centos7无盘启动_构建运行在无盘环境下CentOS的initramfs镜像

秒速五厘米 2023-01-08 08:10 428阅读 0赞

在真实IT基础设施环境中，新建设的服务器通常没有初始的RAID配置，即RAID卡没有呈现给主板任何可用物理磁盘，在这个情况下我们无法将操作系统安装到本地磁盘中。而IaaS平台出于测试硬件抑或建设部署目的，都需要服务器先运行起一个功能完善的操作系统(本文特指Linux)，然而巧妇难为无米之炊，因为暂时没有本地磁盘可用，这里我们只能构建使用无盘操作系统。

承载一个Linux的硬件中，CPU内存等是服务器已既有，由于没有物理磁盘，文件系统需要另寻一个存放位置，也即为Linux的根目录寻觅一个可用的挂载设备。此处又花开两朵：一是在Server主机上配置NFS服务，并修改Client主机的引导配置，让Client在引导时直接使用Server的NFS作为根目录；二是定制Client主机的引导镜像，让Client在引导时使用ramdisk作为根目录挂载设备，原理类似于我们常用的WinPE系统。

使用NFS方案优点是只需要修改Server的NFS目录内容就能完成Client端的内容变更，缺点是同一时间如果有过多Client同时挂载NFS，会触发Server端NFS目录大量IO，这一方案网上多有资料，此处不再复述，本文将以打包CentOS-7.3为例，介绍使用ramdisk的第二种方案，具体步骤如下：

测试环境使用了两台虚拟机，一台名曰Server作为PXE服务器使用，一台Client不配置硬盘，用于模拟没有RAID配置的服务器。

![Image 1][]

Server端使用CentOS-7-x86\_64-DVD-1611.iso安装CentOS-7.3。

关闭selinux/iptables。

挂载CentOS-7-x86\_64-DVD-1611.iso到/mnt/cdrom目录，并配置本地yum源，便于稍后使用与当前操作系统kernel版本一致的库文件来构建基于ramdisk的文件系统。

\[root@server ~\]\# cat /etc/yum.repos.d/local.repo

\[local\]

name=local

baseurl=file:///mnt/cdrom

gpgcheck=0

enable=1

构建Client文件系统目录。

\[root@server ~\]\# cp /mnt/cdrom/Packages/centos-release-7-3.1611.el7.centos.x86\_64.rpm /root

\[root@server ~\]\# rpm --root=/root/ramfs -ivh --nodeps /root/centos-release-7-3.1611.el7.centos.x86\_64.rpm

\[root@server ~\]\# rm -rf /root/ramfs/etc/yum.repos.d/CentOS\*

\[root@server ~\]\# cp /etc/yum.repos.d/local.repo /root/ramfs/etc/yum.repos.d/

\[root@server ~\]\# yum -y --installroot=/root/ramfs install basesystem filesystem bash kernel passwd @base @core

等待安装完成。

手动创建用户初始化程序init的链接，并设置用于解压到Client上的CentOS的口令。

\[root@server ~\]\# cd ramfs

\[root@server ramfs\]\# ln -s ./usr/lib/systemd/systemd ./init

\[root@server ramfs\]\# chroot /root/ramfs

\[root@server /\]\# pwconv

\[root@server /\]\# passwd

禁用selinux，否则Client会出现密码正确但登录不进console的情况。

\[root@server /\]\# sed -i "s/enforcing$/disabled/g" etc/selinux/config

\[root@server /\]\# exit

将构建好的文件系统打包为initramfs镜像，使用gzip压缩的cpio归档。

\[root@server ramfs\]\# find . -print0 | cpio --null -ov --format=newc | gzip -9 > ../ramfs.cpio.gz

到这里就可以在PXE环境下远程向Client推送这个基于CentOS的initramfs了，在作者的测试环境中，Client主机在没有本地磁盘的情况下顺利完成CentOS的加载，后续我们可以通过这个运行在内存中的临时系统完成硬件测试或建设部署的需求。

测试环境中tftp响应文件内容如下：

\[root@server ~\]\# cat /var/lib/tftpboot/pxelinux.cfg/default

\[root@server tftpboot\]\# cat pxelinux.cfg/default

default ramfs

label ramfs

kernel vmlinuz-3.10.0-514.el7.x86\_64

append initrd=ramfs.cpio.gz

无盘Client运行CentOS-7.3：

![Image 1][]

如需给Client添加内容，在打包根目录/root/ramfs/下进行调整后再重新打包即可。

再简单介绍下原理：通过CentOS的启动分析知道，Kernel加载完成后，run\_init\_process函数会寻找位于initramfs中的用户初始化程序init并以PID=1运行，成为我们熟悉的超级进程。CentOS-7使用了二进制编译的systemd代替之前的sysinit作为第一个用户程序，查看之前版本的sysinit脚本可以看到如下内容：

![Image 1][]

红框注释的内容表示initramfs中的init程序将基于ramdisk的tmpfs(rootfs)作为根目录的挂载设备，使得处于无盘状态的Client主机也能够最终顺利运行Linux。

[Image 1]: