CN116305707A - 使用基于智能nic硬件模拟的超融合基础设施(hci)平台开发 - Google Patents

Abstract

一种平台开发系统和方法，其中通过访问信息处置资源类型例如网络接口卡的第一实例来获得所述资源类型的配置信息。所述配置信息包括一个或多个固定元素和对应数量的可变元素。配置信息可以包括属性值对，其中每一对的属性字段为配置信息的固定部分，并且对应的值字段为可变部分。然后，可以针对感兴趣的资源类型定义指示配置信息的固定部分的模拟策略。模拟策略与配置信息的可变部分的用户指定值相结合可以定义资源类型的第二实例的配置信息。管理服务器模拟器然后可以基于适用的配置信息来模拟资源类型的第二实例。

Description

使用基于智能NIC硬件模拟的超融合基础设施(HCI)平台开发

技术领域

本公开涉及平台开发，且更具体地，涉及开发用于包括HCI平台的分布式计算系统的平台。

背景技术

随着信息的价值和使用不断增加，个人和企业寻求另外的方式来处理和存储信息。用户可用的一个选项是信息处置系统。信息处置系统通常处理、编译、存储和/或传达用于商业、个人或其他目的的信息或数据，从而允许用户利用这些信息的价值。由于技术和信息处置需求和要求在不同的用户或应用之间可能有所不同，因此信息处置系统关于以下方面也可能有所不同：处置什么信息，如何处置信息，处理、存储或传达多少信息，以及可多快速且多高效地处理、存储或传达信息。信息处置系统的变化允许信息处置系统是通用的或者针对特定用户或特定用途(例如财务交易处理、航班预定、企业数据存储或全球通信)进行配置。另外，信息处置系统可以包括可以被配置为处理、存储和传达信息的多种硬件和软件部件，并且可以包括一个或多个计算机系统、数据存储系统和联网系统。

HCI平台开发传统上是在具有完全置备的硬件的服务器机器上执行的。然而，对于平台开发人员来说，获得HCI平台可能支持的所有重要装置类型的硬件实例通常可能是昂贵、耗时和/或不切实际的，所述装置类型包括但不限于网络接口卡(NICs)、固态驱动器(SSDs)、中央处理单元(CPUs)、不同型号的存储磁盘，以及甚至不同型号的物理服务器。对于新的或最近发布的硬件装置尤其如此，这可能正是平台开发最有价值的地方。此外，平台开发可能包括使资源处于可能难以建立并可能导致物理资源的劣化或损坏的边缘、异常和/或临界状态或条件。

发明内容

根据本文公开的教导，与HCI平台开发相关联的常见问题由平台开发系统和方法解决，其中信息处置资源类型(诸如网络接口卡、存储资源、处理资源等)的配置信息是通过访问资源类型的第一实例获得的。配置信息指示或包括一个或多个固定元素和一个或多个可变元素。

在至少一个实施方案中，配置信息可以包括一个或多个属性值对，其中每一对的属性字段是配置信息的固定部分，并且对应的值字段是配置信息的可变部分。例如，在NIC资源类型的情况下，配置信息可以包括三个属性值对的集合，所述集合包括指示供应商的第一属性值对、指示型号的第二属性值对和指示固件版本的第三属性值对。在本示例中，配置信息的固定部分包括属性，即供应商、型号和固件版本。

然后，可以针对感兴趣的资源类型定义指示配置信息的固定部分的模拟策略。模拟策略与配置信息的可变部分的用户指定值相结合可能适合于且足以定义资源类型的第二实例的配置信息。所公开的方法还可以包括提供管理服务器模拟器以根据适用的配置信息模拟资源类型的第二实例。

配置信息可以由通信地耦接到信息处置资源类型的第一实例的基板管理控制器(BMC)获得。信息处置资源类型可以是多种信息处置资源类型中的任何一种，作为非限制性示例，包括网络接口卡(NIC)类型、存储装置类型和中央处理单元(CPU)类型。

