Предисловие
Полагаю буду следующим в серии статей-альтернатив:
Раньше у нас использовалась заливка ОС по PXE с использованием syslinux, но как бывает с самодостаточными системами и без достаточного контроля и внимания — быстро превратилась в кашу из конфигураций, библиотек, загрузчиков.
Так же была необходимость в поддержке заливки разных ОС в режиме EFI — на тот момент заливка была только в Legacy.
В желании разобраться в этом наследстве, упростить и облегчить добавление новых образов в список, я познакомился с iPXE.
Оглавление
1. Подготовка стенда
Раздел частично отсылает к Загрузочный сервер — как загрузочная флешка…, первичная подготовка схожа — для базы используется чистый Debian Bullseye, но думаю, использование другого дистрибутива не будет сильно отличаться.
Дано
-
VM VirtualBox
-
Ram: 1 Гб
-
VDI: 8Gb
-
CPU: 1 Core
-
Network: — NAT, подсеть 10.0.2.0, без DHCP, шлюз 10.0.2.1
-
-
Debian 11.4
Необходимо установить:
1.1. TFTP
Используется для загрузчиков и ipxe скриптов:
apt install tftpd-hpa
Вношу изменения в /etc/default/tftpd-hpa:
TFTP_USERNAME="tftp" TFTP_DIRECTORY="/srv/tftp" # путь к папке tftp TFTP_ADDRESS="0.0.0.0:69" TFTP_OPTIONS="--secure -l -vvv -r blksize -m /etc/tftpd.remap"
Замена слешей Windows на Linux /etc/tftpd.remap:
rg \\ /
1.2. Samba
Используется для установки Windows-образов, в процессе монтируя папку образа, как диск:
apt install samba
В конце /etc/samba/smd.conf добавил:
[images] comment = images path = /srv/tftp/images create mask = 0660 directory mask = 0771 writable = yes guest ok = yes browseable = yes locking = no public = yes
Создал папку, выдал права, перезапустил samba:
mkdir /srv/tftp/images chmod 777 /srv/tftp/images service smbd restart
1.3. Apache2
Используется для загрузки образа WinPE, Linux и прочих данных по протоколу HTTP (быстрее TFTP):
apt install apache2
Настройки на стенде по умолчанию, в папке /var/www/html/ создаю директории:
-
/images/ — для папок ОС
-
/photo/ — для фонов меню, но не обязательно
mkdir -p /var/www/html/images/photo
1.4. DHCP-сервер
Выдает IP адреса в сети. Для настройки iPXE на Windows Server лучше обратиться к документации.
apt install isc-dhcp-server
Задаю статический IP адрес для стенда.
/etc/network/interfaces:
allow-hotplug ens0s3 iface ens33 inet static address 10.0.2.5 netmask 255.255.255.0 broadcast 10.0.2.255 network 10.0.2.0 gateway 10.0.2.1
Назначаю интерфейс для прослушивания запросов.
/etc/default/isc-dhcp-server:
INTERFACESv4="enp0s3"
Формирую DHCP подсеть и добавляю ключи для загрузки с iPXE.
/etc/dhcp/dhcpd.conf:
option domain-name "local.loc"; option domain-name-servers 10.0.2.1; # Переменная для определения архитектуры клиента: option arch code 93 = unsigned integer 16; # Объявляю пространство имен для ipxe option space ipxe; option ipxe.no-pxedhcp code 176 = unsigned integer 8; default-lease-time 600; max-lease-time 7200; ddns-update-style none; # Возможность получать клиентам IP-адреса authoritative; # Выделение подсети subnet 10.0.2.0 netmask 255.255.255.0 { range 10.0.2.100 10.0.2.200; option domain-name-servers 10.0.2.1; option domain-name "local.loc"; option routers 10.0.2.1; option broadcast-address 10.0.2.255; default-lease-time 600; max-lease-time 7200; } # Отключение задержки в iPXE ожидания прокси DHCP. # Экономит пару секунд. option ipxe.no-pxedhcp = 1; # Используя ранее установленную переменную, # в зависимости от режима загрузки клиента, # идет выбор, какой загрузчик отправить клиенту: if option arch != 00:00 { filename "ipxe.efi"; } else { filename "undionly.kpxe"; } # Установка корневой директории с загрузчиками и конфигурациями next-server 10.0.2.5; option tftp-server-name "10.0.2.5"; option root-path "tftp://10.0.2.5:/srv/tftp/";
На всякий случай проверяю синтаксис конфигурации на ошибки:
dhcpd -t -cf /etc/dhcp/dhcpd.conf
Если всё хорошо, указания ошибок в выводе не будет:
Internet Systems Consortium DHCP Server 4.4.1 Copyright 2004-2018 Internet Systems Consortium. All rights reserved. For info, please visit https://www.isc.org/software/dhcp/ Config file: /etc/dhcp/dhcpd.conf Database file: /var/lib/dhcp/dhcpd.leases PID file: /var/run/dhcpd.pid
Документация:
-
Отдача нужного загрузчика, в зависимости от режима загрузки — Legacy/UEFI
2. Сборка загрузчиков iPXE
В данном разделе будет:
2.1. Загрузка пакетов
После настройки и проверки стенда, необходимо собрать из исходного кода загрузчики iPXE для режимов Legacy и UEFI.
