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[bootmanager.git] / documentation / boot-manager-tech-doc.xml
index c4495a3..c1a3380 100644 (file)
@@ -21,7 +21,7 @@
       <revision>
         <revnumber>1.0</revnumber>
 
-        <date>March 14, 2005</date>
+        <date>March 15, 2005</date>
 
         <authorinitials>AK</authorinitials>
 
           <para>Initial draft.</para>
         </revdescription>
       </revision>
+
+      <revision>
+        <revnumber>1.1</revnumber>
+
+        <date>May 31, 2005</date>
+
+        <authorinitials>AK</authorinitials>
+
+        <revdescription>
+          <para>Updated post implementation and deployment.</para>
+        </revdescription>
+      </revision>
+
+      <revision>
+        <revnumber>1.2</revnumber>
+
+        <date>November 16, 2005</date>
+
+        <authorinitials>AK</authorinitials>
+
+        <revdescription>
+          <para>Add section on where source code is, and other updates to make
+          it consistent with implementation.</para>
+        </revdescription>
+      </revision>
     </revhistory>
   </articleinfo>
 
       </listitem>
 
       <listitem>
-        <para>A package to be run in the boot cd environment on nodes</para>
+        <para>An API authentication mechanism used exclusively by the
+        BootManager, for the above API calls</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para>A package to be run in the boot cd environment on nodes
+        containing core logic</para>
       </listitem>
 
       <listitem>
-        <para>An appropriate user interface allowing administrators to create
-        node configuration files</para>
+        <para>A user interface allowing authorized users to add and manage
+        nodes and create node/BootManager configuration files</para>
       </listitem>
     </itemizedlist>
 
     <para>The previous implementation of the software responsible for
     installing and booting nodes consisted of a set of boot scripts that the
-    boot cd would run, depending on the node's current boot state. The logic
-    behind which script the node was sent to the node existed on the boot
-    server in the form of PHP scripts. However, the intention with the new
-    Boot Manager system is to send the same boot manager back for all nodes,
-    in all boot states, each time the node starts. Then, the boot manager will
-    run and detiremine which operations to perform on the node, based on the
-    current boot state. There is no longer any boot state specific logic at
-    PLC.</para>
+    boot cd would download and run, depending on the node's current boot
+    state. Only the necessary script for the current state would be
+    downloaded, and the logic behind which script the node was sent to the
+    node existed on the boot server in the form of PHP scripts. However, the
+    intention with the new BootManager system is to send the same script back
+    for all nodes (consisting of the core BootManager code), in all boot
+    states, each time the node starts. Then, the boot manager will run and
+    detiremine which operations to perform on the node, based on the current
+    boot state. All state based logic for the node boot, install, debug, and
+    reconfigure operations are contained in one place; there is no longer any
+    boot state specific logic at PLC.</para>
+  </section>
+
+  <section>
+    <title>Soure Code</title>
+
+    <para>All BootManager source code is located in the repository
+    'bootmanager' on the PlanetLab CVS system. For information on how to
+    access CVS, consult the PlanetLab website. Unless otherwise noted, all
+    file references refer to this repository.</para>
   </section>
 
   <section>
       <title>Authentication</title>
 
       <para>As is done with other PLC API calls, the first parameter to all
-      Boot Manager related calls will be an authentication structure,
+      BootManager related calls will be an authentication structure,
       consisting of these named fields:</para>
 
       <itemizedlist>
         <listitem>
-          <para>method</para>
+          <para>AuthMethod</para>
 
           <para>The authentication method, only 'hmac' is currently
           supported</para>
           <para>value</para>
 
           <para>The authentication string, depending on method. For the 'hmac'
-          method, a hash for the call, made from the parameters of the call
-          the key contained on the configuration file.</para>
+          method, a hash for the call using the HMAC algorithm, made from the
+          parameters of the call the key contained on the configuration file.
+          For specifics on how this is created, see below.</para>
         </listitem>
       </itemizedlist>
 
       call were modified in transmision and the node cannot be
       authenticated.</para>
 
