本文将分享物理机治理应用场景和实际，别离是物理机相干背景、平台物理机治理架构的介绍，并结合实际场景，进行装机实际，演示物理机性能。

背景介绍

能够把物理机设想成机房的服务器，物理机都有较好的硬件配置，例如内存会达到上百G，还会应用英特尔至强系列等性能较好的CPU， 另外在磁盘方面，物理机上都有独自的RAID控制器。

RAID控制器上能够挂多块HDD机械硬盘或者SSD固态硬盘。

服务器上个别会有多块万兆网卡，能够把它们组成逻辑Bonding，可能实现网络的高可用。

比拟要害的一点是，咱们对物理机的要求是物理机要具备带外控制系统。

带外控制系统个别是指服务器主板上会有独自的BMC控制器，BMC控制器上能够反对IPMI和Redfish API等近程控制协议。

这种协定的益处是如果物理机上装的操作系统解体，然而依然能够通过BMC控制器近程管制机器的开关机。

通过BMC 能够近程管制物理机的疏导，例如从磁盘启动或网络启动，也能够近程管制开关机，甚至能够近程挂载ISO并进行装机。

所以说BMC对于物理机而言是十分重要的带外控制系统。

传统形式下物理机治理的痛点

当物理机的规模变大时，就会存在交付效率变低的问题，企业洽购物理机数量较多，若有几十台物理机，须要将其放到机房中，把机器上架，同时记录每台物理机的硬件信息。并且人工装置操作系统，在操作系统上部署业务并交付。

这些反复操作如果手工去做，不仅工夫会线性增长，而且其过程非常干燥，效率低下，这个过程是能够自动化的。

另外，给物理机装置操作系统时，配置也比拟繁琐， 一般来说，物理机须要去管理网络调配，在装置操作系统之前还要给磁盘做RAID分区，相对而言比较复杂。

每个物理机都有不同型号，例如戴尔和惠普的服务器的控制器都不同，这也须要大家区别对待，如果进行人工操作做完并交付给业务部门，当业务部门不再应用物理机，还要进行回收，又要波及到物理机上的零碎打消，前期又要重装系统再行交付，这些机械化劳动会导致企业效率低下。

云平台提供的治理性能

云联壹云平台能够提供多种物理机治理性能，首先，平台能够自动记录物理机的硬件信息，物理机注册到平台之后，平台会主动探测物理机的内存、cpu型号、硬盘、网卡等信息。

另外，平台可能主动给物理机装置操作系统。其中包含配置网络，调配IP，给网卡配置Bonding。

对于磁盘配置这一项，平台反对很多 RAID配置。例如RAID01、RAID5、RAID10等。另外适配的RAID控制器也绝对较多，惯例服务器的RAID卡都会反对，还波及到磁盘的分区，另外就是装置操作系统。

平台反对物理机的生命周期治理，如近程进行开关机等操作，同时调整配置的操作，如增加内存也能够通过平台进行同步。

云平台物理机治理劣势

首先，平台提供装机性能，装机能够自动化实现，规模较大时可能晋升效率，同时缩短交付工夫。

并且一个平台治理大规模的物理机也比拟不便。

以交付100台物理机为例，如果应用传统形式，人工操作或者自动化水平较低，应用kickstart无人值守装机，所需工夫也要一天以上。交付工夫须要以天为单位进行计算， 而平台能够并行装机，只需30分钟即可实现，交付工夫大大缩短。

在配置硬件方面，传统形式须要手动配置RAID、分区、网卡bonding，操作简单。平台能够提供API自动化配置。

物理机大规模过后，须要对机器的机房、机架地位、硬件配置等硬件信息进行保护，传统记录形式是应用excel或第三方零碎。用户将相干信息注册存储到平台后，咱们提供方便灵便的API查问这些信息。

物理机治理架构

  • 服务架构

Region API控制器提供API，前端命令行外面发到装机、查问物理机操作的一些记录会先走API控制器，Region API和后端Baremetal Agent服务间接通信，Baremetal Agent服务间接治理物理机，和物理机通信。