在至少一个实施方案中，管理服务器模拟器被实施为被配置为提供Redfish服务的Redfish模拟器。Redfish是指一套行业标准协议的规范，其提供用于管理服务器、存储、联网和融合基础设施的RESTful接口。Redfish模拟器可以包括一个或多个模拟器应用程序编程接口(APIs)，所述模拟器应用程序编程接口被配置为接收来自Redfish客户端的请求，并且被进一步配置为将可变元素的用户指定值注入提供给Redfish客户端的响应中。管理服务器模拟器可以被实施为安装在物理节点上并通信地耦接到基板管理控制器的智能NIC。

根据本文所包括的附图、描述和权利要求，本公开的技术优点对于本领域技术人员而言可以是显而易见的。实施方案的对象和优点将通过权利要求中特别指出的元件、特征和组合来实现和获得。

应理解，前面的总体描述和以下详细描述都仅仅是示例和解释，而不是对本公开中所阐述的权利要求的限制。

附图说明

图1示出了包括一个或多个HCI集群的超融合基础设施(HCI)环境的框图，其中每个HCI集群可以包括一个或多个HCI节点；

图2示出了HCI节点的元素；

图3示出了示例性信息处置系统；

图4示出了根据所公开的教导的平台开发方法的流程图；

图5是所公开的系统的至少一些硬件和/或软件元素的框图表示；

图6是至少一些软件元素的框图表示。

具体实施方式

示例性实施方案和它们的优点通过参考图1至图6得到最好的理解。其中相同的数字用于表示相同和对应的部分，除非另有明确说明。

出于本公开的目的，信息处置系统可以包括任何工具或工具集合，所述任何工具或工具集合可操作来计算、分类、处理、传输、接收、检索、创始、切换、存储、显示、表明、检测、记录、再现、处置或利用用于商业、科学、控制、娱乐或其他目的的任何形式的信息、情报或数据。例如，信息处置系统可以是个人计算机、个人数字助理(PDA)、消费型电子装置、网络存储装置、或任何其他合适的装置，并且可以在尺寸、形状、性能、功能性和价格方面有所不同。信息处置系统可以包括存储器、一个或多个处理资源(诸如中央处理单元(“CPU”))、微控制器或者硬件或软件控制逻辑。信息处置系统的附加部件可以包括一个或多个存储装置、用于与外部装置进行通信的一个或多个通信端口以及各种输入/输出(“I/O”)装置(诸如，键盘、鼠标和视频显示器)。信息处置系统还可以包括可操作来在各种硬件部件之间传输通信的一条或多条总线。

另外，信息处置系统可以包括用于控制例如硬盘驱动器、网络电路、存储器装置、I/O装置和其他外围装置和/或与之通信的固件。例如，管理程序和/或其他部件可以包括固件。如本公开中所使用的，固件包括嵌入在用于执行预定义的任务的信息处置系统部件中的软件。固件通常存储在非易失性存储器中或在断电后不会丢失存储数据的存储器中。在某些实施方案中，与信息处置系统部件相关联的固件存储在一个或多个信息处置系统部件可访问的非易失性存储器中。在相同或替代实施方案中，与信息处置系统部件相关联的固件存储在专用于该部件并且包括该部件的一部分的非易失性存储器中。

出于本公开的目的，计算机可读介质可以包括可以在一段时间内保留数据和/或指令的任何工具或工具集合。计算机可读介质可以包括但不限于：存储介质，诸如直接存取存储装置(例如，硬盘驱动器或软盘)、顺序存取存储装置(例如，磁带磁盘驱动器)、压缩光盘、CD-ROM、DVD、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和/或快速存储器；以及通信介质，诸如电线、光纤、微波、无线电波和其他电磁和/或光学载波；和/或前述各者的任何组合。

出于本公开的目的，信息处置资源可以广义地指信息处置系统的任何部件系统、装置或设备，包括但不限于处理器、服务处理器、基本输入/输出系统(BIOS)、总线、存储器、I/O装置和/或接口、存储资源、网络接口、主板和/或信息处置系统的任何其他部件和/或元件。

