CN105119732A - 一种在集群环境中部署主机的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在集群环境中部署主机的设备和方法。该设备包括：系统镜像，其为节点主机提供待安装的操作系统镜像；引导镜像，其为节点主机提供预置操作系统；主机监控模块，其采集由节点主机上安装的代理单元发送的节点主机信息；安装管理模块，其将引导镜像发送至节点主机，根据主机监控模块采集的节点主机信息将待安装的系统镜像与节点主机进行绑定，将与节点主机绑定的系统镜像发送至节点主机。本发明可在集群环境中完成主机自动发现，为主机提供操作系统镜像，实现主机的批量部署。

Description

一种在集群环境中部署主机的设备和方法
技术领域
本发明涉及云计算集群技术领域，具体地说，涉及一种在集群环境中部署主机的设备和方法。
背景技术
目前，虚拟化技术以及云计算技术高速发展，越来越多的企业及用户对大规模集群的需求不断扩大。如何快速有效地在大量集群节点上进行批量操作系统，一直是管理员需要解决的难题。
现有的批量安装方式通常采用网络安装来实现大规模操作系统的安装。
传统的网络安装方式有PXE(预引导执行环境)方式引导，令待安装节点使用网络启动，通过DHCP(动态主机配置协议)服务器获取到IP，再通过TFTP(简单文件传输协议)服务下载一个启动软件包到本机内存中并执行，由这个启动软件包完成终端基本软件设置，从而引导预先安装在服务器中的终端操作系统。该方式配置过程繁琐，并且在安装节点开机使用网络启动的模式下，会出现无限重复安装的问题。
另外，还可以使用网络安装服务器套件cobbler安装工具进行操作系统批量安装。Cobbler的原理和传统的PXE方式类似，配置过程进行了优化，不需要人工做过多的配置。并且通过与主机MAC地址的绑定，解决了在安装节点开机使用网络启动的模式下，会出现无限重复安装的问题。但是该方法需要管理员首先把所有主机MAC地址记录下来，并手动执行绑定过程，当集群数量非常大的时候，管理员会耗费的人工非常大。
因此，亟需一种能够在集群环境下部署主机的过程中实现主机自动发现的设备和方法。
发明内容
本发明的目的之一在于解决现有技术中，在集群环境下部署主机的过程中，管理员耗费的人工较大的技术缺陷。
本发明首先提供在集群环境中部署主机的设备，包括：
系统镜像，其为节点主机提供待安装的操作系统镜像；
引导镜像，其为节点主机提供预置操作系统，该引导镜像包括获取并发送节点主机信息的代理单元；
主机监控模块，其采集由节点主机上安装的代理单元发送的节点主机信息；
安装管理模块，其将引导镜像发送至节点主机，根据主机监控模块采集的节点主机信息将待安装的系统镜像与节点主机进行绑定，将与节点主机绑定的系统镜像发送至节点主机。
在一个实施例中，所述安装管理模块包括：
DHCP服务单元，其在节点主机进行网络启动时，通过DHCP服务为节点主机设置IP地址。
在一个实施例中，所述预置操作系统在主机节点进行网络启动时运行，并在主机节点上引导安装代理单元。
在一个实施例中，还包括：
指令接口单元，其用于导入系统镜像，以及在节点主机完成绑定后接收使节点主机重启的指令，该指令用于指示节点主机重启，进行操作系统的安装。
在一个实施例中，所述安装管理模块还包括识别单元，其用于识别已绑定节点主机和未绑定节点主机；
所述安装管理模块将引导镜像发送至未绑定节点主机，并将系统镜像发送至已绑定节点主机。
本发明还提供一种在集群环境中部署主机的方法，包括：
配置引导镜像，该引导镜像为节点主机提供预置操作系统，该引导镜像包括获取并发送节点主机信息的代理单元；
将引导镜像发送至节点主机；
采集由节点主机上安装的代理单元发送的节点主机信息；
根据节点主机信息将待安装的系统镜像与节点主机进行绑定；
将与节点主机绑定的系统镜像发送至节点主机。
在一个实施例中，还包括：
在节点主机进行网络启动时，通过DHCP服务为节点主机设置IP地址。
在一个实施例中，所述预置操作系统在主机节点进行网络启动时运行，并在主机节点上引导安装代理单元。
在一个实施例中，还包括：
在节点主机完成绑定后，接收使节点主机重启的指令，该指令用于指示节点主机重启，进行操作系统的安装。
在一个实施例中，还包括：
识别已绑定节点主机和未绑定节点主机；
将引导镜像发送至未绑定节点主机；
将系统镜像发送至已绑定节点主机。
本发明实施例中的节点主机通过预置操作系统中集成的代理(agent)来完成自动发现功能，该代理自动向管理设备发送节点主机自身的硬件信息，从而使得主机管理设备在数据库中记载集群中大量节点主机的信息。此外，管理人员可以在管理设备上完成对操作系统镜像与节点主机的绑定，为节点主机根据业务需求选择设置最终的操作系统。从而避免现有技术中需要人工记录主机MAC信息的技术缺陷，在集群环境中提高主机部署的效率。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是实施例一的一种在集群环境中部署主机的系统的架构图；
图2是实施例一的管理设备的结构图；