其治理物理机的形式是近程管制，近程管制会应用SSH协定，带外管制（IPMI/Redfish）等协定进行管制。

云联壹云平台提供物理机装机的性能，装机的镜像是从Glance的服务中下载的，这个镜像是物理机和虚拟机共用，该镜像能够给虚拟机用或物理机应用，比拟对立，不须要独自给物理机做额定镜像。

物理机网络结构

Baremetal Agent后端服务治理物理机的治理协定是SSH或IPMI/Redfish。

理论环境中，物理机上有多张网卡，每张网卡的用处都不雷同，例如银行客户的物理机上会把网卡分成三个性能应用，会独自用一张网卡作为业务口，业务口间接连贯业务网，其上的利用流量通过业务口进来。

业务网不须要和Baremetal Agent通信，但须要物理机的治理口和带外治理口与Baremetal Agent通信。

顾名思义，治理口是治理用的用处，例如要SSH上物理机，就是治理口，带外治理是独自BMC控制器本人所具备的带外治理口。会走IPMI/Redfish带外治理的流量。这是比拟全面的物理机网络布局。实际上，在绝对简略不做辨别的状况下，走一个网卡进来也能够。

网络环境治理拓扑

物理机会分治理口（ethx）网卡的网口，以及带外治理口（IPMI），物理机会连贯到交换机上，物理机子网中，咱们给治理口的子网是192.168.2.0/24的网段。

带外治理口是192.168.20.0/24的网段，是不同子网，接到交换机上，交换机再接路由器。

路由器会和Baremetal Agent服务做通信，路由器这边也是另外一个子网，例如Baremetal Agent是192.168.1.10，它在192.168.1.0/24的这个网段中。

它们要如何通信呢？这就须要在物理机上把路由器配好。

Baremetal Agent能够治理物理机的IP调配。治理IP调配通过DHCP协定，DHCP协定无奈跨三层网络进行通信，所以须要在路由器上配dhcp_relay，要把治理口的子网和带外治理口的子网都relay到Baremetal Agent监听的IP上，Baremetal Agent中内置了DHCP和TFTP的服务，可能帮忙物理机调配IP。

注册场景介绍

平台治理物理机的第一步就是把物理机的信息收集到平台，这个步骤称为注册。

注册形式分为三种，第一种是ISO疏导注册，若物理机中曾经配好IPMI带外信息、IPMI的IP、用户名、明码等。然而网络环境中没有配DHCP Relay，想要动态调配IP。平台也反对不走DHCP协定，网络调配形式就是动态的 ，咱们要做启动疏导，进入疏导零碎将物理机硬件信息采集到平台。

进入平台的小零碎，如果是ISO疏导注册，就会下发一个ISO到物理机。

ISO必须依赖Redfish API，传统的IPMI协定，不反对挂载ISO，Redfish API在较新的服务器上带外都反对，而较旧的服务器可能不反对Redfish API。

如果不能应用ISO疏导注册，则只能用以下两种注册形式，第二种注册形式是PXE疏导注册，前提是物理机曾经配好IPMI信息。

该疏导形式是通过PXE，PXE协定依赖DHCP协定，所以须要在网络环境中将DHCP Relay配好，它的网络调配形式是用Baremetal Agent去DHCP动静给机器去调配IP，不依赖Redfish ，应用IPMI的信息即可。

第三种形式是预注册，预注册这种场景是若物理机刚出厂，不配IPMI信息，间接进行PXE疏导。

PXE疏导会发DHCP播送，只有交换机或路由器上配好DHCP Relay，并且 Relay到Baremetal Agent服务，平台即可感知到并发送来自DHCP Relay的PXE申请，而后就会进行响应。之后动态分配IP，这就是预注册，预注册须要提前将物理机网卡的MAC地址填上。

