CN111614488A - 一种部署异构超算平台的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种部署异构超算平台的方法及装置，其中，方法包括：在线准备阶段和批量离线安装部署阶段。本发明的部署异构超算平台的方法，通过实现准备好的素材，实现了在部署时，无需待部署异构超算平台的局域网内各个服务器接入互联网，即可完成作为异构超算平台中对应角色的服务器的初始化，直接以待部署异构超算平台其中一台服务器替代人工部署，实现多台服务器的部署的并行，提高了部署效率。

Description

一种部署异构超算平台的方法及装置
技术领域
本发明涉及异构超算平台技术领域，特别涉及一种部署异构超算平台的方法及装置。
背景技术
目前，部署异构超算平台都是通过远程SSH【Secure Shell，安全外壳协议】、SCP【Secure copy，based on SSH，安全复制】等方式，将配置文件复制到远程操作系统上，并且远程执行安装部署脚本；远程配置系统环境。
现有的部署异构超算平台存在以下不足：
一、平台部署的所有服务器必须存在操作系统；并且需要提前配置用户登录信息；
二、需要人工交互操作部署，对部署人员有一定的技术要求；
三、需要联接互联网获取安装文件；
四、不支持多机并行部署，部署效率较低。
发明内容
本发明目的之一在于提供了一种部署异构超算平台的方法及装置，以解决没有网络环境下的超算平台部署问题、以及大规模部署效率低下技术问题。
说明书中使用的名词解释如下：
Bootstrapper Image：引导程序镜像。
Cloud-Config-Server：该服务根据集群描述文件，为各个角色的服务器生成超算平台部署所需的配置文件；
DNSMASQ：负责提供DHCP、PXE、TFTP、DNS服务；即，提供DNS缓存和DHCP服务功能。作为域名解析服务器(DNS)，DNSMASQ可以通过缓存DNS请求来提高对访问过的网址的连接速度。作为DHCP服务器，DNSMASQ可以用于为局域网电脑分配内网ip地址和提供路由。DNS和DHCP两个功能可以同时或分别单独实现。DNSMASQ轻量且易配置，适用于个人用户或少于50台主机的网络。此外它还自带了一个PXE服务器。
Registry：提供本地安装部署所需的Docker镜像仓库服务。
Repo：这是一个操作系统的软件仓库，机群节点安装系统和软件的时候，从这里获取安装文件。
Bootstrapper Server【引导程序服务器】：是一台装有Docker Engine【Docker引擎】的服务器。该部署装置以BootstrapperContainer【引导程序容器】的形式，在该服务器上运行起来，对局域网内的服务器提供DHCP【Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议】、PXE【Preboot eXecution Environment，预启动执行环境】、TFTP【Trivial File Transfer Protocol,简单文件传输协议】、DNS【Domain Name System，域名系统】、Registry【为Docker镜像私有仓库，在集群部署中使用到的所有Docker镜像，从这里获取。】、HTTP【Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议)】等服务；
Master Server：超算平台的Master【主】节点服务器，支持部署多台Master服务器，组成HA【High Available，多机集群系统】模式。
Worker Node【工作节点】：超算平台的计算节点。
Master Server和Worker Node通过网络与BootstrapperServer连接在一起。在PXE启动过程中，所有的服务器都会到BootstrapperServer获取IP地址、PXE安装部署信息、安装文件等。
本发明实施例提供的一种部署异构超算平台的方法，包括：在线准备阶段和批量离线安装部署阶段。
优选的，在线准备阶段包括：在线准备部署异构超算平台的素材；素材包括：Bootstrapper Image、本地软件仓库。
优选的，Bootstrapper Image包括：Cloud-Config-Server、DNSMASQ和Registry。
优选的，在线准备部署异构超算平台的素材；具体包括如下操作：
步骤11：执行预设脚本进行交叉编译Cloud-Config-Server、Registry，并将DNSMASQ、Registry、Cloud-Config-Server封装成为BootstrapperImage；
