NETWORK BOOT AND CENTRALIZED MAMAGEMENT OF KEKBSERVER,A)

A)

A)

Tomohiro Aoyama 1 , Takuya Nakamura , Kenji Yoshii ,B)
B)
B)
Kazuro Furukawa , Tatsuro Nakamura ,Shin-ichi YoshimotoA)
Mitsubishi Electric System ＆ Service Co., Ltd.
B)

2-8-8 Umezono, Tsukuba, Ibaraki, 305-0045
High Energy Accelerator Research Organization (KEK)
1-1 Oho, Tsukuba, Ibaraki, 305-0801

Abstract
In KEKB, Macintosh that piles up high-speed CPU in the central control room is used for the control of the accelerator. This was used as a calculation
server and operation terminals. The calculation server is added to correspond to an increase in accelerator controller's volume of information, and, inaddition, it increases in recent years. In addition, to tend to increase, the calculation server is added by volume of information. It has come to havemisgivings about reliability and the maintainability in the future as the number of calculation servers increases. The efficiency improvement ofmanagement was necessary to correspond to the software upgrade etc. correctly and promptly.To reduce maintenance cost, we examine the adoptionof NetBoot, which is a boot-up mechanism through the network provided by Apple Inc. In this report we present current status of network boot-up
and centralized management of calculation servers.

KEKBサ ー バー計 算機へ のネッ トワー クブー トと集 中制御 の応用
スクイメージをクライアントのメモリに読み込みシステムを起動する為、クライアント自体の起動ディ
KEKBでは、中央制御室において高速なCPUを積スクは使用しない。
んだMacintoshが加速器の運転制御に使用されており、アプリケーションのバージョンアップなどもサーこれを計算サーバー兼運転操作端末として数台使用
バー側のディスクイメージを更新することによってしていた。
クライアントに反映させることができるため、クラ近年、加速器制御の情報量の増加に対応する為にイアントごとに個別に設定やインストールなどを行計算サーバーの追加を行い、現在では十数台にものう手間を省くことができる。
ぼっている。
今後、さらに増加していく傾向にある情報量にと
３．各副制御室の操作端末のNetBootもない計算サーバーも追加していくと予想される。
このような計算サーバーの増加にともない、将来の各副制御室の操作端末で行っているNetBootは、信頼性や保守性が危惧されるようになってきている。 それぞれの操作端末が全く同じ起動ディスクのイ
このため、計算サーバーを運転形態の変化やソフトメージのファイルを使用して起動しており、画面ウェアの更新にすばやく、誤りなく対応させるため解像度等の各種設定、メニュー表示等が全て同じに、それらの管理の効率化が必要になってきた。
状態になっている。
また、周長3kmのRingの随所にある副制御室で利１．はじめに用されている十数台の操作端末として小型計算機が使用されており、その管理・運用方法として、
Apple の NetBoot を採用し、運用を開始している。
そこで、増加する計算サーバーの管理・運用方法として NetBootの採用を検討して、一部運用を開始した。
ここではその導入の際に開発された管理の仕組みや効果について議論する。

ネットワークブート用
サーバー計算機

KEKB運転用
計算サーバー兼端末計算機KEKB運転用計算サーバー兼端末計算機

制御ネットワーク

２．NetBootとはNetBootとは、Mac OS X Serverの機能の一つで、Mac OSやMac OS Xをネットワーク越しに起動する仕組みである。
NetBootでは、サーバー側に格納された起動ディ
1

E-mail: aoyama@post.kek.jp

端末
計算機

端末
計算機

端末
計算機

端末
計算機

図１：NetBootサーバー・端末の構成

端末
計算機

４．計算サーバー兼運転操作端末

５．２．共通イメージの元になる起動ディスク作成

元となる共通のNetBootイメージファイルは、稼計算サーバー兼運転操作端末は、各副制御室にあ働している計算サーバー兼運転操作端末の１台の起る操作用端末とは違い、計算サーバーとして、中央動ディスクを元にして作成する。
制御室や各副制御室の操作端末で表示している多く
NetBootは、IPアドレスをDHCPを使用して設定すのプログラムを処理しており、その為様々な情報をる為、ネットワークの設定をDHCPにする。
扱っており、複数の計算機と情報のやり取りを行っ起動ディスクの内容をNetBootのイメージ作成用ている。の外付けHDDに複製し、この外付けHDDの内容を修
また、運転操作端末としては、入射調整用、軌道補正用、衝突調整用、ビーム状態表示用、RF調整用、 正して、そこから、共通のNetBootイメージファイルを作成する。
機器状態表示用、等の様々な操作パネルを表示する
操作端末として計算機を利用しており、計算機毎に５．３．設定ファイルの取得それぞれ異なった操作端末として使用している為、メニュー表示等は個別の設定を持っている。
個別の設定に必要な設定ファイルをNetBoot Server
この為、各計算サーバー兼運転操作端末のシステに各計算サーバー兼運転操作端末毎に用意しておき、ム情報の大半は同一にする事が出来るが、操作端末この設定ファイルをオペレーティングシステム起動としては各個別の設定情報を持たなければならない。 時のそれぞれの設定より前に入れ換える方法をとる事とする。
５．NetBootイメージ作成
また、NetBoot起動後に設定ファイルが、更新された時には、その更新をNetBoot Server側にある設定５．１．ネットワークファイルにも適用する処理を行う。
計算サーバー兼運転操作端末には、Ethernetポートが内蔵と増設の２つのポートが有り、それぞれが各設定ファイルは、web等による検索により目標別のネットワークが接続されている。のファイルを見つけ出し、設定を変更する事により、一つ目のポートはKEKの所内に繋がっている所内ファイルが更新されるかを確認し、また、そのファネットワーク、二つ目のポートはKEKB加速器の運イルを入れ換える事により、設定が変わるのを確認転の為の制御ネットワークとなっており、それぞれする。に繋がっている。
NetBoot のイメージ配信は、NetBoot Server であ
５．４．設定ファイルの配信
る Mac OS X Server が現在制御ネットのみに接続し各計算サーバー兼運転操作端末のオペレーティンてある事と、セキュリティの面等を考慮して、制御グシステムは、Mac OSX のVer10.4を使用している。
ネットワークを使ってNetBootのイメージ配信を行
このオペレーティングシステムは、電源投入後のう。
ハードウェアチェックの後、システム起動のプログ計算サーバー兼運転操作端末は、内蔵のEthernet
ラムが実行される。
ポートからしかNetBoot起動を行なえない為、ネッVer10.4ではlaunchdと呼ばれるデーモンプロセス
トワークの設定を、一つ目のポートを制御ネットが端末の初期化およびシステムの起動を行っているワーク、二つ目のポートを所内ネットワークに入れが、Ver10.3当時の /etc/rcに置かれたスクリプトの実替えをおこなった。
行を行う部分は残っており、起動の途中で /etc/rcが実行される。
外部ネットワーク
今回は、launchd によるシステム起動の資料が少ない為、/etc/rcスクリプトにより、各種設定ファイルの入れ換えを行う事とする。
ファイヤーウォール
また、/etc/rcスクリプトより先に起動する設定変更が必要なプロセスについては、設定ファイル入れ替え後、個別にプロセスの再起動を行うようにする。
KEK所内ネットワーク
NetBootによるオペレーティングシステム起動後・ MAC アドレスで接続制限
・ 機器の IP アドレス指定に、ユーザーにより設定が変更された際には、その設定のファイルが、更新された際にNetBoot Server側に保存されている設定ファイルもその更新を適用計算サーバーする様にする。
ファイヤーウォール兼
設定ファイルの更新の確認は、CRON というスク運転操作端末リプトを自動実行するためのデーモンプロセスを使用してファイルの更新を確認し、ファイルが更新さKEKB制御ネットワークれている場合には、そのファイルをNetBoot Server
Mac OS X Server(NetBoot Server)側へコピーを行い、また、バックアップファイルと図２：ネットワークの構成して別に保存を行う。

