CN113391828B - 实现系统盘raid划分并安装操作系统的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了实现系统盘RAID划分并安装操作系统的方法和系统，该方法包括以下步骤：全局管理模块导入待安装服务器信息，并依次对操作系统自动安装模块、自适应智能平台管理接口控制模块及自适应硬盘阵列配置模块下发指令；操作系统自动安装模块依次配置相关服务、内存操作系统安装源及预启动执行环境网络安装源；自适应智能平台管理接口控制模块根据服务器型号自动适配智能平台管理接口命令集，并实现包括待安装服务器的断电及从预启动执行环境启动功能；自适应硬盘阵列配置模块根据服务器型号自动适配硬盘阵列命令集，对硬盘阵列的删除、创建操作，并在内存操作系统下实现待安装服务器系统盘的硬盘阵列划分。

Description

实现系统盘RAID划分并安装操作系统的方法和系统

技术领域

本发明涉及Linux操作系统安装领域，具体来说，涉及实现系统盘RAID划分并安装操作系统的方法和系统。

背景技术

Linux（一种计算机操作系统）操作系统的传统安装方法是通过光盘、U盘等等，这种方式安装配置比较繁琐，不适合大规模的操作系统安装，目前业界普遍采用的解决方案是通过PXE+Kickstart实现无人值守安装，如Cobbler， 这种方式需要配置服务端，所有待安装系统的服务器可以通过网络的方式连接服务端启动安装程序，根据服务端中存放的自动应答文件实现自动安装部署系统，整体的安装流程如图5所示。

但是目前这种技术实现有如下问题：

1、生产上操作系统盘需要做RAID提高安全性，当前技术无法实现待安装服务器操作系统盘的RAID的自动创建，必须手动操作，效率低下。

2、需要手动重启待安装服务器选择从PXE启动，然后手动选择菜单安装。

3、无法实现灵活的操作系统参数定制。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出实现系统盘RAID划分并安装操作系统的方法和系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：