Обязательно потребуется установить зависимости:
-
gcc
-
binutils
-
make
-
perl
-
liblzma или xz header files
-
mtools
apt install gcc binutils make perl liblzma-dev mtools git
Скачиваю архив кода iPXE, либо клонирую репозиторий. Захожу во внутрь:
git clone git://git.ipxe.org/ipxe.git cd ipxe/src/
Большинство возможностей iPXE по умолчанию закомментировано и при сборке бинарников, будет недоступно. Полный перечень функций указан тут, перебирая разделы можно выбрать, что нужно и где включить.
В текущем случае нужно:
-
в файле config/gereral.h раскомментировать строки с CONSOLE_CMD, IMAGE_PNG для команд консоли и png картинок.
-
в файле config/console.h раскомментировать строку с CONSOLE_FRAMEBUFFER, тоже для картинок.
2.2. Скрипт стартовой настройки
После загрузки iPXE от DHCP появится приглашение командной строки iPXE. Дальше нужно будет получить ip и начать загрузку скрипта меню. Чтобы этого не делать вручную, можно встроить базовый скрипт в сам бинарник.
Создаю скрипт start.ipxe (имя значения не имеет). Перечень, возможных команд.
#!ipxe :start # Механизм получения ip. В случае ошибки - предлагает нажать "s" для запуска командной строки. # Иначе - начать снова. dhcp && goto next || prompt --key s --timeout 1500 Press "s" for the iPXE command line... && shell || goto start :next # Случае успеха - загрузить "меню" с tftp-сервера (о нём - позже). chain tftp://10.0.2.5/boot.ipxe
2.3. Сборка загрузчиков
Внимание! Строка имени файла является и его целевой конфигурацией, т.е. какое имя будет выбрано, для той платформы и будет сборка. В ключе EMBED= указывается имя ранее созданного скрипта.
Так же в случае ошибок при сборке, необходимо добавить ключ -fno-pie в Makefile.housekeeping на 451 строке. Предполагается, что это из-за ошибок в gcc.
make bin-i386-efi/ipxe.efi EMBED=start.ipxe make bin-i386-pcbios/undionly.kpxe EMBED=start.ipxe
Копирую полученные загрузчики в папку tftp PXE сервера
cp bin-i386-efi/ipxe.efi /srv/tftp/ cp bin-i386-pcbios/undionly.kpxe /srv/tftp/
3. Написание меню загрузки
Ранее, в загрузчики был встроен скрипт, который в случае успешного получения ip, загружал и запускал скрипт boot.ipxe.
Создаю его по пути /srv/tftp/boot.ipxe:
#!ipxe # Глобальные параметры set pass pAsWoRd # Установка пароля на вход в iPXE set httpServer http://10.0.2.5:80 # Задание адреса HTTP сервера set menu-timeout 10000 # таймаут выхода из меню ############################# ########## Графика ########## # Меняю цвет фона на серый colour --rgb 0x999999 6 # Цвет по-умолчанию (индекс 0) # Буквы - черный, фон букв - прозрачный cpair -f 0 -b 4 0 # Фоновое изображение и рамка # ${platform} - переменная iPXE, определяет в каком режиме загружен клиент- pcbios или efi # Задаю параметры окна, картинку фона (загрузив её по http) console -l 32 -r 32 -t 32 -b 32 -k --x 1024 --y 768 -d 24 -p {platform}.png # После установки фона, удаляю картинку из памяти - # иначе она ломает wimboot загрузку WinPE imgfree ${platform}.png ######################### :login # Запрашивается пароль. Если будет нажат Ctrl+C или Esc будет выход и загрузка с диска # В идеале, можно использовать для авторизации в сервисах, но в данном случае играет роль заглушки login || goto cancel #Если пароль верен, перейти "дальше"-к меню загрузок, иначе - таймаут 5 секунд и повторный запрос пароля iseq ${password} ${pass} && goto next || goto error_pass :error_pass echo Error password. Repeat after 5 seconds sleep 5 goto login :cancel echo You change "Exit". Boot from disk... sleep 1 exit # Переход к файлу с меню :next chain --replace --autofree menu.ipxe
По пути /var/www/html/images/photo/ кладу подготовленные pcbios.png и efi.png размера 1024х768. В зависимости от того, в каком режиме запустится ПК, у меня всегда будет подсказка на самом фоне меню:
картинки меню


Cоздаю меню загружаемых ОС и утилит.
