數(shù)據(jù)中心:自動化部署方案啟用
數(shù)據(jù)中心里設(shè)備千萬,并需要不斷進(jìn)行擴(kuò)容,而一般數(shù)據(jù)中心運(yùn)維也就十幾個人,要反復(fù)重復(fù)著這樣的工作,所以有人設(shè)計(jì)了自動化部署的架構(gòu)。就是在數(shù)據(jù)中心新增設(shè)備時,即插即用,只要將設(shè)備上電,網(wǎng)線連接好,就可以自動完成配置下發(fā)和業(yè)務(wù)部署。自動化部署主要在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器上實(shí)現(xiàn),畢竟這兩部分設(shè)備占了數(shù)據(jù)中心超過90%的數(shù)量,當(dāng)有新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或者服務(wù)器接入時,自動完成互聯(lián)互通和業(yè)務(wù)部署。如果要實(shí)現(xiàn)這樣,在數(shù)據(jù)中心里必須要有個指揮者,即控制器去執(zhí)行指令,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有新接入設(shè)備,自動向設(shè)備分配IP地址,推動操作系統(tǒng)和各種必須軟件,然后再加載預(yù)先設(shè)計(jì)好的配置,從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的即插即用。對于大型數(shù)據(jù)中心,這種自動化部署方案很受青睞,可以極大節(jié)省重復(fù)性的裝機(jī)工作,節(jié)約人工成本,現(xiàn)場只需要將設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)即可,不需要現(xiàn)場有技術(shù)工人。接下來,就讓我們具體看看這些自動化部署是如何實(shí)現(xiàn)的。
服務(wù)器自動上線
數(shù)據(jù)中心購買的服務(wù)器一般是裸機(jī),就是里面什么軟件都沒有,包括操作系統(tǒng)都需要安裝。一臺新接入的服務(wù)器要自動上線主要需要四步:第一,獲取IP地址,每個服務(wù)器都要有一個屬于自己的IP地址,完成與外界的通訊。剛上線的服務(wù)器會主動發(fā)起DHCP請求,獲取IP地址,在網(wǎng)絡(luò)中要有一臺DHCP服務(wù)器,用于自動分發(fā)IP地址,當(dāng)DHCP服務(wù)器接到了新機(jī)發(fā)出的DHCP請求,然后給新機(jī)分配一個IP地址;第二,有的IP地址,獲取啟動文件,包括操作系統(tǒng),這時需要網(wǎng)絡(luò)中有一個FTP或者TFTP服務(wù)器,這是一種文件傳輸服務(wù),用于服務(wù)器與客戶端進(jìn)行文件的傳輸,這個服務(wù)開銷不大,多用于小文件傳輸,新機(jī)下載到這些引導(dǎo)文件,完成必要的系統(tǒng)安裝;第三,有了系統(tǒng),新機(jī)就要再裝一些yum源文件及Kickstart內(nèi)核文件等,這部分主要通過HTTP服務(wù)器提供服務(wù),提前需要將相應(yīng)的文件復(fù)制到HTTP服務(wù)器上,新機(jī)拿到這些資源后,便可以自動安裝了;第四,安裝應(yīng)用軟件,這部分主要由軟件服務(wù)器自動推送,當(dāng)新機(jī)系統(tǒng)安裝完畢,軟件服務(wù)器會自動推送預(yù)裝軟件,新機(jī)繼續(xù)安裝這些軟件,安裝完畢后就可以啟動工作了,成為數(shù)據(jù)中心里真正的一員。要實(shí)現(xiàn)這整個過程,不僅要在數(shù)據(jù)中心里提前部署好DHCP、HTTP、FTP等服務(wù)器,新機(jī)還要具備PXE環(huán)境,這是一種引導(dǎo)啟動的方式。采用這種方式可以自己創(chuàng)建一個“安裝源”,在安裝系統(tǒng)的時候只要能找到這個“源”便可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安裝,是服務(wù)器自動化部署必須的技術(shù)。
交換機(jī)自動上線
