CN102141924A

CN102141924A - 一种Linux板卡的批量生产方法以及生产服务器

Info

Publication number: CN102141924A
Application number: CN2010103009211A
Authority: CN
Inventors: 黎建
Original assignee: Maipu Communication Technology Co Ltd
Current assignee: Maipu Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2011-08-03

Abstract

本发明涉及网络启动与安装技术。本发明所要解决的技术问题是，提供一种无需用户交互的LINUX板卡的批量生产方法以及实现该方法的生产服务器。其方案为：将LINUX板卡安装软件复制至供生产服务器的文件传输模块调用的内存中；LINUX板卡上电后，生产服务器的PXE启动模块根据其启动配置文件控制LINUX板卡进行网络启动，生产服务器的自举协议模块对每一个LINUX板卡分配一个独立的IP地址；生产服务器的控制文件传输模块将所述内存中的LINUX板卡安装软件传送至每一个LINUX板卡；生产服务器的自动安装模块控制LINUX板卡按照自动安装模块的自动安装配置文件进行自动安装。本发明减少了额外的生产流程、硬件拆卸过程并增加并行安装的个数等，大大提升生产效率。

Description

一种Linux板卡的批量生产方法以及生产服务器

技术领域

本发明涉及网络启动与安装技术。

背景技术

Linux的应用领域日趋广泛，在一些多业务的机框式产品中，也出现了基于Linux发行版所开发的应用级板卡。这种板卡通常与大多数机框式设备板卡一样，只具备以太接口、串口等，不提供显示接口、键盘和鼠标接口等。操作系统则多是在一些发行版的基础上进行系统的定制和应用添加，从而形成新的应用板卡。

目前流行的大多数Linux发行版通常都支持以光盘形式进行安装，这种方式需要人工进行一些配置，决定磁盘分区、基本系统安全级别、安装哪些组件等，另外，还需要连接显示器、键盘，图形安装方式的发行版还需要连接鼠标。这使得我们的Linux应用板卡在生产上变得比较复杂，尤其是需要进行大批量生产时。

略有改进的解决方案使用商业软件Norton Ghost(硬盘备份还原工具)来简化安装流程。先通过保留了显示接口、键盘和鼠标接口的板卡连接普通光驱或USB光驱进行一次常规安装，然后连接另一个硬盘或U盘进行全盘的Ghost，之后，用这个Ghost文件对其它板卡进行烧录生产。

这种方案明显的问题是：

1、仍然需要定制保留显示接口、键盘接口和鼠标接口的板卡专门用于母板生产；

2、因为Norton Ghost软件无法通过串口进行显示，生产流程必须在一台有显示、键盘和鼠标的板卡或PC上进行；

3、如果硬盘连接在板卡上进行生产，则需要每个板卡都有显示和键盘接口；否则需要将硬盘从板卡上取下连接到生产PC上进行生产，然后再重新安装到板卡上；

4、制作完成的Ghost映像文件一次只能进行一个板卡的生产，需要批量化生产时，必需使用多个硬件或U盘将映像文件复制多份后使用；

5、软件进行升级后，重新制作Ghost映像文件需要重复上面的流程，并更新多份Ghost映像文件，过程比较复杂；

6、需要购买商业软件Norton Ghost。

同时，PXE(Pre-boot eXecution Environment，预启动执行环境)支持通过网络从远端服务器下载映像文件，支持来自网络的操作系统启动，主要应用于无盘工作站。在一些网吧或少数企业中，用通过PXE对系统进行Ghost自动恢复的方式，但属于克隆恢复方式，非安装方式。目前，还未有将PXE应用于系统安装中，尤其是嵌入式Linux应用中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种无需用户交互的LINUX板卡的批量生产方法以及实现该方法的生产服务器；

进一步的，在无需显示接口的情况下，实现安装状态显示的LINUX板卡的批量生产方法以及实现该方法的生产服务器。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种LINUX板卡的批量生产方法，包括以下步骤：

a、生产服务器开启其文件传输模块，生产服务器将LINUX板卡安装软件复制至供文件传输模块调用的内存中；

b、LINUX板卡上电后，生产服务器的PXE启动模块根据其启动配置文件控制LINUX板卡进行网络启动，生产服务器的自举协议模块对每一个LINUX板卡分配一个独立的IP地址；

c、生产服务器的控制文件传输模块将所述内存中的LINUX板卡安装软件传送至每一个LINUX板卡；生产服务器的自动安装模块控制LINUX板卡按照自动安装模块的自动安装配置文件进行自动安装。

