实现操作系统远程配置的系统、方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及互联网技术，具体涉及一种实现操作系统远程配置的系统。本申请同时涉及一种通过网络远程弓I导操作系统启动的方法和装置。
【背景技术】
[0002]在数据中心的硬盘使用中，有很大部分的维护工作是更换故障硬盘，而且在硬盘的使用中，经常会遇到操作系统的硬盘故障。通常，数据中心中的每台服务器包括各自的操作系统启动盘，通过操作系统启动盘单独引导对应服务器的启动，各个操作系统分别安装在对应服务器的单个硬盘上。然而，采用上述服务器配置的数据中心存在以下问题，一方面，由于需要对每台服务器进行单独的硬盘和操作系统维护，因而导致维护服务器的工作量较大；另一方面，当一台服务器发生操作系统硬盘故障时，使得服务器必须停机以进行操作系统硬盘的更换，从而造成服务器宕机的机率增加，导致系统不稳定，降低服务器的可靠性。
[0003]PXE(preboot execute environment,预启动执行环境)是由Intel公司开发的最新技术，工作于Client/Server的网络模式，支持工作站通过网络从远端服务器下载映像，并由此支持通过网络启动操作系统，在启动过程中，终端要求服务器分配IP地址，再用 TFTP (trivial file transfer protocol)或 MTFTP (multicast trivial file transferprotocol)协议下载一个启动软件包到本机内存中执行，由这个启动软件包完成终端基本软件设置，从而引导预先安装在服务器中的终端操作系统。
[0004]PXE可以引导多种操作系统，PXE无盘工作站的启动过程通常包括以下几个步骤:
[0005]1)客户端个人电脑开机后，在TCP/IP Bootrom获得控制权之前先做自我测试；
[0006]2)Bootprom 送出 B00TP/DHCP 要求以取得 IP ；
[0007]3)如果服务器收到个人电脑所送出的要求，就会送回B00TP/DHCP回应，内容包括:客户端的IP地址、预设网关及开机映像文件。否则，服务器会忽略这个要求；
[0008]4) Bootprom由TFTP通讯协议从服务器下载开机映像文件；
[0009]5)个人电脑通过这个开机映像文件开机，这个开机文件可以只是单纯的开机程式也可以是操作系统；
[0010]6)开机映像文件将包含kernel loader及压缩过的kernel,此kernel将支持NTFSroot系统；
[0011]7)远程客户端根据下载的文件启动机器。
[0012]通过PXE技术实现了在PXE服务器端集中存储远程客户端的开机映像文件，能够通过网络远程启动客户端的操作系统，减少了客户端维护的工作量。然而，采用PXE技术存在以下问题，一方面，PXE服务器存储的是远程客户端的开机映像文件，远程客户端通过网络从PXE服务器下载开机映像文件到远程客户端，由此启动操作系统，远程客户端只执行操作不执行存储，从而导致无法进行远程客户端的操作系统配置；另一方面，采用PXE技术还存在启动速度慢的问题。
[0013]申请内容
[0014]本申请提供一种实现操作系统远程配置的系统，以解决现有技术中当通过网络远程启动客户端的操作系统时，无法进行远程客户端的操作系统配置的问题，以及现有技术中远程客户端启动速度慢的问题。本申请另外提供一种通过网络远程引导操作系统启动的方法和装置。
[0015]本申请提供一种实现操作系统远程配置的系统，包括操作系统管理服务器和至少两个计算节点，所述操作系统管理服务器包括对应每个计算节点设置的存储分区，存储分区中存储该计算节点的操作系统；所述操作系统管理服务器与所述计算节点通过各自的外部端口相连接；所述对应每个计算节点的存储分区和与其对应的计算节点建立映射关系。
[0016]可选的，所述操作系统管理服务器包括:
[0017]存储介质组，用于提供存储空间；
[0018]磁盘阵列控制器，用于对所述存储介质组建立独立冗余磁盘阵列，将所述独立冗余磁盘阵列的存储空间划分为对应存储各个所述计算节点的操作系统的虚拟区域，该虚拟区域即所述对应每个计算节点设置的存储分区；
[0019]映射单元，用于建立所述虚拟区域存储的操作系统与各个计算节点的所述映射关系。
[0020]可选的，所述操作系统管理服务器与所述计算结点通过各自的外部端口相连接，所述连接具体是通过线缆或者背板连接。
[0021 ] 可选的，所述外部端口是SAS端口或者SATA端口。
[0022]可选的，所述存储介质组的磁盘数目为偶数。
[0023]可选的，所述磁盘阵列控制器包括:
[0024]输入/输出控制单元，用于将SAS或SATA协议转换为PCIE协议；
[0025]磁盘阵列单元，用于对所述存储介质组建立所述独立冗余磁盘阵列；
[0026]划分单元，用于将所述独立冗余磁盘阵列的存储空间划分为至少两个虚拟区域。
[0027]可选的，所述映射单元包括:
[0028]逻辑功能单元，用于生成所述虚拟区域的标识与所述端口的地址对应关系；
[0029]端口分配器单元，用于生成所述端口的地址与端口对应关系。
[0030]可选的，所述逻辑功能单元包括:
[0031]第一获取单元，用于获取所述磁盘阵列控制器的虚拟区域标识信息；
[0032]第一映射单元，用于将所述虚拟区域标识信息的虚拟区域标识与所述端口的地址进行分配与绑定，生成所述虚拟区域的标识与所述端口的地址对应关系；