/srv/tftp/menu.ipxe
#!ipxe # После предыдущего скрипта, настройки остаются прежними, # потому переопределяю их, чтобы было видно текст ######## Графика ######## # Цвет по-умолчанию (индекс 0) # Буквы - черный, фон-прозрачный cpair -f 0 -b 4 0 # Нормальный текст (индекс 1) # Буквы - черный, фон - прозрачный cpair -f 0 -b 4 1 # Разделители (индекс 3) # Буквы - красный, фон - прозрачный cpair -f 1 -b 4 3 ######################### ######## Главное меню ######## # На данный момент "всё в одном", но можно разделить как по разным меню, так и по разным файлам :start # Составляю меню https://ipxe.org/cmd/menu menu iPXE boot menu item -k e exit (E)xit and boot from disk item item --gap -- -------- Windows Images -------- item -k a win10manager2021 Windows 10 M(a)nager 2021 item item --gap -- -------- Debian Images -------- item debian11 Debian 11 Bullseye item item --gap -- -------- Acronis Images -------- item acronis2021x64 Acronis 2021 64-bit item # Для режима Legacy, добавляю утилиты использующие Memdisk iseq ${platform} pcbios && item --gap -- -------- BIOS Utilites -------- || iseq ${platform} pcbios && item memtest Memtest86+ (v5.31) || iseq ${platform} pcbios && item mhdd Mhdd (v4.6) || iseq ${platform} pcbios && item hddtolls HDDtools || iseq ${platform} pcbios && item victory Victory || iseq ${platform} pcbios && item diskGenius DiskGenius (disk diagnostics) || iseq ${platform} pcbios && item || item --gap -- -------- iPXE Utilites -------- item -k c config Start interactive (c)onfiguration tool item -k s shell Start (S)hell iPXE choose -d exit -t ${menu-timeout} selected goto ${selected} ######## # Пункты меню # В среднем состоят из трёх пунктов: # kernel - передаю ядро linux и аргументы для запуска # initrd - пакет данных для ядра # boot - команда передачи управления ядру linux ######## :debian11 # В данном случае, в kernel передаётся ссылка linux ядра на http-сервере и аргументы запуска kernel {httpServer}/images/bullseye/install.amd/pxe_${platform}_preseed.cfg netcfg/dhcp_failed=note netcfg/dhcp_options="Retry network autoconfiguration" netcfg/get_domain= --- quiet initrd=initrd.gz # так же, ссылкой на http, передается пакет данных для ядра initrd ${httpServer}/images/bullseye/install.amd/initrd.gz # команда передачи управления ядру linux и в случае ошибки - переход к обоку обработки ошибок boot || goto error goto start # Разбор файлов для linux - будет ниже :win10manager2021 # wimboot - загрузчик .wim файлов установщика Windows, который сам патчит BCD, запускает установку и подтягивает скрипты запуска # https://ipxe.org/wimboot kernel wimboot ########################################### # Неизменный блок для любого образа Windows ########################################### initrd ${httpServer}/images/winpe/Boot/BCD BCD # Стандартный BCD WinPE initrd ${httpServer}/images/winpe/Boot/boot.sdi boot.sdi # Стандартный boot.sdi WinPE initrd ${httpServer}/images/winpe/boot.wim boot.wim # Стандартный boot.wim initrd configWPE/winpeshl.ini winpeshl.ini # Конфиг запускающий скрипт установки. ########################################### # Изменяемые данные в зависимости от образа initrd configWPE/win10manager2021/install.bat install.bat # Скрипт установки образа boot || goto error goto start ############################# # Утилиты загружаемые с iPXE ############################# # Acronis images :acronis2021x64 kernel ${httpServer}/images/utils/acr2021/dat10.dat initrd=dat11.dat initrd=dat12.dat vga=vesa MBRCRCS force_modules=usbhid quiet initrd ${httpServer}/images/utils/acr2021/dat11.dat initrd ${httpServer}/images/utils/acr2021/dat12.dat boot || goto error goto start # Утилиты загружаются через Memdisk и доступны только для BIOS режима :memtest kernel memdisk || goto error initrd ${httpServer}/images/utils/memtest86+-5.31b.iso || goto error imgargs memdisk iso raw || goto error boot || goto error goto start :victory kernel memdisk || goto error initrd ${httpServer}/images/utils/vcr35r.iso || goto error imgargs memdisk iso raw || goto error boot || goto error goto start :mhdd kernel memdisk || goto error initrd ${httpServer}/images/utils/mhdd32ver4.6.iso || goto error imgargs memdisk iso raw || goto error boot || goto error goto start :hddtools kernel memdisk || goto error initrd ${httpServer}/images/utils/hddtools.iso || goto error imgargs memdisk iso raw || goto error boot || goto error goto start :diskGenius kernel memdisk || goto error initrd ${httpServer}/images/utils/DiskGenius.iso || goto error imgargs memdisk iso raw || goto error boot || goto error goto start # Интерактивное меню редактирования конфигурация iPXE и сетевой карты :config config goto start # Командная строка iPXE :shell shell goto start :exit echo Boot from disk... sleep 2 exit # При ошибках выход на командную строку :error echo Failed - have error sleep 1 goto shell ##############################
4. Добавление образов Linux, Windows, утилит
После написания меню, необходимо подготовить загрузчики и пакеты загружаемых систем.