图3是实施例二的在集群环境中部署主机的方法的步骤流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明作进一步地详细说明。
以下结合说明书附图对本发明的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不相冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
本发明的实施例提供一种在集群环境中批量部署主机时，实现主机自动发现的设备和方法。管理设备运行安装管理模块(cobblerserver)，利用引导镜像(livecd)和其中集成的代理单元(agent)自动发现并添加主机，为主机提供需要最终安装的操作系统。
实施例一
图1为本实施例的在集群环境中部署主机的系统的架构图。该系统包括管理设备和至少一台节点主机。系统中的节点主机先后完成预置操作系统和最终操作系统的安装，这两个安装过程均基于服务器/客户端的体系结构来实现。
图1中的管理设备工作为服务器端，主要包括系统镜像(OS)、引导镜像、主机监控模块和安装管理模块。
其中，系统镜像(OS)为节点主机提供待安装的操作系统镜像。引导镜像为引导工具(livecd)的镜像，其为节点主机提供预置操作系统，该引导镜像包括获取并发送节点主机信息的代理单元(agent)，帮助节点主机实现自动发现功能。其中，系统镜像(OS)可以包括多种不同类型的操作系统镜像，管理人员根据应用的需求选择其中的一种操作系统为节点主机安装。
所述预置操作系统在主机节点进行网络启动时运行，并在主机节点上引导安装代理单元(agent)。
主机监控模块采集由节点主机上安装的代理单元发送的节点主机信息。在集群环境中，节点主机的数量相当庞大，主机监控模块分析节点主机发送来的请求，在数据库中记录节点主机信息。这些主机信息包括主机当前IP地址，MAC地址，或者其他相关硬件信息，用于后续过程中将最终安装的操作系统与主机进行绑定的操作。
安装管理模块将引导工具(livecd)的镜像发送至节点主机，根据主机监控模块采集的节点主机信息将待安装的系统镜像(OS)与节点主机进行绑定，将与节点主机绑定的系统镜像(OS)发送至节点主机。
进一步的，安装管理模块包括DHCP服务单元和识别单元。其中，DHCP服务单元在节点主机进行网络启动时，通过DHCP服务为节点主机设置IP地址，使得节点主机与管理设备建立网络连接，从管理设备处获取引导镜像。
考虑到系统批量安装后，有可能出现部分节点主机安装不成功，或者系统中出现新主机节点的情况，安装管理模块中还设置识别单元用于识别已绑定节点主机和未绑定节点主机。进而，安装管理模块将引导镜像发送至未绑定节点主机，并将系统镜像(OS)发送至已绑定节点主机。
此外，管理设备中还设置有指令接口单元。指令接口单元用于导入系统镜像，以及在节点主机完成绑定后接收使节点主机重启的指令，该指令用于指示节点主机卸载预置操作系统，进行最终操作系统的安装。指令接口单元例如可以是WEB界面或者命令行工具等能够完成人机交互的接口。
本实施例还提供管理设备的一种优选的实现方式，该管理设备为中标麒麟高级服务器。
如图2所示，安装管理模块利用网络安装套件工具(cobblerserver)实现。cobblerserver模块负责管理主机节点网络安装需要的镜像。主机监控模块负责处理节点主机发送过来的请求，通过分析节点主机发送来的请求，在数据库中记录节点主机信息，完成主机发现功能。引导工具为livecd，通过cobblerserver将livecd发送给节点主机，节点主机通过网络启动，启动一个带代理(agent)的livecd系统，启动完成后，节点主机会通过agent发送主机信息至管理设备的主机监控模块，从而避免管理人员手动记录主机信息的繁琐过程。
待安装os为节点主机需要最终安装的操作系统的镜像，当管理设备发现节点主机后，节点主机会通过网络安装完成OS安装。
此外，管理设备上还集成了一个浏览器(web)页面，负责对系统镜像和主机的管理操作。管理人员通过web页面对cobblerserver进行配置，例如配置系统中多种不同类型的操作系统镜像，或者配置DHCP服务提供的IP地址范围等。
需要说明的是，节点主机通过预置操作系统中集成的代理(agent)来完成自动发现功能，该代理自动向管理设备发送节点主机自身的硬件信息，从而使得主机管理设备在数据库中记载集群中大量节点主机的信息。此外，管理人员可以在管理设备上完成对操作系统镜像与节点主机的绑定，为节点主机根据业务需求选择设置最终的操作系统。从而避免现有技术中需要人工记录主机MAC信息的技术缺陷，在集群环境中提高主机部署的效率。
实施例二
图3是本实施例的在集群环境中部署主机的方法的步骤流程图。
在进行主机部署操作之前，制作一个引导工具livecd用于在主机节点上启动预置操作系统，在该操作系统上运行一个代理agent，能够自动获取该主机的信息，并打包发送给管理设备的主机监控模块。还要对安装管理模块(cobblerserver)进行配置，上传系统中多种不同类型的操作系统镜像。
