CN101202759A - 电脑管理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电脑管理装置及方法，本发明采用以网络连结多个主板的基板管理控制器的结构，先利用切换虚拟局域网的方式，将广播封包发送给各个基板管理控制器，藉以取得各个基板管理控制器的内定网际协议地址及媒介存取控制地址等信息，并重新设定其网际协议地址为特定网际协议地址，而能够在之后进行管理功能时，能够直接将控制指令发送给各个基板管理控制器，并控制基板管理控制器执行功能。

Description

电脑管理装置及方法

技术领域

本发明是有关于一种电脑管理装置及方法，且特别是有关于一种利用网络连结一台超级电脑中的多个主板，据以管理这些主板的电脑管理装置及方法。

背景技术

随着电脑科技的日新月异，微处理器的计算效能大幅提升，使得电脑的计算速度愈来愈快，而价格也越来越便宜。目前的个人电脑已能有效应付一般的文书理及简单的计算工作，但对于一些需要大量计算的工作则仍嫌不足。「丛集电脑」则是一个能够将多个电脑连结起来，建置高可靠性及运算能力强大的超级系统，利用群策群力的方式达到加速的目的，以满足各式各样有计算需求的应用程序。

然而，这类超级电脑的造价昂贵，其间的布建成本至为不菲，且需要拥有大型机房才能如愿安置这些庞然大物。时值处理器技术逐步迈向效能强大、体积迷你化等趋势浪潮之际，近年来则发出一种价格相对低廉，且兼顾高速运算效能的个人超级电脑(Personal Super Computer，PSC)。通过在一个电脑的机箱之中插入数片主板，并利用这些主板上的多颗处理器核心提升运算效能，使其达到每秒数百甚至或数千亿次浮点运算执行能力(gigaflops)，此速度虽未达到超级电脑的等级，但已较一般的个人电脑快上数万倍。

然而，在一个机箱中放置多张主板的作法，相对地也会增加系统整体的”份量”。因此，如何在提高运算效能的情况下，还能兼顾安静、低耗电、低运转热能等条件，以提供使用者在办公室内使用，也是一台个人超级电脑能否适当运行的标准。

为了能够有效监控各张主板上各个元件的运行情形，主板厂商开发了一种基板管理控制器(Baseboard Management Controller，BMC)，通过在基板上嵌入一颗芯片，作为硬体平台管理的集中处理器。此基板管理控制器可透过智慧平台管理总线(Intelligent Platform Management Bus，IPMB)与主板内建的感测器装置与芯片连接，而据以达到监测及管理电脑效能的目的。

图1为现有的个人超级电脑的方块图。请参照图1，个人超级电脑100包括一个基板110，此基板110上则插入了4张主板120～150。其中，这些主板120～150的电源、IPMB总线、系统管理总线(Systems Management Bus，SMBus)、网络接口等均与基板110相连接，而由基板110统筹管理。基板110可透过IPMB总线控制基板管理控制器，据以执行监测功能，并通过基板管理控制器回传的监测数据，管理风扇160及电源开关170等装置的运行。

然而，透过IPMB总线或是系统管理总线连结的方式不仅传输速度慢，也无法直接与外界连接。使用者无法透过网络连接电脑中的各个主板，以进行远端管理，相当不方便。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种电脑管理装置，通过在一个切换单元中设置虚拟局域网，再由处理单元透过此切换单元以切换虚拟局域网的方式，取得并设定多张主板的基板管理控制器的网际协议地址，达到管理电脑效能的目的。

本发明的再一目的是提供一种电脑管理方法，通过发送广播封包给各个主板的基板管理控制器，而取得并设定这些基板管理控制器的网际协议地址，并从互联网上接受控制指令，据以控制基板管理控制器执行功能，达到远端管理的目的。

为达上述或其他目的，本发明提出一种电脑管理装置，包括一切换单元及一处理单元。其中，切换单元具有一个第一连接端口与多个第二连接端口，适于针对各个第二连接端口设置一个虚拟局域网，其中各个第二连接端口用以连接至一张主板的基板管理控制器。处理单元则是通过第一连接端口与切换单元连接，适于透过切换单元所设置的虚拟局域网发送一个广播封包给各个基板管理控制器，以将各个基板管理控制器的内定网际协议地址设定为特定网际协议地址，并依照特定网际协议地址，下达控制指令给基板管理控制器，而控制这些基板管理控制器执行动作。