Разберу примеры:
4.1. Добавление Linux
На стенде создаю папки:
mkdir -p /var/www/html/images/bullseye/install.amd # Для загрузчика, файлов ответа mkdir -p /var/www/html/images/bullseye/postinstall # Для скриптов и пакетов пост-установки. Скачиваться будут благодаря команде в файле ответов cd /var/www/html/images/install.amd/
Скачиваю ядро и пакет данных linux:
wget http://ftp.debian.org/debian/dists/stable/main/installer-amd64/current/images/netboot/debian-installer/amd64/linux wget http://ftp.debian.org/debian/dists/stable/main/installer-amd64/current/images/netboot/debian-installer/amd64/initrd.gz
Скачиваю драйвера и встраиваю их в пакет ядра:
[ -f initrd.gz.orig ] || cp -p initrd.gz initrd.gz.orig [ -f firmware.cpio.gz ] || wget http://cdimage.debian.org/cdimage/unofficial/non-free/firmware/stable/current/firmware.cpio.gz cat initrd.gz.orig firmware.cpio.gz > initrd.gz
Создаю 2 файла ответов для debian-installer:
-
pxe_efi_preseed.cfg с разметкой диска под UEFI
-
pxe_pcbios_preseed.cfg с разметкой диска под Legacy
Кладу их по пути /var/www/html/bullseye/install.amd/:
[drwxr-xr-x 4.0K] bullseye ├── [drwxr-xr-x 4.0K] install.amd │ ├── [-rw-r--r-- 138M] initrd.gz │ ├── [-rw-r--r-- 6.5M] linux │ ├── [-rw-r--r-- 15K] pxe_efi_preseed.cfg │ └── [-rw-r--r-- 15K] pxe_pcbios_preseed.cfg └──[drwxr-xr-x 4.0K] postinstall
Если сейчас попытаться загрузить linux, то все получится

4.2 Добавление Windows
Установки Windows через PXE как тачка на прокачку:
-
Запускаем PXE ->
-
Передаём управление iPXE ->
-
Передаём управление wimboot ->
-
Передаем управление WinPE ->
-
Устанавливаем Windows
Но по порядку.
-
Для установки Windows понадобится wimboot — загрузчик для wim образов. Умеет патчить BCD, работать с HTTP, переиспользовать память и т.д.
Скачиваю последнюю стабильную версию и кладу рядом с другими загрузчиками /srv/tftp/wimboot
-
Следом понадобится чистый WinPE, а именно его
-
winpe/media/Boot/BCD
-
winpe/media/Boot/boot.sdi
-
winpe/media/sources/boot.wim
-
Для использования его как «оболочки» для запуска установки Windows.
Их необходимо будет распаковать в /var/www/html/images/winpe/
-
В каталог /srv/tftp/images/win10setup/ распаковываю образ установочного диска Windows и создаю там каталог wims — в неё будут складываться пакеты .wim образов и файлы ответов.
-
В неё кладу заранее подготовленные:
-
win10manager2021.wim — пакет корпоративного образа
-
autounattend_bios_manager.xml и autounattend_efi_manager.xml — файлы ответов к нему для UEFI и Legacy режимов.
