XCAT

Установка

После того как завершена установка xCAT первый раз, до настройки xCAT, необходимо перелогинится рутом, так как выставляется переменная окружения XCATROOT.

Особенности ALT Linux

После того как завершена установка пакетов xCAT необходимо провести несколько ALT Linux специфических настроек.

• Отдельно, для каждой архитектуры создать sources.list файл, в котором указать способ доступа к репозиторию. Например:

# cat /etc/xcat/sources.list-x86_64
rpm file:/ALT/Sisyphus x86_64 classic
rpm file:/ALT/Sisyphus noarch classic

• Задать в таблице site расположение этих файлов:

# chtab key=aptsrclist-x86_64 site.value="/etc/xcat/sources.list-x86_64"
# chtab key=aptsrclist-x86 site.value="/etc/xcat/sources.list-x86"

• Пользователю _mknetboot разрешено просматривать таблицы xCAT, но сначала нужно создать сертификат, доказывающий подлинность пользователя:

# /usr/share/xcat/scripts/setup-local-client.sh _mknetboot

• Создать основу initrd образа и ядро для сетевой загрузки (discovery):

# nbcreate -v -a x86_64
# nbcreate -v -a x86

Сборка образа initrd для сетевой загрузки происходит в домашнем каталоге пользователя _mknetboot. Будут созданы:

/usr/share/xcat/netboot/x86_64/nbroot_base
/usr/share/xcat/netboot/x86/nbroot_base
/tftpboot/xcat/nbk.x86_64
/tftpboot/xcat/nbk.x86

• Создать initrd с учетом существующих SSL/SSH ключей:

# mknb x86_64
# mknb x86
# ls /tftpboot/xcat/nbfs.x86_64.gz

При установке xCAT будут сгенерированы SSH ключи. Авторизованные ключи будут хранится в /install/postscripts/_ssh/authorized_keys.

Базовая настройка

Имя managment node

Необходимо убедится, что во время установки xCAT правильно определил имя сервера на котором он будет работать:

# openssl x509 -text -in /etc/xcat/cert/server-cert.pem -noout | grep Sub
Subject: CN=mn.cluster

Если имя managment node определено не правильно тогда:

• настроить /etc/sysconfig/network, перезагрузить компьютер.
• добавить имя в managment node /etc/hosts:

# cat /etc/hosts
127.0.0.1       localhost.localdomain localhost
172.16.2.2      mn.cluster mn

• проверить правильно идет ли распознавание имени:

# gethostip mn.cluster
mn.cluster 172.16.2.2 AC100202

• перегенерить все сертификаты для новго имени (все настройки будут сброшены):

# xcatconfig -f
# lsdef -t site -l -i domain
 Setting the name of the site definition to 'clustersite'.
 Object name: clustersite
     domain=cluster
# lsdef -t site -l -i master
 Setting the name of the site definition to 'clustersite'.
 Object name: clustersite
     master=172.16.2.2

IP сети

Добавляем сети с которыми будет работать xCAT:

# chtab net="172.16.2.0" networks.netname="clusterNet" networks.gateway="172.16.2.1" networks.dhcpserver="172.16.2.2" networks.tftpserver="172.16.2.2" networks.nameservers="172.16.2.2" networks.dynamicrange="172.16.2.200-172.16.2.250"

Посмотрим все сети о которых знает xCAT:

# lsdef -t network -l
Object name: clusterNet
   dhcpserver=172.16.2.2
   dynamicrange=172.16.2.200-172.16.2.250
   gateway=172.16.2.1
   mask=255.255.255.0
   mgtifname=eth0
   nameservers=172.16.2.2
   net=172.16.2.0
   tftpserver=172.16.2.2

Данная запись содержится в таблице networks:

