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PXE 引导安装

SUSE Virtualization可以通过PXE引导自动安装。

我们建议使用 iPXE进行网络引导。它比传统的PXE引导程序具有更多功能，并且可能在现代网络接口卡（NIC）中可用。如果您的NIC没有iPXE固件，可以先从TFTP服务器加载iPXE固件镜像。

要查看示例iPXE脚本，请访问 iPXE示例。

先决条件

节点需要至少*8 GiB*的RAM，因为安装程序会将完整的ISO 映像加载到tmpfs中。

安装程序会自动检查硬件是否满足生产使用的最低要求。如果任何检查失败，安装将停止。要覆盖此行为，请设置配置文件选项 install.skipchecks=true`或内核参数 `harvester.install.skipchecks=true。

准备HTTP服务器

需要一个HTTP服务器来提供引导文件。假设NGINX HTTP服务器的IP是`10.100.0.10`，并且它提供路径为`/usr/share/nginx/html/`的`http://10.100.0.10/`目录。

准备引导文件

从发布页面下载所需的文件。
- ISO 映像: harvester-<version>-amd64.iso
- 内核: harvester-<version>-vmlinuz-amd64
- initrd: harvester-<version>-initrd-amd64
- rootfs squashfs镜像: harvester-<version>-rootfs-amd64.squashfs

提供文件。

将下载的文件复制或移动到适当的位置，以便通过 HTTP 服务器下载。例如：

  sudo mkdir -p /usr/share/nginx/html/harvester/
  sudo cp /path/to/harvester-<version>-amd64.iso /usr/share/nginx/html/harvester/
  sudo cp /path/to/harvester-<version>-vmlinuz-amd64 /usr/share/nginx/html/harvester/
  sudo cp /path/to/harvester-<version>-initrd-amd64 /usr/share/nginx/html/harvester/
  sudo cp /path/to/harvester-<version>-rootfs-amd64.squashfs /usr/share/nginx/html/harvester/

准备 iPXE 启动脚本

在执行自动安装时，有两种模式：

CREATE：我们正在安装一个节点以构建初始集群。
JOIN：我们正在安装一个节点以加入现有集群。

您可以为节点分配角色以支持不同的场景。有关更多信息，请参见配置文件。

创建模式

安全风险：下面的配置文件包含应保密的凭据。请不要使配置文件公开可访问。

为 CREATE 模式创建一个名为 config-create.yaml 的配置文件。根据需要修改值：

# cat /usr/share/nginx/html/harvester/config-create.yaml
scheme_version: 1
token: token # Replace with a desired token
os:
  hostname: node1 # Set a hostname. This can be omitted if DHCP server offers hostnames
  ssh_authorized_keys:
  - ssh-rsa ... # Replace with your public key
  password: p@ssword     # Replace with your password
  ntp_servers:
  - 0.suse.pool.ntp.org
  - 1.suse.pool.ntp.org
install:
  mode: create
  management_interface: # available as of v1.1.0
    interfaces:
      - name: ens5
    default_route: true
    method: dhcp
    bond_options:
      mode: balance-tlb
      miimon: 100
  device: /dev/sda # The target disk to install
#  data_disk: /dev/sdb # It is recommended to use a separate disk to store VM data
  iso_url: http://10.100.0.10/harvester/harvester-<version>-amd64.iso
#  tty: ttyS1,115200n8   # For machines without a VGA console

  vip: 10.100.0.99        # The VIP to access the UI. Make sure the IP is free to use
  vip_mode: static        # Or dhcp, check configuration file for more information
#  vip_hw_addr: 52:54:00:ec:0e:0b   # Leave empty when vip_mode is static

对于需要使用 CREATE 模式安装的机器，以下是一个使用上述配置启动内核的 iPXE 脚本：

#!ipxe
kernel harvester-<version>-vmlinuz ip=dhcp net.ifnames=1 rd.cos.disable rd.noverifyssl console=tty1 root=live:http://10.100.0.10/harvester/rootfs.squashfs harvester.install.automatic=true harvester.install.config_url=http://10.100.0.10/harvester/config-create.yaml
initrd harvester-<version>-initrd
boot

这假设 iPXE 脚本存储在 /usr/share/nginx/html/harvester/ipxe-create 中。

如果您有多个网络接口，可以利用 dracut 的 ip= 参数来指定启动网络接口以及 dracut 支持的任何其他网络配置（例如，ip=eth1:dhcp）。有关更多信息，请参见 man dracut.cmdline。

