CN103530150A - 一种Linux操作系统远程更新的方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种Linux操作系统远程更新的方法，包括：A、Linux启动介质引导至少一个目标设备启动系统更新程序，并向系统更新程序传递需要安装或更新的操作系统安装包文件的版本标识；所述操作系统安装包文件至少包括根文件系统文件、Linux内核镜像文件以及Linux临时文件系统文件；B、系统更新程序根据所述版本标识从FTP服务器上下载对应版本的操作系统安装包文件及其数据摘要文件，并检测所述数据摘要文件是否正确，若是，继续执行步骤C；C、在指定的所述目标设备的目标介质上安装启动代码；D、将所述下载的操作系统安装包文件解压到该启动介质的根目录下，并重启操作系统。本申请方案能够减少用户操作的复杂度及工作量，便于大规模更新，并且具有良好的可逆性。

Description

一种Linux操作系统远程更新的方法

技术领域

本申请涉及计算机软件及操作系统技术领域，特别涉及Linux操作系统，尤其涉及一种Linux操作系统远程更新的方法。

背景技术

自Linux操作系统发明以来，其良好的可定制性与扩展性，使其在各种应用环境中都能够满足不同需求并得以迅速的传播与发展。Linux操作系统既可应用于大型的超级计算机，也可以应用于嵌入式设备，同时也可应用于日常的办公设备以及移动计算终端设备。这些应用得以实施都得益于Linux操作系统良好的可定制性以及扩展性。

Linux操作系统支持运行许多业务软件系统，并且随着业务软件系统一同发布并销售给终端用户。由于Linux操作系统是可定制的操作系统，因此随着业务软件系统的开发推进，也会对Linux操作系统进行相应的定制操作，如更新、升级、修复错误等。此时就需要对已经销售的产品中的操作系统行更新等维护工作。另外，由于在业务软件系统开发过程中，需要进行操作系统与业务软件系统的整合以进行系统及稳定性等方面的测试，在测试过程中发现的操作系统问题导致需要经常更新或者升级操作系统。

现有技术中，对于上述应用场景中Linux操作系统升级的需求，通常采用常规的操作系统更新方法——比如重新安装操作系统——来处理。这种方式虽然直接，但是由于重新安装需要对新的系统进行重新配置，因此会耗费很长的时间。同时操作系统的重新配置需要操作者拥有较全面的系统知识，这加大了维护系统的难度，使得操作系统的更新升级工作变得既耗时而又复杂，极容易产生错误，增加了维护成本。特别是当需要维护的操作系统数量庞大，则会导致维护工作延迟，进而影响用户工作的正常开展，产生的影响会更加巨大。另外，在开发测试过程中的操作系统更新与升级工作，也会面临着同样的问题，使得项目进度受到严重影响。更为重要的是，这种操作系统更新方案没有可逆性，即一旦重新安装新版本操作系统，则不能再返回到原来所使用的旧版本操作系统。如果业务软件系统在新版本操作系统不能正常使用时，无法方便地返回到旧版本操作系统，只能再次重新安装旧版本操作系统。

其次，现有技术中还可以采用同步技术来完成系统的升级与更新。但是这种方案仍然有着明显不能解决的问题：一是没有解决大规模升级更新的问题，二是没有解决升级更新复杂度的问题。其中第一个问题会限制操作系统更新的频率，导致产品不能快速地修复操作系统的缺陷，致使产品质量受到严重影响;而第二个问题要求升级维护人员具有较高的技能，导致维护成本过高，阻碍了业务的扩张。而与第一种方案相同的是，这种方案也是不可逆的。另外，同步的更新升级方案需要在网络上传输大量的数据，导致系统升级维护时间没有有效地缩短，相反会导致其增加，使这种方案的可行性大为降低。

发明内容

本申请提供了一种Linux操作系统远程更新的方法，能够减少用户操作的复杂度及工作量，便于大规模更新。

本申请实施例提供了一种Linux操作系统远程更新的方法，包括：

A、Linux启动介质引导至少一个目标设备启动系统更新程序，并向系统更新程序传递需要安装或更新的操作系统安装包文件的版本标识；所述操作系统安装包文件至少包括根文件系统文件、Linux内核镜像文件以及Linux临时文件系统文件；

