刀片伺服器及其作業系統的安裝方法及系統的製作方法

2023-05-19 07:39:01

專利名稱：刀片伺服器及其作業系統的安裝方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種刀片伺服器及其作業系統的安裝方法
及系統。
背景技術：
隨著網絡應用的高速發展，網絡上的絕大部分產品，都承擔著龐大的用戶負荷。為 了提高運算效率，改善用戶體驗，網絡產品往往是分布部署在多臺伺服器上以均衡負載，服 務器的數量可能是上百臺甚至更多。在工程建設階段，操作人員僅為這些伺服器安裝操作 系統，就會消耗大量的精力和時間，人工通過光碟機和光碟介質手工依次安裝每個設備，效率 非常低下，並且也容易受到光碟機和介質質量等客觀因素而影響整個安裝過程。
為了提高安裝系統效率，降低商業成本，實際生產中，技術人員也會採用網絡安裝 的模式，然而目前所有的網絡安裝模式，都需要人工幹預，例如需要在安裝階段將設備服務 器設置成網卡啟動優先，安裝過程中人工交互輸入安裝參數(如主機名，密碼，時區等)，安 裝結束後在即時將計算機基本輸入/輸出系統(Basic Input/OutputSystem，簡稱為BOIS) 啟動順序設置成本地磁碟優先等。 針對相關技術中刀片伺服器安裝作業系統需要人工幹預以及安裝效率比較低的 問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容
針對相關技術中刀片伺服器安裝作業系統需要人工幹預以及安裝效率比較低的 問題而提出本發明，為此，本發明的主要目的在於提供一種刀片伺服器及其作業系統的安 裝方法及系統，以解決上述問題。 為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種刀片伺服器作業系統的 安裝方法。 根據本發明的刀片伺服器作業系統的安裝方法包括將刀片伺服器設置為預啟動 執行環境PXE網卡啟動；重啟刀片伺服器，PXE網卡獲取並加載PXE控制內核；PXE控制內 核加載作業系統啟動內核以安裝刀片伺服器的作業系統。 優選地，將刀片伺服器設置為PXE網卡啟動包括在刀片伺服器插上機框時，通過 現場操作將刀片伺服器設置為PXE網卡啟動；或者，由遠程部署伺服器向刀片伺服器所在 機框的機框管理模塊C匪單板發送操作命令以將C匪單板指定槽位下的刀片伺服器設置為 PXE網卡啟動。 優選地，PXE網卡獲取並加載PXE控制內核包括PXE網卡通過掃描動態主機配置 協議DHCP伺服器獲取PXE控制內核在簡單文件傳輸協議TFTP伺服器的地址；PXE網卡根 據地址通過掃描TFTP伺服器獲取PXE控制內核並加載PXE控制內核。
優選地，在PXE控制內核加載作業系統啟動內核以安裝刀片伺服器的作業系統之 前，該方法還包括PXE控制內核向遠程部署伺服器發送安裝請求；遠程部署伺服器向PXE控制內核發送安裝指令，其中，安裝指令中包括安裝參數。 優選地，遠程部署伺服器通過傳輸控制協議TCP消息向PXE控制內核發送安裝指 令。 優選地，PXE控制內核加載作業系統啟動內核以安裝刀片伺服器的作業系統包括 PXE控制內核加載作業系統啟動內核；作業系統啟動內核獲取安裝文件以安裝刀片伺服器 的作業系統。 優選地，在PXE控制內核加載作業系統啟動內核以安裝刀片伺服器的作業系統的 同時，該方法還包括遠程部署伺服器對刀片伺服器的作業系統的安裝進程進行監控。
為了實現上述目的，根據本發明的另一方面，提供了一種刀片伺服器作業系統的 安裝系統。 根據本發明的刀片伺服器作業系統的安裝系統包括簡單文件傳輸協議TFTP服 務器，用於提供預啟動執行環境PXE控制內核；動態主機配置協議DHCP伺服器，用於提供網 絡地址，網絡地址用於獲取PXE控制內核的地址；網絡文件系統NFS伺服器，用於提供操作 系統安裝文件；刀片伺服器，分別與TFTP伺服器、DHCP伺服器和NFS伺服器連接，採用PXE 網卡啟動，通過PXE網卡根據PXE控制內核的地址獲取PXE控制內核，以加載作業系統啟動 內核安裝作業系統安裝文件。 為了實現上述目的，根據本發明的另一方面，提供了一種刀片伺服器。