仅使用 ip= 参数来指定启动接口，因为我们只支持 一个单一的 ip= 参数。

加入模式

安全风险：下面的配置文件包含应保密的凭据。请不要使配置文件公开可访问。

为 JOIN 模式创建一个名为 config-join.yaml 的配置文件。根据需要修改值：

# cat /usr/share/nginx/html/harvester/config-join.yaml
scheme_version: 1
server_url: https://10.100.0.99:443  # Should be the VIP set up in "CREATE" config
token: token
os:
  hostname: node2
  ssh_authorized_keys:
    - ssh-rsa ... # Replace with your public key
  password: p@ssword     # Replace with your password
  dns_nameservers:
  - 1.1.1.1
  - 8.8.8.8
install:
  mode: join
  management_interface: # available as of v1.1.0
    interfaces:
      - name: ens5
    default_route: true
    method: dhcp
    bond_options:
      mode: balance-tlb
      miimon: 100
  device: /dev/sda # The target disk to install
#  data_disk: /dev/sdb # It is recommended to use a separate disk to store VM data
  iso_url: http://10.100.0.10/harvester/harvester-<version>-amd64.iso
#  tty: ttyS1,115200n8   # For machines without a VGA console

请注意，mode 是 join，并且需要提供 server_url。

对于需要以 JOIN 模式安装的机器，以下是一个 iPXE 脚本，用于以上述配置启动内核：

#!ipxe
kernel harvester-<version>-vmlinuz ip=dhcp net.ifnames=1 rd.cos.disable rd.noverifyssl console=tty1 root=live:http://10.100.0.10/harvester/rootfs.squashfs harvester.install.automatic=true harvester.install.config_url=http://10.100.0.10/harvester/config-join.yaml
initrd harvester-<version>-initrd
boot

这假设 iPXE 脚本存储在 /usr/share/nginx/html/harvester/ipxe-join 中。

DHCP 服务器配置

在 PXE 安装场景中，配置 DHCP 服务器时需要添加 routers 选项 (option routers)。此选项用于在主机上添加默认路由。没有默认路由，节点将无法启动。

在 ISO 安装场景中，当管理网络接口处于 DHCP 模式时，配置 DHCP 服务器时也需要添加 routers 选项 (option routers)。

例如：

    Harvester Host:~ # ip route
    default via 192.168.122.1 dev mgmt-br proto dhcp

有关更多信息，请参见 ISC DHCPv4 选项配置。

以下是如何配置 ISC DHCP 服务器以提供 iPXE 脚本的示例：

option architecture-type code 93 = unsigned integer 16;

subnet 10.100.0.0 netmask 255.255.255.0 {
    option routers 10.100.0.10;
        option domain-name-servers 192.168.2.1;
    range 10.100.0.100 10.100.0.253;
}

group {
  # create group
  if exists user-class and option user-class = "iPXE" {
    # iPXE Boot
    if option architecture-type = 00:07 {
      filename "http://10.100.0.10/harvester/ipxe-create-efi";
    } else {
      filename "http://10.100.0.10/harvester/ipxe-create";
    }
  } else {
    # PXE Boot
    if option architecture-type = 00:07 {
      # UEFI
      filename "ipxe.efi";
    } else {
      # Non-UEFI
      filename "undionly.kpxe";
    }
  }

  host node1 { hardware ethernet 52:54:00:6b:13:e2; }
}

group {
  # join group
  if exists user-class and option user-class = "iPXE" {
    # iPXE Boot
    if option architecture-type = 00:07 {
      filename "http://10.100.0.10/harvester/ipxe-join-efi";
    } else {
      filename "http://10.100.0.10/harvester/ipxe-join";
    }
  } else {
    # PXE Boot
    if option architecture-type = 00:07 {
      # UEFI
      filename "ipxe.efi";
    } else {
      # Non-UEFI
      filename "undionly.kpxe";
    }
  }

  host node2 { hardware ethernet 52:54:00:69:d5:92; }
}

配置文件声明了一个子网和两个组。第一个组用于使用 CREATE 模式启动的主机，另一个组用于 JOIN 模式。默认情况下，选择 iPXE 路径，但如果检测到 PXE 客户端，则根据客户端架构提供 iPXE 镜像。请先准备好这些镜像和 TFTP 服务器。

互联网系统联盟（ISC）于2022年宣布 ISC DHCP 的最终终止服务（EOL）。ISC DHCP 用户被鼓励迁移到 ISC 为更现代的网络环境设计的更新、功能丰富的 Kea DHCP。如果您已经在使用 Kea DHCPv4 服务器，请查看以下配置示例。有关更多信息，请参见 Kea DHCPv4 配置。