B、系统更新程序根据所述版本标识从FTP服务器上下载对应版本的操作系统安装包文件及其数据摘要文件，并检测所述数据摘要文件是否正确，若是，继续执行步骤C；

C、在指定的所述目标设备的目标介质上安装启动代码；

D、将所述下载的操作系统安装包文件解压到该启动介质的根目录下，并重启操作系统。

较佳地，步骤D之前进一步包括：

判断目标介质的根目录下是否存在旧的操作系统安装包文件解压出来的文件数据，若是，则将所述文件数据全部删除，然后执行步骤D。

较佳地，步骤D之后进一步包括：

E、判断是否需要保留本次下载的操作系统安装包文件，若是，则在目标介质下创建版本库目录，并在所述版本库目录下创建一个以操作系统安装包文件的版本标识为名的目录，并将本次下载的操作系统安装包文件存放到所述目录下。

较佳地，步骤E之后进一步包括：

Linux启动介质引导目标设备启动系统更新程序，并向系统更新程序传递需要回退的操作系统安装包文件的版本标识；

更新程序在目标设备的目标介质的版本库目录中查找是否有所述版本标识对应的目录，若是，删除目标介质的根目录下的存在旧的操作系统安装包文件解压出来的文件数据，然后将所述版本标识对应的操作系统安装包文件解压到该启动介质的根目录下，然后重启操作系统。

从以上技术方案可以看出，将操作系统打包制作成操作系统安装包文件，并且这个操作系统安装包文件经过压缩后存放于远程的FTP服务器，然后通过利用Linux启动介质启动需要安装或者更新升级Linux操作系统的本地设备，在启动设备完成后，利用更新程序将FTP服务器上的操作系统安装包文件下载到本地存储介质上，随后通过计算操作系统安装包文件的数据摘要以确定其是否完整；确认完整性后，将操作系统安装或者更新到本地设备上。本申请方案可以简单、快速地实现Linux操作系统的远程安装，并且可以大规模、统一的进行操作系统的升级维护；此外，通过应用本申请实施例方案，还可以快捷地实现操作系统的回退。

附图说明

图1为本申请实施例提供的Linux操作系统远程更新的方法流程示意图；

图2为本申请实施例提供的Linux操作系统远程更新的一个具体实施示例的流程图。

具体实施方式

本申请提供的Linux操作系统远程更新的方法，将操作系统打包制作成操作系统安装包文件，并且这个操作系统安装包文件经过压缩后存放于远程的FTP服务器，然后通过利用Linux启动介质启动需要安装或者更新升级Linux操作系统的本地设备，在启动设备完成后，利用更新程序将FTP服务器上的操作系统安装包文件下载到本地存储介质上，随后通过计算操作系统安装包文件的数据摘要以确定其是否完整；确认完整性后，将操作系统安装或者更新到本地设备上。

为使本申请技术方案的技术原理、特点以及技术效果更加清楚，以下结合具体实施例对本申请技术方案进行详细阐述。

本申请实施例提供的Linux操作系统远程更新的方法流程如图1所示，包括如下步骤：

步骤101：安装原型操作系统，基于原型操作系统制作操作系统安装包文件及其数据摘要文件。

该步骤包括如下子步骤：

子步骤101-1：安装Linux操作系统到第一计算机设备中，以下将第一计算机设备中安装的Linux操作系统的称为“原型操作系统”。安装完成后，再安装其他所有必需的软件模块，使第一计算机设备中安装的Linux操作系统成为一个完整可用的操作系统。

子步骤101-2：在原型操作系统安装完成后，从中提取出所有必需的文件制作成一个精简压缩的数据包文件，称之为操作系统安装包文件。操作系统安装包文件中至少包括：根文件系统文件、Linux内核镜像文件以及Linux临时文件系统文件。其中：

