PXE-загрузка Ubuntu с Windows Server 2008

Как PXE-загрузить образ Ubuntu с Windows Server 2008

TL;DR

PXE-загрузка позволяет запускать Ubuntu со статического образа, раздаваемого с Windows Server 2008 (через WDS + pxelinux + NFS). За несколько шагов вы установите WDS, скопируете бинарники pxelinux в каталог раздачи, настроите меню загрузки, расшарите NFS-папку и подготовите кастомный LiveCD (с помощью виртуальной машины и Remastersys). В статье — подробный план действий, чеклисты, сценарии тестирования и рекомендации по безопасности.

Быстрая навигация

Почему это нужно
Требования
Создание и настройка WDS
Установка pxelinux
Конфигурация PXElinux
Создание NFS-шары
Создание и кастомизация Ubuntu Live CD
Методология развёртывания и тесты
Рекомендации по безопасности и отладке

Почему это нужно

PXE-загрузка упрощает и удешевляет управление парком компьютеров: тонкие клиенты или дисклесс-терминалы загружаются с единого образа. Это удобно для учебных классов, лабораторий, киосков, тестовой среды или диагностических станций. Раздача Ubuntu с Windows Server позволяет централизовать образы Windows и Linux в одной сети.

Важно: PXE опирается на DHCP и сетевую инфраструктуру; перед настройкой убедитесь, что сеть позволяет PXE-загрузку и что IP-адреса/маршрутизация настроены корректно.

Что потребуется

Windows Server 2008 с ролью Windows Deployment Services (WDS)
DHCP-сервер в сети (может быть на том же или другом сервере)
Клиентские машины с поддержкой PXE (BIOS или UEFI с PXE)
NFS-сервер (в этой инструкции предполагается, что NFS-инстанс размещён на том же Windows Server)
Набор утилит syslinux (для pxelinux)
Утилиты для извлечения ISO на сервере (например, PowerISO) и инструменты на клиенте (rpcbind, nfs-common)
Виртуальная машина (VirtualBox) для создания или кастомизации образа Ubuntu

Ключевые понятия (1‑строчная глоссарная справка)

PXE: сетевой протокол для загрузки исполняемых образов по сети через DHCP/TFTP.
WDS: роль Windows Server для развертывания образов по сети.
pxelinux: загрузчик из пакета syslinux, предоставляющий меню и возможности загрузки Linux через PXE.
NFS: сетевой файловый протокол, используемый здесь для предоставления корневой файловой системы LiveCD.

Создание WDS-сервера

Установка WDS выполняется стандартными средствами Windows Server (Server Manager). При выборе компонентов отметьте оба сервиса: Deployment Server и Transport Server.

Важно: при настройке роли выберите опцию “Respond to all (known and unknown) client computers” (Отвечать всем клиентам), если у вас нет возможности заранее зарегистрировать все MAC-адреса в Active Directory. Иначе сервер будет отвергать неизвестные устройства.

Следуйте официальным инструкциям Microsoft для установки WDS на Windows Server 2008 и 2008 R2.

![Установка WDS и файловая структура сервера] (https://static1.howtogeekimages.com/wordpress/wp-content/uploads/2013/05/image0014.jpg)

Примечание: далее мы будем добавлять Linux-образы через pxelinux, а не через механизм добавления образов WDS.

Установка pxelinux (syslinux)

Скачайте и распакуйте syslinux (версия 5.01 или совместимая).
Скопируйте необходимые файлы pxelinux в директорию раздачи WDS для нужной архитектуры (например, \RemoteInstall\Boot\x64 или \RemoteInstall\Boot\x86).

Требуемые файлы (пример для pxelinux 5.01):

Core/pxelinux.0
Com32/menu/vesamenu.c32
Com32/lib/libcom32.c32
Com32/elflink/ldlinux.c32
Com32/libutil/libutil.c32
Com32/chain/chain.c32

После копирования папка архитектуры должна содержать pxelinux.0 и вспомогательные C32-модули.

![Структура директорий с файлами pxelinux] (https://static1.howtogeekimages.com/wordpress/wp-content/uploads/2013/05/image0026.jpg)

После переноса ненужные файлы syslinux можно удалить.

Конфигурация PXElinux

pxelinux позволяет строить гибкие меню загрузки и выбирать конфигурацию по MAC/IP/типу оборудования. Для базовой загрузки LiveCD выполните следующие шаги.