# tabdump networks
#netname,net,mask,mgtifname,gateway,dhcpserver,tftpserver,nameservers,ntpservers,logservers,dynamicrange,nodehostname,comments,disable
"clusterNet","172.16.2.0","255.255.255.0","eth0","172.16.2.1","172.16.2.2","172.16.2.2","172.16.2.2",,,"172.16.2.200-172.16.2.250",,,

Параметры:

• dynamicrange - задает диапазон IP адресов, которые будут выделятся для неопознанных узлов. Используется при discovery
• mgtifname - имя интерфейса, ведущий в данную сеть

Вычислительные узлы

Таблица nodelist содержит все определённые узлы. Добавим узел:

# nodeadd node1 groups=real,all
# chtab node=node1 hosts.ip="172.16.2.11"

Часть параметров для узла хранятся в таблице `hosts':

# tabdump hosts
#node,ip,hostnames,otherinterfaces,comments,disable
"node1","172.16.2.11",,,,

Без механизма Discovery необходимо знать MAC:

# chtab node="node1" mac.mac="2a:2a:2a:2a:2a:2a"

Необходимо выполнить следующую команду:

# makehosts

Эта команда пропишет соответствия `имя - IP' в файл для всех узлов заданных в xCAT:

# cat /etc/hosts
127.0.0.1       localhost.localdomain localhost
172.16.2.2      mn.cluster mn
172.16.2.11 node1 node1.cluster

Hardware managment

Аппаратная часть вычислительных узлов управляются с помощью service processors.

xCAT поддерживает следующие типы service processors:

• BMC - Intel, Baseboard Management Controller
• MPA - IBM, Management Processor Assistan
• FSP - IBM, Flexible Service Processor
• BPA - IBM, Bulk Power Assembly
• HMC - IBM, Hardware Management Console

Таблица hodehm

• ipmi - таблица ipmi
• blade - таблица mp
• hmc - таблица ppc
• ivm - таблица ppc (Integrated Virtualization Manager)
• fsp - таблица ppc

Припустим у нас есть материнская плата производства Intel, на которой установлен BMC. Сведения о BMC занесем в xCAT. Контроллер BMC будет выступать отдельным узлом xCAT.

1. Поместим BMC в группу: managment module (mm):

# chtab node=bmc1 nodelist.groups=mm

2. Укажем, что service processors в группе managment module (mm) управляются через IPMI интерфейс:

# chtab node=mm nodehm.mgt=ipmi

3. Зададим параметры доступа к BMC-адаптеру:

# chtab node=bmc1 ipmi.bmc=bmc1 ipmi.username=root ipmi.password=123

или, если все BMC имееют одинаковые настройки username/password:

# chtab key=ipmi passwd.username=root passwd.password=123

Если параметры username/password не заданы в таблице ipmi, тогда будет использованы поля из таблицы passwd с ключом key=ipmi.

4. Сетевые настройки BMC контроллера должны быть заранее настроены. Сообщим xCAT IP адрес BMC контроллера:

# chtab node=bmc1 hosts.ip="172.16.2.12"
# makehosts # обновит /etc/hosts

5. Проверим что BMC контроллер bmc1 действительно удалено управляется:

# ipmitool -A PASSWORD -I lanplus -H bmc1 -U root -a lan print

Для взаимодействия с service processors xCAT предоставляет ряд утилит:

# rspconfig bmc1 ip
bmc1: BMC IP: 172.16.2.12
# rpower bmc1 status
bmc1: on

Включили/выключили мигалку:

# rbeacon bmc1 on
bmc1: on
# rbeacon bmc1 off
bmc1: off

Прочитать последних 5ть событий BMC контроллера:

# reventlog bmc1 5
bmc1: 01/12/2010 21:12:18 Power Unit, Power Off / Power Down (Pwr Unit Status) - Recovered
bmc1: 01/12/2010 21:12:19 Power Unit, Power Unit Failure Detected (Pwr Unit Status) - Recovered
bmc1: 01/12/2010 21:12:28 System Event, BMC Time synchronization event (Sensor 0x83)
bmc1: 01/12/2010 21:12:28 System Event, BMC Time synchronization event (Sensor 0x83)
bmc1: 01/12/2010 21:12:53 System Event, Boot (Sensor 0x83)

