Die Verzeichnisstruktur des TFTP-Servers¶

Nach der bisher beschriebenen Installation gibt es nun einige neue interessante Verzeichnisse:

• /var/lib/tftp/ ist das Rootverzeichnis des tftp-Servers. Hier werden die Kernel bzw. die zu bootenden Daten hinterlegt. Des Weiteren muss dieses Verzeichnis das Konfigurationsverzeichnis pxelinux.cfg beinhalten, es wird nicht automatisch erstellt und muss manuell angelegt werden.

• /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/ ist das Konfigurationsverzeichnis. Darin muss die Datei default enthalten sein. Auch werden hier alle clientspezifischen Konfigurationen abgelegt. Die Datei default wird nicht automatisch erstellt, sondern muss manuell angelegt werden, zur Syntax siehe unter "Beispielkonfigurationen".

• /var/lib/tftp/Freigabe_einer_Distribution/ - dieses Verzeichnis ist das Rootverzeichnis des Clients in der jeweiligen gebooteten Distribution.

Die Konfigurationsdateien¶

Es gibt zum einen die Datei mit dem Namen default. Diese Datei wird immer geladen, wenn keine client-spezifische Konfigurationsdatei gefunden werden kann. Die client-spezifischen Dateien sind auf identische Art und Weise zu erstellen ^[3] wie die default-Datei, haben jedoch einen anderen Dateinamen.

Diese Dateinamen können entweder die MAC-Adresse der clientseitigen Netzwerkkarte mit vorangestellter 01 sein (01-XX-XX-XX-XX-XX-XX) oder die IP des Clients in hexadezimaler Form. Beispielweise entspricht die IP-Adresse 192.0.2.91 dem hexadezimalem Wert/Dateiname C000025B. wobei dieser Dateiname auch am Ende gekürzt werden kann, um eine Konfiguration auch für mehrere Clients zu haben. Dies im Folgenden aufgezeigt, es wird die Reihenfolge der Konfigurationsdateiaufrufe angeführt. Wenn eine Konfigurationsdatei nicht vorhanden ist, dann wird die Nächste aufgerufen (in /var/log/syslog wird die Wahl auch vermerkt).

/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/01-88-99-aa-bb-cc-dd
/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/C000025B
/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/C000025
/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/C00002
/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/C0000
/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/C000
/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/C00
/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/C0
/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/C
/var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default

Grundlegende Dateien kopieren¶

Um das Booten über PXE zu ermöglichen, müssen aus den vorher installierten Pakete PXELINUX und SYSLINUX einige Dateien kopiert werden^[2][4][5]:

Aus dem Paket pxelinux:

sudo cp /usr/lib/PXELINUX/pxelinux.0 /var/lib/tftpboot/ 

und aus dem Paket syslinux:

sudo cp -v /usr/lib/syslinux/modules/bios/{ldlinux.c32,libcom32.c32,libutil.c32,vesamenu.c32} /var/lib/tftpboot/ 

Alternativ können auch symbolische Links auf die o.a. Dateien im Verzeichnis /var/lib/tftp/ angelegt werden^[4].

Beispielkonfigurationen¶

An dieser Stelle folgen ein paar Möglichkeiten, wie die Konfigurationsdateien unter verschiedenen Bedingungen aussehen könnten.

DEFAULT    memtest
LABEL      memtest
KERNEL     memtest/mt86plus

sudo chmod 755 /var/lib/tftpboot/memtest 

DEFAULT    menu.c32
MENU TITLE Server PXE Boot Menu
TIMEOUT 100

LABEL      memtest
MENU LABEL Memtest86+ 
KERNEL     memtest/mt86plus

LABEL	   Ubuntu
MENU LABEL ^Ubuntu 18.04 LTS Desktop
MENU DEFAULT
KERNEL Freigabe_Ubuntu_18.04/vmlinuz
APPEND root=/dev/nfs netboot=nfs nfsroot=192.168.178.48:/var/lib/tftp/Freigabe_Ubuntu_18.04/ splash initrd=Freigabe_Ubuntu_18.04/initrd boot=casper toram ---

Lokales System booten¶

Um über PXE vom lokalen System zu booten, gibt es die Anweisung LOCALBOOT 0. Hierfür sind die folgenden Zeilen in die Konfigurationsdatei einzufügen.^[3]

LABEL      localhdd1
MENU LABEL Local ^HDD
LOCALBOOT  0

Das Booten des lokalen Systems über PXE mag zwar auf den ersten Blick unsinnig erscheinen, ist jedoch sinnvoll, wenn der Client nicht die Möglichkeit hat, über einen Hotkey beim Booten über die Netzwerkkarte zu booten und man sich das Umstellen im BIOS ersparen will. Des Weiteren wäre es denkbar, dass man dem Benutzer nicht die Möglichkeit geben will, in das BIOS zu gelangen bzw. die Bootreihenfolge zu ändern.

