CN103593207A

CN103593207A - 使用虚拟磁盘的高速自动化丛集系统部署方法

Info

Publication number: CN103593207A
Application number: CN201310317248.6A
Authority: CN
Inventors: 吴政学; 陈昭宇; 施宏良
Original assignee: Systex Software & Service Corp
Current assignee: Etu Corp
Priority date: 2012-08-17
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2014-02-19
Also published as: JP2014038610A; SG2013057534A; TW201409255A; US20140053149A1; TWI592808B

Abstract

一种使用虚拟磁盘的高速自动化丛集系统部署方式，其利用一控制节点通过网络预启动一丛集系统中至少一工作节点后，传送一系统核心及一系统映像档予该工作节点，且该工作节点划分一随机存取存储体形成一虚拟磁盘，以暂存该系统映像档。接着，该工作节点执行该系统核心以安装对应的该系统映像档，并传送一注册信号向该控制节点请求对应的一组态档，使依据该组态档自我设定而完成相关服务设定与作业系统安装。如此，通过该随机存取存储体的快速读写特性即可达整体丛集系统快速建置与自动化部署的功效，进而简化高效丛集系统的建构复杂度及维运成本。

Description

使用虚拟磁盘的高速自动化丛集系统部署方法

技术领域

本发明属于无盘丛集系统建置与部署的技术领域，特别是关于一种使用虚拟磁盘的高速自动化丛集（Cluster）系统部署方式，以利用随机存取存储体（Random Access Memory,RAM）形成虚拟磁盘而加速系统映像派送，提升丛集系统系统的建置与部署效率，同时降低整体丛集系统系统的维运与更新成本。

背景技术

拜预启动执行环境（Preboot eXecution Environment,PXE）技术所赐，利用一控制节点（Master）通过网络开启无盘（Diskless）的伺服器或用户电脑等计算机设备，并使其自动架设系统作业环境以加速建构资料中心、通讯机房、企业区网或电脑教室等丛集系统相关应用系已成为可行的事实。目前，无盘系统的设备结构多如图1所示，其为现有网络启动无盘系统的结构示意图，藉远端的一PXE伺服器1通过动态主机设置协定（Dynamic Host ConfigurationProtocol,DHCP）及简单文档传输协议（Trivial File Transfer Protocol,TFTP）等电讯连接至少一电子装置2的一网卡20，以启动并引导该电子装置2安装一作业系统。该PXE伺服器1设有一数据库10，用以储存多个作业系统档、多个引导装入程序、使用者设定的多个IP地址及多个配置文档。当该电子装置2向该PXE伺服器1请求一IP地址时，该PXE伺服器1即利用DHCP协定分配该数据库10中所储存的一IP地址予该电子装置2。接着，该电子装置2取得该IP地址，并向该PXE伺服器1请求对应的该引导装入程序及该配置文档，且该PXE伺服器1通过TFTP协议发送后，该电子装置2自该配置文档中选择所需的一系统核心（Kernel）及其启动参数，以下载该系统核心。最后，该电子装置2启动该系统核心，使该PXE伺服器1将对应启动参数的一系统档案挂载至该电子装置2，完成网络启动无盘装置的作业程序。

然而，现有技艺利用划分于实体磁盘的档案系统而进行上述程序下载及储存动作，故受硬盘的磁性读写特性限制，将局限程序下载及安装速率，举例而言，大型资料中心在大量建置规模约100-1000台伺服器需耗费长达7天的时间，造成高作业成本及执行效率低落等问题产生。又，据硬盘的磁盘材质特性而言，长期使用容易产生坏轨而导致丛集系统系统相关运作异常，使增加设备系统的维运成本及复杂度。对此，如何解决受限于硬盘特性而导致作业效率低及维运成本高的问题，即为本发明亟欲改善的课题。

发明内容

有鉴于现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种使用虚拟磁盘的高速自动化丛集系统部署方法，以加速计算机设备架设作业系统的效率，使简化整体丛集系统的建构因难度及复杂度。