Узнать модель материнской платы, версию биоса, серийные номера можно с помощью команды:

# rinv bmc1 all
bmc1: System Description: S5500BC
... 

Снять показания установленных датчиков можно:

# rvitals bmc1 all
bmc1: BB +5.0V: 5.016 Volts
...

Временно изменить загрузочное устройство:

# rsetboot bmc1 net
bmc1: Network

Предположение

припустим, у нас есть вычислительные узлы hw1-hw4:

# nodeadd hw1-hw4 groups=all,compute,mm

Занесём hw1-hw4 к группе mm, это подразумевает, что вычислительные узлы управляются BMC контроллером. Скажем что все вычислительные узлы в группе compute управляются контроллером bmc1:

# chtab node=compute ipmi.bmc="bmc1" ipmi.username=root ipmi.password=123

Тогда справедливо:

# rpower hw1 status
hw1: on
# rpower hw2 status
hw2: on
# rpower hw3 status
hw3: on
# rpower hw4 status
hw4: on

Conserver

В задачи conserver входит:

1. протоколирование активности всех узлов на последовательном порту
2. мониторинг текущей ситуации для конкретных узлов

Параметры доступа к последовательному порту задаются в таблице nodehm (node's hardware managed):

# chtab node=mm nodehm.mgt=ipmi nodehm.serialport="0" nodehm.serialspeed="115200" nodehm.serialflow="hard"
# makeconservercf

Команда makeconservercf генерирует конфигурационный файл /etc/conserver.cf. Для каждого отдельного узла который входит в группу mm будет занесена запись в файл /etc/conserver.cf. После обновления конфигурационного файла необходимо перезапустить службу:

# service conserver restart

В случае успеха можно будет использовать команды мониторинга:

# rcons bmc1
[Enter `^Ec?' for help]
[SOL Session operational.  Use ~? for help]
Welcome to R / ttyS0
node1.localdomain login:
# man wcons

А также просмотреть журнал для узла:

# cat /var/log/consoles/bmc1

В списке процессов можно увидеть:

8101 pts/5    Ss+    0:00 ipmitool -I lanplus -U root -P XXX -H bmc1 sol activate

BIND

Необходимо задать IP где работает bind, который будет обслуживать имена в рамках xCAT. Обычно такой bind работает на managment node:

# chtab key=nameservers site.value="172.16.2.2"

Все другие запросы по разрешению имя-IP будут перенаправляться внешнему nameserver-у:

# chtab key=forwarders site.value="10.2.0.1"

Проверим:

# tabdump site | grep -E 'name|forw'
"nameservers","172.16.2.2",,
"forwarders","10.2.0.1",,

В ALT Linux bind работает в chroot окружении, поэтому:

# chtab key=binddir site.value="/var/lib/bind/zone/"
# chtab key=bindzones site.value="/zone/"

Обновим настройки BIND:

# makedns

Смотрим /etc/named.conf Смотрим /var/lib/bind/zone/db.*

# service bind restart

DHCP сервер

Если необходимо ограничить интерфейсы, на которых должен слушать DHCP сервер:

# chtab key=dhcpinterfaces site.value='eth0'

О синтаксисе dhcpinterfaces параметра можно узнать:

# tabdump -d site | sed -ne '/dhcpi/,+4 p'
dhcpinterfaces:  The network interfaces DHCP should listen on.  If it is the same
                 for all nodes, use simple comma-separated list of NICs.  To
                 specify different NICs for different nodes:
                      mn|eth1,eth2;service|bond0.

