # TFTP服务器IP（与Cobbler服务器一致）
}

重启DHCP服务使配置生效：

sudo systemctl restart dhcpd
sudo systemctl enable dhcpd

3.5 配置TFTP服务

编辑/etc/xinetd.d/tftp，启用TFTP并设置根目录：

service tftp
{
    socket_type     = dgram
    protocol        = udp
    wait            = yes
    user            = root
    group           = root
    server          = /usr/sbin/tftp
    server_args     = -s /var/lib/tftpboot  # TFTP根目录
    disable         = no                     # 启用服务
}

重启xinetd服务：

sudo systemctl restart xinetd
sudo systemctl enable xinetd

3.6 导入操作系统镜像

将CentOS ISO镜像（如CentOS-7-x86_64.iso）上传至服务器（如/tmp目录），使用Cobbler导入：

sudo cobbler import --path=/tmp/CentOS-7-x86_64.iso --name=centos7 --arch=x86_64

该命令会自动将ISO中的内核（vmlinuz）、初始内存盘（initrd.img）复制到TFTP根目录（/var/lib/tftpboot），并生成对应的安装源路径（如/var/www/cobbler/ks_mirror/centos7）。

3.7 创建Kickstart配置文件

Kickstart文件定义了系统安装的自动化参数，需手动创建（如/var/lib/cobbler/kickstarts/centos7.ks）：

# 基础配置
lang en_US.UTF-8
keyboard us
timezone Asia/Shanghai
rootpw --plaintext yourpassword  # 生产环境建议使用加密密码

# 网络配置
network --bootproto=dhcp --onboot=yes

# 分区方案
clearpart --all --initlabel
part / --fstype=xfs --size=1 --grow
part swap --size=2048

# 安装源
url --url="http://$server/cobbler/ks_mirror/centos7"

# 引导加载器
bootloader --location=mbr --boot-drive=sda

3.8 添加Cobbler系统配置

创建系统配置，关联镜像、Kickstart文件及PXE启动：

sudo cobbler profile add --name=centos7-profile --distro=centos7-x86_64 --kickstart=/var/lib/cobbler/kickstarts/centos7.ks
sudo cobbler system add --name=centos7-client --profile=centos7-profile --netboot-enabled=true

--distro：指定导入的操作系统镜像名称（通过cobbler distro list查看）；
--kickstart：指定Kickstart文件路径；
--netboot-enabled=true：启用PXE网络启动。

3.9 同步配置并测试

执行同步命令，将所有配置应用到Cobbler服务：

sudo cobbler sync

测试PXE启动：

将客户端网卡设置为PXE启动优先（BIOS/UEFI中调整启动顺序）；
启动客户端，若配置正确，客户端将从Cobbler服务器下载引导文件，进入Kickstart自动化安装界面。

四、注意事项

权限问题：确保/var/lib/tftpboot、/var/www/cobbler等目录权限正确（通常为root:root，权限755）；
防火墙：若未完全关闭防火墙，需开放TFTP（UDP 69）、HTTP（TCP 80）、DHCP（UDP 67/68）端口；
SELinux：建议禁用SELinux或配置相应策略（如setsebool -P cobblerd_anon_write 1）；
Kickstart文件：建议通过cobbler ksvalidator命令验证Kickstart文件语法，避免安装失败。

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