Memtest86+¶

Memtest86+ ist ein Programm, mit dem man den Arbeitsspeicher eines PCs auf Fehler überprüfen kann. Es eignet sich hervorragend zum Testen der Einstellungen des DHCP- sowie des TFTP-Servers, da man keine großen Kopieraktionen oder andere Manipulationen an den PXE-Einstellungen vornehmen muss. Des Weiteren ist dieses Programm auf vielen Linux-CDs wie auch auf der Ubuntu-Desktop-CD zu finden.

Zuerst erstellt man im Verzeichnis tftp das Unterverzeichnis memtest und kopiert anschließend die Datei mt86plus von der Ubuntu-CD/DVD dort hinein. Die Datei mt86plus ist auf der Ubuntu-CD im Verzeichnis /install zu finden.^[2][4][5]

sudo mkdir /var/lib/tftp/memtest && sudo cp /path-to-ubuntu-cd/install/mt86plus /var/lib/tftp/memtest/ 

Anschließend sind noch in der default Konfigurationsdatei unter /var/lib/tftp/pxelinux.cfg/ folgende Zeilen anzufügen^[3]:

1
2
3

LABEL      memtest
MENU LABEL ^Memtest86+ v2.11
KERNEL     memtest/mt86plus

sudo service dnsmasq restart 

und nach einem Neustart von Dnsmasq kann es dann auch schon mit dem ersten PXE-Boot losgehen.

Ubuntu NetInstall¶

Für Ubuntu NetInstall wird auf den Artikel PXE-Installation (Abschnitt „Bootimage-vorbereiten“) verwiesen, da an dieser Stelle schon eine gute Anleitung speziell für diesen Fall vorhanden ist.

Ubuntu Diskless¶

Es gibt diverse Möglichkeiten, eine komplette Ubuntuinstallation über das Netzwerk zu booten:

• debootstrap (um direkt eine Installation über das Netzwerk aufzusetzen)

• die Installation des Servers kopieren

• [K/X]Ubuntu auf dem Client von CD installieren. Nachdem alles installiert ist und läuft, das Netzlaufwerk /var/lib/tftp/NFS-Freigabe mounten und das komplette System dorthin kopieren.

Hier wird an dieser Stelle auf Letzteres näher eingangen.

Die hier aufgeführten Befehle sind auf den Client-Rechner mit dem bereits installierten und funktionsfähigem System auszuführen, es sei denn, es ist explizit etwas Anderes erwähnt. Auf dem Client muss zusätzlich noch das Paket nfs-common installiert werden ^[1], damit später der Client seine Daten über das Netzwerk beziehen kann.

Zuerst findet man mit uname heraus, welcher Kernel aktiv ist. Die dazugehörige initrd.img... wird dann in das /home-Verzeichnis kopiert^[2][4][5]:

ls -ltr /boot/initrd* 

-rw-r--r-- 1 root root 3,4M 2009-04-17 05:41 /boot/initrd.img-2.6.28-11-generic
-rw-r--r-- 1 root root 3,4M 2009-06-02 11:41 /boot/initrd.img-2.6.28-13-generic

sudo cp /boot/vmlinuz-2.6.28-13-generic /home/BENUTZERNAME
sudo cp /boot/initrd.img-2.6.28-13-generic /home/BENUTZERNAME 

Jetzt muss eine neue initrd.img-Datei erstellt werden. Dafür muss das Bootflag in der Datei initramfs.conf von local nach nfs geändert werden. Die Konfigurationsdatei befindet sich im Verzeichnis /etc/initramfs-tools/.^[3]

#
# BOOT: [ local | nfs ]
#
# local - Boot off of local media (harddrive, USB stick).
#
# nfs - Boot using an NFS drive as the root of the drive.
#

BOOT=nfs

Mit dem untenstehenden Befehl wird dann die neue initrd.img erzeugt^[2][4]:

mkinitramfs -o /home/BENUTZERNAME/initrd.img-2.6.28-13-generic 

Nun wird das /nfsroot Verzeichnis vom Server gemountet und das komplette System auf den Server kopiert:

mount -tnfs -onolock 192.168.2.2:/var/lib/tftp/NFS-Freigabe /mnt
cp -ax /. /mnt/ubuntu-diskless/.
cp -ax /dev/. /mnt/ubuntu-diskless/dev/. 