根文件系统是指Linux运行时系统环境里所有必要的文件数据及相应的目录结构；

Linux内核镜像是Linux运行时的内核模块；

Linux临时文件系统：Linux启动过程分为两个步骤，第一个步骤是启动一个临时根文件系统，然后由临时根文件系统切换到根文件系统；临时根文件系统是一个精简的根文件系统，其中只包括启动Linux最基本的文件及目录结构。

子步骤101-3：计算操作系统安装包文件的数据摘要，并将该数据摘要记录到数据摘要文件中。所谓数据摘要是指利用某个特定数据摘要算法计算出来的针对某个数据特征数值。相同的数据有相同的特征值，而不同的数据会有不同的数据特征值。通过记录操作系统安装包文件的数据摘要可以在安装或者更新时用以确定相应的操作系统安装包文件是否完整。

步骤102：将前述所生成的两个文件，即操作系统安装包文件及其相关的数据摘要文件存放到文件传输协议（FTP，File Transport Protocol）服务器中。

步骤103：原型系统的更新升级。

当原型系统被发现有缺陷或者需要增加/删除某些软件模块时等情形时，这时就需要对原型系统进行更新升级。当更新升级完成后需要重新制作操作系统安装包文件，并且需要重新计算操作系统安装包文件的数据摘要值。然后再将新版本的操作系统安装包文件以及数据摘要文件上传到所述FTP服务器中。为了区分每一次制作的操作系统安装包文件及其数据摘要文件，对于每一次制作的操作系统安装包文件及其数据摘要文件分配相应的版本标识。例如，可以将将制作操作系统安装包文件并上传FTP服务器的日期作为目录名在FTP服务器上创建一个目录，并将相应的两个文件上传到该目录下。所述日期表示的目录名即为版本标识。

步骤104：在目标设备上安装与更新Linux操作系统。

当完成上述的准备工作，接下来可以在目标设备上进行Linux操作系统的安装或者更新，具体包括如下子步骤：

子步骤104-1：利用Linux启动介质引导需要安装或者更新操作系统的一个或多个计算机，所述一个或多个计算机称为目标设备。Linux引导介质是一种可以运行在移动存储介质（如光盘、闪存等）上的小型Linux操作系统环境，利用该系统环境可以为安装或者更新操作系统提供运行环境。

子步骤104-2：启动系统更新程序，并向程序传递操作系统安装包文件的版本标识等必要参数。更新程序首先根据所述版本标识从FTP服务器上下载对应版本的操作系统安装包文件及其数据摘要文件。完成后，更新程序首先利用与生成数据摘要文件采用的摘要算法相同的摘要算法计算下载下来的操作系统安装包文件的数据摘要值，并且与数据摘要文件中的摘要值进行比较；如果相同，表明下载没有出错，则继续执行安装或者更新。否则提示数据下载错误，并且退出更新程序。

当计算摘要值相同时，则表明数据完整可用。可以进行安装系统或者更新系统的下一步操作。如果是安装操作系统，则执行子步骤104-3，否则执行子步骤104-4。

子步骤104-3：安装操作系统时，首先指定一个系统安装的目标介质，并在该目标介质上安装启动代码（启动代码是一小段安装在启动介质固定位置的一小段代码，通过该代码的引导，可以使系统引导到Linux操作系统），然后执行子步骤104-4。

步骤104-4：如果目标介质的根目录下存在旧的操作系统安装包文件解压出来的文件数据，则先全部删除，然后将当前下载的操作系统安装包文件解压到该启动介质的根目录下，然后重启操作系统即完成了操作系统安装或者更新。

子步骤104-5：当系统完成了安装或者更新后，根据传递到更新程序中的参数，判断是否需要保留操作系统安装包文件。如果是，则在目标介质下创建一个隐藏目录(称之为版本库目录），并在该目录下创建一个以操作系统安装包文件”版本为名的目录，并将该次下载的操作系统安装包文件存放到这个目录下。完成后重启，则再次启动时即可引导到新操作系统了。

