CN1231833C - 分区方案能适应于应用增长的硬盘驱动器及相应数据处理系统和方法 - Google Patents

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Abstract

为了在自动重新提供功能服务器的过程中容纳不同大小的应用，该功能服务器的盘驱动器被分区成系统分区、网络操作系统(NOS)分区、浮动分区和映像分区。浮动分区向NOS分区和映像分区提供额外的空间。一个重新提供实用程序启动一个创建映像实用程序和一个应用映像实用程序，从而创建当前应用及其相关联的操作系统的一个映像文件并在该功能服务器上安装被存储的第二个应用的映像文件。当应用映像实用程序被启动时，NOS分区能被动态地扩展到浮动分区中。类似地，当把映像文件存储到映像分区中时，映像分区能被动态地扩展到浮动分区中。

Description

分区方案能适应于应用增长的 硬盘驱动器及相应数据处理系统和方法
技术领域
本发明涉及数据处理系统，特别是数据处理系统的被分区的硬盘驱动器。更具体地说，本发明涉及动态地适应应用增长的硬盘驱动器分区方案。
背景技术
许多企业正在因特网上通过提供可由用户访问的网站来利用迅速扩展的因特网潜在市场。然而，大多数这样的企业都没有购买所需硬件和软件并建立和维护这些网站的资金、专长或愿望。通常这些企业转向诸如因特网服务提供商(ISP)那样的公司，它们提供托管能力以及所需的技术专长和设备以托管企业的应用。
网站托管，正如该过程所声称的，通常利用一个或一组服务器(在产业界一般称作服务器场(server farm)，由它们来托管提供服务器所有者或企业的特定服务的软件应用。大多数企业利用ISP提供和支持它们在属于ISP的服务器上的特定因特网应用。这些应用通常存储在CD-ROM上并由ISP人员人工安装到服务器上。
图2显示连接到因特网上的服务器场。服务器场201包含三个服务器，每个服务器托管一个企业应用(或专用功能(appliance))。服务器场与因特网203相连，与因特网203相连的还有客户机系统205，它可用于访问因特网203和浏览由服务器场201中的一个或多个服务器托管的应用或与该应用进行交互。
通常，ISP为所托管的每个企业应用提供单独的服务器或服务器组。具有不同应用的多个服务器(或服务器组)由一个ISP控制并构成“插入(plugged)”因特网的服务器场。获得每个服务器，包括它的附属软件和应用，成本非常高，因此，ISP试图提供对有限数量的可用服务器的有效利用。
因特网的动态特性和用户的需求往往需要ISP按照排定的时间或根据用户的需求，提供对若干可能应用和目标当中的不同应用和目标的访问。处置这种需求的传统方式是费力地在机架上再安装带有所希望的应用的服务器并配置这些服务器以满足需求，或者以已经加载了所希望的应用的另一个服务器切换掉这些服务器之一(见图2中的箭头路径207和209)。这些都证明是相当费钱和费时间的。
功能服务器(appliance server)是通过特定操作系统(OS)运行特定应用的标准服务器(即单聚焦的服务器或服务器组)，并且通常为一个目的安装在ISP/ASP服务器场。有时，在一个特定服务器上运行的一个应用希望由另一个应用(暂时)替换。这可能是由于在所有可用服务器都已被利用时需要运行另一个应用(即可用服务器数量少于希望托管的应用数量)。每当在功能服务器上运行的应用不再是所希望的应用或要被替换时，ISP人员不得不人工地从机架(或架子)上拿掉该服务器，卸掉这个当前应用，安装下一个应用并在把服务器放回架子上之前重新配置和重新引导该服务器。人工改变或安装功能服务器的这些步骤造成显著的时间损失，而且还可能造成该功能服务器暂时不能被希望连到该服务器上的用户所使用。
