裸金属服务器的计算资源，如何才能实现自动化管理？

近年来，裸金属服务器在云计算领域崭露头角，成为云市场的一大亮点。为了满足用户对高性能、硬隔离、资源独享、便捷管理、快速响应等日益严苛的需求，裸金属服务器凭借其无损性能和自动化管理两大核心优势，备受行业人士瞩目。

裸金属服务器之所以能够实现无损性能，是因为它仍然采用物理机的架构。物理机的性能保障是众所周知的，而其自动化管理则是通过依托先进的云操作系统实现的。近日，在中国IDC产业CEO高峰论坛上，“微微云”透露的旗下DoorOS云操作系统为我们深入剖析了裸金属服务器的自动化管理问题。

在虚拟化管理的领域，Openstack已经相当成熟，然而对于物理机的管理，长期以来并没有有效的解决方案。在此背景下，Ironic（Bare-Metal Provisioning）应运而生，它解决了物理机的添加、删除、电源管理和安装部署等大部分问题。

Ironic作为OpenStack中用于管理物理机的独立模块，通过PXE（Preboot Execution Environment）和IPMI（Intelligent Platform Management Interface）等技术实现批量部署和系统控制。它还提供了一系列常用的驱动，并通过插件机制允许厂商开发自己的驱动，从而支持几乎所有的硬件。

借助Ironic组件，OpenStack对物理机的部署变得异常简单，甚至可以和虚拟机的部署一样便捷。实际上，裸金属服务器的虚拟机和物理级部署原理在OpenStack看来并无太大差异，只是底层驱动的区别。OpenStack通过Ironic技术直接操作硬件设施，将应用负载（镜像）部署到真正的物理机器上，而不是运行在hypervisor之上的虚拟机中。

云计算的发展推动了OpenStack的进化，使其能够全面支持虚拟化。目前，OpenStack支持多种Hypervisor，如原生KVM、Xen、QEMU等。OpenStack提供的项目使得IaaS成为可能，让用户能够自助部署配置虚拟机，甚至在界面或命令行自主创建服务器。在OpenStack中部署裸机则意味着用户可以像操作虚拟机一样直接操作物理设施。

Ironic的架构和其他OpenStack组件一样，也提供了一个标准的restful接口Ironic-API。Ironic主要包括四个主要组件：Ironic-API、Ironic-conductor、nova-compute-Ironic和Ironic-provision。其中，Ironic-API用于提供北向接口；Ironic-conductor负责接受Ironic-API下发的命令，实现具体的操作和处理工作；nova-compute-Ironic则对接Ironic driver，进行物理机的生命周期管理；而Ironic-provision则通过tftp服务为物理机的安装部署过程提供支持。

关于物理机部署技术的小介绍，今天带你了解一下其中的两大重要技术：PXE和IPMI。

让我们来探讨一下Preboot Execution Environment，简称PXE。PXE是目前主流的无盘启动技术，它能让计算机通过网络启动，而不是依赖本地硬盘、光驱等设备。这项技术的运行需要被安装的主机配备支持PXE的网卡，而现在的网卡大多数都内置了支持PXE的ROM芯片。当计算机启动时，BIOS会首先调用PXE Client在内存执行，PXE Client就具备了DHCP client和TFTP Client的双重功能。DHCP client会向DHCP server请求IP地址，为即将安装系统的主机分配网络资源，然后PXE Client会通过TFTP从远端下载文件到本地运行。

接下来，我们来了解一下Intelligent Platform Management Interface，简称IPMI。IPMI是一种开放标准的硬件管理接口规格，它通过嵌入式管理子系统进行通信，不依赖于主机操作系统。这意味着在操作系统无法响应或未加载的情况下，我们仍然可以进行开关机、信息提取等操作。Ironic正是利用IPMI技术，能够远程对物理机进行上下电及其他操作，而不是通过物理开关或操作系统。

除此之外，物理机部署还会用到其他技术，如DHCP（动态主机配置协议）、Network Bootstrap Program（NBP）、Trivial File Transfer Protocol（TFTP）等。

Ironic（Bare-Metal Provisioning）的诞生对物理机的部署及管理产生了重大影响。对于裸金属服务器而言，通过OpenStack Ironic实现的自动化管理功能，让用户能够轻松地对指定的物理机执行一系列操作，例如同时部署大规模物理机群集、硬件基础设施资源的快速交付等。

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