依照本发明的较佳实施例所述电脑管理装置，上述各个第二连接端口还包括一个侦测针脚，用以侦测第二连接端口是否与主板连接，而这些第二连接端口包括连接至基板管理控制器的网络连接端口。

依照本发明的较佳实施例所述电脑管理装置，上述的处理单元还包括一个第三连接端口，用以连接至互联网，其中处理单元适于透过此第三连接端口接收由网际网络传送而来的控制指令。

依照本发明的较佳实施例所述电脑管理装置，上述的第一连接端口、第二连接端口及第三连接端口为网络连接端口。

依照本发明的较佳实施例所述电脑管理装置，上述的动作包括监测主板，而取得监测数据，此监测数据包括温度及风扇转速。

依照本发明的较佳实施例所述电脑管理装置，其中各个基板管理控制器在取得监测数据后，即将监测数据回传给处理单元。处理单元则连接至多个外部装置，而根据这些基板管理控制器所回传的监测数据管理这些外部装置的运行。其中，上述的外部装置包括风扇及电源开关其中之一。

依照本发明的较佳实施例所述电脑管理装置，上述的广播封包包括一个虚拟局域网标签，而切换单元即根据此虚拟局域网标签选择切换虚拟局域网，以透过虚拟局域网标签所对应的连接端口发送广播封包给基板管理控制器。其中，上述的广播封包为一地址解析通讯协定(Address Resolution Protocol，ARP)封包。

本发明另提出一种电脑管理方法，此方法包括下列步骤：首先侦测是否有一个或多个主板连接，当侦测到主板连接时，则发送一个广播封包给各个主板的基板管理控制器，以将各个基板管理控制器的内定网际协议地址设定为特定网际协议地址。最后则可依照此特定网际协议地址，发送一则控制指令给这些基板管理控制器，以控制这些基板管理控制器执行动作。

依照本发明的较佳实施例所述电脑管理方法，其中在发送广播封包给各个基板管理控制器的步骤之前还包括针对各个基板管理控制器所连接的连接端口设置虚拟局域网。而发送广播封包给各个基板管理控制器的步骤则包括根据此广播封包中的一个虚拟局域网标签，切换虚拟局域网，并透过此虚拟局域网标签所对应的连接端口发送广播封包给基板管理控制器。

依照本发明的较佳实施例所述电脑管理方法，其中发送广播封包给各个基板管理控制器，以将各个基板管理控制器的内定网际协议地址设定为特定网际协议地址的步骤包括先将广播封包发送给这些基板管理控制器。接着则由各个基板管理控制器回传其内定网际协议地址及媒介存取控制地址(Media Access Controladdress，MAC address)。然而就可判断各个基板管理控制器回传的内定网际协议地址是否与特定网际协议地址相同，若相同，则不改变基板管理控制器的内定网际协议地址；反之，若不同，则将基板管理控制器的内定网际协议地址改为特定网际协议地址。

依照本发明的较佳实施例所述电脑管理方法，其中在依照特定网际协议地址，发送控制指令给基板管理控制器，以控制这些基板管理控制器执行动作的步骤之前还包括先连接至互联网，并透过互联网接收控制指令，以及将所接收的控制指令发送给基板管理控制器。

依照本发明的较佳实施例所述电脑管理方法，还包括接收各个基板管理控制器回传的监测数据，以根据这些基板管理控制器所回传的监测数据管理多个外部装置的运行。

本发明采用以网络连结多个主板的基板管理控制器的结构，先利用切换虚拟局域网的方式，将广播封包发送给各个基板管理控制器，藉以取得各个基板管理控制器的内定网际协议地址及媒介存取控制地址等信息，并重新设定其网际协议地址为特定网际协议地址，而能够在之后进行管理功能时，能够直接将控制指令发送给各个基板管理控制器，并控制基板管理控制器执行功能。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为现有的个人超级电脑的方块图。

图2是依照本发明较佳实施例所绘示的电脑管理装置方块图。

图3是依照本发明较佳实施例所绘示的电脑管理方法流程图。

图4是依照本发明较佳实施例所绘示的设定网际协议地址的方法流程图。

具体实施方式

基板管理控制器中的局域网通道(local area network channel，LAN channel)提供了一个与局域网连结的管道，使得基板管理控制器能够透过局域网传送信息。据此，本发明即通过一个在电脑的管理模组中建构一个切换单元，据以串连个人超级电脑中各个主板的基板管理控制器，而能够同时对这些基板管理控制器下达指令，并取得监测数据。为了使本发明的内容更为明了，以下特举实施例作为本发明确实能够据以实施的范例。