步骤12：下载部署超算平台所需的操作系统镜像、IB网卡驱动、GPU驱动、软件包、第三方Docker镜像；
步骤13：创建本地软件仓库：将操作系统镜像、IB网卡驱动、GPU驱动、软件包制作成本地离线repo。
优选的，批量离线安装部署阶段包括：基于素材，将在待部署异构超算平台的局域网内各个服务器初始化成异构超算平台中对应角色的服务器；具体包括如下操作：
步骤S21：在待部署异构超算平台的局域网内确定一台具有Docker环境的第一服务器作为BootstrapperServer，导入Bootstrapper Image、本地软件仓库；
步骤S22：获取Bootstrapper Image中的Cloud-Config-Server的配置文件的修改，获取异构超算平台中对应角色的定义，然后启动
BootstrapperImage；Bootstrapper Server自动将本地软件仓库中的数据导入，并在局域网中提供DHCP、PXE、TFTP、DNS、Registry、HTTP服务。
步骤S23：通过IPMI远程控制口启动多个第二服务器遵从PXE引导；第二服务器在PXE引导过程中，会从Cloud-Config-Server获取配置文件，根据事先定义的异构超算平台中对应角色，初始化成异构超算平台中对应角色的服务器。
本发明提供一种部署异构超算平台的装置，包括：
素材准备模块，用于执行在线准备阶段；
部署模块，用于执行批量离线安装部署阶段。
优选的，素材准备模块执行操作包括：在线准备部署异构超算平台的素材；素材包括：Bootstrapper Image、本地软件仓库。
优选的，Bootstrapper Image包括：Cloud-Config-Server、DNSMASQ和Registry。
优选的，在线准备部署异构超算平台的素材；包括如下操作：
步骤11：执行预设脚本进行交叉编译Cloud-Config-Server、Registry，并将DNSMASQ、Registry、Cloud-Config-Server封装成为BootstrapperImage；
步骤12：下载部署超算平台所需的操作系统镜像、IB网卡驱动、GPU驱动、软件包、第三方Docker镜像；
步骤13：创建本地软件仓库：将操作系统镜像、IB网卡驱动、GPU驱动、软件包制作成本地离线repo。
优选的，部署模块执行操作包括：基于素材，将在待部署异构超算平台的局域网内各个服务器初始化成异构超算平台中对应角色的服务器；包括如下操作：
步骤S21：在待部署异构超算平台的局域网内确定一台具有Docker环境的第一服务器作为BootstrapperServer，导入Bootstrapper Image、本地软件仓库；
步骤S22：获取Bootstrapper Image中的Cloud-Config-Server的配置文件的修改，获取异构超算平台中对应角色的定义，然后启动Bootstrapper Image；BootstrapperServer自动将本地软件仓库中的数据导入，并在局域网中提供DHCP、PXE、TFTP、DNS、Registry、HTTP服务。
步骤S23：通过IPMI远程控制口启动多个第二服务器遵从PXE引导；第二服务器在PXE引导过程中，会从Cloud-Config-Server获取配置文件，根据事先定义的异构超算平台中对应角色，初始化成异构超算平台中对应角色的服务器。
本发明具有如下有益效果：
一、部署人员只需要定义超算平台的环境、软件包、驱动版本等，部署装置自动准备所需的所有材料，无需具备专业背景；
二、不管是初次部署超算平台还是对原有平台的扩容，都能够从裸机开始安装部署，无需人工安装操作系统等前置准备工作；
三、该部署装置支持并行部署，没有先后顺序关系，对大规模异构超算平台部署，效率提升显著；
四、在安装部署阶段不依赖互联网，支持在隔离环境内部署；
五、整个部署阶段无需人工干预，部署装置根据预定义的服务器角色，自动分发对应的配置文件。
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所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
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，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种部署异构超算平台的方法的流程图；