1、ISO疏导注册须要填写的参数

首先须要将物理机名称，IPMI的连贯信息记录到平台。

另外就是填写治理口IP，因为ISO疏导注册不依赖DHCP动态分配IP， 所以须要手动写一个动态IP，当物理机配置网络时会应用动态IP设置。

2、PXE疏导注册

PXE疏导注册必须填写名称和IPMI信息。然而治理口IP能够选填，若固定，平台就会以固定的进行调配，若不填写，就会走DHCP，Relay后动态分配IP。

3、预注册

必须要填MAC地址、名称，IPMI的信息在填上之后，平台就会依据填写的IPMI信息设置机器上的BMC。

如果不填写，零碎会用默认的连贯信息进行设置，这就是预注册。

如果洽购机器之后不想人工配置IPMI信息，能够间接应用预注册。

只须要将网络环境中的DHCP Relay配好，残余工作能够间接交给平台实现。

如果有一批机器曾经配置好， 则须要应用前两种疏导注册。

4、主动注册

另外一种比拟弱小的性能是主动注册，预注册须要填写MAC地址，如果开启主动注册，则MAC地址不必填写。

只有关上过主动注册的性能，物理机开始发PXE申请，平台就会承受所有来自DHCP Relay的PXE的申请。

平台会主动将其变成平台的物理机，主动做PXE疏导，采集物理机的硬件信息。

这种场景实用于自动化、大规模的场景，比后面几种形式缩小人为干涉的动作，然而对网络要求较高，须要提前将子网的Relay设置好。

而且子网中不能有本人的DHCP服务，依赖平台做DHCP调配。开启办法须要后端用命令行做配置，而后将auto_register_baremetal:ture选项关上。

注册实现的物理机

注册实现的物理机会在平台的物理机列表中展现：

注册实现过后，能够将治理口和带外口的IP调配进来，包含物理机的规格、品牌、治理口网卡的MAC等。

关上机器详情，还能看到更加具体的CPU型号、内存、磁盘大小、每块磁盘RAID驱动、型号、插槽序号、硬盘类型、网卡信息、品牌信息等。

装机实际

上面通过预注册的形式对装机过程进行演示。

首先在云平台中增加物理机信息，抉择预注册，填写治理口的MAC地址，并填写名称。

点击确定按钮提交过后就会在物理机列表中呈现记录，状态为初始化状态。

此时还在期待物理机注册进来，所以须要到物理机上设置做PXE启动，能够应用IPMITOOL的命令行工具近程设置物理机做PXE启动。

若曾经配好IPMI，能够关上服务器的虚构终端， 设置下一次疏导为PXE，再使机器启动。

在网络曾经配置好的前提下，当物理机启动时，DHCP的PXE申请会被Baremetal Agent搜到。

Baremetal Agent会响应PXE申请，并给物理机下发PXE疏导零碎。

此图即为物理机从Baremetal Agent下载PXE疏导固件的截图。

只有下载好此固件 ，即便物理机磁盘中没有装零碎，也能够间接从疏导系统启动，此零碎间接在内存当中运行。

物理机PXE进入疏导零碎

物理机的PXE固件下载胜利过后，就会进入疏导零碎，能够看到登录界面。

进入到疏导零碎过后，平台上物理机的状态即可变更为筹备中，会帮物理机做IP配置，采集硬件信息。

当状态变更为筹备中时，便会设置好IP信息。

注册实现后，物理机状态会变更为运行中，同时会把规格、品牌、序列号等信息进行采集并记录。

至此，物理机便曾经退出云平台的物理机治理资源池中，能够对其进行装机等其余自动化操作。

装置操作系统

点击界面中装置操作系统的按钮，即可进入物理机装机界面，首先须要抉择物理机应用的镜像，第二步须要给物理机做RAID配置。

之前曾经通过注册的形式将所有磁盘信息和RAID卡信息收集实现， 所以这里有配置RAID的界面。

新建分区

须要明确给RAID做的逻辑盘中做哪些分区，一块盘中能够做n个分区，每个分区都有不同的挂载点，文件系统和大小。

分区后果

以下为分区和RAID做完之后的总览：

配置网络

从云平台中抉择物理机所在的网络。其中一个性能能够启用Bonding，当物理机中有两块以上网卡，如果都插到网线，同时又在同一个交换机下或者物理下面与网络相通，能够依据本人的抉择做Bongding。

开始装机

1、裸金属记录

平台会用称为裸金属的资源做记录，裸金属的状态会变更为部署中 。

当装机实现过后即可看到裸金属的状态变成运行中 ，此时物理机装机过程曾经实现，能够登录后进行业务部署等操作。

2、获取登陆信息

登录过后能够拿到IP 以及近程登录的用户名和明码。之后即可到命令行中登录物理机。

3、SSH登陆裸金属

以上即是装机过程展现。