根据本发明的目的，该使用虚拟磁盘的高速自动化丛集系统部署方法利用一控制节点通过网络操控一丛集系统中至少一工作节点（Worker），以启动并使该工作节点自动安装与组态一作业系统，其包含下列步骤：开启该工作节点电源；使该工作节点传送一地址请求至该控制节点，以取得一地址；执行一预启动程序后，该工作节点反馈一检核码并传送一系统安装请求予该控制节点；当该检核码正确时，该控制节点通过网络传送一系统核心及一系统映像档予该工作节点，且该工作节点划分一随机存取存储体形成一虚拟磁盘，供以暂储该系统映像档；执行该系统核心，该工作节点安装该系统映像档，并传送一注册信号至该控制节点；及当该控制节点接收该注册信号时，传送对应的一组态档予该工作节点，且该工作节点利用该组态档进行自动化设定，完成该作业环境安装。

简言之，根据本发明的目的，该使用虚拟磁盘的高速自动化丛集系统部署方式利用一控制节点通过网络操控一丛集系统中至少一工作节点，以启动并使该工作节点自动安装与组态一作业系统，其中，该工作节点以其内部的一随机存取存储体划分形成一虚拟磁盘，供以接收传送自该控制节点的一系统核心、一系统映像档及对应的一组态档，且该工作节点执行该系统核心而安装该系统映像档后，依该组态档进行自动化设定，以完成该作业系统安装。

其中，于开启该工作节点电源前，若欲新增至少一该工作节点至该丛集系统中，更包含下列步骤：设定该工作节点的一硬件结构信息及一应用程序信息于该控制节点的一数据库中，以形成该工作节点的该组态档。接着，使该控制节点执行一配置组态（Provision Configuration），以通过网络开启该工作节点电源，且当该工作节点执行该预启动程序却反馈错误的该检核码（Checksum）时，该控制节点通过网络重新开启该工作节点电源，以重新分配该地址予该工作节点，并使该工作节点重新执行该预启动程序。

为允许使用者弹性调整该丛集系统的设备结构，当该工作节点完成该作业系统安装后，更包含下列步骤：删除该数据库中该工作节点的该组态档，且该控制节点通过网络关闭该工作节点电源，使该随机存取存储体抹除该系统核心、该系统映像及该组态档，以自该丛集系统中移除该工作节点。又，当该工作节点完成该作业系统安装后，使用者可即时更新该系统核心、该系统映像及于该数据库中该工作节点的该组态档，且该控制节点通过网络关闭并重新开启该工作节点电源，使该工作节点重新请求该系统核心、该系统映像档及该组态档，以重新架设该作业系统而完成该作业系统更新。如此，当该丛集系统设有数量庞大的工作节点时，使用者仍可通过该控制节点一次性更新完毕，使简化系统维护的因难度及复杂度。再者，系统版本的即时更新可降低因程序问题而引发的工作异常。

另一方面，当该工作节点安装一应用程序时，该工作节点反馈一更新信息至该控制节点，以更新该数据库中对应的该组态档，且该工作节点系设有一硬盘，供以储存该应用程序及一应用资料。如此，关闭该工作节点电源后，使用者仍可保留部份的该应用程序及该应用资料。

综上所述，本发明的使用虚拟磁盘的高速自动化丛集系统部署方法利用随机存取存储体划分形成虚拟磁盘而加速储存该系统映像档及该组态档等资料，如此，当该丛集系统设有数量庞大的工作节点时，即可大幅缩减该作业系统的安装时间并加速该丛集系统建构效率。再者，因该随机存取存储体具有较长使用寿命的特性，故可提升该工作节点的系统稳定性且降低丛集系统与设备维护成本。

附图说明

图1为现有网络启动无盘系统的结构示意图。

图2为本发明较佳实施例的结构示意图。

图3为本发明较佳实施例的一流程图。

图4为本发明较佳实施例的次一流程图。

附图标记说明：1-PXE伺服器；10-数据库；2-电子装置；20-网卡；3-控制节点；30-数据库；300-组态档；4-工作节点；40-随机存取存储体；400-虚拟磁盘；S1～S9-步骤。

具体实施方式

以下结合附图，就本发明上述的和另外的技术特征和优点做进一步地说明。

请参阅图2、图3，分别为本发明较佳实施例的结构示意图及一流程图。如图所示，该使用虚拟磁盘的高速自动化丛集系统部署方法适用于提升架设电脑或伺服器等计算机设备的效率，以降低通讯机房、企业区网或电脑教室等丛集系统的建构时间及成本。该使用虚拟磁盘的高速自动化丛集系统部署方法主要系以一控制节点3，例如终端伺服器通过网络操控一丛集系统中多个工作节点4的系统结构实现，且其流程步骤如下所述：