Wenn ein Computer per PXE ein System bootet, hat er bereits eine Adresse über den DHCP-Server bezogen. Da wäre es fatal, wenn während des Bootvorgangs die Netzwerkkarte vom Betriebssystem neu konfiguriert werden würde. Aus diesem Grund muss die Datei /nfsroot/ubuntu-diskless/etc/network/interfaces dahingehend modifiziert werden, dass die Neukonfiguration verhindert wird. Dafür muss die Netzwerkkarte auf manual und nicht auf dhcp oder auto konfiguriert werden.^[3]

# The loopback network interface
auto lo
iface lo inet loopback

# The primary network interface, commented out for NFS root
#auto eth0
#iface eth0 inet dhcp
iface eth0 inet manual

Die Datei /var/lib/tftp/NFS-Freigabe/ubuntu-diskless/etc/fstab beinhaltet, wo welches Laufwerk / Partition beim Systemstart gemountet werden soll. Die fstab sollte in etwa wie die unteren Beispiele aussehen, je nachdem, ob schon tmpfs-Dateisysteme eingebunden sind oder nicht.^[3]

# <file system> <mount point>   <type>  <options>       <dump>  <pass>
proc            /proc           proc     defaults        0       0
/dev/nfs        /               nfs      defaults        1       1

# /etc/fstab: static file system information.
#
# <file system> <mount point>   <type>  <options>       <dump>  <pass>
proc            /proc           proc    defaults        0       0
/dev/nfs        /               nfs     defaults        1       1
none            /tmp            tmpfs   defaults        0       0
none            /var/run        tmpfs   defaults        0       0
none            /var/lock       tmpfs   defaults        0       0
none            /var/tmp        tmpfs   defaults        0       0
/dev/hdc        /media/cdrom0   udf,iso9660 user,noauto 0       0

Die dazugehörige Konfiguration in der /var/lib/tftp/pxelinux.cfg/default sieht dann wie folgt aus^[3]:

BENUTZERNAME
LABEL      ubuntu-1804-diskless
MENU LABEL Ubuntu 18.04 ^Diskless
KERNEL     ubuntu-diskless/vvmlinuz-5.5.9-050509-generic
APPEND     netboot=nfs nfsroot=192.168.2.49:/var/lib/tftp/NFS-Freigabe/ubuntu-diskless rw initrd=ubuntu-diskless/initrd.img-5.5.9-050509-generic

Nach erfolgter Erstellung der Konfiguration kann das Bootmedium am Client entfernt werden und dieser dann über PXE das System Booten. Es ist darauf zu achten, dass nur der Client, auf dem das System installiert war, auch das System bootet. Hierfür eignet sich eine spezielle Konfigurationsdatei, die anhand der IP- oder der MAC-Adresse nur von diesem Client geladen werden kann (Siehe Abschnitt "Die Konfigurationsdateien.

Clonezilla¶

Folgende Schritte sind der Reihe nach auszuführen, um Clonezilla über PXE booten zu können.

• Zuerst muss das Clonezilla Live zip-File ⮷ 🇬🇧 heruntergeladen werden. Im u.a. Beispiel wird die auch für ältere Rechner funktionsfähige 32-Bit-Version verwendet^[2][4]:

wget https://osdn.net/projects/clonezilla/downloads/72474/clonezilla-live-2.6.5-21-i686.zip 

• Nun wird die Datei nach /nfsroot/clonezilla/ entpackt^[5]:

sudo unzip /PFAD/ZU/DATEI/clonezilla-live-2.6.5-21-i686.zip -d /var/lib/tftp/Freigabe_Clonezilla/ 

BENUTZERNAME
LABEL      clonezilla
MENU LABEL ^Clonezilla Live 2.6.5-21 32-Bit
KERNEL     Freigabe_Clonezilla/live/vmlinuz
APPEND     initrd=clonezilla/live/initrd.img boot=live noswap vga=788 fetch=tftp://192.168.178.49/clonezilla/live/filesystem.squashfs nfsroot=192.168.178.49:/var/lib/tftp/clonezilla toram ---