-      <para>TODO: add specifics on how the hash value is produced from the
-      parameters in the API call.</para>
+      <para>Both the BootManager and the authentication software at PLC must
+      agree on a method for creating the hash values for each call. This hash
+      is essentially a finger print of the method call, and is created by this
+      algorithm:</para>
+
+      <orderedlist>
+        <listitem>
+          <para>Take the value of every part of each parameter, except the
+          authentication structure, and convert them to strings. For arrays,
+          each element is used. For dictionaries, not only is the value of all
+          the items used, but the keys themselves. Embedded types (arrays or
+          dictionaries inside arrays or dictionaries, etc), also have all
+          values extracted.</para>
+        </listitem>
+
+        <listitem>
+          <para>Alphabetically sort all the parameters.</para>
+        </listitem>
+
+        <listitem>
+          <para>Concatenate them into a single string.</para>
+        </listitem>
+
+        <listitem>
+          <para>Prepend the string with the method name and [, and append
+          ].</para>
+        </listitem>
+      </orderedlist>
+
+      <para>The implementation of this algorithm is in the function
+      serialize_params in the file source/BootAPI.py. The same algorithm is
+      located in the 'plc_api' repository, in the function serialize_params in
+      the file PLC/Auth.py.</para>
+
+      <para>The resultant string is fed into the HMAC algorithm with the node
+      key, and the resultant hash value is used in the authentication
+      structure.</para>
+
+      <para>This authentication method makes a number of assumptions, detailed
+      below.</para>
+
+      <orderedlist>
+        <listitem>
+          <para>All calls made to PLC are done over SSL, so the details of the
+          authentication structure cannot be viewed by 3rd parties. If, in the
+          future, non-SSL based calls are desired, a sequence number or some
+          other value making each call unique will would be required to
+          prevent replay attacks. In fact, the current use of SSL negates the
+          need to create and send hashes across - technically, the key itself
+          could be sent directly to PLC, assuming the connection is made to an
+          HTTPS server with a third party signed SSL certificate.</para>
+        </listitem>
+
+        <listitem>
+          <para>Athough calls are done over SSL, they use the Python class
+          libary xmlrpclib, which does not do SSL certificate
+          verification.</para>
+        </listitem>
+      </orderedlist>
     </section>
 
     <section>
       <title>PLC API Calls</title>
 
-      <para>Full technical documentation of these functions can be found in
-      the PlanetLab API documentation.</para>
+      <para>Full, up to date technical documentation of these functions can be
+      found in the PlanetLab Central API documentation. They are listed here
+      for completeness.</para>
 
       <itemizedlist>
         <listitem>
           <para>BootUpdateNode( authentication, update_values )</para>
 
-          <para>Update a node record, currenly only allowing the boot state to
-          change.</para>
+          <para>Update a node record, including its boot state, primary
+          network, or ssh host key.</para>
         </listitem>
 
         <listitem>
           <para>BootCheckAuthentication( authentication )</para>
 
           <para>Simply check to see if the node is recognized by the system
-          and is authorized</para>
+          and is authorized.</para>
         </listitem>
 
         <listitem>
           <para>BootGetNodeDetails( authentication )</para>
 
           <para>Return details about a node, including its state, what
-          networks the PLC database has configured for the node.</para>
+          networks the PLC database has configured for the node, and what the
+          model of the node is.</para>
         </listitem>
 
         <listitem>
 
           <para>Notify someone about an event that happened on the machine,
           and optionally include the site PIs, technical contacts, and
-          PlanetLab Support</para>
-        </listitem>
-
-        <listitem>
-          <para>BootUpdateNodeHardware( authentication, pci_entries )</para>
-
-          <para>Send the set of hardware this node has and update the record
-          at PLC.</para>
+          PlanetLab Support.</para>
         </listitem>
       </itemizedlist>
     </section>
 
     <itemizedlist>
       <listitem>
-        <para>Installing nodes with alpina, the PlanetLab installer</para>
+        <para>Configuring node hardware and installing the PlanetLab operating
+        system</para>
       </listitem>
 
