TWI525449B - 伺服器控制方法及機架控制器 - Google Patents

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Description

伺服器控制方法及機架控制器
本發明是有關於一種控制方法及控制器，且特別是有關於一種伺服器控制方法及機架控制器。
隨著雲端網路科技的發展，越來越多的廠商提供包括各式各樣伺服器的資料中心(data center)，用以提供使用者對應的資料儲存服務。在傳統的資訊科技(information technology，IT)中，集束磁碟(Just a Bunch Of Disks，JBOD)系統以及儲存伺服器(Storage server)是兩種不同的產品。JBOD通常只有單獨的儲存功能，而儲存伺服器則額外具有運算功能。由於這兩種產品一般都會要求具有高可取得性(high availability，HA)以及冗餘性(redundancy)等特性，因此需要兩張主機板來實現這些要求。
然而，在目前資料中心中主流的Hadoop架構下，HA以及資料備份的機制多半已由上層的管理軟體來達成，所以傳統的JBOD儲存伺服器本身機架的HA以及冗餘性的功能就顯得多餘。這些多餘的功能除了讓建構資料中的成本增加(因為跟輸入/ 輸出有關的主機板都需要兩份)之外，同時也會增加耗電量，因此並不符合目前綠能化的趨勢。
有鑑於此，本發明提供一種伺服器控制方法以及機架控制器，其可適應性地切換為JBOD或儲存伺服器，因而能夠有效地降低成本以及耗電量，並提升使用者在操作上的彈性。
本發明提供一種伺服器控制方法，適於用於控制集束磁碟系統的機架控制器。所述伺服器控制方法包括：當機架控制器的電源開啟時，判斷機架控制器是否連接至刀鋒伺服器；當該機架控制器連接至刀鋒伺服器時，進一步判斷刀鋒伺服器是否正常運作；當該刀鋒伺服器為正常運作時，切換機架控制器為刀鋒伺服器的從屬裝置，並因應於刀鋒伺服器的控制指令控制集束磁碟系統。
在本發明之一實施例中，當機架控制器未連接至刀鋒伺服器、刀鋒伺服器未正常運作、或未成功切換機架控制器為刀鋒伺服器的從屬裝置時，更包括切換機架控制器為用於控制集束磁碟系統的主控模式。
在本發明之一實施例中，在切換機架控制器為用於控制集束磁碟系統的主控模式的步驟之後，更包括：啟動集束磁碟系統中的至少一抽屜式硬碟；初始化至少一抽屜式硬碟；存取至少一抽屜式硬碟中的資訊。
在本發明之一實施例中，因應於刀鋒伺服器的控制指令控制集束磁碟系統的步驟包括：判斷控制指令是否為待命指令；當控制指令為待命指令時，因應於待命指令而切換集束磁碟系統為離線模式。
在本發明之一實施例中，當控制指令不為待命指令時，更包括：啟動集束磁碟系統中的至少一抽屜式硬碟；初始化至少一抽屜式硬碟；存取至少一抽屜式硬碟中的資訊。
本發明提供一種機架控制器，用於控制集束磁碟系統。機架控制器包括儲存單元以及處理單元。儲存單元儲存多個模組。處理單元耦接儲存單元，存取並執行所述多個模組。所述多個模組包括第一判斷模組、第二判斷模組以及第一切換模組。當機架控制器的電源開啟時，第一判斷模組判斷機架控制器是否連接至刀鋒伺服器。當機架控制器連接至刀鋒伺服器時，第二判斷模組判斷刀鋒伺服器是否正常運作。當刀鋒伺服器正常運作時，第一切換模組切換機架控制器為刀鋒伺服器的從屬裝置，並因應於刀鋒伺服器的控制指令控制集束磁碟系統。
在本發明之一實施例中，所述多個模組包括第二切換模組。當機架控制器未連接至刀鋒伺服器、刀鋒伺服器未正常運作、或未成功切換機架控制器為刀鋒伺服器的從屬裝置時，第二切換模組經配置以切換機架控制器為用於控制集束磁碟系統的主控模式。
在本發明之一實施例中，所述多個模組更包括啟動模 組，經配置以：啟動集束磁碟系統中的至少一抽屜式硬碟；初始化至少一抽屜式硬碟；存取至少一抽屜式硬碟中的資訊。