具体的，自动安装配置文件包括指定安装方式、磁盘分区方案、网络配置、安全配置、时区信息；所述自动安装配置文件为Kickstart(自动安装脚本)文件。文件传输模块通过运行FTP协议(文件传输协议)、HTTP协议(超文本传输协议)或TFTP协议(简单本传输协议)实现。自举协议模块通过运行DHCP协议(动态主机设置协议)实现。

优选的，自动安装配置文件还包括系统指示灯指令；步骤c中，LINUX板卡自动安装后，LINUX板卡根据自动安装配置文件执行系统指示灯闪烁指令。

优选的，启动配置文件包括内核参数、文本参数、自动安装参数；所述内核参数控制LINUX板卡内核的后续启动过程的输出信息从LINUX板卡的串口上输出；所述文本参数控制LINUX板卡安装软件的自动安装过程以字符图形界面的形式进行；所述自动安装参数指定调用的自动安装配置文件。

一种用于LINUX板卡的批量生产的生产服务器，包括自举协议模块、PXE启动模块、自动安装模块、文件传输模块以及内存；

所述内存用于保存LINUX板卡安装软件；

所述自举协议模块用于对每一个与生产服务器相连的LINUX板卡分配一个独立的IP地址；

所述PXE启动模块用于控制LINUX板卡进行网络启动；

所述文件传输模块用于调用内存中LINUX板卡安装软件，并将LINUX板卡安装软件传送至LINUX板卡；

所述自动安装模块用于控制文件传输模块传送LINUX板卡安装软件，并控制LINUX板卡安装软件的自动安装过程。

优选的，自动安装模块还用于在LINUX板卡安装软件自动安装完成后，控制LINUX板卡执行系统指示灯闪烁指令。

优选的，PXE启动模块还用于控制LINUX板卡内核的后续启动过程的输出信息从LINUX板卡的串口上输出。

本发明的有益效果是，与现有的LINUX板卡生产方式相比，无需保留LINUX板卡上无用的显示接口、键盘和鼠标接口；不需要预安装来生成生产用映像文件，减少一次额外安装和制作Ghost映像的时间；硬件板卡可直接生产成最终产品样式，不需要拆卸硬盘；避免了在板卡上保留无用的显示接口，生产过程不用拆卸硬件，可同时进行多张板卡生产，同时只需要对生产服务器上进行简单的文件更新，即可升级到新的版本并进行生产；安装速度快，在百兆局域网络中进行安装，速度不低于通过光驱安装时的速度；升级简单，新版本软件发布后，只需将新的安装包(或光盘全部内容)更新到生产服务器即可；无需使用第三方商业软件，也不会涉及对GPL(通用公共许可证)或相关License(许可证)所限制的源码进行修改，生产流程不涉及版权争议。本发明通过减少额外的生产流程、硬件拆卸过程并增加并行安装的个数等，大大提升生产效率，从而降低产品成本，提升产品价值。进一步的，通过串口显示系统安装过程或通过系统指示闪烁指示系统安装完成，使得生产过程中能够对软件安装过程进行监控。

附图说明

图1为本发明LINUX板卡生产网络示意图。

具体实施方式

本实施例通过LINUX板卡自带的网卡进行网络启动，然后连接生产服务器后，通过网络进行LINUX板卡的系统安装，安装过程被配置到LINUX的串口进行显示，并通过Redhat公司的Kickstart技术，实现安装过程的自动化，可同时支持数百张板卡进行安装。安装过程无人执守，不需要接显示器、键盘和鼠标，需要监控进度时，可以连接板卡串口进行查看。

首先要安装和配置一台生产服务器，首先，生产服务器可以安装常见的LINUX发行版，如Ubuntu、Fedora、Redhat、CentOS等开源软件系统。根据系统规模和需要并行安装板卡数量决定服务器的硬件要求，一百张板卡以下同时安装，采用普通办公用PC即可。影响安装数量的主要是生产服务器的CPU的处理能力、硬盘读写速度和局域网络带宽，因此，要同时为更多的板卡进行安装，可以从这三个方面着手进行提升。如图1所示，生产服务器通过局域网可以与多张LINUX板卡(板卡1至板卡50)进行连接，并同时对这50张板卡进行软件安装。一个适合超过50张板卡并发安装的参考的基础硬件配置为：