       <listitem>
       </listitem>
 
       <listitem>
-        <para>Booting an already installed node</para>
+        <para>Booting an already installed node into the PlanetLab operating
+        system</para>
       </listitem>
     </itemizedlist>
 
 
       <orderedlist>
         <listitem>
-          <para>'new'</para>
-
-          <para>The boot state cooresponds to a new node that has not yet been
-          installed, but record of it does exist. When the boot manager
-          starts, and the node is in this state, the user is prompted to
-          continue with the installation. The intention here is to prevent a
-          non-PlanetLab machine (like a user's desktop machine) from becoming
-          inadvertantly wiped and installed with the PlanetLab node
+          <para>'inst'</para>
+
+          <para>Install. The boot state cooresponds to a new node that has not
+          yet been installed, but record of it does exist. When the boot
+          manager starts, and the node is in this state, the user is prompted
+          to continue with the installation. The intention here is to prevent
+          a non-PlanetLab machine (like a user's desktop machine) from
+          becoming inadvertantly wiped and installed with the PlanetLab node
           software.</para>
         </listitem>
 
         <listitem>
-          <para>'reinstall'</para>
+          <para>'rins'</para>
 
-          <para>In this state, a node will reinstall the node software,
-          erasing anything that might have been on the disk before.</para>
+          <para>Reinstall. In this state, a node will reinstall the node
+          software, erasing anything that might have been on the disk
+          before.</para>
         </listitem>
 
         <listitem>
           <para>'boot'</para>
 
-          <para>This state cooresponds with nodes that have sucessfully
+          <para>Boot. This state cooresponds with nodes that have sucessfully
           installed, and can be chain booted to the runtime node
           kernel.</para>
         </listitem>
 
         <listitem>
-          <para>'debug'</para>
+          <para>'dbg'</para>
 
-          <para>Regardless of whether or not a machine has been installed,
-          this state sets up a node to be debugged by administrators.</para>
+          <para>Debug. Regardless of whether or not a machine has been
+          installed, this state sets up a node to be debugged by
+          administrators.</para>
         </listitem>
       </orderedlist>
     </section>
       <title>Flow Chart</title>
 
       <para>Below is a high level flow chart of the boot manager, from the
-      time it is executed to when it exits.</para>
+      time it is executed to when it exits. This core state machine is located
+      in source/BootManager.py.</para>
 