根据本发明的一个发明，提供了实现系统盘RAID划分并安装操作系统的方法，该方法包括以下步骤：

S1、全局管理模块导入待安装服务器信息，并依次对操作系统自动安装模块、自适应智能平台管理接口控制模块及自适应硬盘阵列配置模块下发指令；

S2、操作系统自动安装模块依次配置相关服务、内存操作系统安装源及预启动执行环境网络安装源；

S3、自适应智能平台管理接口控制模块根据服务器型号自动适配智能平台管理接口命令集，并实现包括待安装服务器的断电及从预启动执行环境启动功能；

S4、自适应硬盘阵列配置模块根据服务器型号自动适配硬盘阵列命令集，对硬盘阵列的删除、创建操作，并在内存操作系统下实现待安装服务器系统盘的硬盘阵列划分。

进一步的，所述全局管理模块导入待安装服务器信息之前还包括以下步骤：

基于社区企业操作系统构建内存操作系统的启动镜像文件，并将该启动镜像文件配置到操作系统自动安装模块；

通过电子表格文件中的工作表定义待安装服务器的不同信息，并将该电子表格文件导入到全局管理模块中；

其中，所述电子表格中的信息包括服务器信息及操作系统配置信息。

进一步的，所述依次对操作系统自动安装模块、自适应智能平台管理接口控制模块及自适应硬盘阵列配置模块下发指令还包括以下步骤：

S11、全局管理模块解析导入的待安装服务器信息，生成服务器操作系统安装流程，并根据操作系统的版本下发指令给操作系统自动安装模块；

S12、将待安装服务器和系统主机按照预先配置的连线方式进行物理连线，且全局管理模块下发指令给自适应智能平台管理接口控制模块；

S13、全局管理模块根据上报IP地址获取服务器序列号，并与电子表格中定义的服务器进行匹配，获取对应的服务器信息后下发指令给自适应硬盘阵列配置模块。

进一步的，所述操作系统自动安装模块依次配置相关服务、内存操作系统安装源及预启动执行环境网络安装源还包括以下步骤：

S21、待安装服务器通过自动下载文件的工具获取新系统vmlinux文件及initrd.img文件；

S22、待安装服务器执行命令快速进行内核切换，引导新系统的安装，加快整体安装速度；

其中，所述相关服务包括http服务、dhcp服务及tftp服务。

进一步的，所述自适应智能平台管理接口控制模块根据服务器型号自动适配智能平台管理接口命令集，并实现包括待安装服务器的断电及从预启动执行环境启动功能还包括以下步骤：

S31、系统初始化预启动执行环境的菜单文件；

S32、通过预先配置的命令使待安装机器重启进入内存操作系统；

S33、待安装机器进入内存操作系统，自启动脚本获取到动态IP地址并向DHCP服务器上报。

进一步的，所述自适应硬盘阵列配置模块根据服务器型号自动适配硬盘阵列命令集，对硬盘阵列的删除、创建操作，并在内存操作系统下实现待安装服务器系统盘的硬盘阵列划分还包括以下步骤：

S41、获取硬盘阵列卡的控制器编号；

S42、查询硬盘阵列卡下的所有磁盘并校验状态；

S43、获取硬盘阵列卡下的所有硬盘阵列，并清除非系统盘硬盘阵列；

S44、创建硬盘阵列；

S45、检查本地是否出现新创建的系统盘。

进一步的，所述基于社区企业操作系统构建内存操作系统的启动镜像文件，并将该启动镜像文件配置到操作系统自动安装模块还包括以下步骤：

在社区企业操作系统下准备内存操作系统的根目录，并安装内核及必要的工具；

安装多种类型硬盘阵列卡管理工具，并配置开机启动脚本，在内存操作系统启动完成后上报本机IP；

把根目录打包成rootfs.tar.xz文件；

使用busybox工具打包成镜像initramfs.gz文件。

进一步的，所述全局管理模块导入待安装服务器信息之后还包括：

所述全局管理模块根据服务器操作系统配置信息生成kickstart文件；

所述kickstart文件在步骤S2、步骤S3及步骤S4阶段进行埋点；

待安装服务器进入操作系统安装，在通过kickstart文件安装过程中，不断通过埋点返回安装进程或错误。

进一步的，所述全局管理模块根据返回数据更新待安装服务器操作系统的安装进程。

根据本发明的另一方面，提供了实现系统盘RAID划分并安装操作系统的系统，该系统包括：

全局管理模块，用于导入待安装服务器信息，并依次对操作系统自动安装模块、自适应智能平台管理接口控制模块及自适应硬盘阵列配置模块下发指令；

操作系统自动安装模块，用于依次配置相关服务、内存操作系统安装源及预启动执行环境网络安装源；

自适应智能平台管理接口控制模块，用于根据服务器型号自动适配智能平台管理接口命令集，并实现包括待安装服务器的断电及从预启动执行环境启动功能；

自适应硬盘阵列配置模块，用于根据服务器型号自动适配硬盘阵列命令集，对硬盘阵列的删除、创建操作，并在内存操作系统下实现待安装服务器系统盘的硬盘阵列划分。

本发明的有益效果为：

1、通过内存操作系统和自适应硬盘阵列配置模块实现了自动的操作系统盘硬盘阵列划分，弥补了当前技术的空白。

2、通过自适应智能平台管理接口控制模块解决了现有技术需要手动重启被安装服务器的问题，提升了系统安装效率。

3、通过导入服务器信息生成自定义的Kickstart装机文件，实现了操作系统参数的定制，并且能够展现装机进展。

4、本发明实现了真正意义上的无人值守的标准化操作系统安装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的实现系统盘RAID划分并安装操作系统的方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的实现系统盘RAID划分并安装操作系统的方法的整体流程示意图；