CPU：1GHz或更高；

内存：256M或更多；

硬盘：8G或更多；

光驱：普通CD光驱或DVD光驱(仅用于生产主机自身的安装和更新)；

网卡：10M/100M以太网卡；

在生产服务器上，需要配置的服务主要包括BOOTP、PXE、Kickstart和HTTP、TFTP。即，生产服务器的处理部分包括BOOTP模块(自举协议模块)、PXE启动模块、自动安装模块、文件传输模块。

BOOTP模块通过运行DHCP(动态主机设置协议)配置文件来实现。PXE启动模块通过运行PXE启动文件、PXE启动配置文件来实现。自动安装模块通过运行Kickstart配置文件来实现。文件传输模块通过运行HTTP配置文件来实现。

生产服务器IP地址不同，其DHCP配置文件就有所不同。DHCP配置文件通常位于系统/etc/目录下，名称为dhcpd.conf。DHCP配置文件同时指定了用于实现BOOTP的PXE启动文件pxelinux.0。

PXE启动文件位于/tftpboot目录下，/tftpboot目录是TFTP服务器的服务目录。LINUX板卡上电，BOOTP模块开启，首选从生产服务器获取IP地址，这个由DHCP配置文件来完成，同时，BOOTP协议还包括了PXE启动文件，即上面dhcpd.conf中的/tftpboot/pxelinux.0，LINUX板卡下载PXE启动文件后，还会从TFTP服务目录中查找用于该LINUX板卡的PXE启动配置文件。

通常PXE启动配置文件是一个以MAC地址串或IP地址串为名称的文件，例如，文件名00-11-22-33-44-55为MAC为00:11:22:33:44:55的客户机提供配置。如果无法以MAC或IP查到配置文件，则会查找命名为default的文件。这里不需要单独为每个板卡提供不同的启动配置，因此，只需要提供一个默认启动配置即可。PXE启动配置文件放置于TFTP服务目录的pxelinux.cfg子目录下。

PXE启动配置文件为网络启动指定一个启动项，这是一个LINUX启动项，因此参数中指定了内核、ramdisk(内存盘)和内核启动参数。内核文件和ramdisk来自发行版安装光盘，大多数发行版光盘都会提供这样的文件来支持PXE的启动和安装，例如Fedora、RedhatEnterprise等的安装网络安装文件在第一张光盘的images目录中。

PXE启动配置文件的内核参数设为“console＝ttyS0，115200”，这个参数使LINUX板卡内核的后续启动过程的输出信息都从串口上输出。参数text(文本参数)使Linux的安装过程以字符图形界面的形式进行，这样才可能在串口上正确的显示。参数ks(自动安装参数)是指定使用哪个Kickstart文件作为Kickstart配置文件，通过Kickstart配置文件，安装过程可以实现无人执守自动进行安装。

Kickstart文件是Redhat及基于Redhat的发行版所采用的一种简化安装的方案，可以实现无人执守的自动化安装。在这个Kickstart配置文件中，需要指定我们的安装方式、磁盘分区方案、主机名称、时区、网络配置、安全配置等。Ks.cfg文件放置于WEB目录下，配置文件内容如下所示：

install

url --url http://192.168.0.254/net_install/

lang en_US.UTF-8

keyboard us

network --device eth0 --bootproto dhcp

rootpw --iscrypted $this$is_the_encrypt_passwd_xxx_yyy_zzz

authconfig --enableshadow --enablemd5

timezone Asia/Shanghai

device scsi BusLogic

bootloader --location＝mbr --driveorder＝sda，hda

clearpart --all

part swap --recommended

part/ --fstype ext3 --size 4000 --grow

％packages

@web-server

％post

button_led

在以上示例的的Kickstart配置文件中，第一行install指定了安装方式是全新安装；第二行url指定了安装文件(光盘内容)所在的网络路径，网络安装服务器与BOOTP服务器在同一台主机(生产服务器)上。其后的参数分别还分别指定了语言、键盘类型、网络参数、root(LINUX系统中超级管理员用户帐户)用户密码、认证加密算法、时区信息等。从device行开始，是对硬件进行配置，这个根据不同产品进行不同的配置，至少应该划分出根分区和交换分区；之后％packages开始的行指定选择安装哪些系统组件，这个根据不同板卡的要求添加即可。其后的％post节还指定了在安装程序全部完成后执行的系统行为，即安装完成后LINUX板卡系统指示灯闪烁，并处理面板按钮信息。在安装过程中，LINUX板卡系统指示灯处于熄灭的状态，当安装完成后，指示灯将开始闪烁。按下面板按钮后，LINUX板卡系统将安全关机。

