PXE対応ネットワークカードの用意

まずはPXE対応のNICを用意しましょう． PXE対応のNICとして，筆者としては「Intel PRO/100+マネージメント・アダプタ」（82559チップ使用，以下PRO/100+と略記）をお勧めします．これは，後述のRTL8139搭載のNICや，そのほか一般に安価に出回っているNICより割高ですが， PRO/100+に搭載のフラッシュROMには購入時点ですでにPXEのブートコードが書き込まれており，これによってハードウェアレベルの雑事に悩まされることなく，スムーズにネットワークブート環境を整えられます．

なお，NICによってはEP-ROMを挿すためのDIPのソケットが付いているものもありますが，それよりもフラッシュROMが載ったNICを用いる方が，オンボードでのブートコードの書き込みができて便利です．

また，Intel 8255x系のチップを使ったフラッシュROM搭載のNICで，最初から書き込まれているブートコードが古い場合， PXEのブートコード を入手し，その書き込みユーティリティを用いてブートコードを書き込めば， PXE対応のNICとして使えるようになります．

PXE対応NICの設定

ここではPRO/100+を使用するものとします． PRO/100+をPCに挿すと，マシンの起動時に

“Press Ctrl+S to enter the Setup Menu..”  

というメッセージが現われます．そこで[Ctrl]+[S]を押すと，ネットワークブートの設定画面になります．（ブートROMのバージョンによっては，設定画面が呼び出せないものもあります）

設定画面の中には，ブートROMのバージョンによって表示が多少違うと思いますが， “Try network first, then local drives” あるいは“Default Boot Network” というような選択肢があるはずですので，これを選んでおきます． PXEかRPLかの選択肢がある場合はもちろんPXEを選択します．これでマシンの起動時にDHCPのパケットが送出さるようになり，ネットワークブートが可能になります．なお，DHCPでサーバからの応答待ちになっている間に [Ctrl]+[C]を押してネットワークブートをキャンセルすることもでき，その場合はローカルディスクからのブートになります．

また，マザーボードのBIOSによって異なると思いますが， Award BIOS 6.0（Phoenix BIOS風の画面）の場合は，ブートROM付きのNICを挿したことにより， BIOS設定画面の「Boot」→「Other Boot Device」のメニューの中に， “INT18 Device (Network)”とは別に “Intel(R) Boot Agent Version 3.0.” のような項目が現われます．（下図）（ただし筆者環境ではこの画面でのブート設定に関係なく，ネットワークブートが行なえました）
なお，ブートROMイメージのバージョンによって，マザーボード側のBIOSのブートの設定よりも優先して NIC側の設定によってネットワークブートが可能になるタイプと，マザーボード側のBIOSのブート設定でネットワークブートを選択しないと NIC側のブートコードが有効にならないタイプがあります．これらについてはさまざまなケースが考えると思いますので，実際のハードウェア環境で確認して下さい．

BpBatchについて

PXE対応のNICがTFTPで読み込むブートローダには， 前述の通り BpBatchを使います． BpBatch は Linux や DOS などの OS をネットワークブートすることができます．なお，FreeBSD をディスクレスクライアントにする場合は，BpBatch ではなく，FreeBSD に付属の /boot/pxeboot を使います．

BpBatchは，

  http://www.bpbatch.org/  

より，bpb-exe.tar.gz または bpb-exe.zip として入手できます．同サイトには BpBatch の詳しいドキュメントもあるため，一通り目を通しておくとよいでしょう．

ところで，このBpBatchは，本来はディスクレスブートを目的としたものではありません． BpBatchでは，ネットワークブート時にサーバからディスクイメージをダウンロードし，それをクライアントマシンのローカルディスクに書き込んでOSを起動するという方式を主目的としています．

しかしながら，後述の CacheNever という BpBatch の環境変数を設定することにより，ローカルディスクを一切使用しないようにすることができ， BpBatch を使って完全ディスクレス環境を実現することができます．

PXE用dhcpd.confの設定

dhcpdがインストールできたら，PXE用のdhcpd.confを記述します． /etc/dhcpd.confの記述例を下のリストに示します．ここでは，クライアントのIPアドレスは， NICのMAC（イーサネットアドレス）を判断して固定的に割り当て， DHCPというよりBOOTP風の動作をさせています．

ここで，"PXEClient"や01:04:00:00:00:00という記述が重要で，これはNIC上のPXEのブートプログラムに対して，適切なPXE対応のDHCPサーバであると認識させるために必要です． (ただし，PXEのブートコードによっては，この記述がなくてもブートできる場合があります)

option-135 "-i"はBpBatchに対するオプションで，これによりBpBatchが対話モードで動作します． BpBatchの設定が完了したら， "-i"の代わりにBpBatchのコマンドが記述されたスクリプトのファイル名を指定して，自動的にネットワークブートを行なうこともできます． (その場合は、スクリプトのファイル名の拡張子を .bpb とし、.bpb を覗いたファイル名を option-135 で指定します)

option root-pathのところには，ブートするディスクレスクライアント用のNFS rootの位置を記述します．

●リスト /etc/dhcpd.confの記述例（BpBatchの場合）

server-identifier server; ← DHCPに応答するインターフェイスに付けられたホスト名 server-name "server"; ← クライアントに通知されるサーバ名 " "で囲む option domain-name "localdomain"; ← DNSドメイン名 " "で囲む option domain-name-servers server; ← DNSサーバのIPアドレスに対応するホスト名 option routers server; ← ルータのIPアドレスに対応するホスト名 subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 { ← subnetの定義が一応必要 } host client { ← クライアントのホスト名 hardware ethernet 00:d0:b7:XX:XX:XX; ← クライアントのNICのMACアドレス fixed-address client; ← クライアントのIPアドレスに対応するホスト名 option dhcp-class-identifier "PXEClient"; ← PXEのため必要 option vendor-encapsulated-options 01:04:00:00:00:00; ← PXEのため必要 filename "bpbatch"; ← ブートファイルのファイル名 " "で囲む option option-135 "-i"; ← bpbatchに与えるオプション " "で囲む option root-path "/diskless/linux"; ← NFS rootを指定 " "で囲む（あとで使用） }