图3是根据本发明实施例的实现系统盘RAID划分并安装操作系统的方法的系统物理连线示意图；

图4是根据本发明实施例的实现系统盘RAID划分并安装操作系统的系统原理框图；

图5是现有技术中系统的整体流程图。

图中：

1、全局管理模块；2、操作系统自动安装模块；3、自适应智能平台管理接口控制模块；4、自适应硬盘阵列配置模块。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本发明的实施例，提供了实现系统盘RAID划分并安装操作系统的方法和系统。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1-2所示，根据本发明实施例的实现系统盘RAID划分并安装操作系统的方法，该方法包括以下步骤：

S1、全局管理模块导入待安装服务器信息，并依次对操作系统自动安装模块、自适应智能平台管理接口控制模块及自适应硬盘阵列配置模块下发指令（图2中的第

、

及

步步）；

S2、操作系统自动安装模块依次配置相关服务、内存操作系统（RAMOS）安装源及预启动执行环境（PXE）网络安装源（图2中的第

步）；

S3、自适应智能平台管理接口（IPMI）控制模块根据服务器型号自动适配智能平台管理接口命令集，并实现包括待安装服务器的断电及从预启动执行环境启动功能（图2中的第

步）；

S4、自适应硬盘阵列（RAID）配置模块根据服务器型号自动适配硬盘阵列命令集，对硬盘阵列的删除、创建操作，并在内存操作系统下实现待安装服务器系统盘的硬盘阵列划分（图2中的第

和

步）。

在一个实施例中，所述全局管理模块导入待安装服务器信息之前还包括以下步骤：

基于社区企业操作系统构建内存操作系统的启动镜像文件，并将该启动镜像文件配置到操作系统自动安装模块；

通过电子表格文件（excel）中的工作表（sheet）定义待安装服务器的不同信息，并将该电子表格文件导入到全局管理模块中（图2中的第

步）；

其中，所述电子表格中的信息包括服务器信息及操作系统配置信息。

具体的，如下表所示，服务器信息：表头信息从左到右依次为：主机名称、主机序列号、IPMI管理IP、IPMI用户名称、IPMI用户密码、主机IP、操作系统版本、系统盘使用的磁盘槽位、系统盘RAID级别、服务器厂商、服务器型号。

如下表所示，操作系统配置信息：第二列Type表示具体的配置类型。

basic：表示操作系统基本配置，从上往下依次是操作系统版本、语言、键盘类型、时区、时间、安装源、系统盘、Kdump设置、安全策略、安装的软件和功能、root密码、额外安装的包、Cpu性能模式、大页设置、额外安装的软件、启动顺序。

fs：操作系统的文件系统划分。

package：需要补充安装的rpm包。

config：具体的配置文件。

service：具体的系统服务配置。

如图3所述，在一个实施例中，所述依次对操作系统自动安装模块、自适应智能平台管理接口控制模块及自适应硬盘阵列配置模块下发指令还包括以下步骤：

S11、全局管理模块解析导入的待安装服务器信息，生成服务器操作系统安装流程，并根据操作系统的版本下发指令给操作系统自动安装模块；

S12、将待安装服务器和系统主机按照预先配置的连线方式进行物理连线，且全局管理模块下发指令给自适应智能平台管理接口控制模块（图2中的第

步）；

具体的，kexec -l vmlinuz --initrd=initrd.img --append="ksdevice=bootif

inst.stage2=http:// 192.168.1.100/centos7.8/ text sshd ks=http://192.168.1.100/ks/xxx.ks"。

S13、全局管理模块根据上报IP地址获取服务器序列号，并与电子表格中定义的服务器进行匹配，获取对应的服务器信息后下发指令给自适应硬盘阵列配置模块。

在一个实施例中，所述操作系统自动安装模块依次配置相关服务、内存操作系统安装源及预启动执行环境网络安装源还包括以下步骤：

S21、待安装服务器通过自动下载文件的工具获取新系统vmlinux文件及initrd.img文件；

S22、待安装服务器执行命令快速进行内核切换，引导新系统的安装，加快整体安装速度；

其中，所述相关服务包括http服务、dhcp服务及tftp服务。

在一个实施例中，所述自适应智能平台管理接口控制模块根据服务器型号自动适配智能平台管理接口命令集，并实现包括待安装服务器的断电及从预启动执行环境启动功能还包括以下步骤：

