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Netzboot im PoolMark Heisterkamp
21. Juni 2007
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Überlegungen
“ Administration eines Rechnerpools zu Ausbildungszwecken
“ einfach und automatisiert
“ ferngesteuert (Shell, Web, WoL)
“ Status der Poolrechner abfragen
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Anforderungen, Bedingungen
“ 16 (fast) baugleiche Rechner
“ unterschiedliche Installationen für unterschiedliche Kurse: unterschiedliche Software/Betriebssystem-Kombinationen
“ Nutzerverhalten sehr unterschiedlich: »verkonfigurierte« Rechner
“ unterschiedliche Nutzungsszenarien: unterschiedliche Betriebssysteme
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Setup - Hardware - Server
“ Dell Poweredge 2650
“ 5 × SCSI 73 GB als RAID-5 : 300 GB Gesamtkapazität
“ 1GB RAM
“ 2 × Broadcom NetXtreme Gigabit
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Setup - Hardware - Klienten
“ 12 HP Compaq dc5700 Microtower-PC
“ 4 HP Compaq dc5700 Small Form Factor-PC
“ Integriertes Broadcom NetXtreme Gigabit Ethernet: Bootprobleme bei Knoppix: Wechsel zu Ubuntu
“ Intel Grafikchipsätze: X-Probleme (Auflösung bei Autokonfiguration): fixX-Skript
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PXE-Ablauf
PXE-Menü:- Festplatte- Xubuntu
DHCP-Server
TFTP-Server
NFS-Server
Festplatte
KernelRamdisk
Minilinux
HardwareAutoconf
Netzwerk-Con!g
Xubuntueinhängen
Xubuntu
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PXE-Ablauf
PXE-Menü:- Festplatte- Xubuntu
DHCP-Server
TFTP-Server
NFS-Server
Festplatte
KernelRamdisk
Minilinux
HardwareAutoconf
Netzwerk-Con!g
Xubuntueinhängen
Xubuntu
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PXE-Ablauf
PXE-Menü:- Festplatte- Xubuntu
DHCP-Server
TFTP-Server
NFS-Server
Festplatte
KernelRamdisk
Minilinux
HardwareAutoconf
Netzwerk-Con!g
Xubuntueinhängen
Xubuntu
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PXE-Ablauf
PXE-Menü:- Festplatte- Xubuntu
DHCP-Server
TFTP-Server
NFS-Server
Festplatte
KernelRamdisk
Minilinux
HardwareAutoconf
Netzwerk-Con!g
Xubuntueinhängen
Xubuntu
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Regionales Rechenzentrum für NiedersachsenMark Heisterkamp | 21. Juni 2007 | Folie 10
PXE-Ablauf
PXE-Menü:- Festplatte- Xubuntu
DHCP-Server
TFTP-Server
NFS-Server
Festplatte
KernelRamdisk
Minilinux
HardwareAutoconf
Netzwerk-Con!g
Xubuntueinhängen
Xubuntu
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PXE-Ablauf
Xubuntu
evaluatekernel-commandline
"rrzn=<SCRIPT>"
execute/cdrom/<SCRIPT>
/etc/init.d/rrzn
nfs-mount/BackUp
Sophos
create image
restoredefault-image
...
service-menu
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Benötigte Software
“ tftp-Server mit tsize (tftp-hpa)
“ DHCP-Server
“ Syslinux mind. 3.50 (davon nur die PXE-Dateien)
“ NFS-Server
“ Boot-Images (Ubuntu, Knoppix, DSL, memdisk . . . )
“ NTFS-Tools (ntfsprogs)
“ vi
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Regionales Rechenzentrum für NiedersachsenMark Heisterkamp | 21. Juni 2007 | Folie 13
Ressourcen
“ www.debian.org: OS, dhcp, nfs-kernel-server, tftp-hpa, ntfsprogs
“ syslinux.zytor.com: PXE-Binaries, Bootimages (memdisk etc.)
