この記事では、Linux環境においてPXE（Preboot Execution Environment）ブートの設定と確認方法について解説します。PXEブートは、ネットワーク経由でOSをインストールまたは実行するための手法です。具体的なコード例とその解説、応用例を含めて詳しくご紹介します。
はじめに
PXE（Preboot Execution Environment）ブートとは、ネットワーク経由でコンピュータを起動するための環境のことを指します。通常、コンピュータはローカルのストレージ（HDD, SSDなど）から起動しますが、PXEブートを用いると、ネットワーク上のサーバーからOSイメージをダウンロードして起動することが可能です。
PXEブートの基本概念
PXEブートを成功させるには、DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバーとTFTP（Trivial File Transfer Protocol）サーバーが必要です。この2つのサーバーは、通常は同じマシン上に設置されることが多いです。
DHCPサーバー
DHCPサーバーは、クライアントマシンにIPアドレスを動的に割り当てる役割を果たします。
TFTPサーバー
TFTPサーバーは、クライアントマシンにブートイメージや設定ファイルを送信する役割を果たします。
PXEブートの設定方法
必要なパッケージのインストール
PXEブートの設定を始める前に、必要なパッケージをインストールしましょう。
sudo apt update
sudo apt install isc-dhcp-server tftpd-hpaこれで、DHCPサーバーとTFTPサーバーがインストールされます。
DHCPサーバーの設定
次に、DHCPサーバーの設定を行います。
# /etc/dhcp/dhcpd.confに設定を追記
subnet 192.168.0.0 netmask 255.255.255.0 {
range 192.168.0.10 192.168.0.50;
filename "pxelinux.0";
}この設定では、IPアドレスの範囲と、TFTPサーバーで提供するブートファイル名を指定しています。
TFTPサーバーの設定
# /etc/default/tftpd-hpaに設定を追記
TFTP_DIRECTORY="/var/lib/tftpboot"この設定で、TFTPサーバーが提供するファイルの格納場所を設定します。
確認方法
PXEブートが正しく設定されているか確認するには以下の方法が有効です。
PXEブートのシミュレーション
PXEブートのシミュレーションツールを使うことで、設定が正しいか確認できます。
応用例
PXEブートの設定ができたら、以下のような応用例も考えられます。
応用例1：複数のOSイメージの選択
# pxelinux.cfg/defaultに設定を追記
LABEL linux1
MENU LABEL Ubuntu 20.04
KERNEL vmlinuz
APPEND initrd=initrd.imgこれにより、起動時にUbuntu 20.04を選択できるようになります。
応用例2：非対応のデバイスに対する例外設定
# /etc/dhcp/dhcpd.confに設定を追記
host special-client {
hardware ethernet 00:11:22:33:44:55;
fixed-address 192.168.0.60;
}応用例3：リモートでのOSインストール
# Kickstartファイルを用いた自動インストール
APPEND initrd=initrd.img ks=http://example.com/ks.cfg応用例4：ディスクレスクライアントの構築
ディスクがないマシンでも、PXEブートを用いることでOSを実行可能です。
応用例5：緊急時のデータ回復
緊急時にはPXEブートでLive CDイメージを起動し、データを回復することができます。
まとめ
この記事では、Linux環境でのPXEブートの設定と
確認方法について詳しく解説しました。PXEブートは非常に強力なツールであり、様々な応用例が考えられます。設定が正しくできたかどうかは、PXEブートのシミュレーションツールを使うことで確認できます。
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