S31、系统初始化预启动执行环境（PXE）的菜单文件；

具体的，LABEL RAMOS；

kernel /images/vmlinuz；

MENU LABEL RAMOS；

append initrd=/images/initramfs.gz net.ifnames=0 biosdevname=0。

S32、通过预先配置的命令使待安装机器重启进入内存操作系统；

具体的，ipmitool -I lanplus -H IPMI_IP -U IPMI_User -P IPMI_PWDchassis bootparam set bootflag force_pxe；

ipmitool -I lanplus -H IPMI_IP -U IPMI_User -P IPMI_PWD chassis powerreset。

S33、待安装机器进入内存操作系统，自启动脚本获取到动态IP地址并向DHCP服务器上报（图2中的第

步）。

在一个实施例中，所述自适应硬盘阵列配置模块根据服务器型号自动适配硬盘阵列命令集，对硬盘阵列的删除、创建操作，并在内存操作系统下实现待安装服务器系统盘的硬盘阵列划分还包括以下步骤：

S41、获取硬盘阵列卡的控制器编号；

S42、查询硬盘阵列卡下的所有磁盘并校验状态；

S43、获取硬盘阵列卡下的所有硬盘阵列，并清除非系统盘硬盘阵列；

S44、创建硬盘阵列；

S45、检查本地是否出现新创建的系统盘。

具体的，以MegaCli命令为例的系统盘RAID创建过程如下：

/opt/MegaRAID/MegaCli/MegaCli64 -cfgdsply -aALL|egrep Adapter；

/opt/MegaRAID/MegaCli/MegaCli64 -Pdlist –A$(num)；

/opt/MegaRAID/MegaCli/MegaCli64 -cfgdsply -A$(num)；

/opt/MegaRAID/MegaCli/MegaCli64 -CfgLdAdd –r$(raid_level) [$(disk_slot)] WB Direct –A$(num)。

在一个实施例中，所述基于社区企业操作系统构建内存操作系统的启动镜像文件，并将该启动镜像文件配置到操作系统自动安装模块还包括以下步骤：

在社区企业操作系统（在CentOS7.6）下准备内存操作系统（RAMOS）的根目录，并安装内核及必要的工具；

安装多种类型硬盘阵列（RAID）卡管理工具，并配置开机启动脚本，在内存操作系统（RAMOS）启动完成后上报本机IP；

把根目录打包成rootfs.tar.xz文件；

使用busybox工具打包成镜像initramfs.gz文件。

在一个实施例中，所述全局管理模块导入待安装服务器信息之后还包括：

所述全局管理模块根据服务器操作系统配置信息生成kickstart文件；

具体的，名称为xxx.ks（名称唯一），访问地址http://192.168.1.100/ks/xxx.ks。

所述kickstart文件在步骤S2、步骤S3及步骤S4阶段进行埋点；

待安装服务器进入操作系统安装，在通过kickstart文件安装过程中，不断通过埋点返回安装进程或错误。

在一个实施例中，所述全局管理模块根据返回数据更新待安装服务器操作系统的安装进程。

如图4所示，根据本发明另一实施例，提供了实现系统盘RAID划分并安装操作系统的系统，该系统包括：

全局管理模块1，用于导入待安装服务器信息，并依次对操作系统自动安装模块、自适应智能平台管理接口控制模块及自适应硬盘阵列配置模块下发指令；

操作系统自动安装模块2，用于依次配置相关服务、内存操作系统安装源及预启动执行环境网络安装源；

自适应智能平台管理接口控制模块3，用于根据服务器型号自动适配智能平台管理接口命令集，并实现包括待安装服务器的断电及从预启动执行环境启动功能；

自适应硬盘阵列配置模块4，用于根据服务器型号自动适配硬盘阵列命令集，对硬盘阵列的删除、创建操作，并在内存操作系统下实现待安装服务器系统盘的硬盘阵列划分。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

