Booten aus dem Netz PXE. Technologiepräsentation Rechenzentrum Uni Kiel

Transkript

1 PXE Technologiepräsentation Rechenzentrum Uni Kiel

2 Inhalt 1. Einführung Motivation Anwendungsszenarien Technische Hintergründe 2. Stand der Umsetzung 3. Implementierung im Uni-Netz? 4. Alles neu mit ipxe!?

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4 Motivation Bootmedien (Livesysteme und Installation) kosten Zeit und Nerven Häufige Aktualisierung (z.b. Virenscanner) erfordern neue Datenträger Discjockey Tätigkeiten

5 Lösung per PXE! Vorteile (u.a): Alle Installationsmedien können aus Netz gebootet werden Zentrale Pflege der Installationsimages Ständige Verfügbarkeit Kompletter Verzicht auf Bootmedien möglich Auch für PCs ohne CD-Laufwerk möglich

6 Mögliche Zielgruppen RZ-Mitarbeiter Studenten Administratoren (dezentral)

7 Anwendungsszenarien Installation von Betriebssystemen (beaufsichtigt und automatisch) Virenscan (Knoppicillin RZ) Testen von Betriebssystemen (Live-CDs)

8 Allgemeine Anforderungen Windows und GNU/Linux Installationen gemeinsam verfügbar Einfache Wartung und Pflege Rollen-basierte Zugangskontrolle

9 Technische Voraussetzungen Client PXE-fähiger Client, Verbindung mit Kabel (Ethernet) Ausreichend RAM (min MB) PXE (Preboot execution Environment) Im BIOS oder Netzwerkkarte implementierter Standard (Firmware) Initiiert Kommunikation mit DHCP- und PXE- Server Von installierten OS und von Massenspeicher unabhängig

10 Ablauf Bootvorgang RZ CAU Kiel - ipxe BIOS DHCP Broadcast DHCP-Server BIOS TFTP-Anfrage Bootloader PXE ausführen Network info, next-server, PXE filename Bootloader PXE/TFTP-Server Anfrage Kernel Kernel ausführen Kernel PXE/TFTP-Server

11 PXE-Netz

12 Grundlegendes System Betriebssystem MS Windows 2008 Server R2 Einzige Möglichkeit Windows und Linux über ein System anzubieten Nutzung von WDS (Windows Bereitstellungsdienste) und des PXELinux- Bootloaders (ähnlich Syslinux)

13 Notwendige Dienste DHCP-Server WDS-Dienste Active Directory DNS Dateidienste (NFS-Server)

14 Einbindung von Windows- Startabbildern Erfordert Erstellung von WIMs (Windows Imaging Format) mit WAIK und WinBuilder Fertige WIMs für Installationen werden von Microsoft auf den Installationsmedien mitgeliefert WIMs werden komplett in den RAM des Clients geladen und dann ausgeführt

15 Aktuell verfügbare WIMs Windows-Setup (Windows 7 Pro und Enterprise) WinPE 7 mit Sophos (Studenten und Admin- Version) Authentifizierung (mehr dazu später)

16 Einbindung Linux und ISO-Images Angepasster Kernel und Ramdisk (Initrd) notwendig Je nach Verwendung Einbindung Root Filesystem per NFS (Live-CDs)

17 Aktuell verfügbare Linux-Varianten CentOS 6.3 Installation opensuse 12.1 Installation Debian 6 Installation Ubuntu Installation und Live Aber: Benötigen Zugang zu Paketrepositorium (FTP, HTTP) für Installation

18 Weitere Möglichkeiten Diverse Hardwarediagnose-Tools Gparted BartPE

19 Authentifizierung Problem: Alle Bootoptionen uneingeschränkt verfügbar, keine Zugangskontrolle Lösungsansatz: MAC-Adressen basierte Freischaltung je nach Benutzerkennung Unterschiedliche Benutzergruppen erhalten unterschiedliche Menüs Stand: Funktioniert derzeit noch nicht für WDS- Einträge

20 Notebook-Netz? VLAN?

21 VLAN muss auf bestimmte Dosen geschaltet werden und ist damit nicht immer an jedem Platz verfügbar und verursacht zudem eine höhere Netzwerklast Authentifizierung umständlich und mit zusätzlicher Ladezeit verbunden (Zur Authentifizierung wird zunächst eine WinPE-Umgebung geladen)

22 (Kleine Eselsbrücke, aber kein offizieller Name: internet-pxe) Was brauche ich für ipxe? USB-Stick (0,4 MB) oder CD-Rohling (1 MB) mit einem ipxe-image DHCP-Server oder statische IP-Adresse Speicherort, auf dem die Bootdateien liegen (siehe nächste Folie unterstütze Protokolle)

23 ipxe ist Open-Source-Software ipxe ist eine Netzwerkboot-Firmware/Software ipxe ist PXE-kompatibel, aber kann noch viel mehr

24 Läuft mit DHCP und mit statischen IP-Adressen Unterstützt neben TFTP (PXE-Technik) auch: FTP HTTP, HTTPS SAN iscsi SAN SAN über Glasfaser (Fibre Channel over Ethernet) AoE SAN (ATA over Ehternet) Kann weltweit benutzt werden Unterstützt offene VLANs Ermöglicht (schnelle) Authentifizierung über Login- Abfrage, bevor überhaupt eine Datei vom Server übertragen wird Benötigt weniger Infrastruktur als PXE

25 HTTPS-Verbindungen zu einem Webserver werden mit TLS verschlüsselt Bootdateien können signiert werden -> ipxe lädt (mit entsprechender Einstellung dann nur signierte Dateien

26 Win7PE-CAU -> Virenscan immer in der aktuellsten Version abrufbar Windows Installation: Start vonwin7pe und anschließender Verbindung zur Windows-Freigabe, in welcher die Installationsdateien (setup.exe, install.wim usw.) liegen; auch individuell angepasste Installationen sind möglich Linux-Netinstaller und Live-Umgebungen Hardware-Diagnose-Tools Und mehr? Haben Sie noch Ideen?

27 Brennen Sie das ipxe-image auf CD Starten Sie ipxe von CD Entdecken Sie die Möglichkeiten