       <para><figure>
           <title>Boot Manager Flow Chart</title>
 
       <para>The boot manager needs to be able to operate under all currently
       supported boot cds. The new 3.0 cd contains software the current 2.x cds
-      do not contain, including the Logical Volume Mangaer (LVM) client tools,
+      do not contain, including the Logical Volume Manager (LVM) client tools,
       RPM, and YUM, among other packages. Given this requirement, the boot cd
       will need to download as necessary the extra support files it needs to
       run. Depending on the size of these files, they may only be downloaded
       by specific steps in the flow chart in figure 1, and thus are not
       mentioned.</para>
+
+      <para>See the PlanetLab BootCD Documentation for more information about
+      the current, 3.x boot cds, how they are build, and what they provide to
+      the BootManager.</para>
+    </section>
+
+    <section>
+      <title>Node Configuration Files</title>
+
+      <para>To remain compatible with 2.x boot cds, the format and existing
+      contents of the configuration files for the nodes will not change. There
+      will be, however, the addition of three fields:</para>
+
+      <orderedlist>
+        <listitem>
+          <para>NET_DEVICE</para>
+
+          <para>If present, use the device with the specified mac address to
+          contact PLC. The network on this device will be setup. If not
+          present, the device represented by 'eth0' will be used.</para>
+        </listitem>
+
+        <listitem>
+          <para>NODE_KEY</para>
+
+          <para>The unique, per-node key to be used during authentication and
+          identity verification. This is a fixed length, random value that is
+          only known to the node and PLC.</para>
+        </listitem>
+
+        <listitem>
+          <para>NODE_ID</para>
+
+          <para>The PLC assigned node identifier.</para>
+        </listitem>
+      </orderedlist>
+
+      <para>An example of a configuration file for a dhcp networked
+      machine:</para>
+
+      <programlisting>IP_METHOD="dhcp"
+HOST_NAME="planetlab-1"
+DOMAIN_NAME="cs.princeton.edu"
+NET_DEVICE="00:06:5B:EC:33:BB"
+NODE_KEY="79efbe871722771675de604a227db8386bc6ef482a4b74"
+NODE_ID="121"</programlisting>
+
+      <para>An example of a configuration file for the same machine, only with
+      a statically assigned network address:</para>
+
+      <programlisting>IP_METHOD="static"
+IP_ADDRESS="128.112.139.71"
+IP_GATEWAY="128.112.139.65"
+IP_NETMASK="255.255.255.192"
+IP_NETADDR="128.112.139.127"
+IP_BROADCASTADDR="128.112.139.127"
+IP_DNS1="128.112.136.10"
+IP_DNS2="128.112.136.12"
+HOST_NAME="planetlab-1"
+DOMAIN_NAME="cs.princeton.edu"
+NET_DEVICE="00:06:5B:EC:33:BB"
+NODE_KEY="79efbe871722771675de604a227db8386bc6ef482a4b74"
+NODE_ID="121"</programlisting>
+
+      <para>Existing 2.x boot cds will look for the configuration files only
+      on a floppy disk, and the file must be named 'planet.cnf'. The new 3.x
+      boot cds, however, will initially look for a file named 'plnode.txt' on
+      either a floppy disk, or burned onto the cd itself. Alternatively, it
+      will fall back to looking for the original file name, 'planet.cnf'. This
+      initial file reading is performed by the boot cd itself to bring the
+      nodes network online, so it can download and execute the Boot
+      Manager.</para>
+
+      <para>However, the Boot Manager will also need to identify the location
+      of and read in the file, so it can get the extra fields not initially
+      used to bring the network online (primarily node_key and node_id). Below
+      is the search order that the BootManager will use to locate a
+      file.</para>
+
+      <para>Configuration file location search order:<informaltable>
+          <tgroup cols="5">
+            <tbody>
+              <row>
+                <entry>File name</entry>
+
+                <entry>Floppy drive</entry>
+
+                <entry>Flash devices</entry>
+
+                <entry>CDRom, in /usr/boot</entry>
+
+                <entry>CDRom, in /usr</entry>
+              </row>
+
+              <row>
+                <entry>plode.txt</entry>
+
+                <entry>1</entry>
+
+                <entry>2</entry>
+
+                <entry>4</entry>
+
+                <entry>5</entry>
+              </row>
+
+              <row>
+                <entry>planet.cnf</entry>
+
+                <entry>3</entry>
+
+                <entry></entry>
+
+                <entry></entry>
+
+                <entry></entry>
+              </row>
+            </tbody>
+          </tgroup>
+        </informaltable></para>
     </section>
   </section>
 
 
       <para>New nodes are added to the system explicitly by either a PI or a
       tech contact, either directly through the API calls, or by using the
-      appropriate interfaces on the website. As nodes are added, only their
-      hostname and ip address are required to be entered. When the node is
-      brought online, the records at PLC will be updated with the remaining
-      information.</para>
+      appropriate interfaces on the website. As nodes are added, their
+      hostname, network configuration method (dhcp or static), and any static
+      settings are required to be entered. Regardless of network configuration
+      method, IP address is required. When the node is brought online, the
+      records at PLC will be updated with any remaining information.</para>
 
       <para>After a node is added, the user has the option of creating a
-      configuration file for that node. This is done automatically, and the
-      user is prompted to download and save the file. This file contains only
-      the primary network interface information (necessary to contact PLC),
-      and the per-node key.</para>
+      configuration file for that node. Once the node is added, the contents
+      of the file are created automatically, and the user is prompted to
+      download and save the file. This file contains only the primary network
+      interface information (necessary to contact PLC), the node id, and the
+      per-node key.</para>
 
