Cobbler實現自動化安裝(上)--原理篇

　　瞭解Cobbler以前，咱們須要先對PXE及KickStart有必定的認識。

PXE

　　PXE（Pre-bootExecution Environment），預啓動執行環境，經過網絡接口啓動計算機，支持Client經過網絡從Server下載映像，並由此經過網絡啓動操做系統；在啓動過程當中，Client要求Server分配IP地址，再用TFTP下載一個啓動軟件包到本機內存中執行，由這個啓動軟件包完成Client基本的軟件設置並安裝操做系統。
　　要達成PXE有兩個必須的條件：
　　(1)Client的網卡必需要支持PXE功能，而且開機時選擇從網卡啓動；
　　(2)完整的PXE Server必需要提供含有DHCP、TFTP服務，還要加上NFS/FTP/HTTP（選擇同樣便可）等提供安裝文件(安裝鏡像的解壓文件)。

KickStart

 　　KickStart 是一種無人值守的安裝方式，它的工做原理是在安裝過程當中記錄人工干預填寫的各類參數，並生成一個名爲ks.cfg的文件。咱們能夠簡單理解爲一個自動安裝應答配置管理程序。經過讀取這個配置文件，系統知道怎麼去分區，要安裝什麼包，配什麼IP，優化什麼內核參數等等。其主要組成部分包括：

• KickStart安裝選項，包含語言的選擇，防火牆，密碼，網絡，分區的設置等；
• %Pre部分，安裝前解析的腳本，一般用來生成特殊的ks配置，好比由一段程序決定磁盤分區等；
• %Package部分，安裝包的選擇，能夠是@core這樣的group形式，也能夠是vim-*這樣的包形式；
• %Post部分，安裝後執行的腳本，一般用來作系統的初始化設置，好比啓動的服務，相關的設定等。

PXE+KickStart的工做流程

              

• 1. PXE Client向DHCP Server發送請求：支持PXE的網絡接口卡（NIC）的Client的BIOS設置成爲網絡啓動，經過UDP（簡單用戶數據報協議）發送一個廣播請求，向網絡中的DHCP Server索取IP地址等信息。
• 2. DHCP Server提供信息：DHCP Server收到Client的請求，驗證是否來至合法的PXE Client的請求，驗證經過它將給Client返回響應，響應內容包含了爲Client分配的IP Address、TFTP Server以及配置文件所在位置。
• 3. PXE Client請求下載啓動文件：Client收到DHCP Server的響應後，會迴應一個幀，以請求傳送啓動所需文件，這些啓動文件包括：pxelinux.0（至關於boot loader）、pxelinux.cfg/default、vmlinuz、initrd.img等文件。
• 4. TFTP Server響應Client請求並傳送文件：Client會根據該文件中定義的引導順序，啓動Linux安裝程序的引導內核。
• 5. 請求下載自動應答文件：Client經過pxelinux.cfg/default文件成功的引導Linux安裝內核後，安裝程序首先必須肯定你經過什麼安裝介質來安裝linux，若是是經過網絡安裝（NFS, FTP, HTTP），則會在這個時候初始化網絡，並定位安裝源位置。（或許你會說，剛纔PXE不是已經獲取過IP地址了嗎？爲何如今還須要一次？這是因爲PXE獲取的是安裝用的內核以及安裝程序等，而安裝程序要獲取的是安裝系統所需的二進制包以及配置文件。因爲它們須要的內容不一樣形成PXE模塊和安裝程序是相對獨立的，PXE的網絡配置並不能傳遞給安裝程序。從而進行兩次獲取IP地址過程。）接着讀取該文件中指定的自動應答文件ks.cfg所在位置，根據該位置請求下載該文件。
• 6. Client安裝操做系統：將ks.cfg文件下載回來後，經過該文件找到OS Server，並按照該文件的配置請求下載安裝過程須要的軟件包。

Cobbler

概述

　　Cobbler由python語言開發，是對PXE和KickStart的封裝，融合不少特性，提供了CLI和Web的管理形式，能更加方便地實行網絡安裝；Cobbler也提供了API接口，所以使用其它語言也很容易作擴展。Cobbler不只能夠安裝物理機，同時也支持KVM、XEN虛擬化、Guest OS的安裝；更多的是它還能結合Puppet等集中化管理軟件，實現自動化的管理。

組成

            

　　Cobbler的結構基於一組註冊的對象，每一個對象都是相互關聯的實體（該實體指向另外一個實體，或者另外一個實體指向該實體）。當一個對象指向另外一個對象時，它就繼承了被指向對象的數據，並可覆蓋或添加更多特定信息。對象類型的定義爲：

• 發行版（Distribution）：表示一個操做系統，它承載了kernel和initrd的信息，以及內核參數等其它數據；
• 配置文件（Profile）：包含一個發行版、一個KickStart文件以及可能的存儲庫，還包含更多特定的內核參數等其它數據；
• 系統（System）：包含一個配置文件或一個鏡像，還包含IP Address和MAC Address、電源管理（地址、憑據、類型）以及更爲專業的數據等信息；
• 存儲庫（Repository）：保存一個yum或rsync存儲庫的鏡像信息；
• 鏡像（Image）：可替換一個包含不屬於此類別的文件的發行版對象。

　　基於註冊的對象以及各個對象之間的關聯，Cobbler 知道如何更改文件系統以反映具體配置，由於系統配置的內部是抽象的，所以咱們能夠只關注想要執行的操做。

工做原理

              

　　　　Server端：

• 啓動Cobbler服務
• 進行Cobbler錯誤檢查，執行cobbler check命令
• 進行配置同步，執行cobbler sync命令
• 複製相關啓動文件文件到TFTP目錄中
• 啓動DHCP服務，提供地址分配
• DHCP服務分配IP地址
• TFTP傳輸啓動文件
• Server端接收安裝信息
• Server端發送ISO鏡像與Kickstart文件

　　　　Client端：

• 客戶端以PXE模式啓動
• 客戶端獲取IP地址
• 經過TFTP服務器獲取啓動文件
• 進入Cobbler安裝選擇界面
• 客戶端肯定加載信息
• 根據配置信息準備安裝系統
• 加載Kickstart文件
• 傳輸系統安裝的其它文件
• 進行安裝系統

 小結

• Cobbler能夠看做是一個更多功能的PXE，它實現系統安裝和PXE+KickStart也差很少，須要的文件和過程大體都同樣；
• Cobbler能自動管理DNS/TFTP/DHCP/RSYNC這四個服務（但彷佛對TFTP的管理有點bug，須要手動啓動TFTP），且Cobbler依賴於HTTPD（PXE支持HTTP/NFS/FTP）；
• 基本的系統安裝，Cobbler只需生成一個Distro和一個Profile便可：Distro至關於一個鏡像，它提供安裝系統過程當中所需的一切文件，如vmlinuz,initrd以及rpm包等；Profile的做用是爲了自動修改pxelinux.cfg/default文件，每生成或修改一次profile，都會在default文件中修改或追加對應的label；
• 除了Distro/Profile以外，Cobbler還管理System/Images/Repository等，可是用的不多。