Для DHCP сервера скажем, что все неопознанные узлы должны пройти discovery:

# makedhcp -n
# grep dynamic /etc/dhcp/dhcpd.conf
range dynamic-bootp 172.16.2.200 172.16.2.250;
# service dhcpd restart

XXX: discovery не работает

# chtab node=compute chain.chain="runcmd=bmcsetup,standby" chain.ondiscover=nodediscover

Конфигурацией ISC DHCP сервера можно управлять без перезагрузки, что и делает xCAT. Обновим конфигурацию DHCP сервера информацией о узеле:

# makedhcp node1
# cat /var/lib/dhcp/dhcpd/state/dhcpd.leases

TFTP сервер

XXX: пока /tftpboot находится в корне необходимо изменить настройки для atftpd: edit /etc/sysconfig/atftpd : ATFTPD_EXTRA_ARGS="/tftpboot"

# service atftpd restart
# chkconfig atftpd on

NTPD

Можно использовать общедоступный NTP сервер, или самостоятельно настроить NTP сервер.

# chtab key=ntpservers site.value=<имя настроенного NTP сервера>

Указанный NTP сервер будет использоваться statefull/stateless узлами. Для statefull узлов необходимо задать скрипт setupntp:

# chtab node=node1 postscripts.postscripts=setupntp

NFS

Во время установки xCAT, или вызове команды xcatconfig автоматически обновляется файл /etc/exports:

$ cat /etc/exports 
# see also /etc/sysconfig/portmap (control portmap)
/tftpboot *(rw,no_root_squash,sync)
/install *(rw,no_root_squash,sync)

HTTP

HTTP-сервер используется для diskful установки. Параметры HTTP сервера находятся в файле /etc/httpd2/conf/extra-available/xcat.conf.

FTP

FTP-сервер используется для доступа к postscripts и credentials. Во время запуска xcatd:

1. для пользователя vsftpd изменяется домашний каталог на /install
2. разрешается сервис vsftpd в xinetd
3. если сервис xinetd выключен, тогда он включается (модуль AAsn.pm)

Stateless

В странице руководства xCAT упоминается, что stateles образ с необходимым Linux дистрибутивом можно создать лишь на этом же Linux дистрибутиве. Так что, мы не сможем создать stateles образ с Fedora используя ALT Linux. Для этого понадобится service node работающий под Fedora Linux. Но все еще остаётся возможность перманентной установки других Linux дистрибутивов для fullstate узлов, используя managment node с ALT Linux.

Для stateless узлов необходимо создать образ, который будет загружаться через сетевое соединение. Образ создается под конкретные специфические нужды. Есть возможность задания списка необходимых устанавливаемых пакетов. Для начала необходимо предоставить APT репозиторий с пакетной базой, на основе которого будет собран требуемый образ. APT репозиторий можно:

• создать самому
• использовать официальный репозиторий ALT Linux (Sisyphus, branch 4.x 5.x)
• использовать пакетную базу из установочных CD/DVD дисков

Необходимо предоставить sources.list файл для требуемой архитектуры (x86, x86_64). Например:

# cat /etc/xcat/sources.list-x86_64
rpm file:/salto/ALT/Sisyphus x86_64 classic
rpm file:/salto/ALT/Sisyphus noarch classic

В таблице site задаётся расположение sources.list файла:

# chtab key=aptsrclist-x86 site.value="/etc/xcat/sources.list-x86"
# gettab key=aptsrclist-x86_64 site.value
/etc/xcat/sources.list-x86_64

Укажем какая ОС должна выполняться на узле:

# chtab node=node1 nodetype.os=alt nodetype.arch=x86_64 nodetype.profile=compute nodetype.nodetype=osi
# chtab node=node1 noderes.netboot=pxe noderes.tftpserver=172.16.2.2 noderes.nfsserver=172.16.2.2 noderes.installnic=eth1 noderes.primarynic=eth1

Создадим stateless rootfs:

# genimage -i eth1 -n e1000e -o alt -p compute
или используя диалог:
# genimage
или, если необходимо изменить архитектуру (поддерживается x86, x86_64):
/usr/share/xcat/netboot/alt/genimage -a x86 -i eth1 -n e1000e -o alt -p compute

Образ создаётся с помощью mkimage, запущенного от имени пользователя _mknetboot. Сборка будет происходить в домашнем каталоге /var/lib/_mknetboot/genimage.XXXXXX.

