4. 主机环境准备：三大服务器的搭建与配置

好，咱们开始动手搭建主机环境。这部分我称之为「基础设施三件套」——TFTP、NFS、DHCP。少了任何一个，网络启动都跑不起来。我个人习惯先把这三个服务装好、配通，再回头调试U-Boot，这样能少走很多弯路。

核心思路：TFTP传内核和设备树，NFS挂载根文件系统，DHCP给开发板自动分配IP。三者配合，才能实现一键网络启动。

4.1 TFTP服务器搭建（tftp-hpa）

TFTP这玩意儿，说白了就是个简化版的FTP。它没有认证，没有目录列表，但胜在轻量、快速。U-Boot用它来下载内核镜像和设备树文件。

安装与配置

# 安装tftp-hpa服务器和客户端（用于测试）
sudo apt-get update
sudo apt-get install tftp-hpa tftpd-hpa -y

安装完成后，配置文件在 /etc/default/tftpd-hpa。我个人习惯把TFTP根目录设在 /srv/tftp，这样好记。

# 编辑配置文件
sudo vim /etc/default/tftpd-hpa

# 内容如下：
TFTP_USERNAME="tftp"
TFTP_DIRECTORY="/srv/tftp"
TFTP_ADDRESS="0.0.0.0:69"
TFTP_OPTIONS="--secure --create"

嗯，这里要注意 --secure 参数。它限制了TFTP只能访问根目录下的文件，不能往上翻。安全第一嘛。

# 创建根目录并设置权限
sudo mkdir -p /srv/tftp
sudo chmod 777 /srv/tftp

# 重启服务
sudo systemctl restart tftpd-hpa
sudo systemctl enable tftpd-hpa

验证小技巧：在TFTP根目录下放一个测试文件，然后用本地回环地址测试：

echo "Hello TFTP" | sudo tee /srv/tftp/test.txt
tftp localhost -c get test.txt
cat test.txt

如果能读到内容，说明服务正常。

我曾经踩过的坑：防火墙没关！Ubuntu默认的ufw会拦截UDP 69端口。如果你发现开发板一直timeout，先检查：sudo ufw status。我建议直接关掉防火墙做测试：sudo ufw disable。

4.2 NFS服务器搭建（nfs-kernel-server）

NFS的作用是让开发板通过网络挂载根文件系统。这样你修改了文件系统内容，开发板重启就能生效，不用反复烧写Flash。我在项目中经常这么干，调试效率翻倍。

安装与配置

# 安装NFS服务器
sudo apt-get install nfs-kernel-server -y

配置文件是 /etc/exports。这里要指定共享目录和访问权限。

# 编辑exports文件
sudo vim /etc/exports

# 添加以下内容（假设根文件系统在/srv/nfs/rootfs）
/srv/nfs/rootfs *(rw,sync,no_subtree_check,no_root_squash)

解释一下这几个参数：

rw：读写权限
sync：同步写入，数据更安全
no_subtree_check：禁用子树检查，提升性能
no_root_squash：允许客户端以root身份操作，这个很关键

为什么必须用no_root_squash？因为U-Boot启动后，内核会以root身份挂载NFS。如果不加这个参数，开发板上的root用户会被映射成nobody，导致各种权限问题。我刚开始学的时候就被这个坑过，折腾了一下午。

# 创建根文件系统目录（先随便放个文件测试）
sudo mkdir -p /srv/nfs/rootfs
echo "NFS Test" | sudo tee /srv/nfs/rootfs/test.txt

# 导出并重启服务
sudo exportfs -a
sudo systemctl restart nfs-kernel-server
sudo systemctl enable nfs-kernel-server

验证方法：在本地挂载测试。

sudo mount -t nfs localhost:/srv/nfs/rootfs /mnt
cat /mnt/test.txt
sudo umount /mnt

4.3 DHCP服务器搭建（isc-dhcp-server）

DHCP负责给开发板自动分配IP地址。你想想看，如果每次都要手动设置IP，那多麻烦。DHCP还能顺便告诉开发板TFTP服务器的地址和要下载的文件名，一举两得。

安装与配置

# 安装DHCP服务器
sudo apt-get install isc-dhcp-server -y

主配置文件是 /etc/dhcp/dhcpd.conf。这里要配置子网、地址池，以及TFTP相关的选项。

# 编辑配置文件
sudo vim /etc/dhcp/dhcpd.conf

# 内容如下：
subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 {
    range 192.168.1.100 192.168.1.200;
    option routers 192.168.1.1;
    option subnet-mask 255.255.255.0;
    option broadcast-address 192.168.1.255;
    
    # TFTP服务器地址（就是你的主机IP）
    next-server 192.168.1.10;
    
    # 要下载的文件名（U-Boot会用到）
    filename "u-boot.bin";
    
    # 默认租约时间
    default-lease-time 600;
    max-lease-time 7200;
}

关于网卡接口：你需要告诉DHCP服务器监听哪个网卡。编辑 /etc/default/isc-dhcp-server：

# 找到这一行，改成你的网卡名（比如eth0）
INTERFACESv4="eth0"

# 重启服务
sudo systemctl restart isc-dhcp-server
sudo systemctl enable isc-dhcp-server

我曾经遇到的典型问题：DHCP服务启动失败，提示 subnet mismatch。原因是我主机的IP地址不在配置的子网范围内。解决办法：先把主机IP改成静态的，比如 192.168.1.10/24，再重启DHCP服务。

4.4 整体验证流程

三个服务都搭好后，我建议做个快速联调。把开发板用网线连到主机，上电看串口输出。如果看到类似这样的信息，说明环境OK：

BOOTP broadcast 1
DHCP client bound to address 192.168.1.100
Using ethernet device
TFTP from server 192.168.1.10; our IP address is 192.168.1.100
Filename 'u-boot.bin'.
Load address: 0x82000000
Loading: #################################################################
         done
Bytes transferred = 512000 (7d000 hex)

嗯，看到这个输出，说明TFTP和DHCP已经通了。NFS的验证要等到内核启动后，挂载根文件系统时才能看到效果。

我的个人建议：别急着一次配完三个服务。先配TFTP，用U-Boot的 tftp 命令测试下载。通了再配DHCP，最后配NFS。分步验证，出问题好定位。

这张图把整个流程串起来了。开发板上电后，先通过DHCP拿到IP地址和TFTP服务器信息，然后从TFTP下载U-Boot或内核，最后通过NFS挂载根文件系统。三个服务各司其职，缺一不可。

快速检查清单：

✅ TFTP服务运行中？systemctl status tftpd-hpa
✅ NFS导出正确？showmount -e localhost
✅ DHCP监听正确网卡？journalctl -u isc-dhcp-server | tail
✅ 主机IP和DHCP配置在同一子网？
✅ 防火墙已关闭或放行了相关端口？

好了，主机环境准备就绪。这三个服务配好之后，你就可以开始玩U-Boot的网络启动了。记住，遇到问题别慌，先检查服务状态，再看网络连通性，最后看配置文件。大部分问题都出在这三个环节上。

📚 课程目录

4. 主机环境准备：三大服务器的搭建与配置

4.1 TFTP服务器搭建（tftp-hpa）

安装与配置

4.2 NFS服务器搭建（nfs-kernel-server）

安装与配置

4.3 DHCP服务器搭建（isc-dhcp-server）

安装与配置

4.4 整体验证流程