Сетевая установка и сетевая загрузка
हरे कृष्ण
Рабочий полдень застал Системного Администратора в глубоких, но слегка неплодотворных раздумьях.
Дело заключалось в следующем. По слухам, у боговоплощённого Кришны было шестнадцать тысяч сто восемь жён (из них сто восемь главных, из них — восемь главнейших, из них — одна наиглавнейшая). Обладая божественной способностью пребывать со всеми жёнами одновременно, Кришна творил с ними лилы, танцевал и играл на флейте. Древние фрески изображают, как Кришна танцует с флейтой у губ перед каждой из своих жён.
Вот эта-то флейта сейчас и занимает Системного Администратора более всего. Во-первых, она здоровенная, и должна петь басовито и гулко; хорошо бы поиграть на такой. А во-вторых, она, очевидно, переняла у Кришны способность пребывать со всеми жёнами одновременно!
Дело за малым: перенять эту способность — если не у Кришны, так хотя бы у флейты — и распространить на загрузочный DVD «Альт Линукс Ковчег 5.0 Рабочая Станция». Другими словами, Системному Администратору хочется пребывать со всеми рабочими станциями локальной сети одновременно и творить с ними процесс установки. Желание особенно обостряется при мысли, что через неделю (и через две, и через три) ситуация повторится. Однако эффект одновременного пребывания если и наблюдался, то пять с небольшим тысяч лет назад, и с той поры никто его не воспроизводил.
Порция утреннего кофе направляет мысли Системного Администратора в более рациональное русло.
В подведомственной ему локальной сети неожиданно образовалась текучка рабочих станций. Каждую неделю появляется с дюжину ранее не тронутых машин, и примерно такое же число (с установленной системой) убывает в филиалы. На новых компьютерах следует, не щадя из содержимого, устанавливать «Альт Линукс Ковчег 5.0 Рабочая Станция», это если он устанавливается. Если по какой-то причине дистрибутив установить нельзя, желательно (но не обязательно) содержимое жёсткого диска сохранить.
Загрузочный DVD «Альт Линукс Ковчег 5.0 Рабочая Станция» позволяет работать в т. н. режиме «Live CD», при котором система загружается с этого DVD, вообще не затрагивая жёсткого диска. Если LiveCD загрузился, то и установка системы с него пройдёт нормально.
Сюжет новой фрески: Системный Администратор танцует с диском в руках перед каждой их своих рабочих станций одновременно.
Постановка задачи
Ещё одна порция кофе заставляет Системного Администратора понять, что он чуть было не перепутал задачу и один из способов её решения (к тому же трудно реализуемый).
- Дано
-
- Одноранговая локальная сеть, в которой появляются всё новые компьютеры
- Сеть обслуживается сервером на базе дистрибутива «Альт Линукс Ковчег 5.0 Сервер»
- Требуется
-
- Обеспечить по возможности быструю и простую проверку работоспособности дистрибутива «Альт Линукс Ковчег 5.0 Рабочая Станция» на новых компьютерах (без модификации содержимого жёстких дисков)
- Обеспечить по возможности быструю и простую установку дистрибутива «Альт Линукс Ковчег 5.0 Рабочая Станция» на новые компьютеры
- Условия
-
- Все новые компьютеры подключаются к локальной сети
- Сетевые карты этих компьютеров поддерживают т. н. «сетевую загрузку» (по протоколу PXE)
Решение
На сервере
Самый очевидный — и, по-видимому, правильный — путь решения состоит в том, чтобы заставить рабочую станцию загружать и устанавливать операционную систему с сервера посредством локальной сети, а не с отдельного носителя. Более точно: надо изыскать способ загрузить по сети установщик «Альт Линукс Ковчег 5.0 Рабочая Станция» и указать ему хранилище пакетов для «чистой» установки пакетов.
