pxe添加虚拟机时，如何配置dhcp与tftp服务实现网络启动？-好主机测评网

PXE技术概述与虚拟机部署的意义

PXE（Preboot Execution Environment，预启动执行环境）是一种基于Client/Server的网络启动技术，允许计算机通过网络从远程服务器下载操作系统镜像并完成安装，无需依赖本地存储设备（如光盘或U盘），在虚拟化环境中，利用PXE批量部署虚拟机可以显著提升运维效率，降低人工操作成本，尤其适用于大规模虚拟机集群的快速搭建。

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相较于传统安装方式,PXE部署虚拟机具有以下优势：

自动化程度高：通过配置DHCP、TFTP等服务，实现虚拟机的无人值守安装。
集中化管理：所有安装文件和配置均存储在服务器端，便于统一维护和更新。
快速部署：单台虚拟机安装时间可缩短至10-15分钟，批量部署效率更高。
环境一致性：通过标准化镜像和配置文件，确保所有虚拟机环境统一，减少差异性问题。

PXE部署虚拟机的核心组件与工作原理

PXE部署虚拟机需要多个服务组件协同工作,其核心流程可分为客户端请求、服务器响应和系统安装三个阶段。

（一）核心组件及作用

组件名称	功能描述
DHCP服务器	为客户端分配IP地址，并提供PXE服务器（TFTP/HTTP）的地址和引导文件路径。
TFTP服务器	存放客户端启动所需的引导文件（如pxelinux.0、vmlinuz、initrd.img等）。
HTTP/FTP服务器	存放操作系统安装镜像（如CentOS、Windows的ISO文件）和Kickstart/Autounattend应答文件。
PXE客户端	支持网络启动的计算机或虚拟机，通过网卡ROM中的PXE代码发起启动请求。

（二）工作流程

客户端请求：PXE客户端开机后，通过DHCP获取IP地址，并在DHCP Option 43或Option 60中声明自身为PXE客户端，请求获取PXE服务器的地址。
引导文件加载：客户端从TFTP服务器下载引导文件（如pxelinux.0），并加载Linux内核（vmlinuz）和初始化镜像（initrd.img）。
安装过程：内核启动后，通过HTTP/FTP服务器获取操作系统镜像和应答文件（如Kickstart），自动完成磁盘分区、软件安装、网络配置等步骤，最终生成可用的虚拟机系统。

环境准备与服务器端配置

（一）基础环境要求

服务器端：运行Linux系统（如CentOS 7+），确保安装以下服务：dhcpd、tftp-server、httpd、syslinux。
客户端：虚拟机需开启网络启动（BIOS/UEFI中设置网卡为第一启动项），并支持PXE协议。
网络环境：客户端与服务器需处于同一局域网，且网络互通（建议配置独立VLAN隔离PXE流量）。

（二）服务器端详细配置

安装必要服务

yum install -y dhcp tftp-server httpd syslinux  
systemctl enable --now dhcpd tftp httpd

配置DHCP服务
编辑/etc/dhcp/dhcpd.conf，添加以下配置（根据实际网络调整IP段和TFTP服务器地址）：

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subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {  
  range 192.168.1.100 192.168.1.200;  
  option routers 192.168.1.1;  
  option domain-name-servers 8.8.8.8;  
  next-server 192.168.1.10;  # TFTP服务器IP  
  filename "pxelinux.0";      # 引导文件名  
}

配置TFTP服务
将syslinux的引导文件复制到TFTP根目录：

cp /usr/share/syslinux/pxelinux.0 /var/lib/tftpboot/  
mkdir -p /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg

配置HTTP服务
创建操作系统镜像目录并挂载ISO文件（以CentOS 7为例）：
```
mkdir -p /var/www/html/centos7  
mount -o loop /path/to/CentOS-7-x86_64-DVD-2003.iso /var/www/html/centos7  
```
准备Kickstart应答文件（如/var/www/html/ks.cfg），配置自动化安装参数（分区、网络、软件包等）。

虚拟机自动化安装配置

（一）Kickstart应答文件示例

以下为CentOS 7的Kickstart配置文件（ks.cfg

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# 网络配置  
network --bootproto=dhcp --onboot=yes  
# 磁盘分区（自动分区）  
zerombr  
clearpart --all --initlabel  
autopart --type=lvm  
# 软件包选择（最小安装+基础工具）  
%packages  
@^minimal  
@core  
bash  
curl  
wget  
%end  
# 关闭防火墙和SELinux  
firewall --disabled  
selinux --disabled  
# 安装后执行脚本  
%post  
echo "nameserver 8.8.8.8" >> /etc/resolv.conf  
systemctl enable sshd  
%end

（二）PXE启动菜单配置

编辑/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default，定义启动选项：

default centos7  
timeout 30  
label centos7  
  kernel centos7/images/pxeboot/vmlinuz  
  append initrd=centos7/images/pxeboot/initrd.img inst.ks=http://192.168.1.10/ks.cfg

虚拟机创建与PXE启动流程

（一）使用KVM创建虚拟机（示例）

virt-install \  
  --name pxe-vm1 \  
  --ram 2048 \  
  --vcpus 2 \  
  --disk path=/var/lib/libvirt/images/pxe-vm1.qcow2,size=20 \  
  --network bridge=virbr0 \  
  --graphics none \  
  --os-variant centos7.0 \  
  --boot network,hd  # 优先从网络启动

（二）PXE启动与安装过程

虚拟机启动后,自动从DHCP获取IP地址，并通过TFTP加载引导文件。
根据pxelinux.cfg菜单，加载Linux内核和initrd镜像，传递Kickstart文件参数。
客户端从HTTP服务器下载操作系统镜像和应答文件,自动完成安装。
安装完成后,虚拟机自动重启，从本地磁盘启动系统。

常见问题与优化建议

（一）常见问题排查

问题现象	可能原因及解决方案
客户端获取不到IP地址	检查DHCP服务是否启动，防火墙规则是否阻止DHCP（67/68端口）。
TFTP下载引导文件失败	确认TFTP服务路径正确，SELinux设置为`permissive`模式。
Kickstart文件无法访问	检查HTTP服务是否正常，文件权限是否开放（建议设置为755）。
安装过程中断	检查Kickstart配置语法（可通过`ksvalidator`工具验证），镜像文件是否完整。

（二）优化建议

网络性能优化：部署PXE服务器时，建议使用千兆以上网络，并关闭不必要的网络协议。
镜像管理：使用镜像仓库（如Ceph）集中存储操作系统镜像，支持多节点分发。
安全加固：限制DHCP服务范围，仅允许授权客户端获取地址；启用TFTP服务的加密传输（如使用FTPS替代HTTP）。
批量扩展：结合Ansible等自动化工具，实现虚拟机创建、PXE部署、配置初始化的全流程自动化。

通过以上步骤,可高效搭建基于PXE的虚拟机自动化部署环境，显著提升虚拟化资源交付效率，在实际应用中，可根据业务需求调整应答文件配置和启动参数，灵活适配不同操作系统的安装要求。

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