-      <para>The default boot state of a new node is 'new', which requires the
+      <para>The default boot state of a new node is 'inst', which requires the
       user to confirm the installation at the node, by typing yes on the
       console. If this is not desired, as is the case with nodes in a
-      colocation site, or for a large number of nodes being setup at the same
+      co-location site, or for a large number of nodes being setup at the same
       time, the administrator can change the node state, after the entry is in
-      the PLC records, from 'new' to 'reinstall'. This will bypass the
+      the PLC records, from 'inst' to 'reinstall'. This will bypass the
       confirmation screen, and proceed directly to reinstall the machine (even
       if it already had a node installation on it).</para>
     </section>
         </listitem>
       </orderedlist>
 
-      <para>If the node ip address on the floppy does not mach the record at
-      PLC, then the node will not boot until they do match. The intention here
-      is to prevent a malicious user from taking the floppy disk, altering the
-      network settings, and trying to bring up a new machine with the new
-      settings.</para>
+      <para>If the node ip address on the floppy does not match the record at
+      PLC, then the node will not boot until they do match, as authentication
+      will fail. The intention here is to prevent a malicious user from taking
+      the floppy disk, altering the network settings, and trying to bring up a
+      new machine with the new settings.</para>
 
       <para>On the other hand, if a non-primary network address needs to be
-      updated, then simply updating the records at PLC will suffice. The boot
-      manager, at next restart, will reconfigure the machine to match the PLC
-      records.</para>
+      updated, then simply updating the record in the configuration file will
+      suffice. The boot manager, at next restart, will reconfigure the
+      machine, and update the PLC records to match the configuration
+      file.</para>
     </section>
 