Netboot Server

Netboot Clients( Macintosh Server )計算サーバー兼運転操作端末

Netboot Image

計算サーバー兼運転操作端末(共通ファイル)

計算サーバー兼運転操作端末

計算サーバー兼運転操作端末

各計算サーバー用
各種設定ファイル
(NFS Diskから個別配信)

䢜䢜
計算サーバー兼運転操作端末

図３：NetBootによるファイル配信
５．５．イメージファイルへの変換
NetBoot用に修正を行ったファイルをNetBoot イ
メージファイルに変換を行う。
変換方法は、Macintosh OSX専用の変換ツールを使用しておこなう。
５．６．イメージファイルの更新より作業時間を短縮するこの組み合わせで更新を行う方針である。この際の注意点としては、イメージファイルをマウントして更新した内容をイメージ元にも適用しておく必要が有る。

６．今後の課題
数台の計算サーバー兼運転操作端末が追加及び入れ替えにより、これまでと別系統のCPUや新しいバージョンのオペレーティングシステムに変わり始めている。
この為、計算機のCPUの違いやオペレーティングシステムのバージョンアップによる大幅な変更の為、オペレーティングシステムの起動手順や各種の設定ファイルの変更がされており、現在行っている/etc/rcスクリプトによる方法での設定ファイルの入れ換えが出来なくなっている。
この事に対応する為、それにあわせた個別に置き換える設定ファイルの見直しや、その設定ファイルの入れ換え手順の検討を行う必要がある 。

NetBoot イメージファイルの更新には、２種類の方法が有り、その方法は、イメージファイルを書き換える方法と、イメージ元から起動して修正後、再度イメージファイルに変換する方法が有る。
イメージファイルを書き換える方法には、イメージファイルをマウントして、その内容を書き換える方法とイメージファイルに直接ファイルを書き加える方法が有るが、ファイルをマウントする方法は、システムやセキュリティのアップデート、ソフトウェアの追加等の大きな変更には向いておらず、設定ファイルの内容の編集等に向いている。イメージファイルを直接書き換える方法は、専用のコマンドで行なう事が出来、システムやセキュリティのアッ
７．まとめ
プデート、ソフトウェアの追加等の大きな変更を行なう事も出来るが、更新作業に失敗するとそのイ
現在は、数台の端末をその半数にかけるぐらいのメージファイルは使用不可能になり、修正も出来な少ない労力で、順調に運用、管理を行うことが出来くなる。また、更新したイメージファイルの確認は、ている。これからも、さらに多くの端末をネットそのイメージファイルを使用してみるまで確認する
ワークブートによる運用及び管理という方法に移行事が出来ない。
していった時にも運用、管理するシステムイメージ
イメージ元から起動して修正後、再度イメージの数が変わらなければ、かける労力も現在とさほどファイルに変換する方法は、通常のシステムやセ変わることなく運用、管理していける。それにより、キュリティのアップデート、ソフトウェアの追加等
安定で保守性の高く、効率の良い計算機管理に努めの作業のため、アップデートプログラムやインスていく。
トールプログラムにより、細かい修正や作業失敗時の修正等が自動で行われる為、更新作業が失敗する
可能性は少ないが、イメージファイルへの変換を行参考文献う為、作業時間がかかってしまう欠点がある。
この為、大きな更新については、イメージ元を修[1] Apple Computer, Inc. ,“Mac OS V Server ネットワーク
正し変換する方法により更新を安全に行い。そして、 サ ー ビ ス の 管 理 バ ー ジ ョ ン 10.4 以 降 用 ”,2005,
http://images.apple.com/jp/server/pdfs/Network_Services_v10.4
設定ファイルの変更等の小さな更新は、イメージ_j.pdf
ファイルをマウントして更新する方法で行うことに