基于OpenWrt/LEDE的PXE网络启动

• 前言
• 如何配置
  • 准备工作
  • 传统BIOS引导
  • UEFI引导
  • 优化

前言

本文以bios下启动syslinux引导WinPE的ISO文件以及UEFI下引导WinPE的WIM文件为例
关于如何引导liveCD，OpenWrt的Wiki上有详细的资料PXE-Boot from OpenWRT [OpenWrt Project]

如何配置

以LEDE系统为例 (1GB rootfs rw)
*前提： 完整的OpenWrt/LEDE路由系统、有uhttpd以及dnsmasq且dnsmasq可载入自定义配置文件与启动tftp服务。

准备工作

1. 在Linux系统上提取syslinux或grub2的文件，在windows系统镜像boot.wim中提取pxe文件夹
2. 将syslinux或grub2的文件复制(scp)到路由器的 /opt/pxe 文件夹内(需新建)
   将windows的pxe文件夹复制到 /opt/pxe 文件夹内并改名为 boot

传统BIOS引导

1. 在 /etc/dnsmasq.conf 内输入或在 /etc/dnsmasq.d/ 下新建文件并输入

   enable-tftp
   tftp-root=/opt/pxe
   dhcp-boot=syslinux/bios/lpxelinux.0
   

   这三句的意思分别是：
   1) 启动dnsmasq上自带的tftp服务器
   2) 设定tftp服务器的根目录为 /opt/pxe
   3) 设定默认的引导为 syslinux/bios/lpxelinux.0

   这时候要确保存在目录 /opt/pxe ，否则dnsmasq无法启动!!

2. 在 /opt/pxe/syslinux/bios 中新建文件夹 pxelinux.cfg

3. 在一台使用syslinux引导的电脑上复制 syslinux.cfg 以及这个配置文件所需要的全部文件到路由器上的 /opt/pxe/syslinux/bios/pxelinux.cfg/ 并重命名 syslinux.cfg 为 default

4. 修改 /opt/pxe/syslinux/bios/pxelinux.cfg/default 为PXE的引导文件 (可参照PXELINUX - Syslinux Wiki)
   例：

   ...
   LABEL WIN10PE
      KERNEL memdisk
      APPEND raw iso Iinitrd=tftp://192.168.1.1/boot/WIN10PE.ISO
   ...
   

5. 传统BIOS可以进行网络引导了
   6. TFTP慢的要死

UEFI引导

1. 复制windows系统镜像boot.wim中 1\windwos\Boot\EFI\bootmgfw.efi 到 /opt/pxe 文件夹内并改名为 bootx64.efi

2. 在dnsmasq的配置文件中添加以下内容

   dhcp-match=set:efi-x86_64,option:client-arch,7
   dhcp-match=set:efi-x86_64,option:client-arch,9
   dhcp-boot=tag:efi-x86_64,bootx64.efi
   

   关于client-arch的值可在 iPXE - open source boot firmware#notes 以及 RFC 4578#page-3 中查询

3. 将WinPE的WIM文件以及SDI文件复制到路由器的 /opt/pxe/boot 文件夹内

4. 在Windows上新建BCD文件 (Win7及以上) (需要管理员权限)

   *注意 ramdisksdipath 与 ramdisk 的目录名称，由于Linux对大小写敏感，文件名大小写需要和目录里面一样

   bcdedit /createstore BCD
   bcdedit /store BCD /create {ramdiskoptions} /d "Ramdisk options"
   bcdedit /store BCD /set {ramdiskoptions} ramdisksdidevice boot
   bcdedit /store BCD /set {ramdiskoptions} ramdisksdipath \boot\boot.sdi
   bcdedit /store BCD /create /d "WinPE 3.0 32bit" /application osloader　得到ID
   
   set id= 得到的ID
   
   bcdedit /store BCD /set %id% systemroot \windows
   bcdedit /store BCD /set %id% detecthal Yes
   bcdedit /store BCD /set %id% winpe Yes
   bcdedit /store BCD /set %id% osdevice ramdisk=[boot]\Boot\boot32.wim,{ramdiskoptions}
   bcdedit /store BCD /set %id% device ramdisk=[boot]\boot\boot32.wim,{ramdiskoptions}
   bcdedit /store BCD /create {bootmgr} /d "Windows Boot Manager"　
   bcdedit /store BCD /set {bootmgr} nointegritychecks yes
   bcdedit /store BCD /set {bootmgr} timeout 0
   bcdedit /store BCD /default %id%
   bcdedit /store BCD /displayorder %id%
   

5. 复制BCD文件到路由器的 /opt/pxe/boot 文件夹内

6. UEFI可以进行网络引导了
   7. 传输速度五六百K每秒你敢信

优化

• 通过HTTP获取WinPE的ISO文件
  *仅以传统BIOS，使用syslinux引导为例
  *使用系统自带的uhttpd
  1. 复制WinPE的ISO文件到路由器的 /opt/pxe/boot 内，并将其链接到 /www 下
  例：

  ln -s /opt/pxe/boot/WIN10PE.ISO /www/WIN10PE.ISO
  

  2. 更改syslinux的PXE引导配置文件 diff /opt/pxe/syslinux/bios/pxelinux.cfg/default
  例：

  ...
  LABEL WIN10PE
     KERNEL memdisk
     APPEND raw iso Iinitrd=http://192.168.1.1/WIN10PE.ISO
  ...
  

  3. 感受飞一般的加载速度 (实机 + 将ISO放在/tmp中可达40~50Mib/s (可能更快，我的ISO就180M))

• 调整BCD文件内影响PXE的隐藏参数
  1. 打开CMD cd 到 BCD 文件所在的目录下

  2. 输入以下命令

  bcdedit /store BCD /set {ramdiskoptions} ramdisktftpblocksize 40960
  bcdedit /store BCD /set {ramdiskoptions} ramdisktftpwindowsize 10
  

  3. 复制 BCD 文件到路由器的 /opt/pxe/boot 文件夹内