В каталоге архитектуры создайте подпапку pxelinux.cfg.
Рядом можно создать папку Images/ для хранения Linux-образов.
В pxelinux.cfg создайте файл с именем default (без расширения).

Пример содержимого файла default (приведено как корректный Markdown код-блок, сохраните как обычный текст):

DEFAULT vesamenu.c32
PROMPT 0
NOESCAPE 0
ALLOWOPTIONS 0

# Timeout в единицах 1/10 секунды
TIMEOUT 30   # 3 секунды
MENU MARGIN 10
MENU ROWS 16
MENU TABMSGROW 21
MENU TIMEOUTROW 26
MENU COLOR BORDER 30;44 #20ffffff #00000000 none
MENU COLOR SCROLLBAR 30;44 #20ffffff #00000000 none
MENU COLOR TITLE 0 #ffffffff #00000000 none
MENU COLOR SEL 30;47 #40000000 #20ffffff
MENU TITLE Netboot Menu

# Пример пункта загрузки LiveCD
LABEL Ubuntu-LIVE
  KERNEL Images/UbuntuLIVE/casper/vmlinuz   # путь до ядра
  APPEND boot=casper netboot=nfs nfsroot=:/RemoteInstall/Boot/x64/Images/UbuntuLIVE initrd=Images/UbuntuLIVE/casper/initrd.gz

Важно: замените на фактический IP вашего Windows Server и скорректируйте путь, если вы используете другую архитектуру (x86/x64).

Содержимое меню можно расширять вариантами (добавлять ядра, initrd, параметры ядра). Подробнее о синтаксисе pxelinux читайте в документации syslinux.

Подробнее и примеры: https://www.howtogeek.com/61263/how-to-network-boot-pxe-the-ubuntu-livecd/

![Пример конфигурационного файла pxelinux.cfg/default] (https://static1.howtogeekimages.com/wordpress/wp-content/uploads/2013/05/image0034.jpg)

Создание NFS-шары на Windows Server

NFS-шара на Windows Server настраивается через роли и средства управления. Основные моменты:

NTFS-права на папку должны предоставить группе Everyone (или соответствующей группе анонимных пользователей) права Read & Execute.
Сам шар должен быть NFS, а не SMB/CIFS.
Убедитесь, что доступ предоставлен для anonymous (анонимных) подключений, если вы используете NFS без аутентификации.

Примеры экранов управления правами и опций шары:

![Настройка NTFS-разрешений для NFS-шары] (https://static1.howtogeekimages.com/wordpress/wp-content/uploads/2013/05/image0054.jpg)

![Подтверждение предоставления права всем пользователям] (https://static1.howtogeekimages.com/wordpress/wp-content/uploads/2013/05/image0064.jpg)

![Выбор типа шары — NFS] (https://static1.howtogeekimages.com/wordpress/wp-content/uploads/2013/05/image0084.jpg)

![Настройка анонимного доступа для NFS] (https://static1.howtogeekimages.com/wordpress/wp-content/uploads/2013/05/image0104.jpg)

![Подтверждение прав анонимного пользователя] (https://static1.howtogeekimages.com/wordpress/wp-content/uploads/2013/05/image0114.jpg)

Важно: после изменения прав и настроек NFS свойства могут распространяться по сети с задержкой — подождите несколько минут и протестируйте подключение.

Тест: смонтируйте NFS-шару с тестовой машины Linux и проверьте чтение файлов.

Создание и кастомизация Ubuntu Live CD

Если вам нужна простая Live-сборка — используйте официальный ISO Ubuntu. Для кастомных настроек проще подготовить виртуальную машину, настроить её под цель и затем экспортировать ISO.

Примерный рабочий процесс (VirtualBox):

Установите VirtualBox.
Создайте новую виртуальную машину: Type = Linux, Version = Ubuntu (или Ubuntu (64-bit)).
Выделите минимум 1024 МБ оперативной памяти.
Создайте динамический виртуальный диск. Размер: минимум 4 ГБ, рекомендуется 6–8 ГБ.

![Создание виртуальной машины в VirtualBox] (https://static1.howtogeekimages.com/wordpress/wp-content/uploads/2013/05/image0134.gif)

![Выбор памяти] (https://static1.howtogeekimages.com/wordpress/wp-content/uploads/2013/05/image0154.gif)

![Создание виртуального диска VDI] (https://static1.howtogeekimages.com/wordpress/wp-content/uploads/2013/05/image0174.gif)

![Выбор размера диска — 4–8 ГБ рекомендуются] (https://static1.howtogeekimages.com/wordpress/wp-content/uploads/2013/05/image0234.gif)

Подключите ISO Ubuntu (скачайте с официального сайта) как CD/DVD и установите систему.
Выполните все настройки: пользователи, автологин, удаление ненужных пакетов, автозапуск нужных сервисов, скрипты xrandr и т.п.