[0033]第一存储单元，用于存储已生成的所述虚拟区域的标识与所述端口的地址对应关系。
[0034]可选的，所述端口分配器单元包括:
[0035]第二获取单元，用于获取所述虚拟区域的标识与所述端口的地址对应关系；
[0036]第二映射单元，用于所述端口的地址与所述操作系统管理服务器的端口进行映射，生成所述端口的地址与端口对应关系；
[0037]第二存储单元，用于存储已生成的所述端口的地址与端口对应关系。
[0038]可选的，所述逻辑功能单元通过PCIE通道与所述磁盘阵列控制器相连，所述端口分配器单元通过SAS通道或SATA通道与所述逻辑功能单元相连。
[0039]可选的，所述通过线缆连接是指通过FABRIC线缆连接。
[0040]本申请还提供一种通过网络远程引导操作系统启动的方法，包括:
[0041]计算节点上电后，所述计算节点的B1S引导程序初始化所述计算节点的硬件，并开始查找所述计算节点的外部端口；
[0042]根据所述计算节点的外部端口，操作系统管理服务器查找所述计算节点对应的存储分区；
[0043]通过所述存储分区中的所述计算节点的操作系统引导所述计算节点的操作系统启动。
[0044]可选的，所述通过所述存储分区中的所述计算节点的操作系统引导所述计算节点的操作系统启动包括:
[0045]所述计算节点读取所述存储分区的磁盘的主引导记录中的装载启动引导管理器；
[0046]所述计算节点运行所述装载启动引导管理器；
[0047]所述装载启动引导管理器显示启动菜单，装载用户所选的操作系统对应的内核和初始根文件系统文件到所述计算节点的内存；
[0048]所述计算节点进行操作系统启动配置。
[0049]可选的，所述计算节点上电之前，还包括所述操作系统管理服务器软件初始化，建立所述对应每个计算节点的存储分区和与其对应的计算节点之间的映射关系。
[0050]可选的，所述建立所述对应每个计算节点的存储分区和与其对应的计算节点之间的映射关系包括:
[0051]生成所述操作系统管理服务器的虚拟区域、地址与端口的对应关系表；
[0052]将所述操作系统管理服务器的外部端口分配给对应的所述计算节点。
[0053]可选的，所述操作系统管理服务器软件初始化之后，还包括，所述操作系统管理服务器向所述计算节点发送上电使能开启信号。
[0054]可选的，所述计算节点上电之前，所述操作系统管理服务器上电的时间为基准时点，按预设的延迟时间向所述计算节点发送上电使能开启信号。
[0055]可选的，所述预设的延迟时间大于等于所述操作系统管理服务器软件初始化的时间。
[0056]可选的，所述操作系统管理服务器查找所述计算节点对应的存储分区是指，所述操作系统管理服务器查找虚拟区域、地址与端口对应关系表，获取所述操作系统管理服务器中存储所述计算节点的操作系统的虚拟分区。
[0057]相应的，本申请还提供一种通过网络远程引导操作系统启动的装置，包括:
[0058]引导单元，用于计算节点上电后，所述计算节点的B1S引导程序初始化所述计算节点的硬件，并开始查找所述计算节点的外部端口 ；
[0059]查找单元，用于根据所述计算节点的外部端口，操作系统管理服务器查找所述计算节点对应的存储分区；
[0060]启动单元，用于通过所述存储分区中的所述计算节点的操作系统引导所述计算节点的操作系统启动。
[0061]可选的，所述装置还包括:
[0062]初始化单元，用于所述操作系统管理服务器软件初始化，建立所述对应每个计算节点的存储分区和与其对应的计算节点之间的映射关系。
[0063]可选的，所述初始化单元包括:
[0064]映射子单元，用于生成所述操作系统管理服务器的虚拟区域、地址与端口的对应关系表;
[0065]分配子单元，用于将所述操作系统管理服务器的外部端口分配给对应的所述计算节点。
[0066]可选的，所述初始化单元还包括:
[0067]发送子单元，用于所述操作系统管理服务器向所述计算节点发送上电使能开启信号。
[0068]可选的，所述计算节点上电之前，所述操作系统管理服务器上电的时间为基准时点，按预设的延迟时间向所述计算节点发送上电使能开启信号。
[0069]可选的，所述预设的延迟时间大于等于所述操作系统管理服务器软件初始化的时间。
[0070]可选的，所述查找单元是指，用于根据所述计算节点的外部端口，所述操作系统管理服务器查找虚拟区域、地址与端口对应关系表，获取所述操作系统管理服务器中存储所述计算节点的操作系统的虚拟分区。
[0071]与现有技术相比，本申请具有以下优点:
[0072]本申请提供的实现操作系统远程配置的系统，通过将各个计算机中存储各自操作系统的硬盘移出，使各个计算机的操作系统集中存储在操作系统管理服务器中，操作系统管理服务器包括对应每个计算节点设置的存储分区，存储分区中存储该计算节点的操作系统，操作系统管理服务器与计算节点通过各自的外部端口相连接，对应每个计算节点的存储分区和与其对应的计算节点建立映射关系，使得计算节点即能够执行操作系统的操作也能够执行操作系统的存储，从而能够改变对应的操作系统文件，实现计算节点的操作系统的远程配置。
[0073]计算节点无需通过带有可引导芯片的网卡从操作系统管理服务器中取回对应的操作系统数据，避免了 PXE预启动执行环境的无盘工作站在启动过程中，终端要求PXE服务器分配IP地址,再用TFTP协议下载一个启动软件包到本机内存中执行，由这个启动软件包完成终端基本软件设置的启动过程，从而提高了计算节点的操作系统的启动速度。
[0074]本