В случае успеха на выходе получим:

# ls -1p /install/netboot/alt/x86_64/compute/
initrd.gz
kernel
rootimg/

Упакуем этот rootfs с учётом текущих SSL сертификатов и ключей SSH:

# packimage -p compute -o alt -a x86_64 -m nfs

Получим: /install/netboot/alt/x86_64/compute/rootimg.nfs Возможные варианты образа:

• nfs
• squashfs
• cpio

Скажем чтобы узел загрузился по сети в stateless режим:

# nodeset node1 netboot

данная команда создаст конфигурационный файл для загрузки через сеть:

# cat /tftpboot/pxelinux.cfg/node1 
#netboot alt-x86_64-compute
 DEFAULT xCAT
 LABEL xCAT
 KERNEL xcat/netboot/alt/x86_64/compute/kernel
 APPEND initrd=xcat/netboot/alt/x86_64/compute/initrd.gz fastboot imgurl=nfs://172.16.2.2/install/netboot/alt/x86_64/compute/rootimg 

Команда:

# rnetboot noderange

аналог

# nodeset noderange netboot
# rpower noderange boot

Проверим в каком режиме работает наш узел, после того как загрузится по сети:

# nodestat node1
node1: sshd

Statefull - вычислительный узел

Скопируем установочный CD. На основе этого CD будет создаваться statefull система:

# copycds -n alt -a x86_64 /build/lioka/skif/altlinux-skif-x86_64-20091204.iso

На каждом узле заводится локальный аккаунт администратора (root). Пароль можно задать до установки системы:

# chtab key=system passwd.username=root passwd.password=cluster

Возможные значения ключа: blade (management module), ipmi (BMC), system (nodes), omapi (DHCP), hmc, ivm, fsp. Значение ключа system ассоциируется с вычислительными узлами.

# nodeset node1 install

Команда:

# rinstall noderange

аналог

# nodeset noderange install

После этой команды в каталоге /install/autoinst/node1 будут расположены файлы, необходимые для автоматической установки ALT Linux на узел node1.

# rpower noderange boot

Комманда rinstall:

• вызывает nodeset для обновления конфигурационного файла загрузчика
• заставляет узел загрузится
• инициализирует установку.

После завершения установки, должны выполнится ряд post installation скриптов. На последнем шаге происходит извещение managment node узла о удачной установке, на что MN изменит конфигурационный файл узла для загрузки ОС с локального диска (nodeset <noderange> boot).

Statefull - service node

Если задан профиль service тогда узел будет не вычислительным, а service node. В качестве базы данных нужно использовать БД отличную от sqlite.

Postinstall скрипты

Все стандартные скрипты находятся в каталоге /install/postscripts. Свои личные или изменённые стандартные скрипты должны находится в $XCATROOT/install/postscritps/custom. Доступ к этип скриптам предоставляет FTP сервер.

Список необходимых к выполнению скриптов перечисляется в таблице postscripts:

# tabdump postscripts
#node,postscripts,postbootscripts,comments,disable
"xcatdefaults","syslog,remoteshell,syncfiles","otherpkgs",,
"service","servicenode",,,

1. Для diskful узлов postscripts будут выполнены после того как пакеты установлены, но до того как последует перезагрузка.
2. Для diskless узлов postscripts будут выполнены в конце процесса загрузки.

Свои личные скрипты лучше писать чтобы они корректно выполнялись как для diskful так и для diskless узлов.

• remoteshell - копирует SSH ключ на узел. Аутентификация по паролю запрещена. Если необходимо разрешить удалённый доступ по паролю, необходимо закомментировать в своём скрипте PasswordAuthentication no.