在本發明之一實施例中，所述多個模組更包括第三判斷模組。第三判斷模組經配置以判斷刀鋒伺服器的控制指令是否為待命指令。當控制指令為待命指令時，第三判斷模組使第一切換模組因應於待命指令而切換集束磁碟系統為離線模式。
在本發明之一實施例中，所述多個模組更包括啟動模組。當第三判斷模組判斷刀鋒伺服器的控制指令不為待命指令時，因應於待命指令，啟動模組經配置以：啟動集束磁碟系統中的至少一抽屜式硬碟；初始化至少一抽屜式硬碟；存取至少一抽屜式硬碟中的資訊。
基於上述，本發明實施例提出的方法可因應於是否有連接至機架控制器的刀鋒伺服器而適應性將機架控制器切換為從屬裝置或是主控模式，因而能夠有效地降低成本以及耗電量，並提升使用者在操作上的彈性。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100‧‧‧雙模式機架
110‧‧‧機架控制器
112‧‧‧儲存單元
112_1‧‧‧第一判斷模組
112_2‧‧‧第二判斷模組
112_3‧‧‧第一切換模組
112_4‧‧‧第二切換模組
112_5‧‧‧啟動模組
112_6‧‧‧第三判斷模組
114‧‧‧處理單元
120‧‧‧JBOD
120_1~120_N‧‧‧抽屜式硬碟
130‧‧‧刀鋒伺服器
L1、L2、L3‧‧‧流程
S210~S280、S310~S390‧‧‧步驟
圖1是依據本發明之一實施例繪示的雙模式機架(dual mode chassis)示意圖。
圖2是依據本發明之一實施例繪示的伺服器控制方法的各個步驟。
圖3是依據圖2繪示的伺服器控制方法的各個步驟。
圖1是依據本發明之一實施例繪示的雙模式機架示意圖。在本實施例中，雙模式機架100可包括機架控制器110以及JBOD 120。
機架控制器110包括儲存單元112以及處理單元114。儲存單元112例如是記憶體、硬碟或是其他任何可用於儲存資料的元件，而可用以記錄多個模組。處理單元114耦接儲存單元112。處理單元114可為一般用途處理器、特殊用途處理器、傳統的處理器、數位訊號處理器、多個微處理器(microprocessor)、一個或多個結合數位訊號處理器核心的微處理器、控制器、微控制器、特殊應用集成電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、場可程式閘陣列電路(Field Programmable Gate Array，FPGA)、任何其他種類的積體電路、狀態機、基於進階精簡指令集機器(Advanced RISC Machine，ARM)的處理器以及類似品。
JBOD 120包括抽屜式硬碟120_1~120_N(N為正整數)。在一實施例中，JBOD 120可以是串列連接小電腦系統介面(Serial Attached Small Computer System Interface，SAS)/串列進階技術附件(Serial Advanced Technology Attachment，SATA)JBOD(即， SAS/SATA JBOD)，各抽屜式硬碟120_1~120_N可以是SAS硬碟，但本發明的可實施方式不限於此。在一實施例中，各抽屜式硬碟120_1~120_N可個別包括對應的SAS擴展器(expander)，用以處理來自於機架控制器110的各種控制信號。
在本實施例中，處理單元114可存取並執行儲存單元112中的第一判斷模組112_1、第二判斷模組112_2以及第一切換模組112_3以執行本發明提出的伺服器控制方法的各個步驟。
圖2是依據本發明之一實施例繪示的伺服器控制方法的各個步驟。本實施例提出的方法可由圖1的機架控制器110執行，以下即搭配圖1的各個元件來說明本方法的詳細步驟。
在步驟S210中，當機架控制器110的電源開啟時，第一判斷模組112_1可判斷機架控制器110是否連接至刀鋒伺服器130。刀鋒伺服器130例如是指將處理器、記憶體，甚至硬碟機等伺服器系統的硬體整合到單一的主機板而成為伺服器單元，並讓多個伺服器單元彼此共用機架、電源供應器等資源，以降低伺服器對設備空間的需求。
