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Linux集群技术研究:系统部署模块设计及功能

时间:2023-10-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:此集群部署系统是针对Linux集群开发的一款部署系统,由集群配置模块、集群部署模块和节点部署监控模块三部分组成。这种设计大大简化了部署系统的结构,便于统一的管理和操作。集群数据库模块是为操作人员查询数据库的方便而设计的。

Linux集群技术研究:系统部署模块设计及功能

此集群部署系统是针对Linux集群开发的一款部署系统,由集群配置模块、集群部署模块和节点部署监控模块三部分组成。各个模块的功能如下。

集群配置模块的功能是设置集群中机柜的数目、节点的数目及型号、节点与机柜的对应关系等基本信息,并把这些信息存入数据库中;集群部署模块的功能是从集群系统中的样本节点上捕获镜像,并存储到镜像存储池中,向集群中的目标节点部署镜像,将目标节点和所部署的镜像文件的对应关系信息存入数据库;节点部署监控模块的功能是,监控集群节点在部署镜像的过程中的状态,并及时向操作人员动态地反映各节点所处的部署阶段。

集群部署系统的一切设计都是从应用的实际出发,尽量为用户创造一个与实际相一致的可视化的系统环境,并且要求操作尽可能地简单。部署系统采用单一的控制点,镜像服务器和镜像存储池之间用光纤线连接,并且镜像存储池是配备了大容量磁盘的磁盘阵列,用以存储和管理镜像文件。这种设计大大简化了部署系统的结构,便于统一的管理和操作。

(一)集群配置模块的设计及实现

1.集群配置模块的设计

在实际应用中,拥有大量节点的集群系统都是将节点按照其类型而分散放置在多个机柜中的,集群配置模块正是针对此实际情况而设计的。

集群配置模块各子模块功能介绍如下。

(1)集群数据库

集群部署系统使用的数据库是Linux操作系统自带的MySQL数据库。集群数据库模块是为操作人员查询数据库的方便而设计的。在集群数据库模块的界面中输入数据库的名称、账号及密码,就能进入所选数据库的phpmyadmin图形化操作界面,为查询数据提供方便。

(2)视图化显示

视图化显示分为物理视图显示和逻辑视图显示两种方式。物理视图显示机柜和相应节点的物理位置,但不能显示节点的状态。逻辑视图显示每个节点的实际形态,同时显示节点的状态。这两种视图方式是互补的。

(3)集群配置向导

集群配置向导模块是集群配置模块中最重要的子模块。要想给集群节点部署镜像,就必须先使用集群配置向导来模拟出一个与实际集群系统配置相同的虚拟环境。配置完成的集群系统会将机柜和相应的节点以视图的形式显示出来,最大限度地模拟现实情况。

(4)集群配置修改

集群系统在组建完成后,极有可能会遇到扩建、改建的情况,这就需要实时地添加、修改甚至删除现有的机柜和节点的对应信息。针对这种情况,设计了集群配置修改子模块。不管对集群系统的硬件部署做出什么改变,都可以利用集群配置修改子模块来及时地更改部署系统中机柜和相应节点的信息,确保及时反映现实的集群系统的配置。

2.集群配置模块的实现

利用集群配置模块,用户可以很容易地在部署系统中模拟出一个与实际相同的集群操作环境,并且有物理和逻辑两种视图显示方式,方便操作人员查看节点的当前运行状况。

在集群配置模块中,可以根据实际情况来添加、修改、删除机柜,并且能在相应的机柜中添加、修改、删除各种类型的节点,同时按照机柜和节点的对应关系生成与实际集群配置相一致的动态视图。特别是在配置节点时,可以同时对其指定IP地址和节点名,简化了在节点部署镜像完成后的配置工作。

在集群配置模块中的所有操作结果,如各个机柜和其对应的节点类型、数目及各节点的IP地址、节点名等信息,都会及时地存储在数据库中。

(二)集群部署模块的设计及实现

1.集群部署模块的设计

集群部署模块是此集群部署系统中最重要的模块,具有从样本节点上捕获镜像并管理、设置目标节点和所要部署的镜像的对应关系、管理部署镜像时所需要的各种服务以及向目标节点部署镜像的功能。