有时，一些ISP维持一批小型个人计算机(PC)服务器。如果服务器场的容量被超过，则提供商以与购买高端服务器相比最小的费用添加PC服务器。这样，与高端服务器系统相比，硬件的可伸缩性相当容易得到管理。然而，与高端服务器系统相似，软件的可伸缩性是不容易达到的。为了更新服务器场中的软件，必须使每个要被更新的系统离线、重新格式化、重新分区，然后人工加载。这是费力而且很费时的。此外，由于其兼容性及当前PC操作承统配置的限制，现有操作系统只能与最多含有四个不可变分区的物理硬盘驱动器一起工作。采取人工的“重新提供(re-provisioning)”过程，如果新应用的大小超过预先分配的硬盘分区或为“重新提供”所分配的空间，则重新提供过程不能完成，于是需要新的服务器。
本发明认识到，人们希望有一种方法和系统能用于自动地重新提供/重定目的(re-purposing)一个功能服务器以提供不同的应用和/或专用功能。一种方法和系统自动地重新配置一个具有新的或不同的应用的服务器并提供动态硬盘分区方案，该分区方案允许在重新提供/重定目的过程中动态调整硬盘分区大小以适应新应用的可变大小。本发明提供这些及其他好处。
发明内容
提供一种在功能服务器中使用的硬盘驱动器，其中在该功能服务器上运行的第一个应用可由至少一个第二个应用替换，所述硬盘驱动器包括：
至少三个叠合的分区，即第一分区、第二分区和第三分区，每个分区包括预先设置的盘分配空间，其中所述第二分区在物理上被安排成与所述第一分区以及与所述第三分区相邻；以及
在所述硬盘驱动器操作期间控制动态确定所述第一分区和/或所述第三分区大小的逻辑，用于当一个文件所需盘空间量大于所述第一分区和/或所述第三分区的预先设置的盘分配空间大小时，把所述第一分区和/或所述第三分区扩展到所述第二分区的盘空间中，使得适于把所述文件加载到所述第一分区和/或所述第三分区中，其中所述逻辑确定何时要加载到所述硬盘驱动器的所述第一分区和/或所述第三分区中的所述第二个应用所需盘空间大于所述第一分区和/或所述第三分区中的可用盘空间；
对所述确定步骤做出响应，动态地把所述第一分区和/或所述第三分区扩展到所述相邻的第二分区中，以在所述第一分区和/或所述第三分区中提供额外的盘空间；  以及
其后把所述第二个应用加载到所述第一分区和/或第三分区中。
提供一种数据处理系统，包含：
一个处理器；
一个硬盘驱动器，有至少三个叠合分区，即第一分区、第二分区以及第三分区，每个分区包含预先设置的盘分配空间，其中所述第二分区在物理上被安排成与所述第一分区以及与所述第三分区相邻；所述硬盘驱动器与所述处理器耦合；以及
在所述硬盘驱动器操作期间控制动态确定所述第一分区和/或所述第三分区大小的逻辑，用于当一个文件所需盘空间量大于所述第一分区和/或所述第三分区的预先设置的盘分配空间时，把所述第一分区和/或所述第三分区扩展到所述第二分区的盘空间中，使得适于把所述文件加载到所述第一分区和/或所述第三分区中，其中所述逻辑确定何时要加载到所述硬盘驱动器的所述第一分区和/或所述第三分区中的所述第二个应用所需盘空间大于所述第一分区和/或所述第三分区中的可用盘空间；
对所述确定步骤做出响应，动态地把所述第一分区和/或所述第三分区扩展到所述相邻的第二分区中，以在所述第一分区和/或所述第三分区中提供额外的盘空间；以及
其后把所述第二个应用加载到所述第一分区和/或所述第三分区中。
提供一种在计算机系统中向连接到网络上的运行第一个应用的功能服务器重新提供至少一个第二个应用的方法，该计算机系统包括一个根据权利要求1的被分区的硬盘驱动器，它包括至少三个叠合的分区，即第一分区、第二分区和第三分区，每个分区包含预先设置的盘分配空间，其中所述第二分区在物理上被安排成与所述第一分区以及所述第三分区相邻，其中所述方法包括如下步骤：
