Wake on LAN i wybór systemu multiboot

Dlaczego?

Ostatnio zauważyłem pewien problem z wykorzystaniem Wake On LAN. Włączanie systemu przez sieć przy użyciu telefonu komórkowego jest bardzo wygodne zwłaszcza jeśli mogę to zrobić będąc jeszcze przed domem 😉 Dyskretnie omijając temat tego czy to zdrowe (zarówno fizycznie jak i psychicznie) przejdę od razu do rzeczy.

Problem nie jest zbyt skomplikowany. Uruchamiając komputer przez Wake On LAN (dalej WOL) chciałbym jednocześnie określić, który system ma się uruchomić. Pierwsze pobieżne próby i internetowe poszukiwania gotowych rozwiązań pokazały mi, że nie da się tego zrobić. Bardziej wnikliwe spojrzenie na sprawę pozwoliło znaleźć na pewne rozwiązanie (niestety nie udało mi się ponownie znaleźć tego linka :(), które działało następująco:

  1. Uruchomienie domyślnego systemu
  2. Zmodyfikowanie w nim domyślnego systemu wybranego w GRUBie
  3. Zrestartowanie maszyny

Nie trzeba być biegłym w technice komputerowej żeby zrozumieć, że takie rozwiązanie jest mało satysfakcjonujące. Chociażby dlatego, że uruchomienie maszyny trwa o wiele dłużej niż normalnie. Innym problemem jest też dostęp do konfiguracji GRUB. Zazwyczaj jest on na partycji EXT2, a w Windows (zwłaszcza nowszych) niełatwo znaleźć oprogramowanie pozwalające modyfikować takie partycje.

Pomyślałem więc:

Obrazek

i zacząłem zgłębiać temat. Początkowo naiwnie wierzyłem, że skoro GRUBv2 jest taki świetny i tak wiele potrafi to zapewne da się z niego jakoś pogadać z siecią lub coś w tym stylu. Byłoby to rozwiązanie najprostsze. Niestety po przejrzeniu znakomitej większości jego dokumentacji stwierdziłem, że jednak takiej możliwości nie ma.

Ostatecznie zwróciłem swój wzrok na PXE. Nie ukrywam, że byłem już nieco zrezygnowany ponieważ pomyślałem, że skoro nie znalazłem wzmianki o takim jego wykorzystaniu do tej pory to zapewne i z tego niewiele wyjdzie.

Ku mojemu zaskoczeniu PXELINUX wchodzący w skład projektu Syslinux podołał temu zadaniu. Należy jednak wspomnieć, że do korzystania z PXE potrzebne są działające i odpowiednio skonfigurowane serwery DHCP oraz TFTP. Te do działania potrzebują pewnego sprzętu. DHCP co prawda każdy ma w domu działające na jego routerze, ale rzadko daje się je konfigurować w odpowiednim stopniu. Co do TFTP to jest ono chyba praktycznie niespotykane w domowych routerach.

Na moje szczęście sam posiadam router z wgranym oprogramowaniem DD-WRT. Jest to router oparty na Linuksie więc możemy się na niego zalogować poprzez SSH i konfigurować wszystkie usługi wedle uznania. Można także uruchomić na nim serwer TFTP, ale ja nie skorzystałem z tej opcji ze względu na to, że mój biedny router posiada jedynie 16MB pamięci RAM. Nie chciałem go obciążać dodatkowymi usługami więc do tego celu wykorzystałem zakupione całkiem niedawno Raspberry Pi. Po moim przydługim wstępie proponuję przyjrzeć się następnej sekcji by zobaczyć „jak to jest zrboione”.

Konfiguracja

Wykorzystany sprzęt:

  • Komputer docelowy
  • Raspberry Pi
  • Router z oprogramowaniem DD-WRT

Zacząć należy od poprawnej konfiguracji serwera DHCP. Najpierw ustawiłem serwer w taki sposób aby Raspberry Pi zawsze otrzymywało adres IP 192.168.0.98. W DD-WRT można to zrobić łatwo poprzez stronę konfiguracyjną routera. Następną rzeczą było dodanie do konfiguracji opcji potrzebnych do uruchomienia PXE. Na DD-WRT działa uproszczony serwer udhcpd, który posiada niestety zupełnie inną składnię pliku ustawień niż znany i lubiany dhcpd. Tak czy inaczej wszystko sprowadza się do podania pewnych wartości poprzedzonych odpowiednimi słowami kluczowymi. W tym przypadku znów można było użyć strony konfiguracyjnej DD-WRT aby wpisać następujące wartości:

boot_file pxelinux.0
siaddr 192.168.0.98
sname rpi

Ostatecznie strona z konfiguracją wygląda tak:

Obrazek

Kolejną rzeczą jest odpowiednie ustawienie serwera TFTP. W tym celu zalogowałem się na Raspberry Pi i wykonałem polecenia:

root@raspberrypi# apt-get install tftpd xinetd rcconf
root@raspberrypi# rcconf

W ten sposób zainstalowałem serwer tftpd, superserwer (jak go nazywają) xinet.d, oraz narzędzie do konfiguracji autostartu usług. Drugie polecenie wyświetli nam listę wszystkich usług, które startują razem z systemem. Jeśli przy xinet.d nie ma gwiazdki to należy spacją sprawić aby była i zapisać zmiany.

