CN101699401A - 刀片服务器及其操作系统的安装方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种刀片服务器及其操作系统的安装方法及系统，该方法包括：将刀片服务器设置为PXE网卡启动；重启刀片服务器，PXE网卡获取并加载PXE控制内核；PXE控制内核加载操作系统启动内核以安装刀片服务器的操作系统，通过本发明，能够高效、远程批量地安装刀片服务器操作系统。

Description

刀片服务器及其操作系统的安装方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种刀片服务器及其操作系统的安装方法及系统。

背景技术

随着网络应用的高速发展，网络上的绝大部分产品，都承担着庞大的用户负荷。为了提高运算效率，改善用户体验，网络产品往往是分布部署在多台服务器上以均衡负载，服务器的数量可能是上百台甚至更多。在工程建设阶段，操作人员仅为这些服务器安装操作系统，就会消耗大量的精力和时间，人工通过光驱和光盘介质手工依次安装每个设备，效率非常低下，并且也容易受到光驱和介质质量等客观因素而影响整个安装过程。

为了提高安装系统效率，降低商业成本，实际生产中，技术人员也会采用网络安装的模式，然而目前所有的网络安装模式，都需要人工干预，例如需要在安装阶段将设备服务器设置成网卡启动优先，安装过程中人工交互输入安装参数(如主机名，密码，时区等)，安装结束后在即时将计算机基本输入/输出系统(Basic Input/OutputSystem，简称为BOIS)启动顺序设置成本地磁盘优先等。

针对相关技术中刀片服务器安装操作系统需要人工干预以及安装效率比较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中刀片服务器安装操作系统需要人工干预以及安装效率比较低的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种刀片服务器及其操作系统的安装方法及系统，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种刀片服务器操作系统的安装方法。

根据本发明的刀片服务器操作系统的安装方法包括：将刀片服务器设置为预启动执行环境PXE网卡启动；重启刀片服务器，PXE网卡获取并加载PXE控制内核；PXE控制内核加载操作系统启动内核以安装刀片服务器的操作系统。

优选地，将刀片服务器设置为PXE网卡启动包括：在刀片服务器插上机框时，通过现场操作将刀片服务器设置为PXE网卡启动；或者，由远程部署服务器向刀片服务器所在机框的机框管理模块CMM单板发送操作命令以将CMM单板指定槽位下的刀片服务器设置为PXE网卡启动。

优选地，PXE网卡获取并加载PXE控制内核包括：PXE网卡通过扫描动态主机配置协议DHCP服务器获取PXE控制内核在简单文件传输协议TFTP服务器的地址；PXE网卡根据地址通过扫描TFTP服务器获取PXE控制内核并加载PXE控制内核。

优选地，在PXE控制内核加载操作系统启动内核以安装刀片服务器的操作系统之前，该方法还包括：PXE控制内核向远程部署服务器发送安装请求；远程部署服务器向PXE控制内核发送安装指令，其中，安装指令中包括安装参数。

优选地，远程部署服务器通过传输控制协议TCP消息向PXE控制内核发送安装指令。

优选地，PXE控制内核加载操作系统启动内核以安装刀片服务器的操作系统包括：PXE控制内核加载操作系统启动内核；操作系统启动内核获取安装文件以安装刀片服务器的操作系统。

优选地，在PXE控制内核加载操作系统启动内核以安装刀片服务器的操作系统的同时，该方法还包括：远程部署服务器对刀片服务器的操作系统的安装进程进行监控。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种刀片服务器操作系统的安装系统。

根据本发明的刀片服务器操作系统的安装系统包括：简单文件传输协议TFTP服务器，用于提供预启动执行环境PXE控制内核；动态主机配置协议DHCP服务器，用于提供网络地址，网络地址用于获取PXE控制内核的地址；网络文件系统NFS服务器，用于提供操作系统安装文件；刀片服务器，分别与TFTP服务器、DHCP服务器和NFS服务器连接，采用PXE网卡启动，通过PXE网卡根据PXE控制内核的地址获取PXE控制内核，以加载操作系统启动内核安装操作系统安装文件。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种刀片服务器。

根据本发明的刀片服务器为预启动执行环境PXE网卡启动，刀片服务器包括：获取模块，用于获取PXE控制内核；加载模块，用于加载PXE控制内核；安装模块，用于通过PXE控制内核加载操作系统启动内核以安装操作系统。

优选地，上述获取模块包括：第一扫描模块，用于扫描动态主机配置协议DHCP服务器获取PXE控制内核的地址；第二扫描模块，用于根据PXE控制内核的地址扫描TFTP服务器获取PXE控制内核。