接收到一个要安装到所述硬盘驱动器所述第一分区的一个新应用的映像文件，其中所述映像文件包括所述应用程序安装和执行所需要的文件，当所述应用程序需要一个对应的操作系统来操作时，还包括为对应的操作系统的额外文件；
从所述映像文件的参数中确定何时所述新应用需要的盘空间大于所述第一分区可获得的盘空间；
对所述确定步骤作出响应，动态地把所述第一分区扩展到相邻分区中，以便在所述第一分区中提供额外的盘空间供给所述新应用，以及
随后将所述新应用安装到所述第一分区，其中所述第二应用程序的安装还包括当第二个应用程序正确执行需要对应的操作系统支持时对应操作系统的安装。
本发明公开了一种方法，用于自动重新提供一个功能服务器而无需明显的用户交互作用。一个要用作功能服务器的服务器的硬盘驱动器被分区成至少三个分区，包括系统分区、网络操作系统(NOS)分区以及映像分区。提供了一个重新提供实用程序，当由用户启动时，它从服务器的NOS分区移走第一个应用(专用功能)并把它转发到网络上的一个存储位置或转发到该局部盘的一个存储分区中。该重新提供实用程序进一步把第二个应用程序从映像分区安装到服务器上。该系统被自动地重新引导和重新配置，以提供第二个应用的完全运行。
系统分区含有系统的操作系统。映像分区含有第二个应用的映像文件，它可包含应用代码以及与之关联的操作系统(例如在网站托管时，服务器正常操作使用的网络操作系统(NOS))。第一个应用可和它的相关联操作系统一起被移走。重新提供实用程序把第一个应用以及其相关联的文件和操作系统包裹/打包成单个映像文件，然后压缩和转发到一个存储位置。这样，该映像文件包含应用程序和系统ID、IP地址等。再有，对每个专用功能提供一个唯一的ID，以允许跨多个服务器系统独立地利用该专用功能。该存储位置可以是映像分区或可通过文件传送协议(FTP)访问的一个被联网的位置。
第二个应用可在服务器初始配置时存储在映像分区中，或其后经FTP从一个联网的站点接收。然后，该第二个应用被自动地安装在当前的操作系统上或利用另一个与其关联的操作系统。为安装该映像文件，首先要对它解压和拆包，然后由重新提供实用程序启动一个可执行的安装程序。这样，这第二个应用被自动地安装在NOS分区上。
在一个优选实施例中，在重新提供操作(即创建映像、应用映像等)之前，重新提供实用程序把系统ID、IP地址等参数组合到一个文件中，该文件被存储在映像分区，可在其后被访问以重新激活该系统的网络功能。在重新提供之后，系统参数被恢复或“重新安装”以提供与服务器原始设置相似的操作和连接特性。
在另一个优选实施例中，服务器的硬盘被分区为具有一个浮动的(或空的)分区位于NOS分区和映像分区之间。为硬盘控制器提供软件代码，它允许每当新应用的大小或新应用的映像文件的大小分别超过NOS分区和映像分区的分区大小时动态地分别把NOS分区和/或映像分区扩展/扩大到浮动分区的逻辑空间中。可变分区拓扑和对新应用及映像文件所需大小的确定都被编程到重新提供实用程序中，它向硬盘控制器发出消息以实现分区空间的调整。所以能够实现一个灵活的硬盘驱动器分区拓扑。
在一个实施例中，用户激活重新提供实用程序涉及利用与该重新提供实用程序关联的用户接口。可在GUI内提供脚本，或作为基于文本的交互过程来提供。这样，可通过短的计算机点击序列或基于文本的用户输入方便地改变该功能服务器的应用。
在下文的详细书面描述中将清楚地看出本发明的这些以及其他目的、特性和优点。
附图说明
在所附权利要求中列出相信能表征本发明的新特性。然而，结合附图阅读下文中对实施示例的详细描述将能最好地理解发明本身以及优选的实施方式、进一步的目的和优点，其中：
图1是在本发明的一个实例中可用作功能服务器的数据处理系统的方框图；