Примеры пользовательских действий, которые авторы делали на своих образах:

Создать стандартного пользователя с автоматическим входом (если образ для общих пользователей).
Удалить ненужные приложения: Firefox, LibreOffice, Gwibber, Thunderbird, empathy и игры (aptitude purge или Synaptic).
Добавить автозапуск для приложений (через “Startup Applications”).
Изменить разрешение экрана или отключать встроенный дисплей с помощью xrandr-скриптов.

Пример скрипта xrandr (сделайте файл исполняемым и добавьте в автозапуск):

#!/bin/bash
xrandr --output LVDS1 --off
xrandr --output VGA1 --primary --mode 1280x1024

Примечание: имена выходов (LVDS1, VGA1) зависят от модели клиента; при наличии разных моделей потребуется логика определения в скрипте.

Упаковывание образа: Remastersys

Remastersys позволяет собрать ISO из настроенной установки.

Шаги установки и создания образа:

Установите Synaptic: sudo apt-get install synaptic
Добавьте GPG-ключ репозитория Remastersys:

sudo wget -O - http://www.remastersys.com/Ubuntu/remastersys.gpg.key | sudo apt-key add -

Добавьте в /etc/apt/sources.list строку (замените precise на вашу версию, если нужно):

deb http://www.remastersys.com/ubuntu precise main

Обновите списки, откройте Synaptic и установите пакеты remastersys и remastersys-gui.
Запустите Remastersys GUI и выберите Backup. В результате получите кастомный ISO (custom-back.iso).

Важно: Remastersys в основном ориентирован на старые версий Ubuntu; при использовании более новых выпусков рассмотрите альтернативы (например, Cubic, live-build), см. раздел “Альтернативные подходы”.

Перенос образа на сервер и развёртывание

На Ubuntu VM установите NFS-клиент:

sudo apt-get install rpcbind nfs-common

Создайте точку монтирования: sudo mkdir /NFS
Смонтируйте NFS-шару с правами записи: sudo mount :/ /NFS Пример: sudo mount 192.168.1.24:/TempNFS /NFS
Скопируйте ISO: sudo cp /home/remastersys/remastersys/custom-back.iso /NFS
На Windows Server извлеките содержимое ISO в папку \RemoteInstall\Boot\x64\Images\MyCustomUbuntu (или в аналогичный каталог под вашей архитектурой) с помощью PowerISO или другого инструмента.
В pxelinux.cfg/default добавьте пункт, указывающий KERNEL и initrd из извлечённого ISO, и параметр nfsroot, указывающий на путь каталога образа.
Перезагрузите клиент и выберите пункт меню загрузки.

Если всё настроено корректно, клиент загрузит ядро и подключится к NFS-корню для дальнейшей инициализации Live-системы.

Методология развёртывания: пошаговый SOP

Подготовка сети

Убедиться, что DHCP работает и не конфликтует с WDS.
Проверить, что TFTP порт 69 и NFS порты открыты на межсетевом экране между сервером и клиентами (если применимо).

Установка WDS

Установить роль, включить Deployment и Transport Server.
Проверить служебные каталоги \RemoteInstall.

pxelinux

Скопировать pxelinux.0 и C32-модули.
Создать pxelinux.cfg/default и протестировать простейшую запись boot.

Создать NFS-шару, настроить NTFS-разрешения.
Тестировать монтирование с Linux-клиента.

Образ

Подготовить и запаковать образ локально.
Копировать ISO на NFS и распаковать в Images/.

Тестирование

Проверить загрузку с нескольких моделей клиентов.
Откат: вернуть оригинальные файлы pxelinux при критических ошибках.

Критерии приёмки

Клиент успешно PXE-загружает меню pxelinux.
Пункт загрузки «Ubuntu-LIVE» инициирует загрузку ядра и initrd.
Клиент монтирует NFS-корень и завершает инициализацию Live-системы.
Время загрузки в пределах ожидаемого для сети (оценка: зависит от пропускной способности).

Ролевые чек-листы

Сетевой администратор

Проверить настройки DHCP и отсутствие конфликтов.
Обеспечить маршрутизацию и доступность TFTP/NFS.
Настроить брандмауэр и NTFS-права для NFS.