Здесь нас подстерегает тщательно подготовленная удача: именно такая возможность встроена в дистрибутивы Пятой платформы! В конфигураторе сервера
 |
| Ковчег. Пожалуйста, зарегистрируйтесь |
 |
| Волшебный горшочек? |
 |
| Добавим диск «Альт Линукс Ковчег 5.0 Рабочая Станция» |
 |
| Полузащитник обрабатывает мяч... обрабатывает его... обрабатывает... |
 |
| ...обработал! |
На клиентской машине
Большинство современных сетевых карт, в том числе интегрированных в системные платы, поддерживают загрузку специального вида программ по сети посредством семейства протоколов PXE. На отдельных, не интегрированных, устройствах можно иногда заметить ряды неиспользуемых контактов или колодки для подключения микросхем. Это верный признак того, что устройство не поддерживает сетевую загрузку. Обычно возможность загрузки по сети обозначена в BIOS (где-нибудь в разделе «Boot priority»), либо самостоятельно анонсируется сетевой картой при включении компьютера.
В некоторых версиях BIOS даже есть возможность не меняяя настроек BIOS разово выбрать иное учстройство для загрузки:
 |
| Спасибо тебе |
Иногда в этих меню пишут ключевое слово «PXE», иногда «int 18», иногда показывают модель сетевого устройства, а иногда без затей предлгают «загрузку по сети»:
 |
| Выбор сетевой загрузки |
Сетевая карта самостоятельно обращается к DHCP-серверу, и требует у него два вида информации: сетевый настройки и имя файла с программой, которую следует загрузить по сети (испльзуетеся протокол TFTP) и запустить; адрес TFTP-сервера также предварительно запрашивается:
 |
| Сетевая загрузка: DHCP |
Загрузчик (в нашем слкчае он называется pxelinux.0), в свою очередь, скачивает с сервера конфигурвационный файл:
 |
| Сетевая загрузка: PXE-загрузчик |
Так или иначе, конфигурацонный файл загружен; можно выбирать разные профили загрузки, если ничего не трогать, будет использован профиль по умолчанию:
 |
| Сетевая загрузка: меню выбора |
Загрузчик, опять-таки по SFTP, добудет ядро Linux и стартовый виртуальный диск
 |
| Сетевая загрузка: ядро и стартовый виртуальный диск |
Ядро, как водится, запустит со стартового виртуального диска «маленький Linux»
 |
| Старт установщика по сети |
 |
| Задача сведена к уже решённой! |
Далее мы без особых трудностей устанавливаем «Альт Линукс Ковчег 5.0 Рабочая Станция»; надо только не забыть подключиться к имеющемуся домену.
 |
| Не забыть зарегистрироваться в домене |
Аппетит приходит во время еды
С одной стороны, загрузчик, дошедший до стадии «разметка диска» — вполне серьёзное тестирование компьютера на предмет устанавливаемости дистрибутива: сеть работает, графическая подсистема работает, диск виден. С другой стороны, это совсем не эффектно: ни приложение запустить, ни в Интернет выйти, не говоря уже о том, что начальству показывать ровным счётом нечего.
В конце концов, раз уж можно установщик загрузить по сети, то почему нельзя загрузить LiveCD?
Отчего же нельзя? Можно; для этого достаточно загрузчику указать имя профиля live, отличного от профиля linux по умолчанию:
 |
| Загрузка профиля «live» |
Система чудесным образом загрузится! Правда, интерфейс отчего-то окажется на английском языке:
 |
| Отсутствие DNS при загрузке по сети |
Получается, что задача-то протестировать работу дистрибутива решена, а вот использовать загрузку LiveCD по сети для каких-то других задач (например, для работы в Linux на компьютерах без Linux) — проблематично.
Первые шаги
=== Шаг вправо, шаг влево...===
Между прочим, эксплуатация сетевой установки выявила недочёты в аппаратной части локальной сети! Некоторые особенно новые компьютеры отчего-то отказывались загружать что-либо по сети, мотивируя это тем, что сети-то вообще нет.
Дело оказалось в том, что не все соединительные шнуры (т. н. patch cord-ы) в офисной сети соответствовали требованиям гигабитной Ehternet-сети (1000BASE-T). Встроенная в не слишком дешёвую гигабитную сетевую карту процедура тестирования кабеля обнаруживала эту несовместимость. Пришлось заменить эти самодельные шнуры на покупные (категории 5E), после чего неполадки прекратились.
Как же работает сетевая загрузка?