图2是与因特网连接的服务器场的方框图；
图3A是用于实现本发明的一个优选实施例的被分区的服务器的组成部件的方框图；
图3B是根据本发明一个优选实施例的具有灵活分区大小的被分区的服务器的组成部件的方框图；
图4A-4B是根据本发明优选实施例自动重新提供功能服务器的过程的流程图；
图5是根据本发明一个实施例用于实现重新提供、具有被分区服务器的服务器场的方框图；
图6是根据本发明一个实施例用于用户交互作用和错误提示的功能服务器控制台或图形用户界面(GUI)的方框图；以及
图7是根据本发明的一个优选实施例动态扩展NOS分区和/或映像分区的过程流程图。
具体实施方式
现有参考附图，特别是参考图1，图中显示一个数据处理系统100的基本结构的方框图，该系统可在本发明的优选实施例中使用。数据处理系统100有至少一个中央处理单元(CPU)或处理器101，它与若干外围设备相连，包括用作用户接口的输入/输出设备114。其他外围设备包括非易失性(或永久性)存储器116(如硬盘)用于存储该数据处理系统的操作系统和用户的程序/应用，以及暂时存储设备118(如随机存取存储器(RAM))供处理器101在执行程序指令时使用。在该优选实施例中，非易失性存储器116被分区，以支持本发明的功能特性，这些特性将在下文中详细描述。处理器101以各种手段与外围设备通信，包括总线120或直接通道122。
本领域技术人员将会进一步理解，可以有其他部件可与图1方框图中所示部件结合使用；例如，与处理器101连接的显示适配器可用于控制视频显示监视器，存储器控制器可用作暂时存储设备118和处理器101之间的接口。数据处理系统100还包括固件124，它的主要目的是每当数据处理系统100被初次接通时从外围设备(通常是永久存储设备116)中寻找操作系统并加载。数据处理系统100还可包括调制解调器或网络适配器，利用它提供远程访问和使用数据处理系统联网。在该优选实施例中，数据处理系统100还包含程序代码(即重新提供实用程序)，它使得能切换基于专用功能的应用和操作方式并重新配置数据处理系统100以支持特定应用。该优选实施例进一步假定数据处理系统100有比较快速的处理器并在暂时存储设备118和永久存储设备116上有足够的空间，还有为提供本发明的功能单元所必须的其他硬件部件。
本发明提供一种方法和系统，它使得能自动重新提供和/或重定目的一个功能服务器。根据一个优选实施例，一个功能服务器自动地对其自身重新提供/重定目的以运行一个不同的应用，只需由服务器人员(通常是IT人员)或用户给予很少一点输入。本发明的操作把功能服务器的盘映像改变为可包括不同操作系统的另一个映像。被创建的映像文件可包括操作系统(OS)和应用，该映像文件被传送到局部存储器或网络上的另一个存储器。再有，本发明可同时扩展到大量功能服务器。利用本发明的特性，根据一个日程表或用户需求，以很少的人为干预，使服务器重新提供/重定目的到一个所需要的应用或目的，从而允许重新使用服务器。这一功能减少了硬件成本和人工重新配置等消耗的时间，从而带来很大的经济效益。
实现本发明的重新提供特性所依赖的关键是提供一个已知的专用功能驱动器分区布局。驱动器被格式化成包括一系列叠合的逻辑分区。本发明的该优选实施例是在传统兼容性所加的限制范围内实现的，这个传统兼容性是在一个盘上有三个(3)主要分区和一个(1)数据分区。每个专用功能除了如正常工作那样为操作系统(OS)提供的所需分区外，还有一个系统分区和一个映像分区。