根據本發明的刀片伺服器為預啟動執行環境PXE網卡啟動，刀片伺服器包括獲 取模塊，用於獲取PXE控制內核；加載模塊，用於加載PXE控制內核；安裝模塊，用於通過 PXE控制內核加載作業系統啟動內核以安裝作業系統。 優選地，上述獲取模塊包括第一掃描模塊，用於掃描動態主機配置協議DHCP服 務器獲取PXE控制內核的地址；第二掃描模塊，用於根據PXE控制內核的地址掃描TFTP服 務器獲取PXE控制內核。 通過本發明，採用將刀片伺服器設置為PXE網卡啟動；重啟刀片伺服器，PXE網卡 獲取並加載PXE控制內核；PXE控制內核加載作業系統啟動內核以安裝刀片伺服器的操作 系統，解決了相關技術中刀片伺服器安裝作業系統需要人工幹預以及安裝效率比較低的問 題，進而達到了可以高效、遠程批量地安裝刀片伺服器作業系統的效果。


此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發
明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中 圖1是根據本發明實施例的刀片伺服器作業系統的安裝系統的示意圖； 圖2是根據本發明實施例的刀片伺服器作業系統的安裝方法的流程圖； 圖3是根據本發明實施例的優選的遠程部署刀片作業系統時各操作之間交互的
時序圖； 圖4是根據本發明實施例的優選的刀片伺服器的示意圖。
具體實施方式

功能概述
考慮到相關技術中刀片伺服器安裝作業系統需要人工幹預以及安裝效率比較低， 本發明實施例提供了一種刀片伺服器及其作業系統的安裝方法及系統。該方法包括將刀 片伺服器設置為預啟動執行環境(Preboot Excution Environment,簡稱為PXE)網卡啟動； 重啟刀片伺服器，PXE網卡獲取並加載PXE控制內核；PXE控制內核加載作業系統啟動內核 以安裝刀片伺服器的作業系統。 根據本發明實施例的一鍵式可定製遠程批量安裝伺服器作業系統在伺服器安裝 作業系統階段，不再需要每個伺服器上進行人工幹預，只先在一臺設備上做好安裝部署的 準備工作，然後一鍵式下達安裝指令，使所有計劃中的伺服器同時安裝作業系統，整個安裝 過程可大大節省時間和成本，提高效率。 需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相 互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。 圖1是根據本發明實施例的刀片伺服器作業系統的安裝系統的示意圖。
如圖1所示，該系統主要包括動態主機配置協議(Dynamic HostConf igure Protocol，簡稱為DHCP)伺服器，簡單文件傳輸協議(Trivial File Transfer Protocol，簡 稱為TFTP)伺服器，網絡文件系統(Network File System,簡稱為NFS)伺服器，遠程部署服 務器。各個伺服器可以部署在不同的主機上，也可以部署在一臺主機上。DHCP伺服器主要 負責給PXE啟動程序分配IP和告知TFTP地址，並且為後續的作業系統的啟動內核分配IP; TFTP伺服器負責向PXE傳輸控制內核；NFS伺服器負責分發作業系統安裝文件和系統配置 文件；遠程部署伺服器主要負責對各個刀片的管理，這種管理包括刀片的機架機框號，機框 管理模i央(Chassis Management Module,簡稱為C匪)單板地址，向C匪單板和控制內核發 送控制指令，檢測分析NFS日誌計算刀片系統安裝進度。 根據本發明實施例的刀片伺服器作業系統的安裝系統包括DHCP伺服器、TFTP服 務器、NFS伺服器和刀片伺服器。 具體地，DHCP伺服器用於提供PXE控制內核的地址；TFTP伺服器用於提供PXE控 制內核；NFS伺服器用於提供作業系統安裝文件；刀片伺服器採用PXE網卡啟動，通過PXE 網卡根據PXE控制內核的地址獲取PXE控制內核，以加載作業系統啟動內核安裝作業系統 安裝文件。 操作員可以使用便攜電腦接入機房網絡，通過瀏覽器訪問遠程部署伺服器的管理
界面，實現對機房內現有的刀片進行維護安裝。 方法實施例 根據本發明的實施例，提供了一種刀片伺服器作業系統的安裝方法。 圖2是根據本發明實施例的刀片伺服器作業系統的安裝方法的流程圖。 如圖2所示，該方法包括如下的步驟S202至步驟S206 : 步驟S202，將刀片伺服器設置為PXE網卡啟動； 步驟S204，重啟刀片伺服器，PXE網卡獲取並加載PXE控制內核； 步驟S206， PXE控制內核加載作業系統啟動內核以安裝刀片伺服器的作業系統。 下面將結合實例對本發明實施例的實現過程進行詳細描述。 根據本發明實施例的刀片伺服器作業系統的安裝方法可以包括以下步驟 步驟一 刀片設置為PXE網卡啟動，重啟刀片。
步驟二 刀片重啟後，PXE網卡啟動時在網絡內掃描DHCP和TFTP服務，分別獲取 網絡(Internet Protocol，簡稱為IP)地址和PXE控制內核。加載PXE控制內核。加載完 控制內核後，控制內核向遠程部署伺服器發送安裝請求。 步驟三向刀片加載的PXE控制內核發送安裝指令。安裝指令以傳輸控制協議 (Transfer Control Protocol,簡稱為TCP)消息形式傳輸，指令中包含了系統安裝鏡像的 NFS地址以及必要的系統安裝的參數。 步驟四PXE控制內核根據系統安裝參數中定義，加載作業系統啟動內核(如SUSE
系統的啟動內核)，作業系統啟動內核開始通過NFS服務獲取安裝文件，安裝系統。 步驟五檢測NFS服務的訪問日誌，計算各個刀片的系統安裝進度。 優選地，在步驟一中設置刀片為網卡啟動，可以通過以下兩種途徑 方法一，刀片插上機框時候，上電，現場操作將BOIS中的啟動順序設置為PXE網卡
優先，重啟刀片。 方法二，由遠程部署伺服器向刀片所在機框的C匪單板發送操作命令，將指定槽 位下的刀片設置為PXE網卡啟動優先，重啟刀片。
優選地，在步驟二中 PXE啟動時，會在網絡內搜索DHCP服務，DHCP服務在給刀片分配IP位址的同時， 告知PXE控制內核的地址，通常該內核文件放在DHCP服務所在主機的TFTP服務中。
PXE控制內核加載後，會向遠程部署伺服器發送安裝請求。
優選地，在步驟三中 由遠程部署伺服器將PXE控制內核發送安裝指令，同時向C匪單板發送控制指令， 將刀片的啟動設置為本地磁碟優先。PXE控制內核收到安裝指令，從指令中分析獲得待安裝 系統的NFS地址，NFS服務下作業系統安裝文件的路徑，NFS服務下安裝配置參數的路徑。
優選地，從步驟四開始，刀片開始通過NFS服務，加載作業系統啟動內核，操作系 統啟動內核根據NFS網絡方式，無需人工值守，安裝作業系統。 安裝過程中，遠程部署伺服器可以通過對NFS服務的日子進行監控，分析，計算獲 得每個刀片的系統安裝進度。 圖3是根據本發明實施例的優選的遠程部署刀片作業系統時各操作之間交互的 時序圖。 如圖3所示，根據本發明實施例的刀片伺服器作業系統的安裝方法可以包括以下 步驟 步驟S1，操作員通過遠程部署伺服器選擇刀片(可同時選擇多個刀片)，遠程部署 伺服器向選中的刀片所在機框的C匪單板下發安裝指令。 步驟S2， C匪單板接受到安裝指令後，將刀片的BOIS啟動順序置為PXE網卡優先， 重啟刀片。 步驟S3，刀片重啟後，PXE搜索DHCP伺服器，獲取IP位址和控制內核的地址。
步驟S4，DHCP為刀片分配IP，返回IP。 步驟S5，刀片獲取IP位址和控制內核的地址後，在根據控制內核的地址通過TFTP 服務獲取控制內核。 優選地，刀片伺服器在獲取IP位址之後，通過IP位址用於獲取控制內核的地址，該控制內核的地址即是控制內核在TFTP伺服器的地址，刀片需要IP位址才能訪問TFTP服 務器。 步驟S6， TFTP返回控制內核文件。
步驟S7，刀片加載控制內核。 步驟S8，控制內核向遠程部署伺服器發送準備就緒消息，等待遠程部署伺服器統 一下達安裝指令。 步驟S9，遠程部署伺服器向準備就緒的刀片發送安裝指令，同時向刀片所在機框
的C匪單板發送指令，將刀片的B0IS啟動順序再設置為本地磁碟優先。 步驟S10，運程部署伺服器啟動監控進程，定時檢查分析NFS伺服器的訪問日誌，
計算各個刀片的實時安裝進度。 步驟Sl 1 ，控制內核接受到安裝指令後，向NFS伺服器請求作業系統安裝的啟動內 核。 步驟S12， NFS返回作業系統啟動內核文件。