Первым делом ясно, что вместе со стандартными сетевыми настройками сетевая карта клиентской машины получает по протоколу DHCP ещё какие-то (здесь и далее приводятся примеры команд с сервера; строчки вида « . . .» означают, что часть выдачи пропущено из соображений экономии места):
[root@host-15 ~]# cat /etc/dhcp/dhcpd.conf
. . .
subnet 10.30.50.0 netmask 255.255.255.0 {
next-server 10.30.50.1;
filename "pxelinux.0";
option root-path "/var/srv/public/netinst/current";
option routers 10.30.50.1;
option domain-name-servers 10.30.50.1;
option domain-name "office";
default-lease-time 86400;
max-lease-time 86400;
range 10.30.50.10 10.30.50.100;
}Вот эти настройки:
filename — имя файла, который надо загрузить с TFTP-сервера, загрузить в память и передать туда управление (это pxelinux.0 из пакета syslinux, специальный первичный сетевой загрузчик)
next-server — адрес TFTP-сервера (совпадает с адресом сервера)
root-path — адрес каталога на сервере, в котором хранятся все файлы, необходимые для сетевой загрузки Linux; этот каталог будет смонтирован по протоколу NFS системой в стартовом виртуальном диске
Файл pxelinux.0 хранится в стандартном для TFTP-сервера каталоге /var/lib/tftpboot:
[root@host-15 ~]# ls /var/lib/tftpboot/ pxelinux.0 pxelinux.cfg syslinux
Подкаталог syslinux используется для загрузки системы с носителя, и в сетевой загрузке почти не используется:
[root@host-15 ~]# ls /var/lib/tftpboot/syslinux/ 16x16.fnt da.hlp fi.tr init lt.tr pt.tr timer_a.jpg af.tr da.tr fr.hlp isolinux.bin memtest pt_BR.tr tr.tr alt0 de.tr fr.tr isolinux.cfg mr.hlp ro.hlp uk.hlp ar.hlp el.hlp gfxboot.cfg it.hlp mr.tr ro.tr uk.tr ar.tr el.tr gl.hlp it.tr nb.hlp ru.hlp wa.tr back.jpg en.hlp gl.tr ja.tr nb.tr ru.tr xh.tr bg.tr en.tlk gu.hlp ka.tr nl.hlp sk.hlp zh_CN.hlp boot.cat en.tr gu.tr ko.hlp nl.tr sk.tr zh_CN.tr bootlogo es.hlp hi.tr ko.tr pa.hlp sl.tr zh_TW.hlp ca.hlp es.tr hr.tr kroete.dat pa.tr sr.tr zh_TW.tr ca.tr et.hlp hu.hlp lang pl.hlp sv.hlp zu.tr cs.hlp et.tr hu.tr languages pl.tr sv.tr cs.tr fi.hlp id.tr lt.hlp pt.hlp ta.tr
Почти, потому что в нём, в подкаталоге alt0, хранится ядро Linux (vmlinuz) и образ стартового виртуального диска (full.cz):
[root@host-15 ~]# ls /var/lib/tftpboot/syslinux/alt0/ full.cz vmlinuz
Это особенный стартовый виртуальный диск, более сложный, чем тот, что применяется при загрузке уже установленной системы. По сути, он содержит маленькую операционную систему (называемую «Propagator»), цель которой — найти и задействовать устройство, в том числе сетевое, для последующей загрузки оттуда. Что загружать — установщик, подсистему LiveCD или т. н. «спасательный диск» — выбирает пользователь.
Подкаталог pxelinux.cfg предназначен для хранения настроек pxelinux:
[root@host-15 ~]# cat /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default
default linux
prompt 1
timeout 100
gfxboot syslinux/bootlogo
display syslinux/boot.msg
implicit 1
label harddisk
localboot 0x80
label linux
kernel syslinux/alt0/vmlinuz
append initrd=syslinux/alt0/full.cz changedisk ramdisk_size=65536 lang=ru_RU vga=0x314 splash=silent splashcount=17 xdriver=auto showopts automatic=method:nfs,network:dhcp tz=Europe/Moscow
. . .
label live
kernel syslinux/alt0/vmlinuz
append initrd=syslinux/alt0/full.cz live fastboot vga=0x314 splash=silent splashcount=17 stagename=live showopts automatic=method:nfs,network:dhcp tz=Europe/Moscow
. . .Ключевые слова gfxboot и display, не используемые загрузчиком PXE, наводят на мысль, что этот файл был сгенерирован при включении «Сервера сетевых установок» автоматически из соответствующего настроечного файла syslinux на DVD.