“ www.xubuntu.org“ www.knopper.net“ www.damnsmalllinux.org
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Verzeichnisstruktur
/
/srv/nfs /srv/www/srv/cgi-bin/srv/tftpboot
Images/
Kernelinitrd
Bootimages/
Menüdateienpxelinux.cfg/
pxelinux.0
Xubuntu/
Knoppix/
Web-Admin redirect
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TFTP
aptitude install tftp-hpa
in /etc/default/tftpd-hpa:
RUN_DAEMON="yes"OPTIONS="-l -s /srv/tftpboot"
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DHCP
aptitude install dhcp
in /etc/dhcpd.conf unter Anderem:
subnet ...filename "pxelinux.0";
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NFS
aptitude install nfs-kernel-server
in /etc/exports:
/srv/nfs/Windows_Images <IP>/<MASK>(<NFS-OPTIONS>)/srv/nfs <IP>/<MASK>(<NFS-OPTIONS>)
“ readwrite-Option (rw) im Images-Verzeichnis
“ sonst readonly (ro)
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Regionales Rechenzentrum für NiedersachsenMark Heisterkamp | 21. Juni 2007 | Folie 18
HTTP
aptitude install apache2
in /etc/apache2/sites-available/default:
DocumentRoot /srv/www/ScriptAlias /cgi-bin/ /srv/cgi-bin/<Directory "/srv/cgi-bin">...</Directory>
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PXE-Dateien
Aus der Syslinux-Distribution werden folgende Dateien benötigt:
pxelinux.0 Bootloader
german.kbd deutsche Tastatur
menu.c32 PXE-Applikation zur Darstellung von Menüs
memdisk PXE-Applikation, um z.B. auch Flopy-Images zubooten
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Boot-Images, initrd . . .
Das PXE-Menu (erzeugt von menu.c32) lädt Kernel und dessenBootparamer.
Angaben sind immer relativ zum tftp-Verzeichnis.
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PXE-Verzeichnisstruktur
/srv/tftpboot/
pxelinux.cfg/
pxelinux.0
pxelinux.msc/
menu.c32
german.kbd
Menüs...
memdisk
xubuntu/
initrd.gz
vmlinuz
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Memdisk (DOS)
Einfacher Anfang:
1 Jeder Klient bootet dasselbe Menü
2 Alle booten FreeDOS aus dem Netz
Man braucht zusätzlich:
“ Image einer bootfähigen DOS-Diskettewww.freedos.org
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PXE-Menüdatei
In /srv/tftpboot/pxelinux.cfg wird eine Datei namensdefault mit folgenden Inhalt angelegt:
KERNEL pxelinux.msc/memdiskAPPEND initrd=misc/freedos.img
Die Datei default wird abgearbeitet, wenn keine spezielleMenüdatei für einen bestimmten Rechner gefunden wird.
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Regionales Rechenzentrum für NiedersachsenMark Heisterkamp | 21. Juni 2007 | Folie 24
Namenskonvention Menü-Dateien
PXE-Menüdateien können durch ihren Namen ggf. bestimmtenRechnern zugeordnet werden:
1 UUID (z.B. b8945908-d6a6-41a9-611d-74a6ab80b83d)
2 MAC-Adresse mit führender »01«(z.B. 01-00-0b-db-a8-7f-14)
3 IP-Adresse in HEX-Großbuchstaben(z.B. 192.168.0.13 : C0A8000D)
4 Sukzessiv wird die letzte Stelle der IP-Adresse weggelassen
5 default
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Regionales Rechenzentrum für NiedersachsenMark Heisterkamp | 21. Juni 2007 | Folie 25
Menü-Direktiven
KBDMAP Tastaturtreiber
PROMPT 0 Boot-Prompt nur bei »Shift« oder »alt«
NOESCAPE 1 Deaktiviere »Caps«, »Lock«, »Shift«, »alt«
TIMEOUT in 1/10 Sekunden, bis gebootet wird
LABEL Name eines Menüeintrags
KERNEL Boot-Kernel
APPEND Kernel-Commandline
DEFAULT Standard-Label, das gebootet nach Timeoutgebootet wird
