[发明专利]一种无盘系统的镜像文件制作及启动方法

说明书

本发明公开了一种无盘系统的镜像文件制作及启动方法，镜像文件制作方法包括：配置内核基本模块编译生成内核及内核模块；生成目标操作系统的根文件系统目录，在根文件系统目录中增加内核启动后用于挂载NFS服务、以及从NFS服务器中获取软件和驱动的执行脚本，增加kdump工具并配置为启动并将系统宕机日志存储到NFS服务器上，建立系统日志服务脚本将系统日志重定向到NFS服务器，将根文件系统目录打包生成目标操作系统镜像；启动方法包括基于前述镜像文件和PXE+DHCP+TFTP+NFS实现无盘启动。发明能够极大的减少镜像文件的大小，提高启动效率，便于针对系统发生宕机时的系统故障分析。

技术领域

本发明涉及计算机无盘启动技术，具体涉及一种无盘系统的镜像文件制作及启动方法。

背景技术

一般来说，操作系统都是安装在硬盘中，即所谓的“有盘启动”。然而在高性能计算、嵌入式系统、网吧、酒店、教育等众多领域中的某些计算机客户端都没有本地磁盘，这些系统中计算机客户端需要从远程服务器加载和运行操作系统，即“无盘启动”。无盘启动系统中计算机客户端的所有信息都保存在内存中，如：操作系统、系统在运行过程中产生的日志、内核运行信息等都在内存中，一旦系统宕机或重启，日志和内核运行信息都将丢失。

在无盘系统中，将无盘系统内核及镜像所在的服务器称为“无盘服务器”；将通过网络从无盘服务器上下载内核及镜像到本机，并通过网络来启动操作系统的计算机客户端称为“无盘客户端”；把在无盘客户端启动的操作系统称为“目标操作系统”。无盘启动具有下述优点：1）管理和维护简单、安全性高，无盘系统配置只要在服务器上进行修改，无盘系统客户端重新启动系统即可实现所有节点的配置一致化。2）节能环保、系统组装密度高。无盘系统设计时可以减少I/O接口，没有本地磁盘使计算机功耗大幅下降，系统更加节能，同时没有本地磁盘单结点占用的空间减小，系统组装密度更高。

传统的无盘计算机启动方法基本上都是基于PXE+DHCP+TFTP实现的，包括以下步骤：

第一步，编译目标操作系统的内核。

第二步，生成目标操作系统根文件系统镜像，镜像的具体内容由目标操作系统的类型及用户需求来决定，并将内核模块、系统软件、库文件、头文件等目标操作系统需要用到的文件按照linux系统目录树的规则组织并打包成一个镜像文件。

第三步，配置DHCP服务，用于向无盘计算机动态分配IP。

第四步，配置TFTP服务，并在该服务的工作目录下放置目标操作系统内核与镜像文件。

第五步，在BIOS中将支持PXE启动的网卡设置为第一启动，保存后重启动无盘客户端，通过DHCP服务为无盘计算机动态分配IP地址，从指定的TFTP服务器下载目标操作系统的内核与镜像到无盘客户端的内存中，利用引导程序加载并启动目标操作系统，完成无盘客户端的启动。

在实际使用中，传统的无盘计算机启动方式存在如下缺陷：1）定制目标操作系统镜像时，须将系统需要的内核模块、系统软件、库文件、头文件等全部文件按照linux目录树规则组织打包到镜像文件中，导致镜像文件过大，系统引导时通过网络传输文件时间长，网络压力大，同时较大的镜像文件解压到内存的时间也会比较长。同时内核对镜像大小是有限制的。2）由于用户需求不同，在定制镜像时无法知道需要的所有文件，因此，当用户需求频繁改变时，镜像文件也需要频繁修改，由于镜像文件比较大，每次打包时间都比较长，费时费力。3）有些文件其实不是必须的，或有些项目完成后，相应的软件是不需要放在镜像中的。由于所有的文件都在镜像中按照linux系统的目录树规则进行组织，库文件之间的相互依赖比较复杂，对于删除不需要的软件及其依赖也比较困难。4）默认情况下，无盘系统日志服务程序rsyslog将日志保存在内存中，系统宕机或重启时，日志会丢失，无法分析和排查系统故障，另外当出现内核错误（kernel panic），通常通过显示器只能看到最后一个屏幕上的信息，真正触发内核错误的原因已经看不到了，无法分析内核错误确切原因。

发明内容