利用xCAT软件定制部署操作系统及应用软件

孟令霞 吴琼

[摘 要] 在介绍了目前集群系统应用情况及xCAT软件的基础上，提出了一种利用xCAT软件进行系统部署与安装配置的方法，分别描述了系统部署和软件配置的具体过程，介绍了应用方法。

[关键词] xCAT；集群系统；系统部署；软件配置

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 11. 058

[中图分类号] TP311 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2018）11- 0133- 03

1 应用背景

集群系统凭借其超强计算能力、高性价比使得其应用越来越广泛，对于集群管理的研究也成为越来越热门的一个方向[1-2]。其中，在集群系统中集中定制部署操作系统及应用软件更是提高集群系统利用效率，节省运行成本的重要方向[3-4]。本文通过研究xCAT软件，实现集群中操作系统和应用软件系统个性化定制，使其可以快速在不同的应用中切换。

2 xCAT软件介绍

2.1 xCAT 简介

xCAT （Extreme Cluster Administration Toolkit）是一个可伸缩的linux集群管理和配置工具，xCAT 最先是为IBM xSeries 系列的Linux Cluster做的第三方软件，但后来它没有发展成为一个产品，而是做成了包含一系列有用的脚本的软件包。使用者可以自己修改，但是不能重新发布。

2.2 xCAT功能及特性

全自动化的安装；基于网络的，无人看管的安装；远程管理和监视；远程电源管理和远程控制系统；软件管理；并行管理工具和高性能软件。

xCAT 的特性：硬件管理和监控；支持IBM eServer xSerie 系列服务器远程电源控制的高级系统管理特性；支持远程系统状态检测分析（风扇速度，温度，电压等）；远程详细检测系统状态设备型号和BIOS 等；硬件事件日志记录；SNMP 认证警报；软件管理；以及并行的shell 和其他工具同时的运行在xCAT 管理范围内的节点等。

3 定制部署

3.1 定制操作系统

定制操作系统的第一步是将操作系统导入到xCAT软件管理中，本文以Red Hat Enterprise Linux Server 6.5版本为例进行说明。导入操作如下：

copycds -n rhels6u5 /tmp/rhel-server-6.5-x86_64-dvd.iso

导入完成后，利用xCAT软件提供的命令得到如下导入结果：

[root@ibmgt ～]# lsdef -t osimage | grep rhels6u5

rhels6u5-x86_64-install-compute （osimage）

rhels6u5-x86_64-install-service （osimage）

rhels6u5-x86_64-netboot-compute （osimage）

利用xCAT軟件提供的命令对导入结果进行查询，结果如下：

[root@ibmgt ～]# lsdef -t osimage -z rhels6u5-x86_64-install-compute

#

rhels6u5-x86_64-install-compute：

objtype=osimage

imagetype=linux

osarch=x86_64

osdistroname=rhels6u5-x86_64

osname=Linux

osvers=rhels6u5

otherpkgdir=/install/post/otherpkgs/rhels6u5/x86_64

pkgdir=/install/rhels6u5/x86_64

pkglist=/opt/xcat/share/xcat/install/rh/compute.rhels6u5.pkglist

profile=compute

provmethod=install

synclists=/install/custom/install/rh/compute.rhels6u5.x86_64.synclist

template=/opt/xcat/share/xcat/install/rh/compute.rhels6u5.tmpl

通过上面对导入结果的查询可以看到若干配置文件，其中compute.rhels6u5.tmpl可以对操作系统的分区及分区的大小进行定制配置，compute.rhels6u5.pkglist对操作系统安装过程中，安装哪些文件包进行定制配置。通过对这两个文件就可以实现对操作系统的定制安装与部署。

3.2 定制软件系统

在上面介绍的compute.rhels6u5.tmpl配置文件结尾有一行脚本调用post.rh配置文件，通过对post.rh文件的修改可以实现对操作系统上各种文件的配置，包括创建新的目录和文件，修改文件权限，修改系统文件，打开关闭系统服务，在操作系统上批量安装软件系统等。配置文件内容如下：

#INCLUDE：#ENV：XCATROOT#/share/xcat/install/scripts/post.rh.common#

#INCLUDE：#ENV：XCATROOT#/share/xcat/install/scripts/post.xcat#

cd /

mkdir /soft /u /proj

chmod 777 /scr01

ln -s /soft/geovation /cgg

echo "gctadmin：/proj /proj nfs exec，rw，bg，nointr，noatime，async，nfsvers=3，suid，dev 0 0" >> /etc/fstab

mount /proj

cd /opt

tar zxvfp /soft/install/intel.tar.gz

echo NISDOMAIN=gctnis >> /etc/sysconfig/network

echo "ypserver gctadmin" >> /etc/yp.conf

rpm -ivh /tmp/paramon-pro-6.2.0-2046.el6.x86_64.rpm

cp /etc/rc.local /etc/rc.d/

cd /soft/install/RHEL65

./readme

chkconfig ypbind on

chkconfig iptables off

exit 0

从上述配置文件的描述中可以看到，其创建了若干目录和链接并进行了挂载目录的操作，修改了某些系统文件，启动了某些服务，在操作系统中安装了应用软件等。这些工作都在完成操作系统安装后自动进行，无须人工干预，在系统完成安装的同时也完成了系统上应用软件的配置。

3.3 应用方法

在确定安装节点后，首先设置安装节点的操作系统类型，其次修改节点启动顺序，最后重新启动节点即可。操作步骤如下：

[root@ibmgt ～]# nodeset node254 osimage=rhels6u5-x86_64-install-compute

node254： install rhels6u5-x86_64-compute

[root@ibmgt ～]# rbootseq node254 net

node254： net，none，none，none

[root@ibmgt ～]# rpower node254 reset

node254： reset

在節点安装完成操作系统安装后会自动调用上文提到的配置文件，对节点进行操作系统和软件部署和配置。

4 结 论

目前，该方法在生产实践当中已经开始使用，在应用了xCAT软件定制部署操作系统及应用软件后，提高了集群系统的利用效率，保证了集群系统的高效、稳定运行。

主要参考文献

[1]Sandip Agarwala，Christian Poellabauer，Jiantao Kong. System-Level Resource Monitoring in High-Performance Computing Environments[J]. Journal of Grid Computing，2003（2）：273-289.

[2]Rajermani Thinakaran，Elankovan Sundararajan. Cluster Control Management as Cluster Middleware[C]//Asian Conference on Intelligent Intormation and Database Systems，2012：73-82.

[3]吴琼，王颖，梁金钤，等.Linux环境下基于Qt和xCAT的集群部署系统[J].计算机系统应用，2013，22（7） ：27-30.

[4]王海斌.动态虚拟集群部署与管理[D].长春：吉林大学，2011.