现在参考图3A，所示功能服务器硬盘被分成四个分区(即逻辑驱动器)，包括系统分区303、网络操作系统(NOS)分区305以及映像分区307。还提供了第四个分区，即暂时存储或数据分区309。系统分区303基本上是包含操作系统(OS)，如DOS或Linux。系统分区304表现出硬盘驱动器上可引导分区的特性，它允许用户进行盘映像操作。这样，在该优选实施例中，在正常的专用功能操作期间，系统分区303被隐藏并置于不活动状态，只有当重新提供操作被触发而发生时系统分区303才被解除隐藏和置于活动状态。系统分区303含有该系统的操作系统。映像分区307含有第二个应用的映像文件，它可包含该应用代码以及相关联的操作系统等(例如，在网站托管时用于服务器正常操作的网络操作系统(NOS))。
分区的创建是在功能服务器的制造阶段进行的，系统OS对系统加电并保持其运行。网络参数(即包括名称、路径、用户标识、口令、目录等)也是在系统启动时被设定的，以允许对远程文件系统的访问。服务器引导到OS，于是系统分区303被隐藏。NOS分区305和映像分区307未被隐藏。重新提供映像通过文件传送实用程序(如文件传送协议(FTP))被传送并由重新提供实用程序将其作为文件存储在映像分区307。重新提供实用程序自动地为新映像设定网络设置。当希望进行重新提供操作时，系统分区303被设定为活动分区，系统分区303的分区类型改变为正常的、非隐藏的OS，然后系统分区303被重新引导进入系统OS(例如DOS或Linux)。在重新提供之前，网络设置被作为一个文件存储在映像分区307中，而在重新提供之后，网络和系统信息被重新存储在新的OS中。在系统引导和映像恢复完成之后，重新提供实用程序把NOS分区305设为活动分区，而一个实用程序编辑分区表，以把系统分区303切换回到隐藏状态。然后，该专用功能从NOS分区305重新引导。
每个服务器组(或服务器场)有其相关联的远程存储器，用于保存重新提供映像，本发明的操作需要一个FTP服务器被配置并存在。优选地，在创建(和配置)服务器组时指定远程存储器及其FTP用户名/口令对以及映像应被存放的位置的目录名。在本发明中对FTP的引用只是为演示的目的而提供的，在本发明的范围内，能向远程位置及服务器存储文件和从中检索文件的其他任何类型文件传送机制都是允许的。
映像文件包含应用程序和系统ID、IP地址等。此外，还向每个专用功能提供一个唯一IP或文件名。在该优选实施例中利用的映像文件名包括该功能服务器的型号和序列号。重新提供实用程序并置这些号码并把并置结果链接到映像文件作为映像文件的标识符。这一命名过程允许每个映像文件名是唯一的，这样，服务器能把许多不同的映像文件存储在FTP站点。在被分区的盘中，数据分区309被用于存储一个工厂映像，它包括默认设置和OS以及功能服务器的安装参数。优选地，这些参数在功能服务器的制造期间被安装。这样，数据分区309作为恢复的CD/盘介质来工作。
当发生重新提供操作时，服务器被重新启动，系统引导到系统分区303上的操作系统。然后，在映像操作完成之后，系统分区303被设置为由其可执行程序隐藏，而NOS分区305被再次设定为活动分区。接下来，服务器重新引导到OS，进行正常的专用功能操作。
映像分区307也与系统分区相似，但被用于存储由映像的文件传送协议(FTP)提供的映像，如下文所描述的那样。根据该优选实现，映像分区307是不隐藏的，因为在正常的专用功能操作期间重新提供盘映像和一些其他重新提供文件存储在那里。在图3A中所示实施例中，系统分区303是盘上的第一个分区，而映像分区307是第三个分区。NOS(例如Linux、Windows等)被安装在第二个分区(NOS分区)305，所有其他信息(例如数据、Liunx交换等)被放在数据分区309中的逻辑驱动器中。
在一个实施例中，第四个和第三个分区的逻辑位置是倒置的。数据分区309有一个设定的大小，并被放在先前由映像分区307占有的固定大小的区域中。结果，映像分区307被移动到第四个逻辑区域，在那里它得到额外的存储容量用于存储其大小可能改变的映像文件。本领域技术人员将会理解，分区顺序不是必须固定的，而是可以根据具体系统的特性而改变。动态可变的硬盘分区大小。