首先，步骤S2，于该控制节点3执行一配置组态，即开机并执行操控软件后，使用者可手动开启所述工作节点4电源，或者，藉该控制节点3通过网络开启所述工作节点4电源。

步骤S3，开启电源后，所述工作节点4即向该控制节点3传送一地址请求，以取得一地址并执行一预启动程序。

步骤S4，所述工作节点4执行预启动时，检核其硬件结构及需求的档案数，以反馈一检核码予该控制节点3，同时向该控制节点3传送一系统安装请求，顺带一提的是，该检核码及该系统安装请求系包含有各该工作节点4的该地址，以使各该工作节点4正确请求所需档案。

接着，于步骤S5中，该控制节点3接收该检核码并验证是否正确？若是，执行步骤S50：该控制节点3通过网络传送配对该地址的一系统核心及一系统映像档予对应的该工作节点4；反之，步骤S51：该控制节点3通过网络重新开启传送错误检核码的该工作节点4，以重新分配该地址予该工作节点4后，使该工作节点4重新执行该预启动程序、检核并反馈一检核码，及再次传送一系统安装请求。

步骤S6，各该工作节点4划分一随机存取存储体40形成一虚拟磁盘400，并于接收该系统核心及该系统映像档时，将该系统核心及该系统映像档写入该随机存取存储体40而暂储于该虚拟磁盘400中。随之，各该工作节点4执行该系统核心以安装匹配其硬件结构的该系统映像档后，传送一注册信号至该控制节点3。

于步骤S7中，当该控制节点3接收来各该工作节点4的该注册信号后，整合所述注册信号以分别指派一角色予该丛集系统中的各所述工作节点4，供以区分各该工作节点4的工作权限、负责的服务项目或频宽使用量等。并且，依据所述注册信号，该控制节点3分别传送对应的一组态档300予各该工作节点4，且各该工作节点4利用该组态档自动进行自我设定以完成一作业系统架设。本实施例中，该组态档300储存于该控制节点3的一数据库30中，该系统核心及该系统映像档亦可储存于该数据库30中，由此可知，该数据库30主要用以载存各该工作节点4的相关系统资料、服务资料与组态资料，简言之即为系统服务与组态数据库。

最后，步骤S8，各该工作节点4依据该组态档300的一硬件结构信息及一应用程序信息检核预设的应用服务后，向该控制节点3注册检核结果，以正常工作而提供即时服务。如此，本发明可一次启动并自动架设完成该丛集系统中数量庞大的所述工作节点4，举例而言，在资料中心大量建置规模约100台伺服器仅耗费约5分钟时间，使大幅提升设备建构效率并有效降低建构成本。

进一步地，请再参阅图4，其为本发明较佳实施例的次一流程图。如图所示，为方便使用者弹性调整设备数及便于维护该丛集系统结构，使用者可通过该控制节点3新增、更新或移除该丛集系统中任一工作节点4。换言之，于执行上述步骤S2前，该控制节点3可进行步骤S1，以判断使用者操控所述工作节点4的实际作业动作，而当使用者欲新增一工作节点4至该丛集系统中时，需优先进行步骤S10：使用者可直接修改该数据库30中资料，以新增一笔硬件结构信息及应用程序信息而形成新增的一笔组态档300，接续着步骤S2以执行该作业系统安装与组态设定，如此，即可使额外的一工作节点40增加至目标的该丛集系统中，及连结至该控制节点3中。

当该作业系统的版本更新时，进行步骤S11：利用该控制节点3制作更新的该系统核心及该系统映像档，且修改该数据库30中对应该工作节点4的该组态档300后，该控制节点3通过网络关闭并重新开启对应的该工作节点4电源，使该工作节点4重新请求该系统核心、该系统映像档及该组态档而重新组态该作业系统，如此，该工作节点4即可即时自动更新系统版本而降低工作异常的问题发生。

或者，当使用者欲自该丛集系统中移除某一工作节点4时，则进行步骤S12：删除该数据库30中对应该工作节点4的该组态档300后，该控制节点3通过网络或使用者手动关闭该工作节点4电源，如此，该工作节点4的该随机存取存储体40随即抹除内存的该系统核心、该系统映像及该组态档，以自该丛集系统移除。