在以下描述中，通过举例阐述细节以促进所公开的主题的讨论。然而，本领域普通技术人员应当清楚，所公开的实施方案是示例性的，并非详尽所有可能的实施方案。

贯穿本公开，附图标记的带连字符的形式是指元件的具体实例，而附图标记的未带连字符的形式泛指元件。因此，例如，“装置12-1”是指装置类别的实例，该装置类别可以统称为“装置12”，并且其中任何一个装置可以泛称为“装置12”。

如本文所使用的，当两个或更多个元件被称为彼此“耦接”时，此类术语指示此类两个或更多个元件在适用时处于电子通信、机械连通，无论是间接还是直接连接，具有还是不具有中间元件都是如此。

在描述用于在分布式计算环境中监测和管理事件消息的公开特征之前，提供了适合于实施这些特征的示例性HCI平台。现在参考附图，图1和图2示出了示例性信息处置系统100。图1和图2中所示的信息处置系统100包括通信地耦接到平台管理员102的平台101。图1所示的平台101是HCI平台，其中计算、存储和联网资源被虚拟化以提供软件定义的信息技术(IT)基础设施。管理员102可以是具有用于监督与HCI平台101的硬件、软件和/或固件元素相关的操作和维护的功能的任何计算系统。平台管理员102可以经由对应用编程接口(API)(未明确描绘)的请求和来自所述API的响应来与HCI平台101交互。在这样的实施方案中，请求可以与下面描述的事件消息传送监测和事件消息传送状态管理有关。图1所示的HCI平台101可以作为或在数据中心和/或云计算资源内实施，所述数据中心和/或云计算资源的特征是各种信息处置资源的软件定义集成和虚拟化，包括但不限于服务器、存储、联网资源、管理资源等。

图1所示的HCI平台101包括一个或多个HCI集群106-1至106-N，所述一个或多个HCI集群彼此通信地耦接并耦接到平台资源监测器(PRM)114。图1中所示的每个HCI集群106包含被配置为共享信息处置资源的一组HCI节点110-1至110-M。在一些实施方案中，资源共享可能需要对每个HCI节点110中的资源进行虚拟化以创建该资源的逻辑池，随后可以根据需要在HCI集群106中的所有HCI节点110上置备该逻辑池。例如，当考虑存储资源时，代表每个HCI节点110上的本地存储资源的物理装置(例如，硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)等)可以被虚拟化以形成集群分布式文件系统(DFS)112。在至少一些这样的实施方案中，集群DFS 112对应于由HCI集群106内的一些或所有存储形成的存储容量的逻辑池。

HCI集群106和集群内的一个或多个HCI节点110可以代表或对应于整个应用程序或实施所述应用程序的多个微服务中的一个或多个。作为示例，HCI集群106可以专用于特定微服务，其中多个HCI节点110提供冗余并支持高可用性。在另一示例中，HCI集群106内的HCI节点110包括对应于与特定应用相关联的每个微服务的一个或多个节点。

图1所示的HCI集群106-1还包括集群网络装置(CND)108，该集群网络装置促进HCI集群106-1的HCI节点110与其他集群106、PRM 114和/或一个或多个外部实体之间的通信和/或信息交换，所述外部实体包括例如平台管理员102。在至少一些实施方案中，CND 108被实施为物理装置，其示例包括但不限于网络交换机、网络路由器、网络网关、网桥或其任意组合。

PRM 114可以用一个或多个服务器来实施，其中每个服务器可以对应于数据中心中的物理服务器、基于云的虚拟服务器或其组合。PRM 114可以通信地耦接到HCI平台101中的所有HCI集群106上的所有HCI节点110和平台管理员102。PRM 114可以包括具有监测与HCI平台101相关联的资源利用参数(RUP)的功能的资源利用监测(RUM)服务或特征。