图2为本发明实施例中一种部署异构超算平台的方法的在线准备阶段的示意图；
图3为本发明实施例中一种部署异构超算平台的方法的批量离线安装部署阶段的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，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。
本发明实施例提供了一种部署异构超算平台的方法，如图1所示，包括：
在线准备阶段和批量离线安装部署阶段。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：
在线准备阶段；即用于在线准备部署异构超算平台的素材；批量离线安装部署阶段，即用于基于素材，将在待部署异构超算平台的局域网内各个服务器初始化成异构超算平台中对应角色的服务器。通过在线【接入互联网】准备好部署异构超算平台的素材；准备好素材后直接在待部署异构超算平台的局域网内各个服务器初始化成异构超算平台中对应角色的服务器。
本发明的部署异构超算平台的方法，通过实现准备好的素材，实现了在部署时，无需待部署异构超算平台的局域网内各个服务器接入互联网，即可完成作为异构超算平台中对应角色的服务器的初始化，直接以待部署异构超算平台其中一台服务器替代人工部署，实现多台服务器的部署的并行，提高了部署效率。
如图1所示，将本发明的部署异构超算平台的分为两个阶段，为在线准备阶段和批量离线安装部署阶段。
其中，素材包括：Bootstrapper Image、本地软件仓库。
其中，Bootstrapper Image包括：Cloud-Config-Server、DNSMASQ和Registry。
在一个实施例中，在线准备部署异构超算平台的素材；参见图2，在线准备阶段的目的是生成该部署装置的Docker镜像：Bootstrapper Image【引导程序镜像】。Bootstrapper Image由三部分组成：Cloud-Config-Server、DNSMASQ【域名解析服务器】和Registry。步骤S1具体操作步骤包括：
第1步：执行脚本进行交叉编译Cloud-Config-Server、Registry等组件，并将DNSMasq、Registry、Cloud-Config-Server封装成名为Bootstrapper的Docker Image【Docker镜像】；
第2步：下载部署超算平台所需的操作系统镜像、IB网卡驱动、GPU驱动、依赖的软件包、第三方Docker镜像等；
第3步：创建本地软件仓库：将平台的软件包、工具等制作成本地离线repo，由Cloud-Config-Server提供HTTP服务。
上述技术方案工作原理及有益效果为：
第1步中执行的脚本为事先部署人员设置的，主要定义超算平台的环境、软件包、驱动版本等。通过素材准备模块实现了部署人员只需要定义超算平台的环境、软件包、驱动版本等，部署装置自动准备所需的所有材料，无需具备专业背景，降低了部署人员的要求。下载部署超算平台所需的操作系统镜像、IB网卡驱动、GPU驱动、依赖的软件包、第三方Docker镜像等，这些操作都是记载在脚本中的。
在一个实施例中，参见图3，批量离线安装部署阶段包括：基于素材，将在待部署异构超算平台的局域网内各个服务器初始化成异构超算平台中对应角色的服务器；具体包括如下操作：
第1步：在超算平台局域网内准备一台具有Docker环境的服务器BootstrapperServer，导入Bootstrapper Image及其他相关文件；
第2步：修改Cloud-Config-Server配置文件，定义超算平台服务器角色(Master、Worker)，然后启动BootstrapperImage；Bootstrapper容器自动将数据导入，并在局域网中提供DHCP、PXE、TFTP、DNS、Registry、HTTP等服务。
第3步：通过IPMI【Intelligent Platform Management Interface，智能平台管理接口】远程控制口批量启动服务器从PXE引导；服务器在PXE引导过程中，会从Cloud-Config-Server获取对应的安装配置文件，根据事先定义的角色，初始化成超算平台中对应角色的服务器。
上述技术方案的工作原理及有益效果：
以待部署异构超算平台其中一台具有Docker环境的服务器替代人工部署，实现多台服务器的部署的并行，提高了部署效率。Master指代主服务器；Worker指代工作节点。
本发明实施例提供了一种部署异构超算平台的装置，包括：
素材准备模块，用于执行在线准备阶段；