當第一判斷模組112_1判斷機架控制器110連接至刀鋒伺服器130時，在步驟S220中，第二判斷模組112_2可判斷刀鋒伺服器130是否正常運作。在一實施例中，第二判斷模組112_2可判斷是否從刀鋒伺服器130接收到交握(handshaking)指令或是其他相關的控制指令。若是，則第二判斷模組112_2可認定刀鋒伺服器130可正常運作，反之，第二判斷模組112_2可認定刀 鋒伺服器130未正常運作，但本發明的可實施方式不限於此。
當第二判斷模組112_2判斷刀鋒伺服器130為正常運作時，在步驟S230中，第一切換模組112_3可切換機架控制器110為刀鋒伺服器130的從屬裝置(slave device)。並且，在步驟S240中，第一切換模組112_3可因應於刀鋒伺服器130的控制指令控制JBOD 120。
簡言之，機架控制器110可在其電源開啟時判斷是否有可正常運作的刀鋒伺服器與其連接。若是，則機架控制器110可切換為此刀鋒伺服器的從屬裝置，並受控於此刀鋒伺服器而控制JBOD 120。亦即，當雙模式機架100中包括連接至機架控制器100的刀鋒伺服器130時，雙模式機架100可視為處於儲存伺服器模式，其除了具有JBOD 120提供的儲存功能之外，更具有刀鋒伺服器130提供的運算功能。
在其他實施例中，儲存單元120中可更包括第二切換模組112_4以及啟動模組112_5，用以在機架控制器110未連接至刀鋒伺服器130或刀鋒伺服器130未正常運作時執行對應的操作，以讓機架控制器110仍可主動地控制JBOD 120。
請再次參照圖2，在步驟S210中，當機架控制器110未連接至刀鋒伺服器130，或是在步驟S220中，刀鋒伺服器130未正常運作時，第二切換模組112_4可在步驟S250中切換機架控制器110為用於控制JBOD 120的主控模式(master mode)。
在其他實施例中，當第一切換模組112_3在步驟S230中 未成功地將機架控制器110切換為刀鋒伺服器130的從屬裝置時，第二切換模組112_4亦可接續進行步驟S250，以切換機架控制器110為用於控制JBOD 120的主控模式。
在機架控制器110被切換為所述主控模式之後，在步驟S260中，啟動模組112_5可啟動JBOD 120中的抽屜式硬碟120_1~120_N。舉例而言，啟動模組112_5可開啟抽屜式硬碟120_1~120_N的電源，但本發明的可實施方式不限於此。
之後，在步驟S270中，啟動模組112_5可初始化抽屜式硬碟120_1~120_N。假設各抽屜式硬碟120_1~120_N個別包括SAS擴展器，則啟動模組112_5可在步驟S270中初始化這些SAS擴展器，但本發明的可實施方式不限於此。
之後，在步驟S280中，啟動模組112_5可存取抽屜式硬碟120_1~120_N中的資訊。在一實施例中，啟動模組112_5可透過機架控制器110與抽屜式硬碟120_1~120_N之間的控制通道(例如是內部整合電路(inter-integrated circuit，I2C)介面)來存取各抽屜式硬碟120_1~120_N的溫度、振動、電力狀態等資訊，而啟動模組112_5可將這些資訊儲存於機架控制器110的儲存單元112中。如此一來，當機架控制器110之後被切換為刀鋒伺服器130的從屬裝置時，刀鋒伺服器130即可透過所述控制通道來取得上述資訊。
亦即，當機架控制器110未連接至刀鋒伺服器130、刀鋒伺服器130未正常運作、或未成功切換機架控制器110為刀鋒伺 服器130的從屬裝置時，機架控制器110可切換為主控模式以主動地控制JBOD 120。在此情況下，雙模式機架100可視為是單純的JBOD系統模式，其具有JBOD 120提供的儲存功能。