在实际应用时，定制的RAMOS内核文件系统，将待安装服务器信息以excel文件方式导入所述系统，所述系统可以根据服务器信息自动适配服务器IPMI命令集并使待安装服务器从PXE启动进入RAMOS，待安装服务器启动RAMOS完成后会自动上报其IP地址，所述系统根据待安装服务器厂商和型号自动适配RAID命令集并进行系统盘RAID划分，所述系统根据待安装服务器的信息生成kickstart文件，所述系统通过kexec引导待安装服务器到新内核直至完成操作系统的安装。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过内存操作系统和自适应硬盘阵列配置模块实现了自动的操作系统盘硬盘阵列划分，弥补了当前技术的空白。通过自适应智能平台管理接口控制模块解决了现有技术需要手动重启被安装服务器的问题，提升了系统安装效率。通过导入服务器信息生成自定义的Kickstart装机文件，实现了操作系统参数的定制，并且能够展现装机进展。本发明实现了真正意义上的无人值守的标准化操作系统安装。

术语解释：

PXE：Pre-boot Execution Environment是由Intel设计，可以使计算机通过网络启动的协议。协议分为client和server两端，PXE client在网卡的ROM中，当计算机启动时，BIOS把PXE client调入内存执行，并显示出命令菜单，经用户选择后，PXE client将放置在远端的操作系统通过网络下载到本地运行。

Kickstart：是一种无人值守的安装方式。它的工作原理是在安装过程中记录需要人工干预填写的各种参数，并生成一个名为ks.cfg的文件。如果在安装过程中出现要填写参数的情况，安装程序首先会去查找ks.cfg文件，根据此文件的参数自动应答。ks.cfg文件涵盖了安装过程中可能出现的所有需要填写的参数从而实现无人值守自动安装。

RAID：是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。

Cobbler：是一个Linux服务器安装的服务，可以通过网络启动（PXE）的方式来快速安装、重装物理服务器和虚拟机。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.实现系统盘RAID划分并安装操作系统的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、全局管理模块导入待安装服务器信息，并依次对操作系统自动安装模块、自适应智能平台管理接口控制模块及自适应硬盘阵列配置模块下发指令；

S2、操作系统自动安装模块依次配置相关服务、内存操作系统安装源及预启动执行环境网络安装源；

S3、自适应智能平台管理接口控制模块根据服务器型号自动适配智能平台管理接口命令集，并实现包括待安装服务器的断电及从预启动执行环境启动功能；

S4、自适应硬盘阵列配置模块根据服务器型号自动适配硬盘阵列命令集，对硬盘阵列的删除、创建操作，并在内存操作系统下实现待安装服务器系统盘的硬盘阵列划分；

所述自适应硬盘阵列配置模块根据服务器型号自动适配硬盘阵列命令集，对硬盘阵列的删除、创建操作，并在内存操作系统下实现待安装服务器系统盘的硬盘阵列划分还包括以下步骤：

S41、获取硬盘阵列卡的控制器编号；

S42、查询硬盘阵列卡下的所有磁盘并校验状态；

S43、获取硬盘阵列卡下的所有硬盘阵列，并清除非系统盘硬盘阵列；

S44、创建硬盘阵列；

S45、检查本地是否出现新创建的系统盘。

2.根据权利要求1所述的实现系统盘RAID划分并安装操作系统的方法，其特征在于，所述全局管理模块导入待安装服务器信息之前还包括以下步骤：

基于社区企业操作系统构建内存操作系统的启动镜像文件，并将该启动镜像文件配置到操作系统自动安装模块；

通过电子表格文件中的工作表定义待安装服务器的不同信息，并将该电子表格文件导入到全局管理模块中；

其中，所述电子表格中的信息包括服务器信息及操作系统配置信息。

3.根据权利要求1所述的实现系统盘RAID划分并安装操作系统的方法，其特征在于，所述依次对操作系统自动安装模块、自适应智能平台管理接口控制模块及自适应硬盘阵列配置模块下发指令还包括以下步骤：