图2是依照本发明较佳实施例所绘示的电脑管理装置方块图。请参照图2，本实施例的电脑管理装置200包括处理单元210及切换单元220。其中，处理单元210及切换单元220之间利用第一连接端口212及221连接。此外，处理单元210还包括利用第三连接端口211连接至互联网21，以及连接至风扇26及电源开关27。切换单元220中则包括多个第二连接端口222～224，这些连接端口用以与多个主板(未绘示)的基板管理控制器(Baseboard Management Controller，BMC)22～25连接。此外，上述的第一连接端口212、221、第二连接端口222～225及第三连接端口211例如是一个网络连接端口，而不限制其范围。

切换单元220包括针对配置于其中的第二连接端口222～224设置一个虚拟局域网(Virtual Local Area Network，VLAN)。此虚拟局域网用以将连接到切换单元220的基板管理控制器进行逻辑分段，而不受基板管理控制器的物理位置的限制。由虚拟局域网成员发送的数据或封包仅能在虚拟局域网内的成员之间传送，无法向网外发送，因此可以将传输数据限制在其内部，避免影响其他网段。简单来说，切换单元220能够学习及记忆其所连接的装置的网际协议地址(Internet Protocoladdress，IP address)或媒介存取控制地址(Media Access Control address，MACaddress)，而根据这些地址来过滤封包，进而提升各个装置之间的传输效率。

处理单元210则可通过与切换单元220的连接，发送广播封包给切换单元220。此广播封包之中例如包括一个虚拟局域网标签，而切换单元220即是在接收到广播封包后，即解读此虚拟局域网标签，而据以切换虚拟局域网，并透过此虚拟局域网标签所对应的连接端口将广播封包转送给主板。

其中，发送给主板的广播封包例如是一个地址解析通讯协定(AddressResolution Protocol，ARP)封包，其为传输控制协定/网络协定(TransmissionControl Protocol/Internet Protocol，TCP/IP)组件中的一部份，主要可用来解析IP位址或是主机名称所对应的硬件地址，以达到数据传递的功能。处理单元210即能够透过发送此广播封包取得及各个主板(或者说是主板的基板管理控制器)的内定网际协议地址(default IP address)及媒介存取控制地址(Media AccessControl address，MAC address)，并进一步将各个主板的网际协议地址设定为特定网际协议地址。

而在之后若有需要从基板管理控制器22～25上取得数据时，即可根据此特定网际协议地址，下达控制指令给这些基板管理控制器22～25，而控制这些基板管理控制器22～25执行动作。其中，此控制指令例如是处理单元210透过第三连接端口211从互联网21接收的控制指令。

值得一提的是，在上述的第二连接端口222～225中还包括配置一个侦测针脚，用以侦测是否有主板连接，而在发送广播封包时，仅发送给有连接上的主板的基板管理控制器22～25。

此外，处理单元210所下达的控制指令例如是一个监测指令，而用以控制这些基板管理控制器22～25监测主板，而取得温度及风扇转速等监测数据。而这些基板管理控制器22～25在完成监测动作后，即会将监测数据回传给处理单元210。处理单元210则可通过这些回传的监测数据管理风扇26及电源开关27的运行。

为了更清楚的描述上述电脑管理装置中各个元件之间的运行情形，以下则再与一个实施例介绍电脑管理方法的详细步骤。图3是依照本发明较佳实施例所绘示的电脑管理方法流程图。请参照图3，本实施例是适于利用网络连接的方式，控制多个主板上的基板管理控制器执行监测动作，并根据这些基板管理控制器回传的监测数据管理风扇及电源开关等装置的运行。

首先，侦测是否有一或多个主板连接(步骤S310)。此处侦测主板的方式例如是在基板上对应连接每一个主板的连接端口上配置的一个输入/输出(Input/Output，I/O)针脚，而当有主板插入时，即可侦测到主板的连接。此处所谓的连接包括主板电源、数据总线、周边装置、网卡，以及基板管理控制器的连接，而不限制其范围。当然，如前个实施例所述，本发明的重点在于基板管理控制器的连接。

接着，当有侦测到一个或多个主板连接时，即会发送一个广播封包给各个主板的基板管理控制器，以将这些基板管理控制器的内定网际协议地址设定为特定网际协议地址(步骤S320)；反之，若没有侦测到主板连接时，则继续侦测的动作。