部署模块，用于执行批量离线安装部署阶段。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：
素材准备模块，用于执行在线准备阶段；即用于在线准备部署异构超算平台的素材；部署模块，用于执行批量离线安装部署阶段，即用于基于素材，将在待部署异构超算平台的局域网内各个服务器初始化成异构超算平台中对应角色的服务器。通过在线【接入互联网】准备好部署异构超算平台的素材；准备好素材后直接在待部署异构超算平台的局域网内各个服务器初始化成异构超算平台中对应角色的服务器。
本发明的部署异构超算平台的装置，通过素材准备模块实现准备好的素材，实现了在部署时，无需待部署异构超算平台的局域网内各个服务器接入互联网，即可完成作为异构超算平台中对应角色的服务器的初始化，直接以待部署异构超算平台其中一台服务器替代人工部署，实现多台服务器的部署的并行，提高了部署效率。
其中，素材准备模块执行操作包括：在线准备部署异构超算平台的素材；素材包括：Bootstrapper Image、本地软件仓库。
其中，Bootstrapper Image包括：Cloud-Config-Server、DNSMASQ和Registry。
在一个实施例中，素材准备模块执行在线准备阶段；即在线准备部署异构超算平台的素材；在线准备阶段的目的是生成该部署装置的Docker镜像：Bootstrapper Image【引导程序镜像】。Bootstrapper Image由三部分组成：Cloud-Config-Server【云-配置-服务器】、DNSMASQ【域名解析服务器】和Registry。素材准备模块执行包括如下步骤：
第1步：执行脚本进行交叉编译Cloud-Config-Server、Registry等组件，并将DNSMASQ、Registry、Cloud-Config-Server封装成名为Bootstrapper的Docker Image【Docker镜像】；
第2步：下载部署超算平台所需的操作系统镜像、IB网卡驱动、GPU驱动、依赖的软件包、第三方Docker镜像等；
第3步：创建本地软件仓库：将平台的软件包、工具等制作成本地离线repo，由Cloud-Config-Server提供HTTP服务。
上述技术方案工作原理及有益效果为：
第1步中执行的脚本为事先部署人员设置的，主要定义超算平台的环境、软件包、驱动版本等。通过素材准备模块实现了部署人员只需要定义超算平台的环境、软件包、驱动版本等，部署装置自动准备所需的所有材料，无需具备专业背景，降低了部署人员的要求。下载部署超算平台所需的操作系统镜像、IB网卡驱动、GPU驱动、依赖的软件包、第三方Docker镜像等，这些操作都是记载在脚本中的。
在一个实施例中，部署模块执行操作包括：基于素材，将在待部署异构超算平台的局域网内各个服务器初始化成异构超算平台中对应角色的服务器；执行包括如下操作：
第1步：在超算平台局域网内准备一台具有Docker环境的服务器BootstrapperServer，导入Bootstrapper Image及其他相关文件；
第2步：修改Cloud-Config-Server配置文件，定义超算平台服务器角色(Master、Worker)，然后启动Bootstrapper Image；Bootstrapper容器自动将数据导入，并在局域网中提供DHCP、PXE、TFTP、DNS、Registry、HTTP等服务。
第3步：通过IPMI【Intelligent Platform Management Interface，智能平台管理接口】远程控制口批量启动服务器从PXE引导；服务器在PXE引导过程中，会从Cloud-Config-Server获取对应的安装配置文件，根据事先定义的角色，初始化成超算平台中对应角色的服务器。
上述技术方案的工作原理及有益效果：
以待部署异构超算平台其中一台具有Docker环境的服务器替代人工部署，实现多台服务器的部署的并行，提高了部署效率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种部署异构超算平台的方法，其特征在于，包括：在线准备阶段和批量离线安装部署阶段。
2.如权利要求1所述的部署异构超算平台的方法，其特征在于，在线准备阶段包括：在线准备部署异构超算平台的素材；所述素材包括：Bootstrapper Image、本地软件仓库。
3.如权利要求2所述的部署异构超算平台的方法，其特征在于，所述BootstrapperImage包括：Cloud-Config-Server、DNSMASQ和Registry。