При выполнении post скрипта на узле, передаются набор переменных:

• MASTER ­- откуда будет грузится данный узел (service node или managment node)
• NODE ­- имя текущего узла
• OSVER, ARCH, PROFILE ­- атрибуты узла из таблицы nodetype
• NODESETSTATE ­- аргумент переданный при вызове nodeset команды для текущего узла.
• NTYPE - "service" or "compute"
• Все атриббуты из таблицы site

Discovery

Механизм discovery предназначен для связки MAC-адресс сетевого интерфейса с именем узла. Сам процесс тесно связан с сетевой топологией узлов. В данном примере, рассмотрим случай, когда вычислительные узлы связаны посредством Ethernet протокола.

Добавим свитч и зададим параметры доступа (SNMPv1, community string = public):

# chtab switch=switch1 switches.password=public

Имя switch1 должно резолвится в IP адресс. Каждому узлу соответствует некий порт коммутатора:

# chtab node=node1 switch.switch="switch1" switch.port="13"

При необходимости можно удалить информацию о обнаруженном узле:

# chtab -d node=node1 mac
# makedhcp -d node1

При успешной идентификации узла xCAT обновляет таблицу mac задаёт дальнейшее действия для опознанного узла согласно таблице chain.

# tabdump -d chain
 "compute",,,"standby","nodediscover",,
Все обнаруженные узлы из группы compute будут находится в ожидании дальнейших команд:
# gettab node=node1 nodelist.status
 standingby

В поле chain.chain Возможно задать следующие действия для обнаруженного узла, через запятую: discover, boot or reboot, install or netboot, runcmd=<cmd>, runimage=<image>, shell, standby. Перезагрузим обнаруженный узел:

# chtab node=node1 chain.chain="reboot"

Чтобы забыть обнаруженный узел:

# makedhcp -d node1
# chtab -d node=node1 mac

Не идентифицированные ранее узлы:

• В биосе установлена загрузка через сеть
• При загрузке узел получают ип адрес от DHCP сервера из диапазона:

# gettab netname=clusterNet networks.dynamicrange
172.16.2.200-172.16.2.250

• загружают ядро и специальный образ initrd через сеть:

# cat /tftpboot/xcat/xnba/nets/172.16.2.0_24

При отсутствии файла /tftpboot/xcat/xnba/nets/172.16.2.0_24 он автоматически создаётся командой mknb <ARCH>.

Дополнительную информацию о discovery для сети построенной с использованием свитчей можно получить здесь.

Использование regex

Левая часть выражения указывает как получить номер из имени узла, заключая нужную часть в скобки. Права часть может выполнять необходимые арифметические операции над извлечённым числом.

"userbmc","|\D+(\d+).*$|172.29.4.($1)|",,,

Пакеты ALT Linux

Клонируем официальный SVN репозиторий себе на локальную машину

# rsync -av 'xcat.svn.sourceforge.net::svn/xcat/*' .

Исходники для RPM пакетов xCAT ведутся в git репозитории. Импортируем всю историю разработки xCAT в git репозиторий:

# cat .git/config
  [svn-remote "svn"]
       url = file:///home/stanv/xcat.svn
       fetch = xcat-core/trunk:refs/remotes/trunk
# git svn fetch

Ветка remotes/trunk будет указывать на последний коммит в trunk SVN репозитории.

Ветка master соответствует исходному коду разработчиков, без каких либо изменений.

# git checkout master
# git merge remotes/trunk

Ветка patches содержит все наработки по адаптированию xCAT для ALT Linux.

# git checkout patches
# git merge -s subtree master

При наличии конфликтов, исправляем их:

# git add конфликтыный_файл
# git commit

Втягиваем ветку patches в каждую ветку, отвечающую за отдельный RPM пакет. Например:

# git checkout perl-xCAT.rpm
# git merge patches # должно проходить гладко

Обновляем SPEC файл.

# git push --all git.alt:/people/stanv/packages/xcat-core.git