通过本发明，采用将刀片服务器设置为PXE网卡启动；重启刀片服务器，PXE网卡获取并加载PXE控制内核；PXE控制内核加载操作系统启动内核以安装刀片服务器的操作系统，解决了相关技术中刀片服务器安装操作系统需要人工干预以及安装效率比较低的问题，进而达到了可以高效、远程批量地安装刀片服务器操作系统的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的刀片服务器操作系统的安装系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的刀片服务器操作系统的安装方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的优选的远程部署刀片操作系统时各操作之间交互的时序图；

图4是根据本发明实施例的优选的刀片服务器的示意图。

具体实施方式

功能概述

考虑到相关技术中刀片服务器安装操作系统需要人工干预以及安装效率比较低，本发明实施例提供了一种刀片服务器及其操作系统的安装方法及系统。该方法包括：将刀片服务器设置为预启动执行环境(Preboot Excution Environment，简称为PXE)网卡启动；重启刀片服务器，PXE网卡获取并加载PXE控制内核；PXE控制内核加载操作系统启动内核以安装刀片服务器的操作系统。

根据本发明实施例的一键式可定制远程批量安装服务器操作系统在服务器安装操作系统阶段，不再需要每个服务器上进行人工干预，只先在一台设备上做好安装部署的准备工作，然后一键式下达安装指令，使所有计划中的服务器同时安装操作系统，整个安装过程可大大节省时间和成本，提高效率。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是根据本发明实施例的刀片服务器操作系统的安装系统的示意图。

如图1所示，该系统主要包括动态主机配置协议(Dynamic HostConfigure Protocol，简称为DHCP)服务器，简单文件传输协议(Trivial File Transfer Protocol，简称为TFTP)服务器，网络文件系统(Network File System，简称为NFS)服务器，远程部署服务器。各个服务器可以部署在不同的主机上，也可以部署在一台主机上。DHCP服务器主要负责给PXE启动程序分配IP和告知TFTP地址，并且为后续的操作系统的启动内核分配IP；TFTP服务器负责向PXE传输控制内核；NFS服务器负责分发操作系统安装文件和系统配置文件；远程部署服务器主要负责对各个刀片的管理，这种管理包括刀片的机架机框号，机框管理模块(Chassis Management Module，简称为CMM)单板地址，向CMM单板和控制内核发送控制指令，检测分析NFS日志计算刀片系统安装进度。

根据本发明实施例的刀片服务器操作系统的安装系统包括：DHCP服务器、TFTP服务器、NFS服务器和刀片服务器。

具体地，DHCP服务器用于提供PXE控制内核的地址；TFTP服务器用于提供PXE控制内核；NFS服务器用于提供操作系统安装文件；刀片服务器采用PXE网卡启动，通过PXE网卡根据PXE控制内核的地址获取PXE控制内核，以加载操作系统启动内核安装操作系统安装文件。

操作员可以使用便携电脑接入机房网络，通过浏览器访问远程部署服务器的管理界面，实现对机房内现有的刀片进行维护安装。

方法实施例

根据本发明的实施例，提供了一种刀片服务器操作系统的安装方法。

图2是根据本发明实施例的刀片服务器操作系统的安装方法的流程图。

如图2所示，该方法包括如下的步骤S202至步骤S206：

步骤S202，将刀片服务器设置为PXE网卡启动；

步骤S204，重启刀片服务器，PXE网卡获取并加载PXE控制内核；

步骤S206，PXE控制内核加载操作系统启动内核以安装刀片服务器的操作系统。

下面将结合实例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。

根据本发明实施例的刀片服务器操作系统的安装方法可以包括以下步骤：

步骤一：刀片设置为PXE网卡启动，重启刀片。

步骤二：刀片重启后，PXE网卡启动时在网络内扫描DHCP和TFTP服务，分别获取网络(Internet Protocol，简称为IP)地址和PXE控制内核。加载PXE控制内核。加载完控制内核后，控制内核向远程部署服务器发送安装请求。

步骤三：向刀片加载的PXE控制内核发送安装指令。安装指令以传输控制协议(Transfer Control Protocol，简称为TCP)消息形式传输，指令中包含了系统安装镜像的NFS地址以及必要的系统安装的参数。