生产服务器的最后一项配置是HTTP服务器的配置(也可以选择配置FTP服务器，配置过程相似，在此略去)。目前普遍使用于各种发行版光盘的WEB服务器通常采用apache服务器，HTTP配置文件在/etc/httpd目录中，保持默认配置不变即可。我们需要将用于板卡安装的光盘的内容全部复制到WEB目录中，WEB目录通常在/var/www/html目录或/var/www/目录，可以通过查看WEB服务器配置获得这个路径。此处以/var/www/html为例，复制光盘内容到/var/www/html目录的方法是，将光盘放入生产用主机光驱，执行下面的命令：

Linux#mkdir-p/mnt/cdrom

Linux#mkdir -p/var/www/html/net_install

Linux#mount/dev/cdrom/mnt/cdrom

Linux#cp-a/mnt/cdrom/*/var/www/html/net_install/

Linux#eject

至此，生产服务器安装完成。当需要升级板卡安装光盘时，只需再次执行上面的命令，复制新的内容替换掉原有内容即可。

完成生产服务器配置后，就可以进行批量化的板卡烧制生产。如图1所示，生产服务器通过以太网交换机连接待生产的板卡，根据生产数量，一次可以连接多个板卡。板卡可以连接串口以便查看安装过程，多张板卡进行安装时，可以通过多串口卡同时连接多张板卡。板卡的BIOS需要定制为通过串口显示信息，接入网络的以太网卡需要有bootrom(无盘启动ROM接口)的支持。

板卡连接好后，可以依次为每张板卡上电，板卡上电后，按ESC调出修改启动顺序菜单，选择从网络开始启动，确定后，PXE bootrom初始化，并从生产服务器获取IP地址、PXE启动文件及PXE启动配置文件，开始启动进入安装过程。因为指定了从Kickstart配置文件，因此，其后的安装过程将全部自动进行，不需要人工参与。

安装完成后，如果接入串口监视安装过程，则串口上会显示安装完成并提示重新启动的信息，如果没有连接串口，则可以根据面板定制的系统指示灯确定安装过程，即如果面板的SYS指示灯开始闪烁，则表示安装过程已经顺利完成。确认板卡已安装完毕，即按下面板上的安全关闭开关，待sys灯熄灭后，即可关闭电源，并将其从生产用网络中移去。板卡程序的烧制完成。

Claims

1.一种LINUX板卡的批量生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述一种LINUX板卡的批量生产方法，其特征在于，所述自动安装配置文件包括指定安装方式、磁盘分区方案、网络配置、安全配置、时区信息；所述自动安装配置文件为Kickstart文件。

3.如权利要求2所述一种LINUX板卡的批量生产方法，其特征在于，所述自动安装配置文件还包括系统指示灯指令；步骤c中，LINUX板卡自动安装后，LINUX板卡根据自动安装配置文件执行系统指示灯闪烁指令。

4.如权利要求1所述一种LINUX板卡的批量生产方法，其特征在于，启动配置文件包括内核参数、文本参数、自动安装参数；所述内核参数控制LINUX板卡内核的后续启动过程的输出信息从LINUX板卡的串口上输出；所述文本参数控制LINUX板卡安装软件的自动安装过程以字符图形界面的形式进行；所述自动安装参数指定调用的自动安装配置文件。

5.如权利要求1所述一种LINUX板卡的批量生产方法，其特征在于，所述文件传输模块通过运行FTP协议、HTTP协议或TFTP协议实现。

6.如权利要求1所述一种LINUX板卡的批量生产方法，其特征在于，所述自举协议模块通过运行DHCP协议实现。

7.一种用于LINUX板卡的批量生产的生产服务器，其特征在于，包括自举协议模块、PXE启动模块、自动安装模块、文件传输模块以及内存；

所述内存用于保存LINUX板卡安装软件；

所述PXE启动模块用于控制LINUX板卡进行网络启动；

8.如权利要求1所述一种用于LINUX板卡的批量生产的生产服务器，其特征在于，所述自动安装模块还用于在LINUX板卡安装软件自动安装完成后，控制LINUX板卡执行系统指示灯闪烁指令。

9.如权利要求1所述一种用于LINUX板卡的批量生产的生产服务器，其特征在于，所述PXE启动模块还用于控制LINUX板卡内核的后续启动过程的输出信息从LINUX板卡的串口上输出。