Original title: Holistická orchestrácia bare metal systémov
Translated title: Holistic Orchestration of Bare Metal Systems
Authors: Mudra, Matěj ; Rychlý, Marek (referee) ; Dolejška, Daniel (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2026
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract: [eng] [cze]
Tato práce zkoumá, jak lze provisioning, orchestraci, správu konfigurace a sledování inventáře linuxových strojů sjednotit do uceleného a reprodukovatelného postupu. Stávající řešení obvykle přistupují k těmto fázím životního cyklu pomocí volně integrovaných nástrojů a převážně imperativních přístupů, což často vede k odchylce konfigurace, roztříštěným popisům systémů a omezeným zárukám ohledně správnosti a opakovatelnosti. Tato omezení se stávají obzvláště problematickými při správě většího počtu strojů nebo celých flotil. První část práce zavádí konceptuální rámec, který rozlišuje provisioning, orchestraci a konfiguraci jako oddělené, avšak vzájemně závislé procesy. Následně zkoumá a porovnává reprezentativní open-source a komerční platformy, včetně MAAS, Cobbler, OpenStack Ironic, Red Hat Satellite, SUSE Multi-Linux Manager a Oracle Enterprise Manager. Analýza zdůrazňuje strukturální nedostatky, zejména slabé záruky v rámci životního cyklu, neautoritativní inventáře a nedostatečnou prevenci proti odchylce konfigurace. Na základě těchto zjištění je navržena architektura postavená na technologii Nix, která zachází s kompletní specifikací systému jako s jediným zdrojem pravdy. Návrh kombinuje provisioning založený na PXE, vzdálenou instalaci pomocí nástroje nixos-anywhere, deklarativní konfiguraci prostřednictvím NixOS modulů a Nix flakes a funkci návratu k předchozímu stavu (rollback) na bázi generací. Výsledný přístup si klade za cíl zlepšit reprodukovatelnost, snížit provozní složitost a poskytnout konzistentní správu životního cyklu prostřednictvím jednotného deklarativního modelu. This thesis investigates how provisioning, orchestration, configuration management, and inventory tracking of Linux machines can be unified into a coherent and reproducible workflow. Existing solutions typically address these lifecycle stages using loosely integrated tools and predominantly imperative approaches, which often lead to configuration drift, fragmented system descriptions, and limited guarantees about correctness and repeatability. These limitations become particularly problematic when managing multiple machines or entire fleets. The first part of the work establishes a conceptual framework that distinguishes provisioning, orchestration, and configuration as separate but interdependent processes. It then surveys and compares representative open-source and commercial platforms, including MAAS, Cobbler, OpenStack Ironic, Red Hat Satellite, SUSE Multi-Linux Manager, and Oracle Enterprise Manager. The analysis highlights structural gaps, especially weak lifecycle guarantees, non-authoritative inventories, and insufficient drift prevention. Based on these findings, a Nix-based architecture is proposed that treats the complete system specification as a single source of truth. The design combines PXE-based provisioning, remote installation using nixos-anywhere, declarative configuration through NixOS modules and flakes, and generation-based rollback. The resulting approach aims to improve reproducibility, reduce operational complexity, and provide consistent lifecycle management through a unified declarative model.
Keywords: deklarativní konfigurace; imutabilní infrastruktura; infrastruktura jako kód; jediný zdroj pravdy; nestabilní konfigurace; Nix; Nix flakes; NixOS; orchestrace; provisioning; PXE; reprodukovatelnost; správa konfigurace; configuration drift; configuration management; declarative configuration; immutable infrastructure; infrastructure as code; Nix; Nix flakes; NixOS; orchestration; provisioning; PXE; reproducibility; single source of truth

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/260437

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-777292


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses