一种具有自适应传输模型的微操作系统部署方法

摘要

一种具有自适应传输模型的微操作系统部署方法，该方法通过比较集群中节点规模N和一个TFTP服务器最多所能同时部署的节点数目M的大小，自适应地构建微操作系统传输模型。当N≤M时，采用C/S传输模型部署微操作系统；当M＜N≤2M时，采用C/S传输模型分批部署节点，分批方式克服了由于TFTP服务器端负载过重而导致微操作系统部署失败的缺点。当N＞2M时，自动演化为多叉树传输模型，通过将部分加载了微操作系统的节点转变为可提供TFTP服务的节点，将微操作系统逐层分批部署到树中的每一个节点上。多叉树传输模型克服了单一TFTP服务器部署瓶颈问题，有较好的可扩展性，其部署能力随时间增长呈指数增长。该方法高效、可靠地实现了多节点计算系统中微操作系统的部署过程。

主权项

1.一种具有自适应传输模型的微操作系统部署方法，其特征在于，节点启动后，捕获各节点的MAC地址，其过程为：步骤1.1：部署服务器启动DHCP服务；步骤1.2：启动所有节点，部署节点启动后，广播MAC地址，DHCP服务捕获MAC地址，并将信息写入DHCP的Leases文件；步骤1.3：通过解析Leases文件中的信息，即可提取所有节点MAC地址，并将MAC地址存入节点信息文件，该文件包括三列数据：MAC、IP和部署状态；MAC搜集完后，部署程序自动为每个MAC分配一个IP，节点部署状态用0和1标识，0表示节点未部署，1表示节点已成功部署；MAC捕获成功后，关闭所有节点；根据MAC地址数目确定集群规模N，比较集群规模N和一个Trivial File Transfer Protocol(TFTP)服务器一次最多所能同时部署的节点数M的大小，自适应地构建微操作系统部署模型；其部署流程为：步骤2.1：创建部署配置文件，该文件是一个键值对文件，其形式如下：N    256  #N表示集群规模M    32   #M表示一个TFTP服务器一次最多能部署的节点数R    224  #R剩余待部署节点数其中，N的值通过统计节点信息文件中的MAC数目获得，M的值通过实测获得或管理员根据经验进行预估，R为变量，在部署过程中被不断修改，其初始值为N；步骤2.2：部署节点读取部署配置文件，比较R和(N-R+1)M的大小，其中，N-R表示已部署的服务器，“1”表示系统指定的初始TFTP服务器，若R＞(N-R+1)M，将本次需要部署的节点数目D的值设为(N-R+1)M；否则，将D的值设为R；步骤2.3：部署节点从节点信息文件中选取D个状态标记为0的节点进行部署；具体过程为：1)部署节点从节点信息文件中，选取D个节点，为D个节点各分配一个固定IP，并为D个节点指定个TFTP服务器，每个TFTP服务器负责部署M个节点，部署节点将D个节点的IP信息以及每个节点所指定的TFTP服务器信息写入DHCP配置文件中，并重新启动DHCP服务以读取新的DHCP配置文件信息，此外，启动各TFTP服务器上的TFTP服务；所述的微操作系统包括一个内核文件vmlinuz和启动映像文件initrd.img，内核文件vmlinuz是一个基于Linux操作系统的内核文件，启动映像文件initrd.img是微操作系统启动时所使用的根文件系统映像文件，同时它还包括硬件驱动程序，系统映像传输程序以及TFTP服务端程序；2)部署节点利用Wake-on-LAN技术启动所要部署的D个节点，这些节点启动后，根据驻留在其BIOS ROM中的PXE协议，从DHCP服务器获取IP，从TFTP服务器获取微操作系统文件并加载微操作系统，加载结束后向部署节点发送部署结束消息；步骤2.4：部署节点根据收到的消息，将节点信息文件中本次部署的节点的部署状态标记为1；将部署配置文件中的R的值减去本次部署节点的数目；将DHCP配置文件中本次部署节点的相关信息删除；步骤2.5：部署节点读取部署配置文件信息，比较R和(N-R+1)M的大小，若R＝0，微操作系统部署过程结束；若0＜R≤(N-R+1)M，转入步骤2.2；若R＞(N-R+1)M，参与本次部署的个TFTP服务器分别将微操作系统文件的内核文件vmlinuz和启动映像文件initrd.img发送到其本次部署成功的节点的/tftpboot目录下，本次部署成功的节点启动TFTP服务程序后，即可转变为能够提供TFTP服务的节点，转入步骤2.2。