其中，在发送广播封包给基板管理控制器之前，可先针对这些基板管理控制器所连接的连接端口设置一个虚拟局域网，而在实际发送广播封包、设定网际协议地址时，则可根据广播封包中的一个虚拟局域网标签，选择将广播封包送至对应的基板管理控制器，以设定网际协议地址。

图4是依照本发明较佳实施例所绘示的设定网络协定位址的方法流程图。请参照图4，本实施例首先发送出一个广播封包(步骤S321)。接着则可根据广播封包中的一个虚拟局域网标签，切换虚拟局域网(步骤S322)，而将此广播封包透过虚拟局域网标签所对应的连接端口发送给基板管理控制器(步骤S323)。其中，此广播封包例如是一个地址解析通讯协定封包，而用以取得各个基板管理控制器的内定网际协议地址或是媒介存取控制地址。

基板管理控制器在接收到广播封包后即会回传其内定网际协议地址及媒介存取控制地址(步骤S324)。因此，下一步即判断各个基板管理控制器回传的内定网际协议地址是否与特定网际协议地址相同(步骤S325)，若相同，则不改变基板管理控制器的内定网际协议地址(步骤S325)；反之，若不同，则将基板管理控制器的内定网际协议地址改为特定网际协议地址。

举例来说，请参照图2，假设切换单元220针对第二连接端口222～225所设定的特定网际协议地址分别为192.168.0.1、192.168.0.2、192.168.0.3、192.168.0.4，而基板管理控制器22～25的内定网际协议地址均是设定为192.168.0.1。因此，当基板管理控制器22连接至第二连接端口222时，处理单元210则会发送一个广播封包给基板管理控制器22，而基板管理控制器22也会回传其内定网际协议地址192.168.0.1。此时，基板管理控制器22回传的内定网际协议地址刚好与第二连接端口222原本设定的特定网际协议地址相同(即均为192.168.0.1)，因此不会更改基板管理控制器22的内定网际协议地址；另一方面，当基板管理控制器23连接至第二连接端口223时，处理单元210同样会发送一个广播封包给基板管理控制器23，而基板管理控制器23也会回传其内定网际协议地址192.168.0.1。然而，此内定网际协议地址(192.168.0.1)已和第二连接端口223原本设定的特定网际协议地址(192.168.0.2)不同，此时就必须将其内定网际协议地址改设为192.168.0.2。据此，处理单元210在之后管理基板管理控制器23时，才能通过此特定网际协议地址将控制指令正确无误地传送给基板管理控制器23。同理，基板管理控制器24及25的设定方式也与上述相同或相似，故在此不再赘述。

回到步骤S320，在设定完各个基板管理控制器的内定网际协议地址后，本实施例还包括连接至互联网，并透过互联网接收由远端传来的控制指令(步骤S330)。据此，使用者即可使用远端的电脑对本发明的电脑管理装置下达控制指令，据以控制各个主板的基板管理控制器执行动作。当然，这个控制指令也可以是由使用者在本地端的电脑上下达，本发明不限制其范围。

下一步即可依照先前设定的特定网际协议地址，将控制指令发送给各个基板管理控制器，以控制这些基板管理控制器执行监测主板的动作，而取得监测数据(步骤S340)，此监测数据例如包括温度或风扇转速，也不限制其范围。

最后，则可从这些基板管理控制器接收监测数据(步骤S350)，而能够根据这些监测数据，管理风扇或是电源开关等外部装置的运行(步骤S360)。

通过上述的电脑管理方法，无论是个人超级电脑的哪一块主板插入哪一个连接端口，皆可侦测并修正其内定网际协议地址，并据以控制基板管理控制器执行动作。此外，使用者也可从远端透过互联网下达控制指令给电脑管理装置，而由电脑管理装置总筹各个主板的基板管理控制器回传的数据，达到管理电脑的功效。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定的为准。

Claims (22)

1.一种电脑管理装置，包括：

一切换单元，具有一第一连接端口与多个第二连接端口，适于针对该些第二连接端口设置一虚拟局域网，其中各该些第二连接端口用以连接至一主板的一基板管理控制器；以及

一处理单元，通过该第一连接端口与该切换单元连接，适于透过该切换单元所设置的该些虚拟局域网发送一广播封包给该些基板管理控制器，以将各该些基板管理控制器的一内定网际协议地址设定为一特定网际协议地址，并依照该特定网际协议地址，下达一控制指令给该些基板管理控制器，而控制该些基板管理控制器执行一动作。

