原標題:虛擬化環(huán)境下Power System部署解決方案

【IT168評論】在IT技術快速發(fā)展的今天，虛擬化技術日趨成熟，由于其在資金節(jié)省和IT效率提高上的優(yōu)勢日益明顯，越來越多的企業(yè)也開始部署虛擬化平臺。虛擬化平臺中Lpar的數量會隨著業(yè)務的增長而增加，快速的部署操作系統將成為必須的操作。一般部署一個AIX操作系統大約需要50分鐘以上并且需要人為參與的步驟比較多，占用管理員大量的時間和精力。為了提高系統的部署速度和靈活性，本文將針對現有的IBM Power VM虛擬化環(huán)境，通過Network Install Manager(以下稱為NIM)快速部署AIX系統到各個LPAR或者物理Power上。為了方便理解，將通過以往真實的項目實戰(zhàn)與經驗，把操作實施過程全部記錄下來。

一、簡介

1、背景介紹

一直以來，IBM Power System無論在性能上還是穩(wěn)定性上都得到廣大客戶的認可與青睞，尤其是在金融或者電信領域。針對客戶業(yè)務的特殊性和客戶IT環(huán)境的不斷擴大，Power服務器的數量也在逐量增加。管理也變得復雜，其中重裝系統就是最讓IT人員頭疼的事情之一。隨著服務器的數量增加，安裝系統的時間成本也在增加，各個AIX版本也逐漸增多，IT人員要熟記每個版本與安裝位置也很麻煩。

考慮到上述問題，項目采用IBM Power系列服務器自帶的批量安裝技術Network Install Manager。最大程度的減輕IT人員對OS的批量部署和管理工作。實現AIX系統批量快速部署，操作系統版本的統一管理，針對重要的業(yè)務系統可以快速的進行備份與恢復。從而簡化 IT 管理員的操作系統管理成本和系統安裝的時間成本。

2、NIM介紹

NIM是AIX操作系統的一個功能模塊，無需單獨付費購買。系統管理員可以通過NIM對一個或者多個

系統進行遠程的安裝、升級和維護。同時可以對多個操作系統，ML，TL進行管理，可以將多個版本放在同一個NIM環(huán)境中。可以配合mksysb的備份文件，快速恢復受損的系統或“克隆”生產系統。多個NIM資源也可以共享同一個網絡資源，互不影響。

NIM分為服務器端和客戶端，服務器端負責存儲各種操作和軟件資源并通過需求提供給客戶端。接受

和利用這些資源的就是客戶端，也是最終的AIX操作系統。

3、NIM的術語與工作原理

要設計NIM的架構和配置NIM就必須先了解一下NIM的常用術語和工作原理。

圖1-1NIM 工作原理

理解NIM的工作原理對于成功的NIM服務搭建至關重要。NIM服務基于bootp服務和tftp 服務

為NIM客戶機提供網絡引導內核的傳遞，之后，基于NFS 服務為NIM 客戶機提供根文件系統和安裝

包資源，其工作原理如圖1-1所示：

NIM client在系統啟動時，將向指定的NIM服務器IP地址發(fā)出bootp系統引導請求，以獲取本機 IP 地址

及相應的系統引導內核等信息。NIM master響應來自 NIM client的bootp請求，并返回相

應的網絡引導內核的目錄地址 ( 例如 /tftpboot/) 等信息NIM client依據獲取的網絡

引導內核的目錄地址，發(fā)出tftp請求下載該網絡引導內核NIM master通過tftp服務響應來自NIM client

的 tftp 請求，NIM client在獲取相應的網絡引導內核之后，加載該內核，并通過 NFS 服務掛載安裝、升

級或是維護過程中所需要的各種NIM資源。

完成上述步驟之后，NIM client將開始正式的安裝、升級或維護的過程，并將相應的進度信息不斷更新給

NIM master。

NIM主機：

是指建立和維護NIM環(huán)境的服務器，可以通過master對client進行推送安裝。NIM master的版本一定要比所有NIM client的版本高或者相同。