4.如权利要求3所述的部署异构超算平台的方法，其特征在于，所述在线准备部署异构超算平台的素材；具体包括如下操作：
步骤11：执行预设脚本进行交叉编译所述Cloud-Config-Server、所述Registry，并将所述DNSMASQ、所述Registry、所述Cloud-Config-Server封装成为所述BootstrapperImage；
步骤12：下载部署超算平台所需的操作系统镜像、IB网卡驱动、GPU驱动、软件包、第三方Docker镜像；
步骤13：创建本地软件仓库：将所述操作系统镜像、所述IB网卡驱动、所述GPU驱动、所述软件包制作成本地离线repo。
5.如权利要求4所述的部署异构超算平台的方法，其特征在于，批量离线安装部署阶段包括：基于所述素材，将在待部署异构超算平台的局域网内各个服务器初始化成所述异构超算平台中对应角色的服务器；具体包括如下操作：
步骤S21：在待部署异构超算平台的局域网内确定一台具有Docker环境的第一服务器作为Bootstrapper Server，导入所述Bootstrapper Image、所述本地软件仓库；
步骤S22：获取所述Bootstrapper Image中的所述Cloud-Config-Server的配置文件的修改，获取对所述异构超算平台中对应角色的定义，然后启动所述Bootstrapper Image；所述Bootstrapper Server自动将本地软件仓库中的数据导入，并在所述局域网中提供DHCP、PXE、TFTP、DNS、Registry、HTTP服务。
步骤S23：通过IPMI远程控制口启动所述局域网中多个第二服务器，所述第二服务器遵从所述PXE引导；所述第二服务器在所述PXE引导过程中，会从所述Cloud-Config-Server获取所述配置文件，根据事先定义的所述异构超算平台中对应角色，初始化成所述异构超算平台中对应角色的服务器。
6.一种部署异构超算平台的装置，其特征在于，包括：
素材准备模块，用于执行在线准备阶段；
部署模块，用于执行批量离线安装部署阶段。
7.如权利要求6所述的部署异构超算平台的装置，其特征在于，所述素材准备模块执行操作包括：在线准备部署异构超算平台的素材；所述素材包括：Bootstrapper Image、本地软件仓库。
8.如权利要求7所述的部署异构超算平台的装置，其特征在于，所述BootstrapperImage包括：Cloud-Config-Server、DNSMASQ和Registry。
9.如权利要求8所述的部署异构超算平台的装置，其特征在于，所述在线准备部署异构超算平台的素材；包括如下操作：
步骤11：执行预设脚本进行交叉编译所述Cloud-Config-Server、所述Registry，并将所述DNSMASQ、所述Registry、所述Cloud-Config-Server封装成为所述BootstrapperImage；
步骤12：下载部署超算平台所需的操作系统镜像、IB网卡驱动、GPU驱动、软件包、第三方Docker镜像；
步骤13：创建本地软件仓库：将所述操作系统镜像、所述IB网卡驱动、所述GPU驱动、所述软件包制作成本地离线repo。
10.如权利要求9所述的部署异构超算平台的装置，其特征在于，所述部署模块执行操作包括：基于所述素材，将在待部署异构超算平台的局域网内各个服务器初始化成所述异构超算平台中对应角色的服务器；包括如下操作：
步骤S21：在待部署异构超算平台的局域网内确定一台具有Docker环境的第一服务器作为Bootstrapper Server，导入所述Bootstrapper Image、所述本地软件仓库；
步骤S22：获取所述Bootstrapper Image中的所述Cloud-Config-Server的配置文件的修改，获取对所述异构超算平台中对应角色的定义，然后启动所述Bootstrapper Image；所述Bootstrapper Server自动将本地软件仓库中的数据导入，并在所述局域网中提供DHCP、PXE、TFTP、DNS、Registry、HTTP服务。
步骤S23：通过IPMI远程控制口启动所述局域网内多个第二服务器，所述第二服务器遵从所述PXE引导；所述第二服务器在所述PXE引导过程中，会从所述Cloud-Config-Server获取所述配置文件，根据事先定义的所述异构超算平台中对应角色，初始化成所述异构超算平台中对应角色的服务器。
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