在部署过程中，首先，将引导工具的镜像(livecd)拷贝至管理节点，并配置为网络启动镜像(步骤S301)。在主机节点开机检测到网络连接后，进行网络启动(步骤S302)。管理设备通过DHCP服务为主机节点配置IP地址(步骤S303)，通过TFTP服务向主机节点提供引导镜像livecd(步骤S304)。
主机节点启动预置操作系统，即启动livecd(步骤S305)，代理单元agent在节点主机开机时启动，agent获取主机信息。这些主机信息包括主机当前IP地址，MAC地址，或者其他相关硬件信息。代理单元agent将主机信息发送至管理设备(步骤S306)。
管理设备中的主机监控模块监测到agent发送的信息，将主机信息存入数据库(步骤S307)，管理设备完成该主机节点发现的过程。管理人员根据业务需求待安装的系统镜像(OS)与节点主机进行绑定(步骤S308)，并向节点主机发送重启指令(步骤S309)。
节点主机进行重启(步骤S310)，卸载预置操作系统livecd，准备安装最终的操作系统。
管理设备通过DHCP服务为主机节点配置IP地址(步骤S311)，并通过TFTP服务向主机节点提供系统镜像OS(步骤S312)。其中，由于管理设备已经记录节点主机的信息，在步骤S311中分配的IP地址与在步骤S303中分配的IP地址相同。节点主通过网络安装最终的操作系统(步骤S313)。
如此，本实施例的管理设备通过cobbler和livecd的配合实现节点主机的自动发现过程，将节点主机与待安装的操作系统进行批量绑定，从而处理集群环境中主机的批量部署问题。
此外，考虑到系统批量安装后，有可能出现部分节点主机安装不成功，或者系统中出现新主机节点的情况，本实施例还提供识别步骤，用于识别已绑定节点主机和未绑定节点主机。进而，安装管理模块将引导工具(livecd)的镜像发送至未绑定节点主机，并将系统镜像(OS)发送至已绑定节点主机。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种在集群环境中部署主机的设备，其特征在于，包括：
系统镜像，其为节点主机提供待安装的操作系统镜像；
引导镜像，其为节点主机提供预置操作系统，该引导镜像包括获取并发送节点主机信息的代理单元；
主机监控模块，其采集由节点主机上安装的代理单元发送的节点主机信息；
安装管理模块，其将引导镜像发送至节点主机，根据主机监控模块采集的节点主机信息将待安装的系统镜像与节点主机进行绑定，将与节点主机绑定的系统镜像发送至节点主机。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述安装管理模块还包括：
DHCP服务单元，其在节点主机进行网络启动时，通过DHCP服务为节点主机设置IP地址。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述预置操作系统在主机节点进行网络启动时运行，并在主机节点上引导安装代理单元。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：
指令接口单元，其用于导入系统镜像，以及在节点主机完成绑定后接收使节点主机重启的指令，该指令用于指示节点主机重启，进行操作系统的安装。
5.如权利要求1-4中任一项所述的设备，其特征在于，所述安装管理模块还包括识别单元，其用于识别已绑定节点主机和未绑定节点主机；
所述安装管理模块将引导镜像发送至未绑定节点主机，并将系统镜像发送至已绑定节点主机。
6.一种在集群环境中部署主机的方法，其特征在于，包括：
配置引导镜像，该引导镜像为节点主机提供预置操作系统，该引导镜像包括获取并发送节点主机信息的代理单元；
将引导镜像发送至节点主机；
采集由节点主机上安装的代理单元发送的节点主机信息；
根据节点主机信息将待安装的系统镜像与节点主机进行绑定；
将与节点主机绑定的系统镜像发送至节点主机。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
在节点主机进行网络启动时，通过DHCP服务为节点主机设置IP地址。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预置操作系统在主机节点进行网络启动时运行，并在主机节点上引导安装代理单元。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
在节点主机完成绑定后，接收使节点主机重启的指令，该指令用于指示节点主机重启，进行操作系统的安装。
10.如权利要求6-9中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
识别已绑定节点主机和未绑定节点主机；
将引导镜像发送至未绑定节点主机；
将系统镜像发送至已绑定节点主机。
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