本发明的一个实施例向硬盘分区，即NOS分区和映像分区，提供可变或可扩展功能。图3B显示根据该优选实施例的新硬盘分区拓扑结构。如图所示，可扩展的(或可扩充的)NOS分区355与可扩展的(或可扩充的)映像分区357被一个浮动分区351分开。优选地，浮动分区351包括足够的空间用于当前NOS分区355和可扩展的映像分区357的增长，同时支持工厂映像等的存储。如图中所示，硬盘控制器352与硬盘350耦合并包含由重新提供实用程序控制的逻辑(硬件和/或软件)以提供可调整盘分区方案的功能特性。这样，在该优选实施例中，重新提供实用程序被扩展到包括程序代码用于通过与处理器101及硬盘控制器352的通信来完成下面在图7中所示功能步骤。
现在展现一个具有可调整分区的硬盘的实例。例如，假定该硬盘有8兆字节(MB)盘空间而且该硬盘被分区为1.5∶2.5∶1∶2∶1，依次分别代表系统分区、可扩展NOS分区、浮动分区、可扩展映像分区以及数据分区的盘大小。当需要额外的0.5MB存储器以安装新的应用时，NOS分区355的上逻辑地址边界被移动到浮动分区空间中，于是新的分区配置变为1.5∶3.0∶0.5∶2∶1。如果映像文件还需要0.25MB的额外存储器空间，则分区配置变为1.5∶3.0∶0.25∶2.25∶1，如此等等。每个分区的逻辑边界代表由处理器知道的地址，以便正确地访问(如存储和读)每个分区内的数据。
图7显示可用于实现动态可调整分区方案的过程。当新的分区映像被解压缩而且新的应用要被安装时，便从该映像文件的参数中读出该新的应用所需要的盘空间，如块701中所示，并在块703中确定为正确安装和执行该新应用所需空间是否超过当前(或先前)的分区映像的预分配空间。如果新的应用需要更大的(或额外的)盘空间，则本发明的优选实施例把可扩展NOS分区355的可用盘空间动态地扩展到浮动分区351，如块709中所示。为完成这一过程，重新分区实用程序将可用空间(在驱动器初始格式化期间提供的空间)与从映像文件中读出的所需空间大小进行比较，并通知盘控制器把用于NOS分区的逻辑地址边界“移动”到适于该应用的特定存储器地址/位置，如块707中所示。这样，NOS逻辑边界被移动以包含部分(或全部)浮动分区空间，从而把NOS分区355扩展到浮动分区351中，以提供足够的空间供安装和执行解压缩的映像文件，如块711中所示。在该优选实施例中，在进行分区扩大之前，重新提供实用程序检验浮动分区351中的使用情况和空间可用性，以避免抹掉数据或重叠已分配给不同过程/应用的存储器空间。值得指出的是，重新分区实用程序(或处理器)可在扩展NOS分区355之前首先把存在于浮动分区351内的数据(如工厂映像等)重定位到该分区的较后面的物理地址。然后该过程在块713结束。
在一个相关的实施例中，当新映像文件从网络上检索到时，可扩展映像分区357可被扩大到浮动分区351的盘空间中，以适应这新的映像文件。因此，图7中所示过程步骤的内容可被修改为引用映像文件和映像分区，以分别替换新应用和NOS分区。重新提供实用程序的操作(创建映像、应用映像、恢复设置)
本发明是一个可执行程序，它通过软件编码块进行操作，这些软件编码块统称为重新提供实用程序，它承担各种重新提供功能。在该优选实施例中，该实用程序调用一系列程序子例程，它们完成创建和恢复映像所需的操作系统功能。具体地说，这些子例程提供为传送文件、调用实用程序以创建映像或应用映像以及把各分区设为活动和不活动所需要的功能。这些子例程进一步支持根据工厂设置恢复操作。这些子例程与功能服务器上所需特殊盘分区方案一起操作。