NIM客戶端：

NIM客戶端是NIM 主機初始安裝的目標，例如安裝、升級、推送。Client也可以發(fā)送pull的安裝請求。

資源服務器：

用于存儲各種軟件資源或者系統資源的服務器，大多數情況下master也是資源服務器。

NIM數據庫：

用來存儲各種NIM相關的信息，并統一存儲在ODM數據庫中。可以通過lsnim命令查看詳細的NIMresource信息

4、NIM的資源類型

SPOT:

全稱為Shared Product Object Tree，指向一個目錄，其中存放了NIM Client在引導時需要用到的代碼

程序。與AIX中的/usr文件系統的內容大致相同。包含設備驅動程序，BOS的安裝程序和其他與安裝相

關的代碼。

LPP_Resource：

指向一個目錄，其內容等同于AIX的系統光盤或應用程序的安裝光盤。包含了要進行安裝的lpp文件，

即可以是bff格式，也可以是rpm格式。

Mksysb：

指向一個文件，是某服務器rootvg的備份文件，用于恢復或克隆系統。

5、NIM的安裝方式

一般安裝模式有兩種：推模式和拉模式。

推送模式(Push mode)：從master進行初始化操作。如果要通過push的方式，需要client已經安裝

了AIX并配置了IP信息。

拉入模式(Pull mode)：從client進行初始化操作，在第一次安裝client的時候，也是默認的操作方式。

可以通過client的SMS菜單配置client的TCP/IP去聯系master。

圖1-2NIM 推拉模式

二、NIM的規(guī)劃

在文章所描述的架構設計中，NIM Server及資源服務器全部安裝在一個虛擬機(Lpar)中。通過網絡對

系統中的硬件以及Lpar進行操作系統的安裝。

通過以下架構，簡單描述了利用NIM方式來遠程安裝AIX操作系統到Power服務器或者Lpar中的方式。

但是在大型的部署環(huán)境中，可能需要設立多個NIM服務器，來提供冗余的部署服務。以下架構將通過Vlan劃分的手法，將服務器段與客戶端段區(qū)分開，方便各種網絡安全策略的部署，這也是在常規(guī)部署中最常用的方式。所有云硬件均采用IBM Power740+服務器和V7000存儲設備。為了將來便于NIM服務的遷移，建議將NIM和資源服務器放在同一個機器上，提供自動部署云環(huán)境中的物理機和虛擬機服務。

1、硬件列表

表1：服務器配置表

機型 角色 說明

Power 740+ Lpar主機 承載多個虛擬機

表2：存儲

機型 角色 說明

V7000 數據存儲 存儲硬盤數據

表3：網絡劃分

服務器網絡段 客戶網絡段 客戶網絡段

192.168.4.0/24 192.168.2.0/24 192.168.3.0/24

2、部署架構圖

三、NIM的安裝

1、劃分Lpar

所有的服務都是通過Lpar的方式提供。這樣可以充分利用Power VM虛擬化的優(yōu)勢和特有功能來按需

分配和提供所需的性能和計算能力。由于NIM服務器需要大量的存儲空間來存放各種版本的操作系統鏡像

及相關軟件資源，所以在Lpar中單獨掛載一個大的LUN來專門存放這些資源。CPU和內存方面不用過多

的設置，按照0.8和8G的標準。通過HMC按照下表標準，創(chuàng)建一個Lpar用于安裝NIM server，Lpar的

具體創(chuàng)建方法可以參考IBM 紅皮書(www.redbooks.ibm.com)。

表4：LPAR配置表

處理器 內存 硬盤 網卡

0.8（shared） 8G 100G Eth0

2、安裝NIM Server

由于NIM Server是AIX的一個現有功能，所以要提前安裝一個高版本的AIX操作系統，此實驗采用AIX7

作為NIM的平臺。

注意：NIM Server上的所有資源的版本不能超過平臺的版本。

通過Telnet指令，可以遠程登錄到安裝好的AIX上安裝NIM軟件，NIM Server需要安裝如下組件，這

些組件都可以通過AIX光盤獲得并安裝。

Bos.sysmgt.nim.master

Bos.sysmgt.nim.spot

Bos.sysmgt.nim.client

Bos.net.nfs.server

運行命令Smit install Install and Update SoftwareInstall SoftwareINPUT device / directory for software選擇