Кроме того, уже сейчас ясно, отчего профиль live загрузился с английским языком: в профиле установщика linux язык указан явно (lang=ru_RU), а тут его нет; возможно, отказали электромозги конвертора настроек.
Наконец, каталог /var/srv/public/netinst/current, который впоследствии монтируется по NFS, должен быть проэкспортирован. На деле экспортируется один из его родительских каталогов, /srv/public:
[root@host-15 ~]# cat /etc/exports /srv/public -ro,insecure,no_subtree_check * /srv/share -rw,insecure,fsid=0,sec=krb5 *
...Прыжок на месте
Загрузка с LiveCD на сервере
 |
| 1217-13_32_51 |
[root@localhost ~]# cat /etc/fstab proc /proc proc nosuid,noexec,gid=proc 0 0 devpts /dev/pts devpts nosuid,noexec,gid=tty,mode=620 0 0 tmpfs /tmp tmpfs nosuid 0 0 /dev/root / auto defaults,ro 0 0 UUID=b391cc0a-59c0-4313-b6f2-31f9096b6ba4 swap swap defaults 0 0 UUID=e40fc352-f031-4827-ab7c-a7ebe12ecc5e /mnt/hda2 ext3 noauto 0 0 UUID=2a86bf2b-5d8c-4c04-9acf-0f47448ea45c /mnt/hda5 ext3 noauto 0 0 UUID=a12e05b3-671f-4914-9d5e-f07cefd2570c /mnt/hda6 ext3 noauto 0 0
[root@localhost ~]# mount /mnt/hda5 [root@localhost ~]# ls /mnt/hda5/ adm avahi empty local lost+found nobody resolv srv yp aquota.group cache ftp lock mail opt run tmp aquota.user db lib log nis preserve spool www
[root@localhost ~]# mount -t squashfs -o loop /image/live /mnt/hda2 [root@localhost ~]# cp -a /mnt/hda2 /mnt/hda5/srv/public/netinst
[root@localhost ~]# mkdir /mnt/hda5/srv/public/netinst/livefs [root@localhost ~]# cd /image [root@localhost image]# cp -a .??* [^l]* lic* /mnt/hda5/srv/public/netinst/livefs/
Настройка сервера
[root@host-15 ~]# diff -u /srv/public/netinst/livefs/live/etc/init.d/livecd-fstab{.orig,}
--- /srv/public/netinst/livefs/live/etc/init.d/livecd-fstab.orig 2009-12-17 21:52:20 +0300
+++ /srv/public/netinst/livefs/live/etc/init.d/livecd-fstab 2009-12-17 21:52:51 +0300
@@ -16,9 +16,9 @@
MNT_PREFIX="/mnt"
FSTAB="/etc/fstab"
UDEVADM="/sbin/udevadm"
-MOUNT_OPTIONS_VFAT="users,noatime,codepage=866,shortname=winnt,iocharset=utf8,gid=0100,fmask=111,dmask=0000"
-MOUNT_OPTIONS_NTFS3G="users,locale=ru_RU.utf8,gid=100,fmask=111,force,dmask=000" # force
-MOUNT_OPTIONS_OTHER="noauto"
+MOUNT_OPTIONS_VFAT="users,ro,noatime,codepage=866,shortname=winnt,iocharset=utf8,gid=0100,fmask=111,dmask=0000"
+MOUNT_OPTIONS_NTFS3G="users,ro,locale=ru_RU.utf8,gid=100,fmask=111,force,dmask=000" # force
+MOUNT_OPTIONS_OTHER="noauto,ro"
log() {
initlog $INITLOG_ARGS -n $0 -s "$1"[root@host-15 ~]# cat /etc/exports /srv/public -ro,insecure,no_subtree_check,no_root_squash * /srv/share -rw,insecure,fsid=0,sec=krb5 *