服務(wù)器可以自動部署,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自然也可以,數(shù)據(jù)中心內(nèi)部是局域網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基本都是交換機(jī)。一臺新接入的交換機(jī)要自動上線主要也需要四步:第一,交換機(jī)加電機(jī)后,和服務(wù)器一樣,也會主動發(fā)起DHCP請求,先獲取IP地址,交換機(jī)默認(rèn)會有VLAN 1配置啟用了三層接口,沒有配置地址,由DHCP來分配地址,交換機(jī)獲取到這個地址后,就可以和網(wǎng)絡(luò)中的任何服務(wù)器進(jìn)行通訊了;第二,到版本服務(wù)器上獲取指定軟件版本,下載到交換機(jī)中,然后通過網(wǎng)管指定交換機(jī)的啟動新文件,操作交換機(jī)重啟,以新的版本啟動起來;第三,到配置服務(wù)器上下載配置,這個配置是不完整的,是設(shè)備最基本的配置,這一步可以和第二步合并成一步完成,交換機(jī)只需要重啟一次即可;第四,網(wǎng)絡(luò)中要有控制器,當(dāng)交換機(jī)下有服務(wù)器上線時(主動發(fā)起ARP請求),控制器將可以收到請求,然后給交換機(jī)下發(fā)端口配置,允許服務(wù)器上線,這部分其實(shí)是一個較為復(fù)雜的過程,有多種不同的技術(shù)實(shí)現(xiàn)形式,比如:主機(jī)Overlay,網(wǎng)絡(luò)Overlay等等,實(shí)現(xiàn)的方法和配置都有所不同,應(yīng)用于不同的場景,不管怎樣遵循的原則都是,根據(jù)通過控制器來控制交換機(jī)下的服務(wù)器上線,并通過控制器來自動給交換機(jī)下發(fā)配置,由交換機(jī)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā),是一種典型轉(zhuǎn)控分離應(yīng)用場景。交換機(jī)的自動部署要比服務(wù)器復(fù)雜些,不僅要完成自己的軟件和配置部署,還要實(shí)現(xiàn)與下游服務(wù)器的配合,最終整體上線。很多時候擴(kuò)容基本是交換機(jī)帶著下游的服務(wù)器一起上線的,只有在服務(wù)器故障需要更換時,才僅做服務(wù)器的自動上線。這種交換機(jī)自動化部署適用于有控制器的網(wǎng)絡(luò),由控制器統(tǒng)一指揮,將預(yù)先做好的配置下發(fā)給新上線的交換機(jī),控制器不僅可以下發(fā)配置,還可以下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)流表,指導(dǎo)流量轉(zhuǎn)發(fā)。
除了服務(wù)器和交換機(jī),其它數(shù)據(jù)中心設(shè)備由于數(shù)量少,自動化部署的意義不大,真也要實(shí)現(xiàn)自動化就有些畫蛇添足了。不過,依然可以在運(yùn)維、監(jiān)控和業(yè)務(wù)部署等方面做一些自動化部署,比如:通過自動化腳本采集所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息,發(fā)現(xiàn)異常及時告警或者處理;通過自動化工具在特定時間,部署新的業(yè)務(wù)或者調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等等,所有這些自動化部署的目的都是為了提升工作效率,將重復(fù)性的、簡單的交給設(shè)備自己完成,減少人工參與,從而極大地提升數(shù)據(jù)中心運(yùn)行效率,節(jié)約人力成本。因此,自動化部署在數(shù)據(jù)中心里,尤其是大型的數(shù)據(jù)中心里受到廣泛歡迎,甚至還有的數(shù)據(jù)中心組建了自動化部署業(yè)務(wù)小組,專門研究如何提升數(shù)據(jù)中心的自動化部署能力,簡化數(shù)據(jù)中心運(yùn)營。以往粗放型的發(fā)展模式是不能持久的,要做精細(xì)化運(yùn)營,向數(shù)據(jù)中心運(yùn)營要利潤,開展自動化部署就是一條明路。
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