Cobbler实现自动化安装(上)--原理篇

　　了解Cobbler以前，咱们须要先对PXE及KickStart有必定的认识。

PXE

　　PXE（Pre-bootExecution Environment），预启动执行环境，经过网络接口启动计算机，支持Client经过网络从Server下载映像，并由此经过网络启动操做系统；在启动过程当中，Client要求Server分配IP地址，再用TFTP下载一个启动软件包到本机内存中执行，由这个启动软件包完成Client基本的软件设置并安装操做系统。
　　要达成PXE有两个必须的条件：
　　(1)Client的网卡必需要支持PXE功能，而且开机时选择从网卡启动；
　　(2)完整的PXE Server必需要提供含有DHCP、TFTP服务，还要加上NFS/FTP/HTTP（选择同样便可）等提供安装文件(安装镜像的解压文件)。

KickStart

 　　KickStart 是一种无人值守的安装方式，它的工做原理是在安装过程当中记录人工干预填写的各类参数，并生成一个名为ks.cfg的文件。咱们能够简单理解为一个自动安装应答配置管理程序。经过读取这个配置文件，系统知道怎么去分区，要安装什么包，配什么IP，优化什么内核参数等等。其主要组成部分包括：

• KickStart安装选项，包含语言的选择，防火墙，密码，网络，分区的设置等；
• %Pre部分，安装前解析的脚本，一般用来生成特殊的ks配置，好比由一段程序决定磁盘分区等；
• %Package部分，安装包的选择，能够是@core这样的group形式，也能够是vim-*这样的包形式；
• %Post部分，安装后执行的脚本，一般用来作系统的初始化设置，好比启动的服务，相关的设定等。

PXE+KickStart的工做流程

              

• 1. PXE Client向DHCP Server发送请求：支持PXE的网络接口卡（NIC）的Client的BIOS设置成为网络启动，经过UDP（简单用户数据报协议）发送一个广播请求，向网络中的DHCP Server索取IP地址等信息。
• 2. DHCP Server提供信息：DHCP Server收到Client的请求，验证是否来至合法的PXE Client的请求，验证经过它将给Client返回响应，响应内容包含了为Client分配的IP Address、TFTP Server以及配置文件所在位置。
• 3. PXE Client请求下载启动文件：Client收到DHCP Server的响应后，会回应一个帧，以请求传送启动所需文件，这些启动文件包括：pxelinux.0（至关于boot loader）、pxelinux.cfg/default、vmlinuz、initrd.img等文件。
• 4. TFTP Server响应Client请求并传送文件：Client会根据该文件中定义的引导顺序，启动Linux安装程序的引导内核。
• 5. 请求下载自动应答文件：Client经过pxelinux.cfg/default文件成功的引导Linux安装内核后，安装程序首先必须肯定你经过什么安装介质来安装linux，若是是经过网络安装（NFS, FTP, HTTP），则会在这个时候初始化网络，并定位安装源位置。（或许你会说，刚才PXE不是已经获取过IP地址了吗？为何如今还须要一次？这是因为PXE获取的是安装用的内核以及安装程序等，而安装程序要获取的是安装系统所需的二进制包以及配置文件。因为它们须要的内容不一样形成PXE模块和安装程序是相对独立的，PXE的网络配置并不能传递给安装程序。从而进行两次获取IP地址过程。）接着读取该文件中指定的自动应答文件ks.cfg所在位置，根据该位置请求下载该文件。
• 6. Client安装操做系统：将ks.cfg文件下载回来后，经过该文件找到OS Server，并按照该文件的配置请求下载安装过程须要的软件包。

Cobbler

概述

　　Cobbler由python语言开发，是对PXE和KickStart的封装，融合不少特性，提供了CLI和Web的管理形式，能更加方便地实行网络安装；Cobbler也提供了API接口，所以使用其它语言也很容易作扩展。Cobbler不只能够安装物理机，同时也支持KVM、XEN虚拟化、Guest OS的安装；更多的是它还能结合Puppet等集中化管理软件，实现自动化的管理。

组成

            

　　Cobbler的结构基于一组注册的对象，每一个对象都是相互关联的实体（该实体指向另外一个实体，或者另外一个实体指向该实体）。当一个对象指向另外一个对象时，它就继承了被指向对象的数据，并可覆盖或添加更多特定信息。对象类型的定义为：

• 发行版（Distribution）：表示一个操做系统，它承载了kernel和initrd的信息，以及内核参数等其它数据；
• 配置文件（Profile）：包含一个发行版、一个KickStart文件以及可能的存储库，还包含更多特定的内核参数等其它数据；
• 系统（System）：包含一个配置文件或一个镜像，还包含IP Address和MAC Address、电源管理（地址、凭据、类型）以及更为专业的数据等信息；
• 存储库（Repository）：保存一个yum或rsync存储库的镜像信息；
• 镜像（Image）：可替换一个包含不属于此类别的文件的发行版对象。

　　基于注册的对象以及各个对象之间的关联，Cobbler 知道如何更改文件系统以反映具体配置，由于系统配置的内部是抽象的，所以咱们能够只关注想要执行的操做。

工做原理

              

　　　　Server端：

• 启动Cobbler服务
• 进行Cobbler错误检查，执行cobbler check命令
• 进行配置同步，执行cobbler sync命令
• 复制相关启动文件文件到TFTP目录中
• 启动DHCP服务，提供地址分配
• DHCP服务分配IP地址
• TFTP传输启动文件
• Server端接收安装信息
• Server端发送ISO镜像与Kickstart文件

　　　　Client端：

• 客户端以PXE模式启动
• 客户端获取IP地址
• 经过TFTP服务器获取启动文件
• 进入Cobbler安装选择界面
• 客户端肯定加载信息
• 根据配置信息准备安装系统
• 加载Kickstart文件
• 传输系统安装的其它文件
• 进行安装系统

 小结

• Cobbler能够看做是一个更多功能的PXE，它实现系统安装和PXE+KickStart也差很少，须要的文件和过程大体都同样；
• Cobbler能自动管理DNS/TFTP/DHCP/RSYNC这四个服务（但彷佛对TFTP的管理有点bug，须要手动启动TFTP），且Cobbler依赖于HTTPD（PXE支持HTTP/NFS/FTP）；
• 基本的系统安装，Cobbler只需生成一个Distro和一个Profile便可：Distro至关于一个镜像，它提供安装系统过程当中所需的一切文件，如vmlinuz,initrd以及rpm包等；Profile的做用是为了自动修改pxelinux.cfg/default文件，每生成或修改一次profile，都会在default文件中修改或追加对应的label；
• 除了Distro/Profile以外，Cobbler还管理System/Images/Repository等，可是用的不多。