Następnie należy skonfigurować xinet.d tak aby obsługiwał tftpd. W tym celu należy utworzyć plik: /etc/xinet.d/tftpd i wpisać do niego treść:

service ftp {
disable = no
socket_type = stream
protocol = tcp
wait = yes
user = nobody
server = /usr/sbin/in.ftpd
server_args = /tftpboot
port = 69
}

Ostatecznie pozostaje już tylko zrestartować superserwer i utworzyć katalog główny dla tftpd:

root@raspberrypi# service xinet.d restart
root@raspberrypi# mkdir /tftpboot
root@raspberrypi# chown pi:users /tftpboot

Po przygotowaniu serwerów przyszedł czas na dodanie infrastruktury PXE. Na początek należy pobrać najnowszą paczkę z Syslinux. Można to zrobić pod tym adresem, ale dla mnie o wiele wygodniej było po prostu zainstalować paczkę syslinux w moim Archu:

morti@radon$ sudo pacman -S syslinux

Jestem pewien, że dla Ubuntu i wszystkich pozostałych dystrybucji również taka paczka będzie. Polecenie zaowocowało utworzeniem katalogu /usr/lib/syslinux wraz z interesującą zawartością, choć mnie interesowały tylko niektóre pliki które skopiowałem na Raspberry Pi do katalogu /tftpboot:

morti@radon$ cd /usr/lib/syslinux
morti@radon$ scp pxelinux.0 vesamenu.c32 chain.c32 pi@rpi:/tftpboot/

Pierwszy ze skopiowanych plików (pxelinux.0) jest wymagany, żeby PXE w ogóle wystartowało. Kolejne dwa to obiekty com (przynajmniej tak się do nich odnoszą na wiki syslinuxa). Pierwszy z nich pozwoli nam oglądać piękne graficzne menu (zupełnie jak przy GRUBie), a drugi – załadować Windowsa (o czym za chwilkę).

Pójdźmy teraz z powrotem na Raspberry Pi i utwórzmy podstawowy plik konfiguracyjny. (Dla ułatwienia pracy do testów serwera PXE wykorzystuję maszynę wirtualną o adresie MAC: 08:00:27:6E:6B:99):

pi@raspberrypi$ mkdir /tftpboot/pxelinux.cfg
pi@raspberrypi$ cd /tftpboot/pxelinux.cfg
pi@raspberrypi$ touch 01-08-00-27-6e-6b-99
pi@raspberrypi$ touch default.virtual
pi@raspberrypi$ touch graphics.conf

Powyżej utworzyłem katalog, a w nim trzy pliki. Pierwszy z nich to plik konfiguracyjny dla mojej wirtualnej maszyny. Jak widać nazwa to po prostu adres MAC poprzedzony 01 na początku. Istotnym okazał się fakt, że cyfry szesnastkowe muszą być literkami małymi.  Drugi plik będzie modyfikowany przez zewnętrzne skrypty i będzie zawierał wpis dotyczący tego, który z systemów zostanie wybrany domyślnie. Ostatni z plików to już tylko konfiguracja wyglądu, którą włączymy sobie do pliku głównego.

Zaczynając ponownie od początku zdefiniujmy zawartość pliku o dziwnej nazwie:

PROMPT 0
UI vesamenu.c32
TIMEOUT 100

MENU TITLE Moje cudowne menu!
MENU AUTOBOOT System wystartuje za # sekund…

MENU INCLUDE  pxelinux.cfg/graphics.conf
MENU INCLUDE pxelinux.cfg/default.virtual

label localhdd
menu label ^Pierwszy dysk twardy
kernel chain.c32
append hd0

label windows
menu label ^Windows 7
kernel chain.c32
append hd0 2

Na początku ustawiamy aby system nie pytał użytkownika, który system uruchomić. Opcja PROMPT sprawiła mi trochę problemów. Przecież chciałem mieć ewentualnie wybór manualny. Później okazało się, że działa nieco inaczej niż zakładałem. Na początku użytkownik nie jest pytany i uruchamiany jest zdefiniowany niżej moduł vesamenu.c32, który wyświetla menu graficzne, w którym z kolei można już bez problemu wybrać żądany system. Dalej ustawiany jest timeout na 10 sekund (tak to jest wartość 100). Oczywiście określa to ilość czasu jaką użytkownik ma na ewentualną reakcję. Dalej zdefiniowane są mało istotne w tym wypadku tytuł menu oraz tekst informujący za ile sekund zostanie wybrana opcja domyślna, a po nich załączane są pliki z konfiguracją wyglądu ekranu bootloadera oraz domyślnie wybraną opcją do uruchomienia.