INCLUDE Einfügen von Textdateien an diese Stelle (abVersion 3.50)
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Regionales Rechenzentrum für NiedersachsenMark Heisterkamp | 21. Juni 2007 | Folie 26
PXE-Menü, Beispiel
DEFAULT Festplattenboot (Linux/Windows)
MENU TITLE Boot MenuLABEL menuMENU HIDEKERNEL pxelinux.msc/menu.c32
LABEL Festplattenboot (Linux/Windows)localboot 0
LABEL FreeDOSKERNEL pxelinux.msc/memdiskAPPEND initrd=misc/freedos.img
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Regionales Rechenzentrum für NiedersachsenMark Heisterkamp | 21. Juni 2007 | Folie 27
Memtest, Chainload
LABEL Memtest 86+ 1.70 (RAM-Speichertest)KERNEL misc/memtest86+
LABEL 1. Festplatten-Partition bootenKERNEL pxelinux.msc/chain.c32APPEND hd0 1
LABEL 4. Festplatten-Partition bootenKERNEL pxelinux.msc/chain.c32APPEND hd0 4
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Regionales Rechenzentrum für NiedersachsenMark Heisterkamp | 21. Juni 2007 | Folie 28
Knoppix und PXE
“ CD auf den Server kopieren(NFS-Freigabe, /srv/nfs/knoppix)
“ Einen Rechner von CD starten
“ Netzwerkkabel abziehen
“ im Startmenü »Terminalserver starten« anklicken
“ die Netzwerkeinstellungen des Servers auf Nachfrageangeben
“ der Terminalserver wird gestartet und kann sofort wiederbeendet werden
“ in /tftpboot liegen nun vmlinuz, miniroot.gz undgerman.kbd
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Regionales Rechenzentrum für NiedersachsenMark Heisterkamp | 21. Juni 2007 | Folie 29
Knoppix, PXE-Menüeintrag
LABEL knoppixMENU LABEL Knoppix aus dem Netz mit NFSKERNEL knoppix/vmlinuzAPPEND initrd=knoppix/miniroot.gznfsdir=192.168.0.101:/srv/nfs/knoppix lang=deinit=/etc/init BOOT_IMAGE=knoppix
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Regionales Rechenzentrum für NiedersachsenMark Heisterkamp | 21. Juni 2007 | Folie 30
Knoppix-Besonderheit, Service-Skript
In /cdrom liegt ein Shell-Skript namens knoppix.sh (ggf.anlegen).
Dieses Skript wird beim Start von Knoppix gegen Ende desBootens ausgeführt.
Variablen-Übergabe im PXE-Menü ist möglich:
APPEND ... rrzn=restore
und in knoppix.sh:
if test -n "$rrzn"; then ... fi
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Regionales Rechenzentrum für NiedersachsenMark Heisterkamp | 21. Juni 2007 | Folie 31
Xubuntu und PXE
Kernel und Initial-Ramdisk liegen in casper.
LABEL xubuntu (xfce) aus dem NetzKERNEL xubuntu/vmlinuzAPPEND boot=casper netboot=nfsnfsroot=192.168.0.101:/srv/nfs/xubuntu_feistyinitrd=xubuntu/initrd.gz
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Xubuntu und Service-Skript
Um auch bei Xubuntu weitere eigene Skripte per PXE-Menüstarten zu können, muss Xubuntu remastered werden.
Im Gegensatz zu Knoppix ist das einfacher, da Xubuntu Squashfsals Dateisystem auf der CD bzw. im Netz nutzt:
cd /tmpunsquashfs <XUBUNTU>/casper/filesystem.squashfschroot /tmp/squashfs-rootaptitude ...exitmksquashfs /tmp/squashfs-root \
<XUBUNTU>/casper/filesystem.squashfs
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Xubuntu-Service-Skript 1
In /etc/init.d wird ein Skript namens rrzn angelegt, das dieAPPEND-Zeile (Kernel-Commandline) des PXE-Menüs ausliestund auswertet, so dass Anweisungen der Art
APPEND ... rrzn=<SKRIPTNAME>
möglich sind. Die Skripten liegen dann im Stammverzeichnis aufdem NFS-Server (z.B. /srv/nfs/xubuntu_feisty).