/dev/cd0，并選擇上述的軟件進行安裝。

圖3-1

這個軟件包的安裝速度很快，大概1分鐘左右NIM安裝完成。

四、

NIM的配置

1、配置NIM Server

NIM Server安裝完成后，需要通過一些配置才能正常工作，提供遠程部署能力。針對NIM Server的所有

操作我們都可以通過AIX所提供的強大的管理工具SMIT來完成。

通過smit nim命令來配置NIM Server

圖4-1 配置NIM菜單

選擇configure the NIM EnvironmentAdvanced configurationInitialize the NIM Master Only開始初始化

NIM Master

圖4-2初始化Master

為該NIM Server網絡起個名字，并給出相應網絡接口名，如en0(網卡接口可以根據實際情況調整)

圖4-3定義網絡名稱

2、配置NIM資源

NIM的資源分為三種LPP resource、SPOT和Mksysb，以下依次介紹。

LPP resource

通過SMIT NIM去創(chuàng)建LPP_resource資源，smit-nim選擇菜單項Perform NIM Administration Tasks

圖4-4執(zhí)行管理任務

選擇manage resourcesdefine a resource

圖4-5定義資源

選擇LPP_source資源類型的資源

圖4-6 資源類型

為選擇的類型的資源起個名字，放在哪個服務器上，文件存放在哪個目錄下，它的安裝介質在哪。

實驗中名字定為lpp_resource_7100，放在master服務器上，文件存放在/export/lpp_resources下，介

質選擇/dev/cd0。由于是將光盤介質中的文件拷貝到目標位置，所以需要等待一段時間。

圖4-7資源信息

文件拷貝完成后，lpp_resources就創(chuàng)建完成了。

SPOT資源

下面我們創(chuàng)建SPOT資源，通過剛定義的lpp_resources資源來用SMIT工具來生成SPOT資源。

Smit nimPerform NIM Administration TasksManage ResourcesDefine a Resource

圖4-8定義SPOT

給出SPOT 資源的名字spot_7100, 存放服務器的名字master, 在Source of Install images 中給出所要使用

的lpp_source名字lpp_resources7100，SPOT 資源存放的目錄名/export/spot

圖4-9資源信息

給出相關信息后，SPOT就會從lpp_resources7100中讀取所需的內容，并將結果存放到指定的目錄中，

其過程與為系統安裝軟件類似，完成后我們繼續(xù)定義mksysb類型的資源。

Mksysb資源

Mksysb類型的資源也是生產環(huán)境中最常用的類型，其無論在創(chuàng)建和恢復上都非常的靈活。AIX系統通

過mksysb備份rootvg，當原系統出現問題的時候，可以迅速的恢復服務。

首先我們需要通過mksysb -i /mksysb/mksysb7100命令將rootvg備份到指定位置。之后通過Smit nim

Perform NIM Administration TasksManage ResourcesDefine a Resource來定義mksysb資源。

圖4-10 資源類型

為選擇的類型的資源起個名字，放在哪個服務器上，文件存放在哪個目錄下。實驗中名字定為

AIX7100，放在master服務器上，文件存放在/export/mksysb下。

圖4-11資源信息

文件拷貝完成后，mksysb資源就創(chuàng)建完成了。

建立完成后，也要建立與之相關的SPOT資源為剛才的mksysb。按照下圖，給出spot的名字，存放

的服務器的名字。在Source of Install Images里給出之前mksysb資源的絕對路徑，在Location of Resource

中填寫SPOT的存放位置。

圖4-12資源信息