S11、全局管理模块解析导入的待安装服务器信息，生成服务器操作系统安装流程，并根据操作系统的版本下发指令给操作系统自动安装模块；

S12、将待安装服务器和系统主机按照预先配置的连线方式进行物理连线，且全局管理模块下发指令给自适应智能平台管理接口控制模块；

S13、全局管理模块根据上报IP地址获取服务器序列号，并与电子表格中定义的服务器进行匹配，获取对应的服务器信息后下发指令给自适应硬盘阵列配置模块。

4.根据权利要求1所述的实现系统盘RAID划分并安装操作系统的方法，其特征在于，所述操作系统自动安装模块依次配置相关服务、内存操作系统安装源及预启动执行环境网络安装源还包括以下步骤：

S21、待安装服务器通过自动下载文件的工具获取新系统vmlinux文件及initrd.img文件；

S22、待安装服务器执行命令快速进行内核切换，引导新系统的安装，加快整体安装速度；

其中，所述相关服务包括http服务、dhcp服务及tftp服务。

5.根据权利要求1所述的实现系统盘RAID划分并安装操作系统的方法，其特征在于，所述自适应智能平台管理接口控制模块根据服务器型号自动适配智能平台管理接口命令集，并实现包括待安装服务器的断电及从预启动执行环境启动功能还包括以下步骤：

S31、系统初始化预启动执行环境的菜单文件；

S32、通过预先配置的命令使待安装机器重启进入内存操作系统；

S33、待安装机器进入内存操作系统，自启动脚本获取到动态IP地址并向DHCP服务器上报。

6.根据权利要求2所述的实现系统盘RAID划分并安装操作系统的方法，其特征在于，所述基于社区企业操作系统构建内存操作系统的启动镜像文件，并将该启动镜像文件配置到操作系统自动安装模块还包括以下步骤：

在社区企业操作系统下准备内存操作系统的根目录，并安装内核及必要的工具；

安装多种类型硬盘阵列卡管理工具，并配置开机启动脚本，在内存操作系统启动完成后上报本机IP；

把根目录打包成rootfs.tar.xz文件；

使用busybox工具打包成镜像initramfs.gz文件。

7.根据权利要求1所述的实现系统盘RAID划分并安装操作系统的方法，其特征在于，所述全局管理模块导入待安装服务器信息之后还包括：

所述全局管理模块根据服务器操作系统配置信息生成kickstart文件；

所述kickstart文件在步骤S2、步骤S3及步骤S4阶段进行埋点；

待安装服务器进入操作系统安装，在通过kickstart文件安装过程中，不断通过埋点返回安装进程或错误。

8.根据权利要求7所述的实现系统盘RAID划分并安装操作系统的方法，其特征在于，所述全局管理模块根据返回数据更新待安装服务器操作系统的安装进程。

9.实现系统盘RAID划分并安装操作系统的系统，用于实现权利要求1-8中任一项实现系统盘RAID划分并安装操作系统的方法的步骤，其特征在于，该系统包括：

全局管理模块，用于导入待安装服务器信息，并依次对操作系统自动安装模块、自适应智能平台管理接口控制模块及自适应硬盘阵列配置模块下发指令；

操作系统自动安装模块，用于依次配置相关服务、内存操作系统安装源及预启动执行环境网络安装源；

自适应智能平台管理接口控制模块，用于根据服务器型号自动适配智能平台管理接口命令集，并实现包括待安装服务器的断电及从预启动执行环境启动功能；

自适应硬盘阵列配置模块，用于根据服务器型号自动适配硬盘阵列命令集，对硬盘阵列的删除、创建操作，并在内存操作系统下实现待安装服务器系统盘的硬盘阵列划分。

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