图2示出了根据所公开的主题的示例性HCI节点110。HCI节点110可以用物理设备(例如，服务器(未示出))实施，实施超融合架构，从而将虚拟化、计算、存储和联网资源集成到单个解决方案中。HCI节点110可以包括通信耦接到网络资源204、计算资源206和节点控制器216的资源利用代理(RUA)202。图2所示的节点控制器216耦接到支持一个或多个虚拟机(VM)210-1至210-L的管理程序208，其中每个虚拟机被示出为具有操作系统(OS)214和一个或多个应用程序212。所示节点控制器216进一步耦接到存储部件，包括零个或多个可选存储控制器220，例如小型计算机系统接口(SCSI)控制器，以及存储部件222。

在一些实施方案中，RUA 202的任务是监测HCI节点110上的虚拟化、计算、存储和/或网络资源的利用。因此，节点RUA 202可以包括以下功能：监测网络资源204的利用以获得网络资源利用参数(RUP)，监测计算资源206的利用以获得计算RUP，监测虚拟机210的利用以获得虚拟化RUP，监测存储资源222的利用以获得存储RUP。RUA 202可以通过拉和/或推机制周期性地向环境资源监测器(ERM)226提供一些或所有RUP。

现在参考图3，本文描述的一个或多个HCI节点可以被实例化为由图3中所示的信息处置系统300举例说明的物理节点。所示的信息处置系统包括一个或多个通用处理器或中央处理单元(CPU)301，它们通信地耦接到存储器资源310和输入/输出集线器320，各种I/O资源和/或部件通信地耦接到所述输入/输出集线器。图3中明确描述的I/O资源包括通常称为NIC(网络接口卡)的网络接口340、存储资源330和附加的I/O装置、部件或资源，作为非限制性示例，包括键盘、鼠标、显示器、打印机、扬声器、麦克风等。所示的信息处置系统300包括基板管理控制器(BMC)360，所述基板管理控制器提供带外管理资源，以及其他特征和服务，所述带外管理资源可以耦接到管理服务器(未描绘)。在至少一些实施方案中，即使当信息处置系统300断电或通电到待机状态时，BMC 360也可以管理信息处置系统300。BMC360可以包括处理器、存储器、与信息处置系统300的带内网络接口分离并物理隔离的带外网络接口，和/或其他嵌入式信息处置资源。在某些实施方案中，BMC 360可以包括或可以是远程访问控制器(例如，戴尔远程访问控制器或集成戴尔远程访问控制器)或机箱管理控制器的组成部分。

现在参考图4，流程图示出了HCI平台开发方法400，所述HCI平台开发方法用于至少处理并解决与开发平台相关联的平台开发问题以支持平台开发人员可能在物理上不可用的多种硬件资源。所示方法400开始于获得(操作402)诸如存储装置、NIC、CPU等的信息处置资源类型的配置信息。可以通过访问资源类型的第一实例来获得配置信息。在这种背景下，资源类型的第一实例可以是物理上存在于节点上的资源。

在至少一个实施方案中，配置信息包括一个或多个属性值对或另一种类似的数据结构，其中的每一者包括在名称字段中指示的固定元素以及在该对的值字段中指示的可变元素。作为说明性示例，NIC类型的配置信息可以包括三个属性值对的集合，所述集合标识NIC的供应商、型号和固件版本。尽管这三个参数可能无法完全描述NIC的状态和配置，但是这些参数可能代表所有NIC配置信息消费者和/或更高级别程序所需的信息。三个属性值对中的每一者都将在适当的值字段中包含信息，从而标识供应商、品牌和固件版本。在这个示例中，配置信息的固定部分包括每个属性值对的名称字段中指示的信息，即供应商、型号和固件版本，而可变信息是每个属性值对的值字段中所包括的信息。NIC的示例可能是Qlogic、Intel和20.11.16，其中Qlogic是供应商，Intel是型号，20.11.16表示固件版本。