步骤四：PXE控制内核根据系统安装参数中定义，加载操作系统启动内核(如SUSE系统的启动内核)，操作系统启动内核开始通过NFS服务获取安装文件，安装系统。

步骤五：检测NFS服务的访问日志，计算各个刀片的系统安装进度。

优选地，在步骤一中设置刀片为网卡启动，可以通过以下两种途径：

方法一，刀片插上机框时候，上电，现场操作将BOIS中的启动顺序设置为PXE网卡优先，重启刀片。

方法二，由远程部署服务器向刀片所在机框的CMM单板发送操作命令，将指定槽位下的刀片设置为PXE网卡启动优先，重启刀片。

优选地，在步骤二中：

PXE启动时，会在网络内搜索DHCP服务，DHCP服务在给刀片分配IP地址的同时，告知PXE控制内核的地址，通常该内核文件放在DHCP服务所在主机的TFTP服务中。

PXE控制内核加载后，会向远程部署服务器发送安装请求。

优选地，在步骤三中：

由远程部署服务器将PXE控制内核发送安装指令，同时向CMM单板发送控制指令，将刀片的启动设置为本地磁盘优先。PXE控制内核收到安装指令，从指令中分析获得待安装系统的NFS地址，NFS服务下操作系统安装文件的路径，NFS服务下安装配置参数的路径。

优选地，从步骤四开始，刀片开始通过NFS服务，加载操作系统启动内核，操作系统启动内核根据NFS网络方式，无需人工值守，安装操作系统。

安装过程中，远程部署服务器可以通过对NFS服务的日子进行监控，分析，计算获得每个刀片的系统安装进度。

图3是根据本发明实施例的优选的远程部署刀片操作系统时各操作之间交互的时序图。

如图3所示，根据本发明实施例的刀片服务器操作系统的安装方法可以包括以下步骤：

步骤S1，操作员通过远程部署服务器选择刀片(可同时选择多个刀片)，远程部署服务器向选中的刀片所在机框的CMM单板下发安装指令。

步骤S2，CMM单板接受到安装指令后，将刀片的BOIS启动顺序置为PXE网卡优先，重启刀片。

步骤S3，刀片重启后，PXE搜索DHCP服务器，获取IP地址和控制内核的地址。

步骤S4，DHCP为刀片分配IP，返回IP。

步骤S5，刀片获取IP地址和控制内核的地址后，在根据控制内核的地址通过TFTP服务获取控制内核。

优选地，刀片服务器在获取IP地址之后，通过IP地址用于获取控制内核的地址，该控制内核的地址即是控制内核在TFTP服务器的地址，刀片需要IP地址才能访问TFTP服务器。

步骤S6，TFTP返回控制内核文件。

步骤S7，刀片加载控制内核。

步骤S8，控制内核向远程部署服务器发送准备就绪消息，等待远程部署服务器统一下达安装指令。

步骤S9，远程部署服务器向准备就绪的刀片发送安装指令，同时向刀片所在机框的CMM单板发送指令，将刀片的BOIS启动顺序再设置为本地磁盘优先。

步骤S10，运程部署服务器启动监控进程，定时检查分析NFS服务器的访问日志，计算各个刀片的实时安装进度。

步骤S11，控制内核接受到安装指令后，向NFS服务器请求操作系统安装的启动内核。

步骤S12，NFS返回操作系统启动内核文件。

步骤S13，刀片加载操作系统启动内核。

步骤S14，启动内核开始安装操作系统，安装文件从NFS服务器中获取。

步骤S15，NFS在给启动内核提供安装文件的同时，记录日志。

步骤S16，刀片操作系统安装完成，向NFS服务器请求操作系统配置文件。

步骤S17，NFS服务器返回配置文件。

步骤S18，操作系统加载配置文件，重启系统。整个安装过程结束。

本发明在整个刀片系统安装过程中，操作人员不需要到机房干预和人工交互，通过浏览器访问远程部署的控制管理界面就可以对机房内已有的刀片进行系统部署。整个过程的安装也是可控制的，刀片加载控制内核后，再次等待操作员通过远程部署服务器下达安装指令，这样可以避免新插入机框中的刀片，人工将BOIS设置为PXE启动，其安装过程不受控制。

本发明适用于机房中存在多个或大量的刀片服务器，机房操作人员对机房刀片系统的维护。同时可以在本发明基础上，可以扩展不仅仅是不是操作系统，也可以部署业务应用软件。这样就可以做到对机房设备的快速恢复和加载(例如某刀片损坏，置换刀片后，通过自动部署操作系统和业务软件加载，可迅速恢复业务)。