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●リスト /etc/dhcpd.confの記述例（FreeBSDのpxebootの場合）

server-identifier server; ← DHCPに応答するインターフェイスに付けられたホスト名 server-name "server"; ← クライアントに通知されるサーバ名 " "で囲む option domain-name "localdomain"; ← DNSドメイン名 " "で囲む option domain-name-servers server; ← DNSサーバのIPアドレスに対応するホスト名 option routers server; ← ルータのIPアドレスに対応するホスト名 subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 { ← subnetの定義が一応必要 } host freebsd { ← クライアントのホスト名 hardware ethernet 00:d0:b7:XX:XX:XX; ← クライアントのNICのMACアドレス fixed-address freebsd; ← クライアントのIPアドレスに対応するホスト名 option dhcp-class-identifier "PXEClient"; ← PXEのため必要 option vendor-encapsulated-options 01:04:00:00:00:00; ← PXEのため必要 filename "pxeboot"; ← ブートファイルのファイル名 " "で囲む option root-path "/diskless/freebsd"; ← NFS rootを指定 " "で囲む }

なお，初めてdhcpdを起動する際には，あらかじめサイズゼロのdhcpd.leasesファイルを touchコマンドなどで作成しておく必要があります． dhcpd.leasesの場所はOSやdhcpのバージョンによって異なりますが，とりあえずdhcpdを起動してみればその場所がエラーメッセージで表示されるため，それにしたがえばよいでしょう．

あとdhcpdは，dhcpd.confファイルの更新後， “kill -HUP”でシグナルを送っても再読み込みさせることはできず，いったんdhcpdをkillしてから起動しなおす必要があります．そこで，dhcpd.confの設定およびディスクレスでのブートテストを行なう際には， “dhcpd -d”とデバッグオプションを付けて起動し，デバッグメッセージを表示させるとともに dhcpdをフォアグラウンドで実行させた方がやりやすいでしょう．

TFTPサーバの設定

TFTPで転送されるブートローダとして必要なファイルは， BpBatchの場合はbpb-exeのアーカイブに含まれる，

bpbatch.P, bpbatch.ovl, bpbatch.hlp

の3つです．
ただし，この中のbpbatch.Pについては，うしろの「.P」を取り除いたbpbatchというファイル名にリネームしておく必要があります． （これは，TFTPサーバとして通常のtftpdを使用するための一種のハックで，.P を付けたままの場合はバッファサイズを大きくした特殊な TFTPサーバが使われるようになります）

一方，FreeBSD で pxeboot を使う場合は，FreeBSDがインストールされたマシンの /boot 以下に存在する pxeboot というファイルを使います．

これらのファイルはブートサーバ上の /tftpboot ディレクトリ以下に配置し， nobody権限でも読めるパーミッションにしておきます．

TFTPサーバの tftpd は inetd モードで起動されますが， /etc/inetd.conf の中の tftp の記述は，デフォルトでは '#' でコメントアウトされているはずです．そこで，このコメントアウトを解除してから inetd に HUPシグナルを送って設定を反映します．

TFTPサーバの設定ができたら， TFTPクライアントの，tftp コマンドを使用して，同じサーバマシン上で試しに bpbatch や pxeboot ファイルを取得してみて，TFTPサーバの動作を確認するとよいでしょう．

以上の設定・確認をFreeBSD上で行なった場合の実行例を，下に示します．

●TFTPの設定と確認（pxeboot を使う場合）

$ su Password: # umask 22 # mkdir /tftpboot # cp -p /boot/pxeboot /tftpboot ← pxebootを配置 # chmod 444 /tftpboot/pxeboot ← nobody権限でも読めるように # vi /etc/inetd.conf ← tftpのコメントアウトを外す（下参照） # kill -HUP `cat /var/run/inetd.pid` ← inetdに設定を反映させる # exit $ cd /tmp $ tftp ← TFTPクライアントコマンドを起動 tftp> connect localhost tftp> get pxeboot ← 試しにpxebootファイルを取得 Received 166473 bytes in 0.1 seconds tftp> quit $ cmp pxeboot /tftpboot/pxeboot ← ファイル比較して一致することを確認

●/etc/inetd.conf の中のtftpの記述（FreeBSDでの例）

tftp dgram udp wait nobody /usr/libexec/tftpd tftpd /tftpboot

BpBatch/pxebootの起動テスト

サーバ側のDHCPと TFTPの設定が終ったら，ここでクライアントマシンの電源を入れ，BpBatchを動作させてみましょう．下図のようなBpBatchのプロンプトが出る状態になればOKです．

●BpBatchが対話モードで起動したところ

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FreeBSD の pxeboot についても同様に起動テストを行なうことができます．ただし，ここではまだNFSサーバの設定を行なっていないため， pxebootはNFS rootをマウントしようとして失敗する状態になるはずです．この時点ではこれでOKです．