集群配置模块各子模块功能介绍如下。

(1)镜像管理(www.xing528.com)

镜像管理子模块具有从样本节点上捕获镜像和管理镜像文件的功能。在样本节点执行了si_prepareclient命令之后,部署系统就可以通过样本节点的IP地址来捕获镜像,并存储在镜像存储池中。对于不再需要的镜像文件,可以通过镜像管理来删除。

(2)配置集群镜像

配置集群镜像子模块的功能就是在目标节点和所要部署的镜像文件间建立对应关系,并实时记录在数据库中。在部署镜像时,部署系统会根据操作人员输入的节点名寻找并传输相应的镜像 文件。

(3)服务控制

服务控制子模块就是管理镜像部署时所需要的各种服务。部署系统通过shell脚本来实现各种服务的启动、关闭、重启等操作,并使用服务控制子模块来集中管理,非常方便。

2.集群部署模块的实现

集群部署模块是随着部署系统的服务器端安装在镜像服务器上的,操作人员可以通过此部署模块对整个集群所有目标节点部署对应的镜像文件。首先,必须使用镜像管理模块来从已经设置好的样本节点上面获取镜像,压缩后存储。其次,利用配置镜像模块在目标节点和所要部署的镜像文件之间建立对应关系,存入数据库中。再次在服务控制模块内启动所有的服务。最后,将目标节点网络启动,进入部署过程。

(三)节点部署监控模块的作用及实现

1.节点部署监控模块的作用

节点部署监控模块的作用,就是监控节点在部署镜像的过程中所处的阶段和状态,并能实时监控部署完成的节点的运行状态。

物理视图能直观反映出各个机柜中的节点所处的运行状态;表格视图能反映出节点在部署镜像时所处的各个阶段,两种视图互为补充。这使用户能够及时地掌控各节点的安装进度,便于统一管理。

2.节点部署监控模块的实现

节点部署监控模块的界面分为物理监控视图和表格监控视图两种。集群节点在部署镜像的时候,在利用网卡启动到镜像部署完成这段时间,还需要经历获得临时IP、下载镜像引导程序、下载操作系统的启动内核、BT内核程序、下载镜像文件等阶段。每一个阶段都是关键的,任何一个阶段出了问题,镜像部署过程就不能继续。节点部署监控模块是针对节点部署过程设计的,它能对节点部署过程中所有的阶段进行监控,并在进度栏中同步显示部署过程所处的阶段,同时还可以及时显示出错的信息,极大地方便了操作人员对部署过程的掌控和管理。

(四)数据库的设计

部署系统的数据库是建立在镜像服务器上的,用来存储部署系统中的所有设置信息,共有六张表:t_cabinet、t_server_type、t_server、t_group、t_group_server、t_imager 。

t_cabinet表用来记录集群系统中机柜的信息,包含cabinet_id(主键)、cabinet_name、cabinet_pos三个字段,分别用来记录机柜的编号、机柜名和在视图中显示的位置。

t_server_type表用来记录集群中节点类型信息,包含type_id(主键)、server_type、server_height三个字段,分别用来记录节点类型的编号、类型名称和节点高度。

t_server表用来记录集群中节点的所有信息,是部署系统中最重要的数据表,包含server_id(主键)、server_name、ip_addr、cabinet_id、cabinet_pos、stat、type_id、imager_id八个字段,分别用来记录节点编号、节点名、IP地址、所在的机柜编号、此节点在机柜中的位置、此节点安装完成的状态以及所属类型。

t_group表用来记录节点组的信息,包含group_id(主键)、group_name两个字段,分别记录节点组的编号和节点组的名字。

t_group_server表用来记录节点组和相应节点的信息,包含group_id(主键)、server_id两个字段,分别用来记录节点组编号、节点组中相应节点的编号。

t_imager表用来记录部署系统中所取的镜像文件,包含imager_id、imager_name两个字段,分别用来记录镜像的编号、镜像的名字。

此集群部署系统的数据库设计得并不复杂,各个表中的字段也不多,关联也很简单。

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