[root@host-15 ~]# service nfs restart Stopping NFS mount service: [ DONE ] Stopping NFS daemon: [ DONE ] Stopping NFS svcgssd service: [ DONE ] Stopping NFS quotas service: [ DONE ] Unexporting NFS file systems: [ DONE ] Exporting NFS file systems: [ DONE ] Starting NFS quotas service: [ DONE ] Starting NFS svcgssd service: [ DONE ] Starting NFS daemon: [ DONE ] Starting NFS mount service: [ DONE ] Stopping rpc.idmapd service: [ DONE ] Starting rpc.idmapd service: [ DONE ]
[root@host-15 ~]# cd /srv/public/netinst/ [root@host-15 netinst]# mv hda2 livefs/live [root@host-15 netinst]# chmod 755 hda2/
[root@host-15 ~]# cat /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default default live prompt 0 timeout 0 noescape 1 label live kernel syslinux/alt0/vmlinuz append initrd=syslinux/alt0/full.cz live fastboot lang=ru_RU vga=0x314 splash=silent splashcount=17 stagename=live showopts automatic=method:nfs,network:dhcp tz=Europe/Moscow
[root@host-15 ~]# ln -sf livefs /srv/public/netinst/current [root@host-15 ~]# l /srv/public/netinst/ total 2630452 drwxr-xr-x 5 root _ahttpd 4096 Dec 18 15:45 ./ lrwxrwxrwx 1 root root 6 Dec 18 15:45 current -> livefs/ drwxr-xr-x 8 root root 4096 Dec 17 21:01 livefs/ drwxr-xr-x 3 root root 4096 Dec 17 21:00 ../ drwxr-xr-x 2 root root 4096 Dec 17 20:35 mnt/ drwxr-xr-x 2 root _ahttpd 4096 Dec 17 20:35 download/ -rw-r--r-- 1 root root 67 Dec 17 20:34 list -rw-r--r-- 1 root root 2690922496 Dec 17 20:34 1.img
Настройка файловой системы клиента
[root@host-15 ~]# chroot /srv/public/netinst/livefs/live/
[root@host-15 /]# cat > /etc/rc.d/rc.local
#!/bin/sh
dhcpcd -p eth0
^D
[root@host-15 /]# chmod +x /etc/rc.d/rc.local
[root@host-15 /]# { echo "P@sSw0RD" ; echo "P@sSw0RD" ; } | passwd --stdin root[root@host-15 ~]# diff -u /srv/public/netinst/livefs/live/etc/init.d/livecd-save-nfs{.orig,}
--- /srv/public/netinst/livefs/live/etc/init.d/livecd-save-nfs.orig 2009-12-18 15:39:55 +0300
+++ /srv/public/netinst/livefs/live/etc/init.d/livecd-save-nfs 2009-12-18 15:39:57 +0300
@@ -16,6 +16,7 @@
{
if ip -o a | grep -q 'eth.*UP' ; then
iface=$(ip -o a | grep 'eth.*UP' | cut -f 2 -d' ' | tr -d ':')
+ ls /etc/net/ifaces > /dev/null
mkdir -p /etc/net/ifaces/$iface
echo 'NM_CONTROLLED=no' >> /etc/net/ifaces/$iface/options
echo 'BOOTPROTO=dhcp' >> /etc/net/ifaces/$iface/options
LiveCD по сети:
- Загрузиться с Livecd на сервере
- смонтировать /image/live на /mnt/sda2
- смонтировать /mnt/sda5
- скопировать /mnt/sda2 на /mnt/sda5/srv/public/netinst
- загрузить сервер
- создать /srv/public/netinst/livefs
- скопировать /srv/public/netinst/mnt/* (всё, кроме live и ALTLinux) на /srv/public/netinst/livefs
- mv /srv/public/netinst/sda2 /srv/public/netinst/livefs/live
- chroot /srv/public/netinst/livefs
- chkconfig chkconfig livecd-save-nfs off
- NM_CONTROLLED=no в /etc/net/ifaces/default/options
echo "#!/bin/sh\ndhcpcd eth0" > /etc/rc/rc.local; chmod +x /etc/rc/rc.local
- установить пароль оута
- убрать монтирование левых разделов
- ln -sf livefs current