簡言之，本發明實施例提出的方法可因應於雙模式機架100中是否包括(正常運作的)刀鋒伺服器而適應性將機架控制器110切換為從屬裝置或是主控模式。亦即，當雙模式機架100中包括刀鋒伺服器時，雙模式機架100可視為是儲存伺服器模式。另一方面，當雙模式機架100中未包括刀鋒伺服器時，雙模式機架100可視為是JBOD系統模式。如此一來，雙模式機架100中僅需要單一個主機板即可實現上述兩種模式，因而能夠降低耗電量以及實施的成本。
從另一觀點而言，由於無論刀鋒伺服器130的組態方式為何，機架控制器110都能夠以其從屬裝置的身分來控制JBOD 120，因此，當使用者欲更新雙模式機架100時，使用者僅需將刀鋒伺服器130替換為較新版本或是具備較先進科技的刀鋒伺服器即可。如此一來，使用者在維護雙模式機架100時的便利性將可有效地提升，從而提升操作上的彈性。
在其他實施例中，在機架控制器110切換為刀鋒伺服器130的從屬裝置之後，機架控制器110可因應於來自刀鋒伺服器130的控制指令而控制JBOD 120進入離線模式，或是讓啟動模組112_5依據控制指令執行對應的操作。
請參照圖3，圖3是依據圖2繪示的伺服器控制方法的各 個步驟。本實施例提出的方法可由圖1的機架控制器110執行，以下即搭配圖1的各個元件來說明本方法的詳細步驟。
在步驟S310中，當機架控制器110的電源開啟時，第一判斷模組112_1可判斷機架控制器110是否連接至刀鋒伺服器130。在步驟S320中，第二判斷模組112_2可判斷刀鋒伺服器130是否正常運作。在步驟S330中，第一切換模組112_3可切換機架控制器110為刀鋒伺服器130的從屬裝置。在步驟S340中，第二切換模組112_4可切換機架控制器110為用於控制JBOD 120的主控模式。在步驟S350中，啟動模組112_5可啟動JBOD 120中的抽屜式硬碟120_1~120_N。在步驟S360中，啟動模組112_5可初始化抽屜式硬碟120_1~120_N。在步驟S370中，啟動模組112_5可存取抽屜式硬碟120_1~120_N中的資訊。步驟S310~S370的細節可參照圖2中步驟S210~S230、S250~S280的相關說明，在此不再贅述。
值得注意的是，機架控制器110可更包括第三判斷模組112_6，以在步驟S380中，判斷刀鋒伺服器130的控制指令是否為待命指令(standby command)。若是，則第三判斷模組112_6使第一切換模組112_3可在步驟S390中因應於待命指令而切換JBOD 120為離線模式(offline mode)，以達到省電的效果。
另一方面，當所述控制指令不為待命指令時，啟動模組112_5亦可執行步驟S350~S370。
為了便於說明，以下將依序執行的步驟S310~S330、S380 及S350~S370稱為流程L1；將依序執行的步驟S310及S340~S370稱為流程L2；將依序執行的步驟S310~S320及S340~S370稱為流程L3。
應了解的是，流程L1與流程L2及L3中雖然都包括了步驟S350~S370，但流程L1的精神在於啟動模組112_5是因應於刀鋒伺服器130的控制指令而執行步驟S350~S370，但在流程L2及L3中，機架控制器110則是以主控模式來控制JBOD 120，而非以刀鋒伺服器130的從屬裝置的身分來控制JBOD 120。
綜上所述，本發明實施例提出的本發明實施例提出的方法可因應於雙模式機架中是否包括(正常運作的)刀鋒伺服器而切換為儲存伺服器模式或是JBOD系統模式，因而能夠降低耗電量以及實施的成本，並同時提升使用者在維護雙模式機架時的便利性以及操作上的彈性。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
S210~S280‧‧‧步驟

Claims (10)