图2所示的方法400然后针对资源类型定义(操作404)模拟策略。模拟策略支持模拟器和/或使模拟器能够基于配置信息的可变元素的用户指定值来生成资源类型的第二实例的配置信息。例如，模拟器策略可以将NIC类型(例如，供应商、型号、固件版本)的配置信息的每个固定部分与不同于资源类型的第一实例中的可变信息的可变部分信息相关联。管理服务器模拟器实现对在适用的系统中物理上不存在并且不容易以合理的价格购得的资源类型的实例的支持，所述管理服务器模拟器被配置为访问与特定资源类型相关联的模拟器策略以检索资源类型的配置信息的固定部分并且为配置信息的可变部分注入用户指定的信息。

因此，所示方法400提供(操作406)管理服务器模拟器以根据资源类型的配置参数模拟资源类型的第二实例。管理服务器模拟器可以从从资源类型的现有实例获得的配置信息的固定部分中识别适用于特定资源类型的配置参数，并且模拟资源类型的不同实例的存在，最有益的是，通过为配置信息的可变部分注入用户指定的信息，存在平台开发人员无法获得的资源类型实例。

现在转向图5和图6，示出了适合于执行图4中所示且在对图4的先前描述中描述的方法400的管理服务器模拟器的至少一个实施方案的硬件和软件部件。图5示出了节点500，所述节点在功能和/或结构上可以类似于图1和图2中所示的节点110中的一个或多个，其中提供了Redfish服务器模拟器501作为在智能NIC 510上执行的应用程序软件。智能NIC 510是一种可编程网络适配卡，其带有可以加速基础设施应用程序的可编程加速器和以太网连接。所描绘的智能NIC 510通信地耦接到BMC 520。在至少一个实施方案中，智能NIC 510和BMC 520两者都安装在物理节点500上并且被配置为经由网络连接522彼此通信，该网络连接可以是带内网络连接或带外网络连接。

Redfish模拟器服务器501包括和/或暴露一个或多个Redfish API 524。一个或多个Redfish API 524可以被配置为接受指示用户定义的硬件配置的用户输入，其在本文中可以被称为“模拟”硬件配置。在至少一些实施方案中，当Redfish客户端526经由RedfishAPI 524访问Redfish服务器模拟器501时，所述访问被用户定义的硬件配置信息530“挂钩”。Redfish服务器模拟器501可以被配置为例如从来自Redfish客户端526的请求中所包括的信息中辨识资源类型，并且访问适用的资源类型的模拟策略532。适用的资源类型的模拟策略可以识别配置信息的固定部分，然后Redfish服务器模拟器501可以用用户指定值替换配置的可变部分。

图6示出了节点500的各种软件部件之间的交互。如图6所描绘的，由Redfish服务器模拟器501(图5)提供的web服务602基于可以由BMC 520提供的适用的固定部分配置信息和可以包括用户指定的硬件配置信息的注入信息604来访问模拟策略532。基于模拟策略532和注入数据604，Redfish服务器模拟器501生成模拟的Redfish响应610。模拟响应610优选地与原本已经由安装了模拟资源的实际实例的物理节点上的Redfish服务器提供的响应相同或基本相似。

本公开涵盖本领域普通技术人员将设想的对本文的示例性实施方案的所有改变、替换、变化、变更和修改。类似地，在适当的情况下，所附权利要求涵盖本领域普通技术人员将理解的对本文的示例性实施方案的所有改变、替换、变化、变更和修改。此外，在所附权利要求中对被适配成、被布置成、能够、被配置为、被启用以、可操作以或操作以执行特定功能的设备或系统或者设备或系统的部件的引用涵盖该设备、系统、部件，无论是否激活、开启或解锁所述设备、系统、部件或者该特定功能，只要该设备、系统或部件被适配成、被布置成、能够、被配置为、被启用以、可操作以或操作以执行特定功能即可。

本文所叙述的所有示例和条件语言意在用于教学目的以帮助读者理解本公开的原理和由发明人提供的促进技术的构想，并且应解释为不对此类具体叙述的示例和条件进行限制。尽管已经详细描述了本公开的实施方案，但是应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以对其进行各种改变、替换和变更。

Claims (18)