步骤105：回退操作系统。当需要回退到某个操作系统版本时，执行下面的操作：

子步骤105-1：利用Linux启动介质引导需要回退操作系统的计算机设备。

子步骤105-2：启动系统更新程序，并向该系统更新程序传递所要回退到的操作系统的版本标识。

子步骤105-3：更新程序在版本库目录中查找是否有所述版本标识对应的目录，如果没有则出错退出。如果有则执行子步骤105-4。

子步骤105-4：删除目标介质的根目录下的存在旧的操作系统安装包文件解压出来的文件数据，然后将指定版本的操作系统安装包文件解压到该启动介质的根目录下，然后重启，即完成了操作系统的回退。

图2为本申请提供的一个具体实施示例的流程，包括：

步骤201：安装原型系统。

选择Redhat Linux Enterprise Edition发行版生成原型系统，并按照该发行版系统的安装流程将系统安装到计算机系统中。并安装所有依赖的软件模块，成功后进入步骤2。

步骤202：基于原型系统创建操作系统安装包文件以及数据摘要文件。

取得当前日期，并以YYYY-MM-DD的格式在/mnt目录下创建一个新的目录。比如当前日期为2012年2月28日，则在/mnt目录下创建新目录2012-02-28，这个日期我们称之为操作系统的版本。然后将原型系统中的根文件系统中的文件及目录原样复制到新创建的目录下后，再将原型系统中的内核镜像文件vlinuz，以及临时根文件系统initrd.img复制到相同的目录下；然后将新创建的目录下的所有内容压缩打包成操作系统安装包文件os.tar.gz文件，计算os.tar.gz文件的md5值后，将其md5结果写入到数据摘要文件signature中。其中，md5是数据摘要算法中的一种。

步骤203：将操作系统安装包文件以及数据摘要文件上传FTP服务器。

建立一个FTP服务器，并将前述所生成的两个文件，即“操作系统安装包文件”os.tar.gz，以及数据摘要文件signature上传至FTP服务器中。为了区别不同版本的操作系统，在上传两个文件之前，先在FTP服务上以操作系统的版本名创建一个目录，然后将相应的两个文件复制到这个新创建的目录下。

当完成了以上步骤时，一个完整可用的操作系统安装包即可以使用了。如果需要对操作系统有升级、更新、及其他更改，则首先在“原型系统”中应用这些更改，然后再执行步骤202到步骤203，这样完成所述步骤后，一个新的操作系统版本就可用了。

当需要对某个设备进行安装、升级或者回退操作系统时（我们称这个设备为目标设备），需要执行以下的步骤：

步骤204：使用一个Linux启动介质引导目标设备。其中Linux启动介质是一个集成了完成本发明更新程序的，可直接运行Linux操作系统的存储介质。

步骤205：启动升级更新程序，并且将FTP服务器的网络地址、系统的安装类型、目标介质、以及需要升级或者安装的操作系统的版本等参数传递给更新程序。然后执行步骤206。

步骤206：升级程序将目标介质挂载到Linux启动介质中的/mnt目录下，并判断安装的类型。安装的类型包括安装、升级、回退，如果是安装操作系统，则执行步骤207，如果是升级，则执行步骤208，如果是回退则执行步骤212。

步骤207：利用启动代码更新程序，将Linux的启动代码安装到目标介质中，然后执行步骤208。

步骤208：根据传递进行来的FTP服务器地址，以及操作系统版本号，从FTP服务器下载对应的操作系统安装包文件以及其数据摘要文件到目录/mnt下。如FTP地址为ftp://eisoo.com，操作系统版本为2013-08-09，则更新程序将从ftp://eisoo.com/2013-08-09上下载操作系统安装包文件以及其数据摘要文件。下载完成后执行步骤209。

步骤209：判断数据摘要是否正确，若是继续执行步骤210，否则出错退出。

计算下载的“操作系统安装包文件”os.tar.gz文件的md5值，并将其结果与下载下来的数据摘要文件signature中记录的值进行比较，如果值不相同，说明下载的文件有错误，则出错退出。如果相等，则表明下载的文件是正确的，然后执行步骤210。