"client-classes": [
  {
    "name": "iPXE UEFI/CREATE",
    "test": "option[user-class].exists and substring(option[user-class].hex,0,4) == 'iPXE' and option[client-system].hex == 0x0007",
    "boot-file-name": "http://10.100.0.10/harvester/ipxe-create-efi",
    "only-if-required": true
  },
  {
    "name": "iPXE non-UEFI/CREATE",
    "test": "option[user-class].exists and substring(option[user-class].hex,0,4) == 'iPXE' and not option[client-system].hex == 0x0007",
    "boot-file-name": "http://10.100.0.10/harvester/ipxe-create",
    "only-if-required": true
  },
  {
    "name": "iPXE UEFI/JOIN",
    "test": "option[user-class].exists and substring(option[user-class].hex,0,4) == 'iPXE' and option[client-system].hex == 0x0007",
    "boot-file-name": "http://10.100.0.10/harvester/ipxe-join-efi",
    "only-if-required": true
  },
  {
    "name": "iPXE non-UEFI/JOIN",
    "test": "option[user-class].exists and substring(option[user-class].hex,0,4) == 'iPXE' and not option[client-system].hex == 0x0007",
    "boot-file-name": "http://10.100.0.10/harvester/ipxe-join",
    "only-if-required": true
  },
  {
    "name": "PXE UEFI",
    "test": "option[user-class].exists and not substring(option[user-class].hex,0,4) == 'iPXE' and option[client-system].hex == 0x0007",
    "next-server": "10.100.0.20",
    "boot-file-name": "ipxe.efi"
  },
  {
    "name": "PXE non-UEFI",
    "test": "option[user-class].exists and not substring(option[user-class].hex,0,4) == 'iPXE' and option[client-system].hex == 0x0007",
    "next-server": "10.100.0.20",
    "boot-file-name": "undionly.kpxe"
  }
]

"subnet4": [
  {
    "subnet": "10.100.0.0/24",
    "pools": [
      {
        "pool": "10.100.0.100 - 10.100.0.199",
        "require-client-classes" : [ "iPXE UEFI/CREATE", "iPXE non-UEFI/CREATE" ]
      }.
      {
        "pool": "10.100.0.200 - 10.100.0.253",
        "require-client-classes" : [ "iPXE UEFI/JOIN", "iPXE non-UEFI/JOIN" ]
      }
    ],
    "option-data": [
      {
        "name": "routers",
        "data": "10.100.0.10"
      }
    ],
    "reservations": [
      // assign ip address to the host for booting in CREATE mode
      {
        "hw-address": "52:54:00:6b:13:e2",
        "ip-address": "10.100.0.101"
      },
      // assign ip address to the host for booting in JOIN mode
      {
        "hw-address": "52:54:00:69:d5:92",
        "ip-address": "10.100.0.201"
      }
    ]
  }
]

配置文件

有关更多信息，请参见配置文件。

默认情况下，第一个节点将是集群的管理节点。当有 3 个节点时，首先添加的其他 2 个节点会自动提升为管理节点，以形成 HA 集群。

如果您想从不同区域提升管理节点，可以在 os.labels 配置中添加节点标签 topology.kubernetes.io/zone。在这种情况下，至少需要三个不同的区域。

用户还可以通过内核参数提供配置。例如，要指定`CREATE`安装模式，用户可以在启动时传递`harvester.install.mode=create`内核参数。通过内核参数传递的值优先级高于配置文件中指定的值。

UEFI HTTP启动支持

UEFI固件支持从HTTP服务器加载启动映像。本节演示如何使用UEFI HTTP启动加载iPXE程序并执行自动安装。

提供iPXE程序

从 http://boot.ipxe.org/ipxe.efi下载iPXE UEFI程序，并确保`ipxe.efi`可以从HTTP服务器下载。例如：

cd /usr/share/nginx/html/harvester/
wget http://boot.ipxe.org/ipxe.efi

该文件现在可以从本地的`http://10.100.0.10/harvester/ipxe.efi`下载。

DHCP服务器配置

如果用户计划通过先获取动态IP来使用UEFI HTTP启动功能，DHCP服务器需要在看到这样的请求时提供iPXE程序的URL。以下是更新的ISC DHCP服务器组示例：

group {
  # create group
  if exists user-class and option user-class = "iPXE" {
    # iPXE Boot
    if option architecture-type = 00:07 {
      filename "http://10.100.0.10/harvester/ipxe-create-efi";
    } else {
      filename "http://10.100.0.10/harvester/ipxe-create";
    }
  } elsif substring (option vendor-class-identifier, 0, 10) = "HTTPClient" {
    # UEFI HTTP Boot
    option vendor-class-identifier "HTTPClient";
    filename "http://10.100.0.10/harvester/ipxe.efi";
  } else {
    # PXE Boot
    if option architecture-type = 00:07 {
      # UEFI
      filename "ipxe.efi";
    } else {
      # Non-UEFI
      filename "undionly.kpxe";
    }
  }

  host node1 { hardware ethernet 52:54:00:6b:13:e2; }
}

elsif substring`语句是新的，当它看到UEFI HTTP启动DHCP请求时提供`http://10.100.0.10/harvester/ipxe.efi。客户端获取iPXE程序并运行后，iPXE程序将再次发送DHCP请求，并从URL `http://10.100.0.10/harvester/ipxe-create-efi`加载iPXE脚本。

