最近研究了一下ironic这个项目，算是进入了一个全新的技术领域，它属于openstack技术生态，但好像对于我来说，不如swift那么有名，却非常重要，尤其是在bare metal场景里。

简单说，ironic可以在bare metal上安装OS。但实际上，安装OS这个技术却比较古老。

首先，这里安装OS是远程通过网络安装，所以它是有一些条件。第一，安装操作系统是属于网卡的功能，在BIOS里可以找到网卡的设置，它必须是开启状态，后面的操作才有可能。

其次，远程安装OS本身是一个商业需要，它已经有非常成熟的标准协议和实现，所有商用的机器出厂的时候，都实现了IPMI接口（更新的标准接口叫redfish，它们的区别不影响此处的理解），比如Dell的idrac、或者supermicro的机器，当你系统插电接入网线后，你都可以通过一个初始化系统登录到这些机器的管理系统，这个管理系统不仅有一些BIOS设置，更重要的是它底层实现了IPMI接口，我们可以远程通过ipmitool 客户端访问IPMI接口，从而控制这个机器。

这里的控制实际只是几个简单的几个命令，但和前面的网卡启动功能（PXE）结合，它就可以完美实现网络安装OS。主要的命令有2个：

  • 设置系统启动项为pxe优先（一般我们的电脑是硬盘启动优先） ，这里可以设置为临时（仅生效一次），或永久生效

  • 重启系统

PXE的主要功能就是，启动之后会向当前网络，发送一个DHCP广播，如果这个网络里有配置了pxe booting server的DHCP服务器，这个DHCP服务机会返回给网卡一个next server地址，这个next server是一个ftp服务器，这个ftp服务器上需要存在2个文件，kernel和ramdisk，当网卡接收到这2个文件之后就可以开始启动系统了。

这里说的DHCP服务，是可以通过安装dnsmasq软件来实现的，dnsmasq它不仅是一个dns服务器，同时也是一个dhcp服务器，还可以作为ftp服务器。

从以上介绍的内容，可以看到，只有网卡配置合适，当前网络里安装好了dnsmasq服务，并且把系统的kernel及ramdisk文件放到ftp服务器上，那么远程安装OS就“很简单”。

但实际上要真正能做到通用，还需要更好的设计，对于上面的过程，有很多问题产生：

  • 系统的kernel和ramdisk哪儿来？

  • 系统初始化磁盘如何设置？

  • 如果不是一个IPMI和redfish接口的机器呢？

  • 如果知道机器安装的状态，怎样才算安装完成？

  • 如果想在机器启动的时候做一些初始化操作，该怎么办？

上面这些问题，都可以像前面的步骤通过手动的方式解决，但如果是批量的操作工作量就会非常大，所以ironic把这些都考虑到了。

基本上，使用ironic安装系统分为2个步骤：

  • enroll，相当于是先把这台机器纳入管理

  • deploy，只有enroll以后的机器，ironic才能给他deploy OS

这2个步骤会把所有的机器，在ironic里称为node，标记为各种状态，这里有一个官方的状态图：

https://docs.openstack.org/ironic/latest/user/states.html

在enroll阶段，它会把机器相关的信息，包括IPMI credentials存到db，然后用户可以对这些机器做一些inspecting，获取一些硬件信息更新到db，需要用户再执行两个命令，才能让node处于available状态，处于available状态的node，就可以执行deploy命令。

执行deploy命令，它首先会发送2个IPMI命令给机器：

  • 设置系统启动项以pxe优先

  • 重启系统

当机器起来以后，它会去获取ironic定制的kernel和ramdisk，叫IPA(Ironic Python Agent)，这个ramdisk运行起来之后，它就类似于一个简单的OS，但是里面有内置的Ironic的agent会去和ironic service通信，然后做一些安装OS必要的准备工作，同时上报当前的OS安装状态，当所有都做完之后，它就会重启系统，正式进入OS安装过程。

这里它会重新去获取真正的OS镜像，这里的OS镜像是存放在http服务器上的，既可以是ironic内置的http服务器，也可以是用户自己搭建的服务，所以，实际上，在enroll和deploy之间，用户可以去为每一个node单独设置OS image的下载地址。

以上就是ironic的基本运行原理。

original refer