2.如权利要求1所述的电脑管理装置，其特征在于，在该切换单元中，还包括对应各该些第二连接端口的一侦测针脚，用以侦测是否有该主板连接。

3.如权利要求1所述的电脑管理装置，其特征在于，各该些第二连接端口包括连接至该基板管理控制器的一网络连接端口。

4.如权利要求1所述的电脑管理装置，其特征在于，该处理单元还包括：

一第三连接端口，用以连接至一互联网，其中该处理单元适于透过该第三连接端口接收由该互联网传送而来的该控制指令。

5.如权利要求4所述的电脑管理装置，其特征在于，该第一连接端口、该些第二连接端口及该第三连接端口为网络连接端口。

6.如权利要求1所述的电脑管理装置，其特征在于，该动作包括监测该主板，而取得一监测数据。

7.如权利要求6所述的电脑管理装置，其特征在于，该监测数据包括温度及风扇转速。

8.如权利要求6所述的电脑管理装置，其特征在于，各该些基板管理控制器在取得该监测数据后，即将该监测数据回传给该处理单元。

9.如权利要求8所述的电脑管理装置，其特征在于，该处理单元包括连接至多个外部装置，而根据该些基板管理控制器所回传的该些监测数据管理该些外部装置的运行。

10.如权利要求9所述的电脑管理装置，其特征在于，该些外部装置包括风扇及电源开关其中之一。

11.如权利要求1所述的电脑管理装置，其特征在于，该广播封包包括一虚拟局域网标签，而该切换单元即根据该虚拟局域网标签选择切换该虚拟局域网，以透过该虚拟局域网标签所对应的该连接端口发送该广播封包给该基板管理控制器。

12.如权利要求1所述的电脑管理装置，其特征在于，该广播封包为一地址解析通讯协定封包。

13.一种电脑管理方法，包括下列步骤：

侦测是否有一或多个该些主板连接；

当侦测到该些主板连接时，发送一广播封包给各该些主板的一基板管理控制器，以将各该些基板管理控制器的一内定网际协议地址设定为一特定网际协议地址；以及

依照该特定网际协议地址，发送一控制指令给该些基板管理控制器，以控制该些基板管理控制器执行一动作。

14.如权利要求13所述的电脑管理方法，其特征在于，在发送该广播封包给各该些基板管理控制器的步骤之前还包括：

针对该些基板管理控制器所连接的多个连接端口设置一虚拟局域网。

15.如权利要求14所述的电脑管理方法，其特征在于，发送该广播封包给各该些基板管理控制器的步骤包括：

根据该广播封包中的一虚拟局域网标签，切换该虚拟局域网络；以及

透过该虚拟局域网标签所对应的该连接端口发送该广播封包给该基板管理控制器。

16.如权利要求13所述的电脑管理方法，其特征在于，发送该广播封包给各该些基板管理控制器，以将各该些基板管理控制器的该内定网际协议地址设定为该特定网际协议地址的步骤包括：

发送该广播封包给该些基板管理控制器；

各该些基板管理控制器回传该内定网际协议地址及一媒介存取控制地址；

判断各该些基板管理控制器回传的该内定网际协议地址是否与该特定网际协议地址相同；

若相同，则不改变该基板管理控制器的该内定网际协议地址；以及

若不同，则将该基板管理控制器的该内定网际协议地址改为该特定网际协议地址。

17.如权利要求13所述的电脑管理方法，其特征在于，在依照该特定网际协议地址，发送该控制指令给该些基板管理控制器，以控制该些基板管理控制器执行该动作的步骤之前还包括：

连接至一互联网；

透过该互联网接收该控制指令；以及

将所接收的该控制指令发送给该些基板管理控制器。

18.如权利要求13所述的电脑管理方法，其特征在于，该基板管理控制器所执行的该动作包括监测该主板，而取得一监测数据。

19.如权利要求18所述的电脑管理方法，其特征在于，该监测数据包括温度及风扇转速。

20.如权利要求18所述的电脑管理方法，其特征在于，还包括：

接收各该些基板管理控制器回传的该监测数据；以及

根据该些基板管理控制器所回传的该些监测数据管理多个外部装置的运行。

21.如权利要求20所述的电脑管理装置，其特征在于，该些外部装置包括风扇、电源开关其中之一。

22.如权利要求13所述的电脑管理装置，其特征在于，该广播封包为一地址解析通讯协定封包。

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