如果您想在Kea DHCPv4服务器上启用UEFI HTTP启动，必须在`client-classes`的末尾添加一个新的`client-class`。

示例：

{
  "name": "HTTP",
  "test": "substring(option[vendor-class-identifier].hex,0,10) == 'HTTPClient'",
  "option-data": [
    {
      "name": "vendor-class-identifier",
      "data": "HTTPClient"
    }
  ],
  "boot-file-name": "http://10.100.0.10/harvester/ipxe.efi"
}

UEFI启动的iPXE脚本

在内核参数中指定UEFI启动的initrd映像是强制性的。以下是`CREATE`模式的iPXE脚本的更新版本。

#!ipxe
kernel harvester-<version>-vmlinuz initrd=harvester-<version>-initrd ip=dhcp net.ifnames=1 rd.cos.disable rd.noverifyssl console=tty1 root=live:http://10.100.0.10/harvester/rootfs.squashfs harvester.install.automatic=true harvester.install.config_url=http://10.100.0.10/harvester/config-create.yaml
initrd harvester-<version>-initrd
boot

参数`initrd=harvester-<version>-initrd`是必需的。

标记的VLAN网络启动

要在标记的VLAN网络上执行PXE启动，SUSE Virtualization主机必须配置以下BIOS/UEFI设置：

VLAN ID 被设置为网络标识。
启动协议被设置为 PXE。
已启用DHCP。

成功的网络启动可能需要根据主机的规格进行额外的配置更改。进行这些更改的方法也可能有所不同。例如，在HPE ProLiant DL360 Gen9服务器上，您只能通过NIC固件更改启动协议和VLAN ID。

有关更多信息，请参阅您的服务器文档。

为了确保在启动时使用正确的网络接口，请使用以下dracut参数更新iPXE `kernel`命令：

BOOTIF=<mac_address>：使用名为`<interface_name>`的网络接口
ifname=<interface_name>:<mac_address>：将地址为`<mac_address>`的网络接口命名为`<interface_name>`
vlan=<vlan_id>:<interface_name>：在`<interface_name>`上设置名为`<vlan_id>`的VLAN设备

示例iPXE脚本：

#!ipxe
kernel harvester-<version>-vmlinuz ip=dhcp net.ifnames=1 rd.cos.disable rd.noverifyssl console=tty1 root=live:http://10.100.0.10/harvester/rootfs.squashfs harvester.install.automatic=true harvester.install.config_url=http://10.100.0.10/harvester/config-create.yaml BOOTIF=<mac_address> ifname=<interface_name>:<mac_address> vlan=<vlan_id>:<interface_name>
initrd harvester-<version>-initrd
boot

有用的内核参数

除了配置，您还可以指定在不同场景中有用的其他内核参数。另请参见 dracut.cmdline(7)。

`ip=dhcp`

如果您有多个网络接口，可以添加`ip=dhcp`参数以从所有接口获取DHCP服务器的IP。

`rd.net.dhcp.retry=<cnt>`

未能从DHCP服务器获取IP将导致iPXE启动失败。您可以添加参数 rd.net.dhcp.retry=<cnt> 以重试 DHCP 请求 <cnt> 次。

`harvester.install.skipchecks=true`

如果硬件检查失败（因为未满足生产使用的最低要求），安装将停止。要覆盖此行为，请设置内核参数 harvester.install.skipchecks=true。当设置为`true`时，警告消息仍然会保存到`/var/log/console.log`，但即使未满足生产使用的硬件要求，安装仍会继续。

`harvester.install.with_net_images=true`

安装程序在安装过程中不会预加载图像，而是在安装完成后从互联网拉取所有所需的图像。在大多数情况下，不建议使用此参数。有关更多信息，请参见网络安装.iso映像。

`harvester.install.mode=install`

在启动时自动以安装模式启动安装程序。

`console=tty1`

指定在启动时激活的控制台电传打字机。

`harvester.install.tty=tty1`

指定在何种电传打字机控制台上启动安装程序。

`net.ifnames=1`

在安装程序中启用可预测的网络接口名称，这将在安装SUSE Virtualization后与系统默认值匹配。这允许系统利用正确的接口。