PXE

PXE (Preboot Execution Environment) 是一种允许计算机通过网络接口（网卡）启动的行业标准协议。它绕过了本地存储介质（如硬盘、USB 或光驱），使系统能够通过网络加载操作系统或引导程序。

核心组件：

• 客户端（PXE Client）：主板 BIOS/UEFI 固件必须支持 PXE，且网卡需具备引导功能。
• DHCP 服务器：负责分配 IP 及告知客户端去哪里找引导程序（next-server 和 filename）。
• TFTP/HTTP 服务器：负责存储引导程序、内核镜像和配置文件。虽然传统 PXE 依赖 TFTP（传输速度慢，无重传机制），但现代部署多倾向于使用 iPXE，它支持 HTTP/HTTPS/iSCSI，速度更快且具备脚本编程能力。
• 引导加载程序 (NBP)：如 syslinux 或 ipxe.efi，它是整个链路的桥梁。

PXE工作流程

1. DHCP握手
   • 客户端的网卡（支持PXE的BIOS/UEFI固件）发出DHCP Discover广播包。
   • DHCP服务器响应该请求，并在返回的IP信息中包含PXE特有的Option 66（TFTP Server地址）和Option 67（引导文件名，如pxelinux.0或ipxe.efi）
2. 引导程序下载
   • 客户端根据DHCP提供的信息，通过TFTP或HTTP协议连接到服务器，下载引导程序（NBP - Network Boot Program）。
3. 配置文件加载
   • 引导程序启动后，会向服务器请求配置文件（例如pxelinux.cfg/default），该文件定义了操作系统内核（Kernel）和初始文件系统（Initrd）的位置。
4. 内核与安装程序加载
   • 客户端通过TFTP/HTTP下载内核镜像和根文件系统，加载到内存中并执行。
5. 操作系统安装/引导
   • 系统进入安装界面或加载远程挂载的根文件系统。

UEFI与Legacy BIOS的差异

PXE 引导文件名在 UEFI 和 Legacy 环境下完全不同。你需要在 DHCP 服务器上根据客户端架构（Option 93）进行判断，并返回对应的引导文件（如 ipxe.efi vs pxelinux.0）。 现代服务器环境几乎全部迁移到了 UEFI 引导。

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Kickstart

Kickstart 是红帽（Red Hat）系列发行版（如 RHEL, CentOS, Rocky Linux, Fedora）引入的一种自动化安装方式。

它本质上是一个名为 ks.cfg 的文本文件。在这个文件中，你可以预先定义好原本需要在安装界面手动点击的所有选项，例如：

• 语言和键盘布局
• 时区设置
• 磁盘分区（LVM、RAID 或普通分区）
• 根密码（Root Password）
• 要安装的软件包组（@Core, @Development Tools）
• Post-install 脚本：安装完成后自动执行的 Shell 脚本（比如配置静态 IP、修改 SSH 端口、安装监控 Agent 等）。

PXE + Kickstart 的协作流程

1. 引导阶段 (PXE)：网卡通过 DHCP 获取 IP，并从 TFTP 下载引导程序（如 pxelinux.0）。
2. 获取指令 (Config)：引导程序读取配置文件。在配置文件的内核参数行（append 行），我们会手动添加一个指向 Kickstart 文件的参数，例如： inst.ks=http://192.168.1.10/ks.cfg
3. 获取脚本 (Kickstart)：安装程序（Anaconda）启动后，会根据上述 URL 通过 HTTP/HTTPS 下载 ks.cfg 文件。
4. 自动执行：安装程序不再弹出任何图形界面，而是直接按照 ks.cfg 里的指令划分布局、安装系统。
5. 收尾阶段：执行 Kickstart 中的 %post 部分，完成最后的系统加固或环境初始化。

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自动化趋势

• iPXE：它是目前 PXE 的最佳替代方案。支持脚本化操作，可以将复杂的部署逻辑集成在脚本中，而不必受限于传统的静态菜单。
• Netboot.xyz：一个基于 iPXE 的开源项目，允许你通过网络引导并安装各种 Linux 发行版及工具，是学习和构建 PXE 环境的优秀参考。
• MaaS (Metal as a Service)：如果需要管理大规模裸机，Canonical 的 MaaS 是处理 PXE 自动化生命周期的工业级工具。

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