     <section>
     </section>
   </section>
 
+  <section>
+    <title>BootManager Configuration</title>
+
+    <para>All run time configuration options for the BootManager exist in a
+    single file located at source/configuration. These values are described
+    below.</para>
+
+    <itemizedlist>
+      <listitem>
+        <para><literal>VERSION</literal></para>
+
+        <para>The current BootManager version. During install, written out to
+        /etc/planetlab/install_version</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para><literal>TEMP_PATH</literal></para>
+
+        <para>A writable path on the boot cd we can use for temporary storage
+        of files.</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para><literal>SYSIMG_PATH</literal></para>
+
+        <para>The path were we will mount the node logical volumes during any
+        step that requires access to the disks.</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para>CACERT_PATH</para>
+
+        <para>Variable not used anymore.</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para><literal>NONCE_FILE</literal></para>
+
+        <para>Variable not used anymore.</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para><literal>PLCONF_DIR</literal></para>
+
+        <para>The path that PlanetLab node configuration files will be created
+        in during install. This should not be changed from /etc/planetlab, as
+        this path is assumed in other PlanetLab components.</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para><literal>SUPPORT_FILE_DIR</literal></para>
+
+        <para>A path on the boot server where per-step additional files may be
+        located. For example, the packages that include the tools to allow
+        older 2.x version boot cds to partition disks with LVM.</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para><literal>ROOT_SIZE</literal></para>
+
+        <para>During install, this sets the size of the node root partition.
+        It must be large enough to house all the node operational software. It
+        does not store any user/slice files. Include 'G' suffix in this value,
+        indicating gigabytes.</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para><literal>SWAP_SIZE</literal></para>
+
+        <para>How much swap to configure the node with during install. Include
+        'G' suffix in this value, indicating gigabytes.</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para><literal>SKIP_HARDWARE_REQUIREMENT_CHECK</literal></para>
+
+        <para>Whether or not to skip any of the hardware requirement checks,
+        including total disk and memory size constraints.</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para><literal>MINIMUM_MEMORY</literal></para>
+
+        <para>How much memory is required by a running PlanetLab node. If a
+        machine contains less physical memory than this value, the install
+        will not proceed.</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para><literal>MINIMUM_DISK_SIZE</literal></para>
+
+        <para>The size of the small disk we are willing to attempt to use
+        during the install, in gigabytes. Do not include any suffixes.</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para><literal>TOTAL_MINIMUM_DISK_SIZE</literal></para>
+
+        <para>The size of all usable disks must be at least this sizse, in
+        gigabytes. Do not include any suffixes.</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para><literal>INSTALL_LANGS</literal></para>
+
+        <para>Which language support to install. This value is used by RPM,
+        and is used in writting /etc/rpm/macros before any RPMs are
+        installed.</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para><literal>NUM_AUTH_FAILURES_BEFORE_DEBUG</literal></para>
+
+        <para>How many authentication failures the BootManager is willing to
+        except for any set of calls, before stopping and putting the node into
+        a debug mode.</para>
+      </listitem>
+    </itemizedlist>
+  </section>
+
+  <section>
+    <title>Installer Hardware Detection</title>
+
+    <para>When a node is being installed, the Boot Manager must identify which
+    hardware the machine has that is applicable to a running node, and
+    configure the node properly so it can boot properly post-install. The
+    general procedure for doing so is outline in this section. It is
+    implemented in the <filename>source/systeminfo.py</filename> file.</para>
+
+    <para>The process for identifying which kernel module needs to be load
+    is:</para>
+
+    <orderedlist>
+      <listitem>
+        <para>Create a lookup table of all modules, and which PCI ids
+        coorespond to this module.</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para>For each PCI device on the system, lookup its module in the
+        first table.</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para>If a module is found, put in into one of two categories of
+        modules, either network module or scsi module, based on the PCI device
+        class.</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para>For each network module, write out an 'eth&lt;index&gt;' entry
+        in the modprobe.conf configuration file.</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para>For each scsi module, write out a
+        'scsi_hostadapter&lt;index&gt;' entry in the modprobe.conf
+        configuration file.</para>
+      </listitem>
+    </orderedlist>
+
+    <para>This process is fairly straight forward, and is simplified by the
+    fact that we currently do not need support for USB, sound, or video
+    devices when the node is fully running. The boot cd itself uses a similar
+    process, but includes USB devices. Consult the boot cd technical
+    documentation for more information.</para>
+
+    <para>The creation of the PCI id to kernel module table lookup uses three
+    different sources of information, and merges them together into a single
+    table for easier lookups. With these three sources of information, a
+    fairly comprehensive lookup table can be generated for the devices that
+    PlanetLab nodes need to have configured. They include:</para>
+
+    <orderedlist>
+      <listitem>
+        <para>The installed <filename>/usr/share/hwdata/pcitable
+        </filename>file</para>
+
+        <para>Created at the time the hwdata rpm was built, this file contains
+        mappings of PCI ids to devices for a large number of devices. It is
+        not necessarily complete, and doesn't take into account the modules
+        that are actually available by the built PlanetLab kernel, which is a
+        subset of the full set available (again, PlanetLab nodes do not have a
+        use for network or video drivers, and thus are not typically
+        built).</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para>From the built kernel, the <filename>modules.pcimap</filename>
+        from the <filename>/lib/modules/&lt;kernelversion&gt;/</filename>
+        directory.</para>
+
+        <para>This file is generated at the time the kernel is installed, and
+        pulls the PCI ids out of each module, for the modules list they
+        devices they support. Not all modules list all devices they sort, and
+        some contain wild cards (that match any device of a single
+        manufacturer).</para>
+      </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para>From the built kernel, the <filename>modules.dep</filename> from
+        the <filename>/lib/modules/&lt;kernelversion&gt;/</filename>
+        directory.</para>
+
+        <para>This file is also generated at the time the kernel is installed,
+        but lists the dependencies between various modules. It is used to
+        generate a list of modules that are actually available.</para>
+      </listitem>
+    </orderedlist>
+
+    <para>It should be noted here that SATA (Serial ATA) devices have been
+    known to exist with both a PCI SCSI device class, and with a PCI IDE
+    device class. Under linux 2.6 kernels, all SATA modules need to be listed
+    in modprobe.conf under 'scsi_hostadapter' lines. This case is handled in
+    the hardware loading scripts by making the assumption that if an IDE
+    device matches a loadable module, it should be put in the modprobe.conf
+    file, as 'real' IDE drivers are all currently built into the kernel, and
+    do not need to be loaded. SATA devices that have a PCI SCSI device class
+    are easily identified.</para>
+
+    <para>It is enssential that the modprobe.conf configuration file contain
+    the correct drivers for the disks on the system, if they are present, as
+    during kernel installation the creation of the initrd (initial ramdisk)
+    which is responsible for booting the system uses this file to identify
+    which drivers to include in it. A failure to do this typically results in
+    an kernel panic at boot with a 'no init found' message.</para>
+  </section>
+
+  <section>
+    <title>Backward Compatibility</title>
+
+    <para>Given the large number of nodes in PlanetLab, and the lack of direct
+    physical access to them, the process of updating all configuration files
+    to include the new node id and node key will take a fairly significant
+    amount of time. Rather than delay deployment of the Boot Manager until all
+    machines are updated, alternative methods for aquiring these values is
+    used for existing nodes.</para>
+
+    <para>First, the node id. For any machine already part of PlanetLab, there
+    exists a record of its IP address and MAC address in PlanetLab central. To
+    get the node_id value, if it is not located in the configuration file, the
+    BootManager uses a standard HTTP POST request to a known php page on the
+    boot server, sending the IP and MAC address of the node. This php page
+    queries the PLC database, and returns a node_Id if the node is part of
+    PlanetLab, -1 otherwise.</para>
+
+    <para>Second, the node key. All Boot CDs currently in use, at the time
+    they request a script from PLC to run, send in the request a randomly
+    generated value called a boot_nonce, usually 32 bytes or larger. During
+    normal BootManager operation, this value is ignored. However, in the
+    absense of a node key, we can use this value. Although it is not as secure
+    as a typical node key (because it is not distributed through external
+    mechanisms, but is generated by the node itself), it can be used if we
+    validate that the IP address of the node making the request matches the
+    PLC record. This means that nodes behind firewalls can no longer be
+    allowed in this situation.</para>
+  </section>
+
   <section>
     <title>Common Scenarios</title>
 