重新提供实用程序提供一系列可由程序代码执行的独立功能，它们由一控制程序互连。这样，在该优选实施例中，重新提供实用程序包含创建映像实用程序、应用映像实用程序和恢复设置实用程序。创建映像和应用映像实用程序进一步包含或伴随有程序代码用于控制分别通过网络传送和接收映像文件所需要的FTP访问。
当希望创建一个映像文件时，该应用及其相关联的操作系统一起被移走。重新提供实用程序把该应用及其相关联的文件和操作系统包裹/打包成单一的一个文件，然后该文件被压缩和转发到一个存储位置。该存储位置可以是映像分区或可通过文件传送协议访问的一个联网的位置。
为了在服务器上提供第二个应用，在该服务器的初始配置期间该第二个应用的映像文件被存储在映像分区307内，或者其后通过FTP从一个联网的站点接收。该映像文件首先被解压缩和拆包，然后重新提供实用程序执行一个可执行的安装程序。这样，这第二个应用被安装到NOS分区。该第二个应用可被安装在当时存在的操作系统上，或者与它自己的操作系统一起被安装。
重新提供实用程序自动地为系统上的新映像设定网络设置，该实用程序是被系统分区303的OS调用。在一个实施例中，在重新提供操作开始之前，重新提供实用程序把该系统的网络设置/参数(例如系统ID、IP地址等)放在一个被转发到映像分区的文件中，在重新提供过程完成之后，该文件可被访问以恢复系统参数。所以，系统参数可被“重新安装”以提供与服务器上原始设置相似的操作和连接特性。这些设置被作为一个文件存储在映像分区307中。这样，在重新提供之后，网络和系统信息/设置可被方便地恢复。
图4A-4B显示用以完成重新提供功能各阶段的一般过程。具体地说，图4A显示由应用映像实用程序向服务器提供一个新的应用和恢复工厂映像所用过程。根据图4A，如块401所示，向功能服务器发出一个预定的命令。然后，如块403所示，重新提供实用程序通过把系统ID和IP地址信息等存储到映像分区307中的一个文件中，来使服务器为映像操作做准备。该服务器当运行于NOS应用上时取回一个远程映像并把它存储在映像分区307中，如块405所示。用以完成这一操作的过程包括在网络上走到一个FTP站点，通过FTP得到该映像文件以及把该映像文件存储在映像分区中。接下来，如块407所示，重新提供实用程序把系统分区303从隐藏改变为不隐藏，并重新引导。
如块409所示，系统分区303使该映像重叠在NOS分区顶上，然后系统分区303重被设为隐藏，服务器被重新引导，如块411描述的那样。在重新引导之后，从存储器中检索出系统ID、IP地址以及其他参数，并使系统的工厂映像得到恢复，如块413所示。当该服务器重新引导时，新的应用被启动，如块415所示。根据该优选实施例，同样的命令可被同时发送到大量服务器，从而进一步使这一方法的效率倍增。值得指出的是，如果在服务器重新引导时系统分区303被设定为不隐藏，则引导序列由系统分区303控制；否则NOS用于执行该引导序列。
图4B显示创建映像实用程序提供映像文件时所用过程。如块451所示，该过程始于检测到一个用户输入之时。接下来，系统分区303被设为不隐藏而且服务器被重新引导，如块457所示。接下来，重新提供实用程序把取自NOS的当前应用与其操作系统一起打包成单个映像文件，如块459所示。该单个映像文件被压缩和存储在映像分区307中。然后，系统分区303被设回隐藏状态，服务器被重新引导，如块461所示。最后，该映像文件经由FTP被传送到一个网络存储位置，如块463所示。在一个实施例中，不需要映像文件的局部存储，而是该映像文件被直接传送到网络存储位置。