根据本发明实施例，还提供了一种刀片服务器。

图4是根据本发明实施例的优选的刀片服务器的示意图。

如图4所示，该刀片服务器，刀片服务器为PXE网卡启动，该刀片服务器包括：获取模块401、加载模块403和安装模块405。优选地，获取模块401还包括第一扫描模块407和第二扫描模块409。

具体地，获取模块401用于获取PXE控制内核；加载模块403用于加载PXE控制内核；安装模块405用于通过PXE控制内核加载操作系统启动内核以安装操作系统。

优选地，获取模块包括：第一扫描模块407用于扫描DHCP服务器获取PXE控制内核的地址；第二扫描模块409用于根据PXE控制内核的地址扫描TFTP服务器获取PXE控制内核。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

与现有技术相比，本发明在整个安装过程中，不需要人工对每个刀片进行干预，或人工交互。操作人员只需要在远程部署服务上选择需要重新安装系统的刀片，然后对刀片设置安装的系统类型(例如SUSE，REDHAT，WINDOWS等)，安装参数(例如IP地址，主机名称，主机密码等)。对刀片设置成功后，选择下发安装，然后就可以在远程查看到所有刀片的安装进度(设置的操作系统类型和安装参数也可以保存在服务器中以后再次复用)。

总之，本发明不再需要每个服务器上进行人工干预，只先在一台设备上做好安装部署的准备工作，然后一键式下达安装指令，使所有计划中的服务器同时安装操作系统，整个安装过程可大大节省时间和成本，提高效率。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种刀片服务器操作系统的安装方法，其特征在于，包括：

将刀片服务器设置为预启动执行环境PXE网卡启动；

重启所述刀片服务器，所述PXE网卡获取并加载PXE控制内核；

所述PXE控制内核加载操作系统启动内核以安装所述刀片服务器的操作系统。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将刀片服务器设置为PXE网卡启动包括：

在所述刀片服务器插上机框时，通过现场操作将所述刀片服务器设置为PXE网卡启动；或者，

由远程部署服务器向所述刀片服务器所在机框的机框管理模块CMM单板发送操作命令以将所述CMM单板指定槽位下的刀片服务器设置为PXE网卡启动。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PXE网卡获取并加载PXE控制内核包括：

所述PXE网卡通过扫描动态主机配置协议DHCP服务器获取所述PXE控制内核在简单文件传输协议TFTP服务器的地址；

所述PXE网卡根据所述地址通过扫描所述TFTP服务器获取所述PXE控制内核并加载所述PXE控制内核。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述PXE控制内核加载操作系统启动内核以安装所述刀片服务器的操作系统之前，所述方法还包括：

所述PXE控制内核向远程部署服务器发送安装请求；

所述远程部署服务器向所述PXE控制内核发送安装指令，其中，所述安装指令中包括安装参数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述远程部署服务器通过传输控制协议TCP消息向所述PXE控制内核发送所述安装指令。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述PXE控制内核加载操作系统启动内核以安装所述刀片服务器的操作系统包括：

所述PXE控制内核加载所述操作系统启动内核；

所述操作系统启动内核获取安装文件以安装所述刀片服务器的操作系统。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述PXE控制内核加载操作系统启动内核以安装所述刀片服务器的操作系统的同时，所述方法还包括：

远程部署服务器对所述刀片服务器的操作系统的安装进程进行监控。

8.一种刀片服务器操作系统的安装系统，其特征在于，包括：

简单文件传输协议TFTP服务器，用于提供预启动执行环境PXE控制内核；

动态主机配置协议DHCP服务器，用于提供网络地址，所述网络地址用于获取所述PXE控制内核的地址；

网络文件系统NFS服务器，用于提供操作系统安装文件；

刀片服务器，分别与所述TFTP服务器、所述DHCP服务器和所述NFS服务器连接，采用PXE网卡启动，通过所述PXE网卡根据所述PXE控制内核的地址获取所述PXE控制内核，以加载操作系统启动内核安装所述操作系统安装文件。

9.一种刀片服务器，其特征在于，所述刀片服务器为预启动执行环境PXE网卡启动，所述刀片服务器包括：

获取模块，用于获取PXE控制内核；

加载模块，用于加载所述PXE控制内核；

安装模块，用于通过所述PXE控制内核加载操作系统启动内核以安装操作系统。

10.根据权利要求9所述的刀片服务器，其特征在于，所述获取模块包括：

第一扫描模块，用于扫描动态主机配置协议DHCP服务器获取所述PXE控制内核的地址；

第二扫描模块，用于根据所述PXE控制内核的地址扫描简单文件传输协议TFTP服务器获取所述PXE控制内核。

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