Системный администратор Windows

Установить WDS и убедиться в доступности \RemoteInstall.
Скопировать и поддерживать версии pxelinux в каталоге загрузки.

Linux-инженер / Создатель образов

Подготовить и протестировать виртуальную машину с нужными пакетами.
Собрать ISO (Remastersys или альтернатива), проверить автологин и автозапуск.
Тестировать монтаж NFS и запуск службы на клиенте.

Оператор тестовой среды / Пользователь

Тестировать загрузки на разных моделях устройств.
Составить отчёт об ошибках и логах dmesg / kernel messages.

Тестовые случаи и приёмка

TC1: PXE-загрузка чистого клиента — ожидаемый результат: появляется меню pxelinux.
TC2: Выбор “Ubuntu-LIVE” — ожидаемый результат: загрузка ядра, подключение к NFS, появление рабочего стола.
TC3: Неправильный путь nfsroot — ожидаемый результат: ядро загружается, но initrd не монтируется (лог в консоли).
TC4: Повторная загрузка множества клиентов — ожидаемый результат: стабильная работа сети, без блокировок файловой системы.

Отладка и распространённые проблемы

Клиент не получает IP через PXE: проверьте DHCP и опции PXE.
pxelinux.0 не загружается: убедитесь, что файл доступен в каталоге WDS и корректно сконфигурирован.
Ошибка монтирования NFS: проверьте права NTFS и настройки анонимного доступа; проверьте лог на Windows и вывод mount на клиенте.
Разные модели тонких клиентов имеют различные имена видеовыходов — xrandr-скрипт может не работать; добавьте логику для определения подключённого вывода.

Безопасность и надежность

Ограничьте доступ к NFS-шаре по IP-адресам или VLAN, если это возможно.
Рассмотрите использование read-only шара для основного образа и отдельной записи для временных операций.
Мониторьте загрузку сети и серверных дисков при массовом PXE-запуске.
Регулярно обновляйте образы и пакеты безопасности в образе Ubuntu.

Важно: NFS v3/4 сам по себе не обеспечивает шифрование; если конфиденциальность трафика важна, используйте VPN или защитную сетевую сегрегацию.

Альтернативные подходы и когда это не подходит

Альтернативы:

Использование iSCSI для сетевой загрузки корневой FS (подходит для более статичных систем).
Использование WIM/Windows-образов для Windows-клиентов и отдельно Linux-образов через другое решение.
Использование специализированных решений для управления тонкими клиентами (LTSP, ThinStation).

Когда PXE+NFS не подходит:

Когда требуется шифрование всего трафика между сервером и клиентом без VPN.
При очень высокой нагрузке на сеть и диски — необходимо масштабирование (балансировка, кеширование).
Если клиенты работают через DHCP, которое вы не контролируете, конфликты или проксирование PXE могут помешать.

Совместимость и миграция

Для UEFI‑клиентов потребуется адаптация: UEFI PXE-boot использует другую последовательность — возможно, потребуется grub или другая конфигурация.
Архитектуры x86 и x64 хранятся в отдельных папках; не смешивайте файлы между ними.

Примеры команд и полезный чек-лист команд

Установить NFS клиент: sudo apt-get install rpcbind nfs-common
Смонтировать NFS: sudo mount 192.168.1.24:/TempNFS /NFS
Скопировать ISO на шар: sudo cp /path/to/custom-back.iso /NFS
Добавить ключ remastersys: sudo wget -O - http://www.remastersys.com/Ubuntu/remastersys.gpg.key | sudo apt-key add -

Короткая галерея возможных пограничных случаев

Несовместимость Remastersys с очень новыми релизами Ubuntu — используйте альтернативные инструменты.
Модель thin-client с именами видеовыходов, отличными от LVDS1/VGA1 — xrandr-скрипт не сработает.
NFS права выглядят корректно, но анонимный доступ блокируется политиками домена — проверьте группу и маппинг анонимных пользователей.

Резюме

PXE + pxelinux + NFS — надёжный способ централизованной раздачи Ubuntu с Windows Server 2008.
Подготовка образа в VM и упаковка с помощью Remastersys позволяют быстро создать кастомный LiveCD с автологином и преднастроенным окружением.
Тщательно протестируйте сеть, права доступа и поведение на разных моделях клиентов.

Ключевые действия: установить WDS, добавить pxelinux, создать pxelinux.cfg, настроить NFS и подготовить кастомный ISO.