特别的是，接续上述步骤S8使各该工作节点4提供服务后，为符合不同使用者的作业需求而满足人性化操作功能，当使用者依个人需求安装各式应用程序于该工作节点4时，该工作节点4处理步骤S9：反馈安装程序的一更新信息至该控制节点3，以更新该系统服务与组态数据库30中对应的该组态档300，且由于各该工作节点4设有一硬盘，故可储存安装的该应用程序、一应用资料及其他使用者的操作资料等。如此，重新开机后，各该工作节点4仍可保留部份资料，以方便使用者接续作业。

以上对本发明的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种使用虚拟磁盘的高速自动化丛集系统部署方法，利用一控制节点通过网络操控一丛集系统中至少一工作节点，以启动并使该工作节点自动安装与组态一作业系统，其特征在于，包含下列步骤：

开启该工作节点电源；

使该工作节点传送一地址请求至该控制节点，以取得一地址；

执行一预启动程序后，该工作节点反馈一检核码并传送一系统安装请求予该控制节点；

当该检核码正确时，该控制节点通过网络传送一系统核心及一系统映像档予该工作节点，且该工作节点划分一随机存取存储体形成一虚拟磁盘，供以暂储该系统映像档；

执行该系统核心，该工作节点安装该系统映像档，并传送一注册信号至该控制节点；及

当该控制节点接收该注册信号时，传送对应的一组态档予该工作节点，且该工作节点利用该组态档进行自动化设定，完成该作业系统安装。

2.如权利要求1所述的使用虚拟磁盘的高速自动化丛集系统部署方法，其特征在于，于开启该工作节点电源前，若欲新增至少一该工作节点至该丛集系统中，更包含下列步骤：

设定该工作节点的一硬件结构信息及一应用程序信息于该控制节点的一数据库中，以形成该工作节点的该组态档。

3.如权利要求2所述的使用虚拟磁盘的高速自动化丛集系统部署方法，其特征在于，该控制节点执行一配置组态，以通过网络开启该工作节点电源。

4.如权利要求3所述的使用虚拟磁盘的高速自动化丛集系统部署方法，其特征在于，当该检核码错误时，更包含下列步骤：

使该控制节点通过网络重新开启该工作节点电源，以重新分配该地址予该工作节点后，使该工作节点重新执行该预启动程序。

5.如权利要求2所述的使用虚拟磁盘的高速自动化丛集系统部署方法，其特征在于，当该工作节点完成该作业系统安装后，更包含下列步骤：

删除该数据库中该工作节点的该组态档，且该控制节点通过网络关闭该工作节点电源，使该随机存取存储体抹除该系统核心、该系统映像及该组态档，以自该丛集系统中移除该工作节点。

6.如权利要求2所述的使用虚拟磁盘的高速自动化丛集系统部署方法，其特征在于，当该工作节点完成该作业系统安装后，更包含下列步骤：

更新该系统核心、该系统映像档及于该数据库中该工作节点的该组态档，且该控制节点通过网络关闭并重新开启该工作节点电源，使该工作节点重新请求该系统核心、该系统映像档及该组态档，以重新架设该作业系统而完成该作业系统更新。

7.如权利要求2所述的使用虚拟磁盘的高速自动化丛集系统部署方法，其特征在于，更包含下列步骤：

当该工作节点安装一应用程序时，该工作节点反馈一更新信息至该控制节点，以更新该数据库中对应的该组态档。

8.如权利要求7所述的使用虚拟磁盘的高速自动化丛集系统部署方法，其特征在于，该工作节点设有一硬盘，供以储存该应用程序及一应用资料。

9.一种使用虚拟磁盘的高速自动化丛集系统部署方法，利用一控制节点通过网络操控一丛集系统中至少一工作节点，以启动并使该工作节点自动安装与组态一作业系统，其特征在于：

该工作节点以其内部的一随机存取存储体划分形成一虚拟磁盘，供以接收传送自该控制节点的一系统核心、一系统映像档及对应的一组态档，且该工作节点执行该系统核心而安装该系统映像档后，依该组态档进行自动化设定，以完成该作业系统安装。