Prawdziwie interesujące rzeczy znajdują się niżej. Zdefiniowane są tutaj dwa wpisy. Pierwszy uruchamia bootloader z pierwszego dysku twardego, który w moim przypadku wywołuje GRUBa domyślnie ustawionego na start Arch Linuksa. Drugi wpis uruchamia system Windows bezpośrednio z drugiej partycji pierwszego dysku twardego. Oba wpisy zrealizowane są w podobny sposób i korzystają z modułu chain.c32, który pozwala po prostu przekazać sterowanie dalej.

W tej chwili wystarczy do pliku /tftpboot/pxelinux.cfg/default.virtual wpisać zawartość default localhdd lub default windows i oczywiście ustawić w maszynie wirtualnej aby uruchamiała się przy użyciu PXE. Naszym oczom powinno ukazać się menu zezwalające na wybór jednej z dwóch opcji z jedną z nich oznaczoną jako domyślną. Ostatecznie, żeby nie biły nas po oczach domyślne, bardzo niefortunnie dobrane kolory, pxelinuxa możemy wypełnić treścią plik /tftpboot/pxelinux.cfg/graphics.conf:

MENU COLOR tabmsg 37;40      #80ffffff #00000000
MENU COLOR hotsel 30;47      #40000000 #20ffffff
MENU COLOR sel 30;47      #40000000 #20ffffff
MENU COLOR scrollbar 30;47      #40000000 #20ffffff
MENU BACKGROUND blue.png
MENU MASTER PASSWD yourpassword
MENU WIDTH 80
MENU MARGIN 22
MENU PASSWORDMARGIN 26
MENU ROWS 6
MENU TABMSGROW 15
MENU CMDLINEROW 15
MENU ENDROW 24
MENU PASSWORDROW 12
MENU TIMEOUTROW 13
MENU VSHIFT 6
MENU PASSPROMPT Podaj haslo:
NOESCAPE 1
ALLOWOPTIONS 0

Powyższa konfiguracja zakłada istnienie pliku /tftpboot/blue.png o wymiarach 640×480 pikseli.

Jedyne co pozostało to utworzyć analogiczną konfigurację dostosowaną do każdego komputera wymagającego takich zabiegów i przestawienie ich w tryb bootowania przez PXE. Zapewne pomocnym byłoby utworzenie dodatkowo skryptów, które zmieniają plik /tftpboot/pxelinux.cfg/default.virtual (lub podobny – dla każdej maszyny inny) oraz wysyłają magiczny pakiet WOL do sieci lokalnej.

W taki sposób utworzyłem sobie konfigurację, która pozwala uruchomić jeden z zainstalowanych lokalnie systemów operacyjnych. Zaletą takiego rozwiązania jest to, że w przypadku gdy zepsuję sobie na przykład bootloader to wystarczy, że przez PXE uruchomię np. Tiny Core Linux i będę mógł bez problemów wszystko naprawić. Nigdy więcej poszukiwań LiveCD 😉 Choć zapewne lepiej nic nie psuć…

Dalsze plany

Nie trzeba być specjalnie bystrym, żeby zobaczyć, że takie rozwiązanie jest dalekie od ideału. Musiałbym się zalogować na Raspberry Pi za każdym razem kiedy chcę uruchomić odpowiedni system operacyjny. Nie jest to zbyt wielkie ułatwienie w stosunku do tego co było wcześniej 🙂 Z tego powodu planuję rozszerzyć funkcjonalność tego zestawu o dwie rzeczy.

Pierwszą z nich będą dwa fizyczne przyciski podpięte pod Raspberry Pi. Oba będą włączać mój komputer stacjonarny, ale każdy z nich będzie ustawiał inny system operacyjny do uruchomienia. To już będzie duży zysk dla mnie ze względu na to, że przycisk włączania komputera mam głęboko pod biurkiem, a oczekiwanie na pojawienie się GRUBa w celu wyboru systemu po prostu mnie nie cieszy 😉 Nie raz już zdarzyło się, że restartowałem system dlatego, że uruchomił się nie ten, który chciałem. (Oczywiście po tym znów odchodziłem od komputera i ponownie włączał się ten, którego nie chciałem ;))

Druga funkcjonalność będzie o wiele zabawniejsza ponieważ mam zamiar utworzyć Jabberowego bota, któremu będę mógł przez komunikator internetowy z innego komputera lub z telefonu wywołać procedurę uruchamiania odpowiedniego systemu.

Myślę, że takie ustawienie będzie dość wygodne w użytkowaniu. Jeśli kogoś to nie przekonuje i nie widzi potrzeby takiego cudowania, by po prostu uruchomić system operacyjny to… trudno 😉 Różni ludzie mają różne potrzeby 🙂

Jak już uda mi się stworzyć opisane powyżej rozszerzenia to zapewne zaprezentuję je w jakimś kolejnym wpisie, ale nie spodziewałbym się tego zbyt szybko ^^.

Reklamy