步驟S13，刀片加載作業系統啟動內核。 步驟S14，啟動內核開始安裝作業系統，安裝文件從NFS伺服器中獲取。
步驟S15，NFS在給啟動內核提供安裝文件的同時，記錄日誌。
步驟S16，刀片作業系統安裝完成，向NFS伺服器請求作業系統配置文件。
步驟S17， NFS伺服器返回配置文件。 步驟S18，作業系統加載配置文件，重啟系統。整個安裝過程結束。 本發明在整個刀片系統安裝過程中，操作人員不需要到機房幹預和人工交互，通
過瀏覽器訪問遠程部署的控制管理界面就可以對機房內已有的刀片進行系統部署。整個過
程的安裝也是可控制的，刀片加載控制內核後，再次等待操作員通過遠程部署伺服器下達
安裝指令，這樣可以避免新插入機框中的刀片，人工將BOIS設置為PXE啟動，其安裝過程不
受控制。 本發明適用於機房中存在多個或大量的刀片伺服器，機房操作人員對機房刀片系
統的維護。同時可以在本發明基礎上，可以擴展不僅僅是不是作業系統，也可以部署業務應
用軟體。這樣就可以做到對機房設備的快速恢復和加載(例如某刀片損壞，置換刀片後，通
過自動部署作業系統和業務軟體加載，可迅速恢復業務)。 根據本發明實施例，還提供了 一種刀片伺服器。 圖4是根據本發明實施例的優選的刀片伺服器的示意圖。 如圖4所示，該刀片伺服器，刀片伺服器為PXE網卡啟動，該刀片伺服器包括獲取 模塊401、加載模塊403和安裝模塊405。優選地，獲取模塊401還包括第一掃描模塊407 和第二掃描模塊409。 具體地，獲取模塊401用於獲取PXE控制內核；加載模塊403用於加載PXE控制內 核；安裝模塊405用於通過PXE控制內核加載作業系統啟動內核以安裝作業系統。
優選地，獲取模塊包括第一掃描模塊407用於掃描DHCP伺服器獲取PXE控制內 核的地址；第二掃描模塊409用於根據PXE控制內核的地址掃描TFTP伺服器獲取PXE控制 內核。 從以上的描述中，可以看出，本發明實現了如下技術效果
與現有技術相比，本發明在整個安裝過程中，不需要人工對每個刀片進行幹預，或 人工交互。操作人員只需要在遠程部署服務上選擇需要重新安裝系統的刀片，然後對刀片 設置安裝的系統類型(例如SUSE， REDHAT， WINDOWS等)，安裝參數(例如IP位址，主機名 稱，主機密碼等)。對刀片設置成功後，選擇下發安裝，然後就可以在遠程查看到所有刀片的 安裝進度(設置的作業系統類型和安裝參數也可以保存在伺服器中以後再次復用)。
總之，本發明不再需要每個伺服器上進行人工幹預，只先在一臺設備上做好安裝 部署的準備工作，然後一鍵式下達安裝指令，使所有計劃中的伺服器同時安裝作業系統，整 個安裝過程可大大節省時間和成本，提高效率。 需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執行指令的 計算機系統中執行，並且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不 同於此處的順序執行所示出或描述的步驟。 顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各模塊或各步驟可以用通用 的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成 的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲 在存儲裝置中由計算裝置來執行，或者將它們分別製作成各個集成電路模塊，或者將它們 中的多個模塊或步驟製作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明不限制於任何特定的 硬體和軟體結合。 以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技 術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
