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Rechner übers Netzwerk booten

Fernbooten

PXE braucht nicht jeder, interessant ist es aber allemal: Statt von einer CD installieren Sie Linux via Server aus dem Netzwerk.

PXE sprechen einige Menschen wie "Pixie" aus, die Abkürzung steht für "Preboot Execution Environment". Diese Spezifikation von Intel [1] stammt bereits aus den 1990er Jahren, die Technik an sich ist nicht also neu. Aber was lässt sich damit anstellen?

Angenommen, Sie haben einen Rechner, der zwar eine Netzwerkkarte mitbringt, aber kein CD-ROM- oder DVD-Laufwerk – etwa ein Laptop ohne Docking-Station oder einen Business-Desktop. In diesem Fall können Sie den Rechner von einem zweiten Rechner aus booten und ihm ein Netzwerk-Image zuschieben. Bei der Installation holt der Rechner dann sämtlich Pakete aus dem Internet. Im Business-Einsatz oder an Schulen kann ein PXE-Server dem fußschwachen Admin beim Installieren der zahlreichen Rechner lange Wege ersparen. Netzwerk anschließen, booten, installieren – gewiefte Bastler lassen gleich die ganze Installation automatisch ablaufen.

Andere sparen dank PXE die Festplatten für die lokalen Rechner und richten einen zentralen Fileserver mit einer großen Festplatte ein (etwa im LTSP, dem "Linux Terminal Server Project" [2]). Die lokalen und oft recht alten Rechner verwenden sie nur noch als "dumme" Terminals. Die holen dann ihre gesamten Daten über PXE vom zentralen Server. Auch der Einsatz von Live-CDs, die Sie per PXE booten, ist denkbar. Und das Beste: Mit Linux richten Sie so eine Konstellation in nur wenigen Schritten ein.

Ein Knecht …

Die erste Frage lautet: Wie erfährt der Client, von welchem Rechner er die Installationsdateien bekommt? Das Prinzip verdeutlichen zwei Rechner mit den bezeichnenden Namen "Ruprecht" und "Knecht": "Ruprecht" soll seine Daten über das Netzwerk von "Knecht" beziehen. Für "Ruprecht" gibt es dabei für Sie nicht viel zu tun: Ändern Sie einfach die Boot-Reihenfolge im BIOS und rücken Sie den PXE-Boot an die erste Stelle. Das BIOS auf der Netzwerkkarte von "Ruprecht" hält dann nach dem Start Ausschau nach einem DHCP-Server mit PXE-Option (den in diesem Fall "Knecht" anbietet) und von dem er ein PXE-Boot-Image – auch NBP ("Network Bootstrap Program") genannt – empfangen kann.

"Knecht" meldet sich in seiner Funktion als so genannter ProxyDHCP-Server und teilt "Ruprecht" mit, wo er das gesuchte Boot-Image findet. Das muss nicht unbedingt auf "Knechts" eigener Festplatte sein – er kann auch den Pfad zum NBP auf einem anderen Rechner nennen. "Ruprecht" holt das NBP vom angegebenen Ort und lädt es per TFTP in seinen Arbeitsspeicher. Vorher verpasst ihm "Knecht" aber noch eine gültige IP-Adresse, ohne die er keinen Zugriff auf das PXE-Boot-Image erhält.

Zwar stören andere DHCP-Server das PXE-Protokoll nicht, Sie sollten aber darauf achten, dass nicht beliebige Rechner im Netzwerk Ihr NBP laden. Sie können "Knecht" aber problemlos instruieren, das Image nur an Clients mit bestimmten MAC-Adressen auszuliefern.

… sie alle zu booten

Was brauchen Sie also, um einen würdigen "Knecht" zu schaffen? Einen DHCP-Server, einen TFTP-Daemon und die PXE-Images für den Netinstall. Unter Ubuntu "Feisty Fawn" installieren Sie über den Paketmanager die Pakete dhcp3-server, tftpd-hpa und netkit-inetd. OpenSuse-Anwender brauchen yast2-dhcp-server, dhcp-server, yast2-tftp-server sowie tftp.

Daneben benötigt "Knecht" noch eine feste IP-Adresse. Die legen Sie für OpenSuse über YaST und den Menüpunkt Netzwerkgeräte | Netzwerkkarte fest. Tragen Sie als IP-Adresse zum Beispiel 192.168.0.3 ein und als Subnetzmaske 255.255.255.0.

Unter Ubuntu weisen Sie der Karte über System | Administration | Netzwerk | Kabelgebundene Verbindung eine statische IP-Adresse (192.168.0.3) und eine Subnetzmaske (255.255.255.0) (Abbildung 1) zu, setzen nach einem Klick auf OK ein Häkchen bei Diese Verbindung aktivieren. Sie schließen den Dialog, geben auf einer Konsole sudo /etc/init.d/networking restart ein, und nun sollte der Befehl /sbin/ifconfig Ihre Netzwerkkarte samt eben eingetragener IP-Adresse anzeigen.

Abbildung 1: Die Netzwerkkonfiguration unter Ubuntu: Geben Sie dem Server, der das PXE-Image austeilen soll, manuell eine feste Netzwerkadresse.

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