至此基本的NIM資源已經建立。NIM本身有很多高可用的配置，詳細信息可以參考IBM的

redbook網站(http://www.redbooks.ibm.com)。我們可以根據實際的需要增加更多版本的資源，當然

最高的版本不得超過NIM Server的系統版本。

五、NIM客戶端批量部署

1、定義客戶機

通過定義客戶機能限制哪些服務器可以通過NIM Server來批量部署系統。在虛擬化的環(huán)境中，

批量部署操作系統是一個常規(guī)而且嚴謹的步驟。所以前期設定好客戶機就變得至關重要，否則會造

成部署機器規(guī)劃出現問題，不利于整體的管理。

AIX提供了SMIT命令來方便的定義所需要的客戶機。在定義之前要先在NIM Server本地的Hosts

文件中將客戶機的Host Name和IP地址進行映射，否則定義客戶機無法成功。日后部署也是通過這

個去定位客戶機并傳輸相關信息去安裝。

通過Vi工具打開hosts文件，鍵入Vi /etc/hosts，并輸入如下信息：

192.168.2.24 Client01

192.168.2.25 Client02

以上信息可以按照實際環(huán)境進行添加和修改。之后依然通過smit nimPerform NIM AdministratioasksManage MachinesDefine a Machine選擇ent作為主要的網絡安裝類型

圖5-1 客戶機信息

依此方法定義client02到NIM庫中。

完成初始化NIM Server、定義NIM資源、定義客戶機后，NIM Server基本可以正常工作提供部署源。通過下面章節(jié)通過拉的方式進行客戶機的安裝。(第一次安裝NIM Client的時候，默認是拉的模式)。

2、定義組

為了可以實現批量部署操作系統，我們需要在NIM server端定義一個組，容納預安裝的客戶端。

此處實驗，將兩臺Lpar放入這個組中。在NIM server中執(zhí)行smit nimPerform NIM AdministrationTasksManage GroupsDefine a GroupDefine a Standalone Machine Group，填寫組名(test group)和選擇兩個Lpar

3、安裝客戶端

部署操作系統到客戶端大概需要兩個步驟，第一個步驟是在NIM Server端發(fā)起安裝的請求，將

預安裝的系統信息和相關文件放入tftp中。第二個步驟是通過HMC啟動客戶端的配置文件，通過設置初始IP進行網絡安裝。這時需要管理員提供相關的客戶機IP、NIM Server地址。拉的方式需要人工的干預才能完成，同時這也是虛擬化環(huán)境中最常用的方式。下面通過smit方式安裝test group來舉例。

在NIM Server上鍵入Smit nimPerform NIM Software Installation and Maintenance

TasksInstall and Update SoftwareInstall the Base Operating System on Standalone Clients選擇testGroup組并選擇安裝類型，一般經常使用的是mksysb的類型，因其部署速度要比rte快。

圖5-3 安裝類型

在后面的向導中，依次選擇正確的mksysb源和SPOT資源，并將向導中所提出的協議，選擇成Yes，否則不能順利部署完成。

圖5-4 協議選擇

待提示ok后，登錄HMC找到相關的客戶機(client01和client02)，選擇active去激活client01和client02的配置文件啟動client01和02進入SMS界面，選擇配置網卡信息

圖5-5設置網卡信息

設置完成后從網絡啟動，客戶端將自動從NIM服務器上拿相關的啟動信息進行自動化安裝，大概10分鐘左右，系統安裝完成。

六、總結

本文介紹了在虛擬化環(huán)境中部署NIM Server來提供自動、快速的安裝客戶端操作系統的方法和原

理。通過快速的操作系統建立，可以充分的節(jié)省IT管理員的時間成本和工作成本，更是解決了云計算中的快速部署操作系統的問題。