物理机服务原理 ​

功能介绍 ​

云平台支持 Baremetal(物理机) 管理，提供的功能如下:

1. 自动化上架: 物理机上架加电启动后，自动注册到云管平台，自动分配BMC IP地址，初始化IPMI账号密码，自动上报物理机硬件配置（CPU、内存、序列号、网卡、磁盘等）

2. 自动化装机: 根据配置要求自动配置 RAID，自动分区格式化磁盘，自动部署操作系统镜像，自动初始化操作系统账号密码，自动分配IP地址，可以植入配置文件

3. 生命周期管理: 支持物理机自动化开机，关机，重装系统，远程带外管理，卸载操作系统等操作

4. 与虚拟机共享镜像: 使用虚拟机镜像部署物理机，便于虚拟机和物理机统一操作系统运行环境

5. API 支持: 以上操作均支持API操作，便于与其他系统的自动化流程集成

6. 服务器型号支持: 支持Dell、HP、华为、浪潮、联想、超微等主流x86服务器厂商和机型

7. RAID 控制器支持: LSI MegaRaid, HP Smart Array, LSI MPT2SAS, LSI MPT3SAS, Mrarvell RAID等

8. 转换为宿主机: 直接将物理机转换为运行虚拟机的宿主机

9. 托管已有服务器： 托管已有并装好系统的物理机

服务架构 ​

物理机管理服务架构如下:

• Baremetal - DHCP Relay： 处理 PXE 网络启动

• DHCP Relay - Baremetal Agent:

  • 转发 PXE Boot 请求，获取网络启动相关的信息
  • 通过 DHCP 和 TFTP 服务下发 PXE 配置
    • 云平台定制的PXE引导系统 kernel 和 initramfs: 运行 SSH 服务，制作 RAID，收集硬件信息等

• Baremetal Agent - Region Server:

  • 通过 Region Server 注册物理机记录
  • 获取网络 IP 地址

• Baremetal Agent - Baremetal:

  • Baremetal 通知 Agent SSH 相关的登录信息
  • Agent 通过 SSH 配置 Baremetal 的 IPMI
  • Agent 通过 IPMI 控制 Baremetal 开关机等操作
  • Agent 通过 SSH 执行做 RAID，装机，销毁等操作

• Glance Server - Baremetal: Baremetal 从 Glance server 下载装机镜像

• 在交换机上开启 DHCP Relay 功能(或者使用 DHCP Relay软件)，relay 指向 Baremetal Agent

  • 物理机上架通电后，设置 PXE 网络启动，DHCP Relay 会将 PXE Boot 请求转发到 Baremetal Agent，Baremetal Agent 收到 PXE Boot 请求，向 Region Server 注册物理机记录

技术细节 ​

注册物理机 ​

注册物理机有自动注册和手动注册两种方式，如果 Baremetal Agent 开启了自动注册功能，就会自动在云平台创建 baremetal 记录；如果为手动注册方式，就需要先调用物理机创建接口把对应的 PXE 网卡对应的 MAC 地址注册到平台。

注册的流程如下:

1. 物理机 PXE 启动时会发送 DHCP PXE boot 的请求，通过 DHCP Relay 请求会到 Baremetal Agent;
2. Baremetal Agent 从 DHCP 请求中取出网卡 MAC 地址，拿 MAC 地址向 Region Server 过滤物理机记录;
3. Region Server 告诉 Baremetal Agent 改 MAC 地址没有物理机，Baremetal Agent 就会新建记录，并从 Region Server 获取分配对应网段的 IP 地址, 通过内置 DHCP 服务回包给物理机;
4. 物理机 PXE DHCP 请求获得分配的 IP 地址后，会通过 TFTP 从 Baremetal Agent 下载启动引导文件(kernel 和 initramfs)，然后使用 ramdisk 机制进入我们定制的 initramfs 小系统;
5. initramfs 小系统启动后，会启动 sshd 服务，然后修改 root 用户密码，将这些登录信息通知回 Baremetal Agent;
6. Baremetal Agent 收到通知后，记录 ssh 登录的信息，开始进行准备工作;
7. 准备工作包括配置 IPMI，收集硬件信息等，当这些操作完成后，将所有信息上报给 Region Server 完成注册

SSH 管理 ​

当物理机通过 PXE 进入 PXE引导系统后会启动 sshd 服务，并将 ssh login 信息通知给 Baremetal Agent，Baremetal Agent 会更新 ssh 相关的登录信息