一種刀片伺服器作業系統的安裝方法，其特徵在於，包括將刀片伺服器設置為預啟動執行環境PXE網卡啟動；重啟所述刀片伺服器，所述PXE網卡獲取並加載PXE控制內核；所述PXE控制內核加載作業系統啟動內核以安裝所述刀片伺服器的作業系統。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，將刀片伺服器設置為PXE網卡啟動包括 在所述刀片伺服器插上機框時，通過現場操作將所述刀片伺服器設置為PXE網卡啟動；或者，由遠程部署伺服器向所述刀片伺服器所在機框的機框管理模塊C匪單板發送操作命 令以將所述C匪單板指定槽位下的刀片伺服器設置為PXE網卡啟動。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述PXE網卡獲取並加載PXE控制內核包括所述PXE網卡通過掃描動態主機配置協議DHCP伺服器獲取所述PXE控制內核在簡單 文件傳輸協議TFTP伺服器的地址；所述PXE網卡根據所述地址通過掃描所述TFTP伺服器獲取所述PXE控制內核並加載 所述PXE控制內核。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其特徵在於，在所述PXE控制內核加載操 作系統啟動內核以安裝所述刀片伺服器的作業系統之前，所述方法還包括所述PXE控制內核向遠程部署伺服器發送安裝請求；所述遠程部署伺服器向所述PXE控制內核發送安裝指令，其中，所述安裝指令中包括 安裝參數。
5. 根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述遠程部署伺服器通過傳輸控制協議 TCP消息向所述PXE控制內核發送所述安裝指令。
6. 根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其特徵在於，所述PXE控制內核加載操作 系統啟動內核以安裝所述刀片伺服器的作業系統包括所述PXE控制內核加載所述作業系統啟動內核；所述作業系統啟動內核獲取安裝文件以安裝所述刀片伺服器的作業系統。
7. 根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其特徵在於，在所述PXE控制內核加載操 作系統啟動內核以安裝所述刀片伺服器的作業系統的同時，所述方法還包括遠程部署伺服器對所述刀片伺服器的作業系統的安裝進程進行監控。
8. —種刀片伺服器作業系統的安裝系統，其特徵在於，包括簡單文件傳輸協議TFTP伺服器，用於提供預啟動執行環境PXE控制內核； 動態主機配置協議DHCP伺服器，用於提供網絡地址，所述網絡地址用於獲取所述PXE 控制內核的地址；網絡文件系統NFS伺服器，用於提供作業系統安裝文件；刀片伺服器，分別與所述TFTP伺服器、所述DHCP伺服器和所述NFS伺服器連接，採用 PXE網卡啟動，通過所述PXE網卡根據所述PXE控制內核的地址獲取所述PXE控制內核，以加載作業系統啟動內核安裝所述作業系統安裝文件。
9. 一種刀片伺服器，其特徵在於，所述刀片伺服器為預啟動執行環境PXE網卡啟動，所述刀片伺服器包括獲取模塊，用於獲取PXE控制內核； 加載模塊，用於加載所述PXE控制內核；安裝模塊，用於通過所述PXE控制內核加載作業系統啟動內核以安裝作業系統。
10.根據權利要求9所述的刀片伺服器，其特徵在於，所述獲取模塊包括第一掃描模塊，用於掃描動態主機配置協議DHCP伺服器獲取所述PXE控制內核的地址；第二掃描模塊，用於根據所述PXE控制內核的地址掃描簡單文件傳輸協議TFTP伺服器 獲取所述PXE控制內核。
全文摘要
本發明提供了一種刀片伺服器及其作業系統的安裝方法及系統，該方法包括將刀片伺服器設置為PXE網卡啟動；重啟刀片伺服器，PXE網卡獲取並加載PXE控制內核；PXE控制內核加載作業系統啟動內核以安裝刀片伺服器的作業系統，通過本發明，能夠高效、遠程批量地安裝刀片伺服器作業系統。
文檔編號H04L12/24GK101699401SQ20091020547
公開日2010年4月28日 申請日期2009年10月20日 優先權日2009年10月20日
發明者李林松 申請人:中興通訊股份有限公司