1. 什么是PXE网络启动
PXE（Preboot Execution Environment）是一种网络启动的技术，在服务器或者客户端计算机上进行操作系统的无盘启动。其主要作用是通过网络下载并启动操作系统的内核，而无需使用传统的硬盘或光盘作为启动介质。
PXE网络启动有以下几个优点：
简化系统部署和维护：使用PXE网络启动可以实现无盘系统的部署，大大简化了系统部署和维护的工作量。
方便远程管理：可以通过PXE网络启动远程管理服务器或客户端计算机，无需物理接触。
节省成本：无需购买大量的光盘或者USB启动盘，降低了部署和维护系统的成本。
2. PXE网络启动的基本原理
PXE网络启动的基本原理如下：
BIOS或UEFI启动：计算机开机后，会首先执行系统的基本输入输出系统（BIOS）或统一扩展固件接口（UEFI），这些固件会负责初始化系统的硬件设备和启动过程。
获取IP地址：计算机通过BIOS或UEFI向网络中的DHCP服务器发送一个DHCP请求，以获取IP地址和其他配置信息。
下载引导文件：DHCP服务器收到DHCP请求后，会分配给计算机一个IP地址，并返回一个包含引导文件（如bootloader）位置的网络配置。
引导文件下载和执行：计算机使用TFTP（Trivial File Transfer Protocol）或其他网络协议从指定的服务器上下载引导文件，并执行该引导文件。引导文件一般是一个小的程序，负责加载操作系统内核和启动过程所需的文件。
加载操作系统：引导文件会进一步加载操作系统内核和相关的文件，并将控制权交给操作系统，从而完成系统的启动。
3. 实现PXE网络启动的方法
3.1 配置DHCP服务器
DHCP服务器是PXE网络启动的关键组件之一，它负责为计算机分配IP地址和其他网络配置信息。在配置DHCP服务器时，需要进行以下操作：
重要部分：
# 添加PXE启动选项到DHCP配置文件
# filename为引导文件的名称，next-server为引导文件所在服务器的IP地址
filename "pxelinux.0";
next-server 192.168.1.100;
# 在DHCP配置文件中定义PXE启动相关的配置
subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {
range 192.168.1.50 192.168.1.100;
option routers 192.168.1.1;
option domain-name-servers 192.168.1.1;
option subnet-mask 255.255.255.0;
# 定义PXE启动所需的配置
option broadcast-address 192.168.1.255; # 广播地址
option root-path "/srv/tftp/pxelinux.cfg/"; # 引导文件的路径
}
以上配置文件的内容会根据实际情况进行修改，其中的重点部分是将pxelinux.0作为引导文件，以及指定引导文件所在服务器的IP地址。
3.2 准备引导文件
引导文件是PXE网络启动的核心组件，它负责加载操作系统内核和启动过程所需的文件。一般情况下，引导文件由多个配置文件组成，这些配置文件定义了启动菜单和启动选项。
重要部分：
# 创建引导文件的配置文件
# 文件名为mac地址，例如：01-00-0c-29-7f-e2-72
# 每个配置文件对应一个客户端计算机
DEFAULT pxeboot # 默认启动的菜单项
LABEL pxeboot
MENU LABEL PXE Boot
LINUX images/kernel # 操作系统内核的路径
APPEND initrd=images/initrd.img # initrd镜像文件的路径
以上示例中，引导文件的配置文件中指定了启动菜单项的名称，以及操作系统内核和initrd镜像文件的路径。
3.3 配置TFTP服务器
TFTP服务器是用来存放引导文件和其他启动所需文件的地方，它与DHCP服务器配合使用，为客户端提供下载引导文件和其他文件的功能。
重要部分：
# 在TFTP服务器上创建引导文件的目录
mkdir -p /srv/tftp/pxelinux.cfg
# 将引导文件拷贝到TFTP服务器
cp /path/to/pxelinux.0 /srv/tftp/
cp /path/to/kernel /srv/tftp/images/
cp /path/to/initrd.img /srv/tftp/images/
以上示例中，通过创建目录和复制文件的方式，将引导文件和其他启动所需文件拷贝到TFTP服务器的相应位置。
3.4 启动客户端计算机
配置好DHCP服务器和TFTP服务器之后，就可以启动客户端计算机并进行PXE网络启动了。在计算机启动过程中，确保计算机的BIOS或UEFI配置中启用了PXE网络启动，并将PXE网络启动设为首选启动设备。
一般情况下，开机后计算机会自动执行PXE网络启动流程，通过网络连接到DHCP服务器，并下载引导文件和其他启动所需文件，最终加载操作系统和完成系统的启动。
4. 总结
通过PXE网络启动，我们可以实现无盘系统的部署和维护，大大简化了系统部署和维护的工作量，并降低了成本。实现PXE网络启动主要涉及配置DHCP服务器、准备引导文件和配置TFTP服务器等步骤。在配置过程中，需要注意配置文件的路径和名称，以及引导文件和其他启动所需文件的位置。