-
-
Создаю каталоги:
-
/srv/tftp/configWPE/ — для складывания в него настроек для разных образов (по аналогии с Bullseye)
-
/srv/tftp/configWPE/win10manager2021/ — для непосредственно скрипта установки
-
-
Создаю файл /srv/tftp/configWPE/winpeshl.ini — конфигурация, которая передаваемая ядру и которая указывает, какой скрипт выполнить при запуске:
[LaunchApps] "install.bat"
-
Создаю сам файл:
/srv/tftp/configWPE/win10manager2021/install.bat
@echo off echo wpeinit start :: Инициализация среды WinPE wpeinit :: Задержка для гарантированного запуска сетевой карты и получение IP echo We are waiting for 15 seconds for the network card to start ping -4 -n 15 -w 1000 "">nul ipconfig /renew echo echo wait 5 second pre-mount share folder with distr ping -4 -n 5 1000 "">nul ::Монтирование каталога с установщиком Windows net use Y: \10.0.2.5\images\win10setup /user:anonymous anonymous :: Получение информации, в каком режиме запущен пк - UEFI или Legacy echo check boot-mode wpeutil UpdateBootInfo for /f "tokens=2* delims= " %%A in ('reg query HKLM\System\CurrentControlSet\Control /v PEFirmwareType') DO SET Firmware=%%B :: В зависимости от режима выше - выбор нужного образа установки и файла ответов echo start Setup win10 if %Firmware%==0x1 Y:\sources\setup.exe /unattend:Y:\wims\autounattend_bios_manager.xml /installfrom:Y:\wims\win10manager2021.wim if %Firmware%==0x2 Y:\sources\setup.exe /unattend:Y:\wims\autounattend_efi_manager.xml /installfrom:Y:\wims\win10manager2021.wim cmd.exe
При проверке установка успешно запускается (с ошибкой в конце, что на VM мало места, но не суть):
Картинка

По итогу получается:
Дерево каталогов
# Web-сервер images ├── bullseye # Файлы образа Linux │ ├── install.amd/ # Ядро и файлы ответов │ └── postinstall/ # Скрипты и пакеты для пост-установки ├── photo # Необязательный каталог для фонов меню │ ├── efi.png │ └── pcbios.png └── winpe # Файлы для запуска WinPE ├── BCD ├── boot.sdi └── boot.wim Tftp/Samba-серва tftp ├── boot.ipxe # Установка переменных среды iPXE ├── configWPE # Хранилище конфигураций образов Windows │ ├── win10manager2021 │ │ └── install.bat # Скрипт запуска установки, где меняются samba пути │ └── winpeshl.ini # Общая для всех конфигурация, запускающая скрипт установки ├── images │ └── win10setup # Каталог стандартного установочного диска Windows │ ├── autorun.inf │ ├── boot/ │ ├── bootmgr/ │ ├── bootmgr.efi │ ├── efi/ │ ├── setup.exe │ ├── sources/ │ ├── support/ │ └── wims/ # Пакеты *.wim и файлы ответов │ ├── autounattend_bios_manager.xml │ ├── autounattend_efi_manager.xml │ └── win10manager2021.wim ├── ipxe.efi # Загрузчик для UEFI ├── menu.ipxe # Меню iPXE ├── undionly.kpxe # Загрузчик для Legacy └── wimboot # Загрузчик для Windows
4.3 Утилиты
Для них на Web-сервере создал подкаталог /var/www/html/images/utils/ и складываю либо *.iso образы для запуска через Memdisk, либо передавая в качестве ядра соответствующие файлы (например Acronis)
5. Итог
По итогу получилась система с минимальным количеством файлов для заливки и добавления:
-
3 загрузчика (Legacy,UEFI,Windows)
-
3 файл WinPE для Windows
-
По 2-3 файла непосредственно образа
-
По 2 файла ответов на образ
-
По 1 скрипту пост-/установки на образ
-
Простое меню. Если убрать графику, парольную заглушку и оставить TUI — станет еще меньше.
-
Возможность работать с HTTP (…, iSCSI SAN, AoE SAN и т.д.), что ускоряет загрузку.
Ожидаю вашего мнения в комментариях
P.S. Первая статья и тонна мучений с редактором.
-
Использую Firefox, при нажатии на «/» в большинстве случаев ничего не появляется, либо стало появляться только после отключения всех AdBlock-еров.
-
Предпросмотра для ссылок нет — перепроверить ссылки внутри статьи не могу
-
В плане оформления помог плагин Unotes который конвертировал мой markdown в WYSIWYG, но потом вносил коррективы. Если что-то не будет работать — буду исправлять по мере обнаружения.
ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/post/681142/
Добавить комментарий