-    <para>Below are common scenarios that the boot manager might encounter
-    that would exist outside of the documented procedures for handling nodes.
-    A full description of how they will be handled follows each.</para>
+    <para>Below are common scenarios that the BootManager might encounter that
+    would exist outside of the documented procedures for handling nodes. A
+    full description of how they will be handled by the BootManager follows
+    each.</para>
 
     <itemizedlist>
       <listitem>
         <para>A configuration file from previously installed and functioning
         node is copied or moved to another machine, and the networks settings
-        are updated on it (but the key is left the same).</para>
+        are updated on it (but the key and node_id is left the same).</para>
 
         <para>Since the authentication for a node consists of matching not
         only the node id, but the primary node ip, this step will fail, and
 
       <listitem>
         <para>After a node is installed and running, the administrators
-        mistakenly remove the cd and disk.</para>
+        mistakenly remove the cd and media containing the configuration
+        file.</para>
 
         <para>The node installer clears all boot records from the disk, so the
         node will not boot. Typically, the bios will report no operating
         system.</para>
       </listitem>
+
+      <listitem>
+        <para>A new network configuration file is generated on the website,
+        but is not put on the node.</para>
+
+        <para>Creating a new network configuration file through the PLC
+        interfaces will generate a new node key, effectively invalidating the
+        old configuration file (still in use by the machine). The next time
+        the node reboots and attempts to authentication with PLC, it will
+        fail. After two consecutive authentication failures, the node will
+        automatically put itself into debug mode. In this case, regardless of
+        the API function being called that was unable to authentication, the
+        software at PLC will automatically notify the PlanetLab
+        administrators, and the contacts at the site of the node was able to
+        be identified (usually through its IP address or node_id by searching
+        PLC records.).</para>
+      </listitem>
     </itemizedlist>
   </section>