1.一种平台开发方法，其包括：

通过访问信息处置资源类型的第一实例获得所述资源类型的配置信息，其中所述配置信息包括一个或多个固定元素和一个或多个对应的可变元素；

针对所述资源类型定义模拟策略，其中所述模拟策略适合于基于所述配置信息的所述可变元素的用户指定值来生成所述资源类型的第二实例的配置信息；以及

提供管理服务器模拟器，所述管理服务器模拟器被配置为根据所述可变元素的所述用户指定值来模拟所述第二实例。

2.如权利要求1所述的平台开发方法，其中获得所述配置信息包括从通信地耦接到所述信息处置资源类型的所述第一实例的基板管理控制器(BMC)获得信息。

3.如权利要求1所述的平台开发方法，其中所述信息处置资源类型包括多种信息处置资源类型中的一者，其中所述多种信息处置资源类型包括网络接口卡(NIC)类型、存储装置类型和中央处理单元(CPU)类型。

4.如权利要求1所述的平台开发方法，其中所述配置信息包括一个或多个属性值对，其中每个属性值对包括指示配置参数的名称字段和指示配置参数值的值字段。

5.如权利要求1所述的平台开发方法，其中所述名称字段对应于所述固定元素，并且所述值字段对应于所述可变元素。

6.如权利要求1所述的平台开发方法，其中所述管理服务器模拟器包括被配置为提供Redfish服务的Redfish模拟器。

7.如权利要求1所述的平台开发方法，其中所述Redfish模拟器包括一个或多个模拟器应用编程接口(API)，所述模拟器应用编程接口被配置为接收来自Redfish客户端的请求并将所述可变元素的用户指定值注入提供给所述Redfish客户端的响应中。

8.如权利要求1所述的平台开发方法，其中所述管理服务器模拟器在智能NIC中实施。

9.如权利要求1所述的平台开发方法，其中所述智能NIC安装在物理节点上并且通信地耦接到基板管理控制器。

10.一种信息处置系统，其包括：

中央处理单元(CPU)；

一个或多个存储资源，其包括处理器可执行程序指令，所述处理器可执行程序指令在由所述CPU执行时，使所述信息处置系统执行平台开发操作，其中所述操作包括：

通过访问信息处置资源类型的第一实例获得所述资源类型的配置信息，其中所述配置信息包括一个或多个固定元素和一个或多个对应的可变元素；

针对所述资源类型定义模拟策略，其中所述模拟策略适合于基于所述配置信息的所述可变元素的用户指定值来生成所述资源类型的第二实例的配置信息；以及

提供管理服务器模拟器，所述管理服务器模拟器被配置为根据所述可变元素的所述用户指定值来模拟所述第二实例。

11.如权利要求10所述的信息处置系统，其中获得所述配置信息包括从通信地耦接到所述信息处置资源类型的所述第一实例的基板管理控制器(BMC)获得所述信息。

12.如权利要求10所述的信息处置系统，其中所述信息处置资源类型包括多种信息处置资源类型中的一者，其中所述多种信息处置资源类型包括网络接口卡(NIC)类型、存储装置类型和中央处理单元(CPU)类型。

13.如权利要求10所述的信息处置系统，其中所述配置信息包括一个或多个属性值对，其中每个属性值对包括指示配置参数的名称字段和指示配置参数值的值字段。

14.如权利要求13所述的信息处置系统，其中所述名称字段对应于所述固定元素，并且所述值字段对应于所述可变元素。

15.如权利要求10所述的信息处置系统，其中所述管理服务器模拟器包括被配置为提供Redfish服务的Redfish模拟器。

16.如权利要求15所述的信息处置系统，其中所述Redfish模拟器包括一个或多个模拟器应用编程接口(API)，所述模拟器应用编程接口被配置为接收来自Redfish客户端的请求并将所述可变元素的用户指定值注入提供给所述Redfish客户端的响应中。

17.如权利要求10所述的信息处置系统，其中所述管理服务器模拟器在智能NIC中实施。

18.如权利要求17所述的信息处置系统，其中所述智能NIC安装在物理节点上并通信地耦接到基板管理控制器。

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