OpenWrt 实现 PXE 服务器 (TFTP+NFS) 以引导无盘工作站

一、综述
顾名思义,无盘系统是用于网吧、机房等公用计算机的一种网络传输技术。使用无盘系统启动的计算机将不使用本机的硬盘获得启动系统,而是通过网络的指定服务器去获得启动系统的镜像,并下载回本机后用于机器启动。PXE (Pre-boot Execution Environment) 是由 Intel 设计的协议,它是无盘系统的一种实现形式。很巧,OpenWrt 作为路由器操作系统,工作在网关模式下支持标准 DHCP, TFTP 和 NFS 协议实现;而目前大多数带有板载有线网卡的机器都支持网络启动 (Network Boot),能够在客户端侧支持 PXE。
本文以 https://blog.nanpuyue.com/2013/027.html 为原本,适当修改了部分内容以适应时代的变化,旨在使其能够支持 Ubuntu 22.04 LTS 的启动,为近世治理提供参考(错乱)。
需求硬件:

- 运行在网关模式下的 OpenWrt 设备(一般是路由器);
- 附着在上述 OpenWrt 设备上的至少 8GB 的空闲存储空间(路由器自带的也行,外接的 U 盘也行);
- 有线连接至上述 OpenWrt 设备的支持网络启动的计算机。

本方案继承原文,以 Ubuntu 作为案例,能够向旧兼容到 Ubuntu 12.04 LTS,其他发行版亦可参考本文。
二、下载 Ubuntu 镜像
对于 Ubuntu 镜像,问就是清华大学的 OpenTUNA https://opentuna.cn/ubuntu-releases/22.04/ubuntu-22.04-desktop-amd64.iso (通过亚马逊云科技的 CloudFront 分发,基本没有限速)。对于 8GB 及以上内存的电脑来说,64 位的 Ubuntu Desktop 还是能够轻松对付的。
三、调整和挂载相关目录
OpenWrt 挂载目录的方案请自行查找,本文将 13.94GB 的分区

/dev/mmcblk0p3

挂载为

 

/mnt/main

 

目录详情如下:

/mnt/main/nfsroot

NFS 根目录;

 

/mnt/main/tftproot

TFTP 根目录。

 

四、TFTP 和 NFS 环境配置
安装软件包

nfs-kernel-server-utils

(一般都安装了):

 

NFS 设置共享目录,“路径”填写

/mnt/main/nfsroot/

,“允许的客户端”填写

 

*

“选项”填写:

 

rw,no_root_squash,async,insecure,no_subtree_check

 

如果 OpenWrt 没有图形界面,或未安装 NFS 管理的 LuCI APP,则修改/etc/exports

,加入一行

/mnt/main/nfsroot/    *(rw,no_root_squash,async,insecure,no_subtree_check)

,保存后执行

 

exportfs -rv

 

网络-DHCP/DNS 处提供了 TFTP 配置,其中“启用 TFTP 服务器”调整为“使能”(即勾选),“TFTP 服务器根目录”填写

/mnt/main/tftproot

,“网络启动镜像”填写

 

pxelinux.0

 

如果 OpenWrt 没有图形界面,则修改

/etc/config/dhcp

然后修改:

 

config dnsmasq

内写入以下内容:

 

option enable_tftp '1'
option tftp_root '/mnt/main/tftproot'

新起一行,填入以下内容:

 

config boot linux
        option filename 'pxelinux.0'
        option serveraddress '172.18.54.1'
        option servername 'OpenWrt'

其中,172.18.54.1为 OpenWrt 的 IP 地址。

执行

/etc/init.d/dnsmasq restar

重启 DNSmasq。
五、上传镜像
打开步骤二下载的镜像,解压其

 

.disk

casper

文件夹。

将其上传到 OpenWrt 的/mnt/main/nfsroot 目录。

六、配置 PXELinux
将步骤五中casper文件夹中的initrdvmlinuz文件上传到 OpenWrt 的/mnt/main/tftproot目录。
下载 Debian Installer for NetBoot (Ubuntu 没有这个) https://opentuna.cn/debian/dists/bullseye/main/installer-amd64/current/images/netboot/netboot.tar.gz ,解压以下文件至同一文件夹:

debian-installer/amd64/pxelinux.0
debian-installer/amd64/boot-screens/ldlinux.c32
debian-installer/amd64/boot-screens/libcom32.c32
debian-installer/amd64/boot-screens/libutil.c32
debian-installer/amd64/boot-screens/vesamenu.c32


将其上传到 OpenWrt 的/mnt/main/tftproot目录。
/mnt/main/tftproot目录新建文件pxelinux.cfg

 

,在/mnt/main/tftproot/pxelinux.cfg目录新建文件default

并填入以下内容:

default vesamenu.c32

prompt 0

timeout 30

menu title UBUNTU LIVE

label ^Ubuntu Desktop

kernel vmlinuz

append initrd=initrd ip=dhcp boot=casper netboot=nfs nfsroot=172.18.54.1:/mnt/main/nfsroot locale=zh_CN.UTF-8

其中,172.18.54.1为 OpenWrt 的 IP 地址。

/mnt/main/tftproot

目录的文件如下:

七、引导
不同主板开启“从网络引导 ROM”功能的操作步骤不尽相同,建议联系主板制造商获得支持。

由于 NVIDIA 显卡对 Linux 一贯以来的不友好和 Ubuntu 22.04 的 bug,部分使用 NVIDIA 显卡输出的设备在 Ubuntu 22.04 下默认色彩异常,可以通过“设置”里的“色彩”调整解决。

文件系统结构欣赏:

鸣谢

基于 OpenWrt 的 Linux 无盘工作站方案 - 南浦月
Bug #1877618 “20.04 fails to boot via PXE (amd64) - “hidden .dis...” : Bugs : ubiquity package : Ubuntu
dhcp - problem setting up pxe boot with diskless client ubuntu 20.04 (dnsmasq,nfs server) ltsp like - Ask Ubuntu
drivers - Screen turns yellow even using the live option Ubuntu 22.04 - Ask Ubuntu

 

 

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作者:admin
链接:https://jkboy.com/archives/5343.html
来源:随风的博客
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OpenWrt 实现 PXE 服务器 (TFTP+NFS) 以引导无盘工作站
一、综述 顾名思义,无盘系统是用于网吧、机房等公用计算机的一种网络传输技术。使用无盘系统启动的计算机将不使用本机的硬盘获得启动系统,而是通过网络的指……
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