  1. 一種伺服器控制方法，適於用於控制一集束磁碟系統的一機架控制器，包括：當該機架控制器的一電源開啟時，判斷該機架控制器是否連接至一刀鋒伺服器；當該機架控制器連接至該刀鋒伺服器時，進一步判斷該刀鋒伺服器是否正常運作；以及當該刀鋒伺服器為正常運作時，切換該機架控制器為該刀鋒伺服器的一從屬裝置，並因應於該刀鋒伺服器的一控制指令控制該集束磁碟系統。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的伺服器控制方法，其中當該機架控制器未連接至該刀鋒伺服器、該刀鋒伺服器未正常運作、或未成功切換該機架控制器為該刀鋒伺服器的該從屬裝置時，更包括：切換該機架控制器為用於控制該集束磁碟系統的一主控模式。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的伺服器控制方法，其中在切換該機架控制器為用於控制該集束磁碟系統的該主控模式的步驟之後，更包括：啟動該集束磁碟系統中的至少一抽屜式硬碟；初始化該至少一抽屜式硬碟；以及存取該至少一抽屜式硬碟中的資訊。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的伺服器控制方法，其中因應於該刀鋒伺服器的該控制指令控制該集束磁碟系統的步驟包括：判斷該控制指令是否為一待命指令；當該控制指令為該待命指令時，因應於該待命指令而切換該集束磁碟系統為一離線模式。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的伺服器控制方法，其中當該控制指令不為該待命指令時，更包括：啟動該集束磁碟系統中的至少一抽屜式硬碟；初始化該至少一抽屜式硬碟；以及存取該至少一抽屜式硬碟中的資訊。
  6. 一種機架控制器，用於控制一集束磁碟系統，包括：一儲存單元，儲存多個模組；以及一處理單元，耦接該儲存單元，存取並執行該些模組，該些模組包括：一第一判斷模組，當該機架控制器的一電源開啟時，判斷該機架控制器是否連接至一刀鋒伺服器；一第二判斷模組，當該機架控制器連接至該刀鋒伺服器時，判斷該刀鋒伺服器是否正常運作；以及一第一切換模組，當該刀鋒伺服器正常運作時，切換該機架控制器為該刀鋒伺服器的一從屬裝置，並因應於該刀鋒伺服器的一控制指令控制該集束磁碟系統。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的機架控制器，其中該些模組 更包括一第二切換模組，其中，當該機架控制器未連接至該刀鋒伺服器、該刀鋒伺服器未正常運作、或未成功切換該機架控制器為該刀鋒伺服器的該從屬裝置時，該第二切換模組經配置以切換該機架控制器為用於控制該集束磁碟系統的一主控模式。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的機架控制器，其中該些模組更包括一啟動模組，經配置以：啟動該集束磁碟系統中的至少一抽屜式硬碟；初始化該至少一抽屜式硬碟；以及存取該至少一抽屜式硬碟中的資訊。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的機架控制器，其中該些模組更包括：一第三判斷模組，經配置以判斷該刀鋒伺服器的該控制指令是否為一待命指令，當該控制指令為該待命指令時，該第三判斷模組使該第一切換模組因應於該待命指令而切換該集束磁碟系統為一離線模式。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的機架控制器，其中該些模組更包括一啟動模組，其中，當該第三判斷模組判斷該刀鋒伺服器的該控制指令不為該待命指令時，因應於該待命指令，該啟動模組經配置以：啟動該集束磁碟系統中的至少一抽屜式硬碟；初始化該至少一抽屜式硬碟；以及 存取該至少一抽屜式硬碟中的資訊。
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