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Regionales Rechenzentrum für NiedersachsenMark Heisterkamp | 21. Juni 2007 | Folie 34
Xubuntu-Service-Skript 2
for x in $(cat /proc/cmdline); docase $x inrrzn=*)rrzn=${x#rrzn=};;
image=*)image=${x#image=};;
esacdone
if [ $rrzn ] && [ -e /cdrom/$rrzn ]; thenecho "Starte RRZN-Admin-Skript $rrzn"/cdrom/$rrzn $imageecho "Fertig."
fi
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DamnSmallLinux (DSL) und PXE
In /isolinux auf der CD liegen die notwendigen Dateien linuxund minirt.gz.
LABEL dslMENU LABEL DamnSmallLinux aus dem NetzKERNEL DamnSmallLinux/linuxAPPEND initrd=DamnSmallLinux/minirt.gznfsdir=192.168.0.101:/srv/nfs/dsl init=/etc/initBOOT_IMAGE=knoppix frominitrd
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Klonen von NTFS, sichern
“ Xubuntu brings das Tool ntfsclone mit“ gesichert werden:
— Master-Boot-Record— Partitionstabelle— NTFS-Image einer Partition
dd bs=512 count=1 if=/dev/sda of=mbr.sda.ddsfdisk -d /dev/sda > sfdisk.sda.txtntfsclone -s -o - /dev/sda1 | \
gzip -c > sda1.ntfsclone.img.gz
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Klonen von NTFS, zurückspielen
dd if=mbr.sda.dd of=/dev/sdasfdisk --force /dev/sda < sfdisk.sda.txtcat sda1.ntfsclone.img.gz | gunzip -c | \
ntfsclone -r -O /dev/sda1 -
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Regionales Rechenzentrum für NiedersachsenMark Heisterkamp | 21. Juni 2007 | Folie 38
SID-Problematik
Windows XP erzeugt pro Rechner einen sogenannten ComputerSecurity Identifier (SID).
Beim Klonen von Rechnern erhalten alle Klone denselben SID. FürNetzlaufwerke, Netbios etc. sollte jeder Rechner einen eigenenSID haben.
Auch die vorhandenen Accounts sind SID-abhängig.
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Nutzung von NewSID
newsid von Microsoft:download.sysinternals.com/Files/NewSid.zip
Aufruf mit Adminrechten:
newsid /a [newname]
Problem:
NewSID bootet, nachdem es dem Rechner eine neue SIDzugewiesen hat. Es soll aber nur aktiv werden, wenn dereingetragene Name anders ist als der durch DNS ermittelte Name.
: Scripting . . .
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Alternativen zu NewSID . . .
wsname von David Clarke
mystuff.clarke.co.nz/download/wsname282.zip
Anlegen einer Verknüpfung mit dem Ziel:
<PATHTO>wsname.exe /N:$DNS:192.168.0.101 /REBOOT
Die Verknüpfung beim Boot immer ausführen. wsname wird nuraktiv, falls sich die Rechnernamen unterscheiden.
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Automatisierung per Webschnittstelle
“ in pxelinux.cfg/ liegt eine für www-data (Apache2)schreibbare Menü-Datei, die per Include ein Service-Menumit einem Default-Label nachlädt.
“ Mittels cgi kann die Datei entsprechend geändert werden.
“ in /srv/nfs/Windows_Images liegen die Restor- undCreate-Skripten und eine Datei default, die den Namendes Verzeichnisses enthält, das Standardmäßig aktiviert seinsoll. Die Datei ist ebenfalls vom User www-data schreibbar.
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Erzeugen eines Images
1 Per PXE Xubuntu in den Textmodus booten
2 Start eines eigenen Shell-Skriptes,das im Anschluss an den Boot-Vorgang gestartet wird(»rrzn=create ...«).
3 dialogorientiert
4 Reboot
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Let’s do it!
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