步骤210：先判断/mnt目录下是否有除了os.tar.gz以外的文件。如果存在，则将这些文件删除，然后将os.tar.gz文件解压释放到/mnt目录下。由于目标介质已经挂载到这个目录下，这实质上是向目标介质安装操作系统。完成后执行步骤211。

步骤211：保留本次下载的操作系统版本。

更新程序判断是否要保留本次下载的操作系统版本，如果不保留，则直接删除os.tar.gz文件。如果需要保留，则在/mnt目录下创建一个隐藏目录.os-history，并在这个目录下创建以本次更新的系统的版本号为名的目录，然后将os.tar.gz文件移动到这个目录下，然后进入步骤213。

步骤212：回退操作系统。

因为/mnt已经挂载了目标介质，因此对于/mnt目录的操作都将直接操作目标介质。首先在/mnt/.os-history目录下查找是否存在指定版本的目录，如果不存在，则出错退出。如果存在指定版本的目录，但是不存在文件os.tar.gz，则出错退出；否则先判断/mnt目录下是否有除了.os-history目录以外的文件，如果存在，则将这些文件删除。然后将.os-history目录下指定版本的os.tar.gz文件解压释放到/mnt目录下。由于目标介质已经挂载到这个目录下，这实质上是向目标介质安装操作系统。完成后执行步骤214。

步骤213：重启系统，完成操作系统的安装、升级或者回退。

通过本申请技术方案可以达到如下效果：

1.由于操作系统制作成了压缩的操作系统安装包文件，并且操作系统安装包文件中只包括必要的文件及目录，并且在安装时只需要安装启动代码以及解压“操作系统安装包文件”到启动介质的根目录即可，因此安装简单，快速。

2.由于只传输压缩的数据量，使得传输的数据最小化，可以缩短升级维护时间，减少业务影响。

3.在升级失败或者新系统无法满足要求时，可以迅速回退到之前任何可用的版本，因此可以在多个操作系统版本之间灵活切换。

4.由于采用了数据摘要的方式来确认安装包的完整性以及正确性，并且在安装或者更新系统时对安装包的完整性与正确性进行了验证，保证了操作系统安装与升级更新的可靠性。

5.由于采用了FTP服务器来存放“操作系统安装包文件”，因此可以大规模、统一的升级维护。

6.由于采用了FTP服务器来存放“操作系统安装包文件”，因此可以进行远程的安装及升级更新。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请的保护范围，凡在本申请技术方案的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种Linux操作系统远程更新的方法，其特征在于，包括：

A、Linux启动介质引导至少一个目标设备启动系统更新程序，并向系统更新程序传递需要安装或更新的操作系统安装包文件的版本标识；所述操作系统安装包文件至少包括根文件系统文件、Linux内核镜像文件以及Linux临时文件系统文件；

B、系统更新程序根据所述版本标识从FTP服务器上下载对应版本的操作系统安装包文件及其数据摘要文件，并检测所述数据摘要文件是否正确，若是，继续执行步骤C；

C、在指定的所述目标设备的目标介质上安装启动代码；

D、将所述下载的操作系统安装包文件解压到该启动介质的根目录下，并重启操作系统。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤D之前进一步包括：

判断目标介质的根目录下是否存在旧的操作系统安装包文件解压出来的文件数据，若是，则将所述文件数据全部删除，然后执行步骤D。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤D之后进一步包括：

E、判断是否需要保留本次下载的操作系统安装包文件，若是，则在目标介质下创建版本库目录，并在所述版本库目录下创建一个以操作系统安装包文件的版本标识为名的目录，并将本次下载的操作系统安装包文件存放到所述目录下。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤E之后进一步包括：

Linux启动介质引导目标设备启动系统更新程序，并向系统更新程序传递需要回退的操作系统安装包文件的版本标识；

更新程序在目标设备的目标介质的版本库目录中查找是否有所述版本标识对应的目录，若是，删除目标介质的根目录下的存在旧的操作系统安装包文件解压出来的文件数据，然后将所述版本标识对应的操作系统安装包文件解压到该启动介质的根目录下，然后重启操作系统。

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