图5显示具有如本发明提供的自动重新提供功能的功能服务器系统。功能服务器机架501与因特网503相连，并可由客户机系统505经由因特网503访问。功能服务器机架501包含若干应用服务器，其中之一显示有驱动器分区303-309。在NOS分区305中包含的第一个应用507可被第二个(新的)应用509替换。在正常操作期间，当前处在NOS分区305中的应用确定该功能服务器的功能。重新提供涉及从NOS分区305中移走第一个应用507(以及相关联的OS)以及其后向NOS分区305中加载第二个应用509。第二个应用509可存在于局部存储器(即映像分区307)或在网络上的一个专用功能存储器位置。于是，在根据请求可由ISP经FTP访问的一个网络地址处可提供可用的、可下载的(经由FTP)专用功能映像列表。
本发明的一个特性在于当多个被分区的服务器被叠放在服务器机架501上时无需鼠标器、键盘或控制台，因为可经由网络提供对功能服务器的全部访问。这进一步降低了与提供多个功能服务器相关联的成本。
在一个实施示例中，一个用户接口用于接收少量用户输入和向用户提供反馈。在这一实施例中，重新提供映像被创建并展示在用户接口上，它可由服务器上可用的专用功能菜单列表中调用或通过右击一个专用功能的图标来调用。用户接口提供指导性帮助，以指导用户通过一系列对话框创建一个重新提供映像。每个对话框含有可选择的按钮，它指导用户通过可能的重新提供选项。或者，在另一实施例中，用户交互作用是作为文本(脚本)命令和参数来提供的。再有，还可以远程发出创建和恢复映像的命令，从而消除对用户接口或文本选择的需要。
图6显示一个功能服务器控制台或用户接口600，用户/服务器人员能用它启动服务器上的自动重新提供操作。如图中所示，用户接口600包括可用应用的显示601和对可用选项的选择603，以启动通过重新提供实用程序执行的各种重新提供特性。为了接收来自用户的请求和对选定的功能服务器进行重新提供操作，用户接口600接收用户输入(鼠标器点击、键盘输入等)并把该请求传送给选定的功能服务器的控制台代理。该代理接收重新提供请求，利用上文概述的重新提供实用程序实现必要的重新提供功能，然后把结果通告用户。图6中所示特性只是为了说明的目的，并不意味着对本发明的限定。
根据该优选实施例，每当一个映像被恢复时，只有NOS分区被重写。功能服务器试图创建一个远程映像名并向服务器专用功能发送一个“创建映像”命令。当服务器从专用功能代理接收一个肯定的确认时，该用户被提示一个创建映像操作正在进行之中。然后对这一专用功能的映像命令被取消。接下来，用户接收一个成功确认或操作失败。
当创建映像文件和功能服务器重新引导时，重新提供实用程序把该映像文件通过FTP传送到远程存储位置/设备或把该映像文件存储在映像分区中。FTP操作的结果被传送到服务器。服务器中断对消息的接收，表明创建操作已完成并取消超时，允许进一步的映像命令。服务器进一步改变专用功能的性质，以指出映像过程不是在进行之中。
当服务器接收一个肯定的应答时，用户接口改变服务器专用功能的性质值，以表明正在进行“应用映像”操作。然后对该服务器专用功能取消其后的映像命令。
差错的俘获
本发明进一步提供重新提供操作的差错报告。维持一个日志文件，于是当在重新提供操作期间出现失败(例如操作“超时”)时用户能在希望时观看日志文件，以排除问题。在一个分区或一个程序文件的内容遭破坏时，一个恢复CD可用于恢复工厂默认设置。在一个实施例中，日志文件为重新提供操作的每一步骤包含一个条目，它显示(1)可被映射成详细的状态/差错NLS消息的状态/差错代码，(2)日期/时间以及(3)编码的状态/差错消息。
尽管本发明的实施示例已经并将继续在全功能数据处理系统的上下文中加以描述，但本领域技术人员将会理解，本发明的实施示例的软件方面能作为程序产品以多种形式分发，而且本发明的实施示例同样地适用，不管实际用于进行这一分发的信号承载介质的具体类型如何，信号承载介质的实例包括诸如软盘、硬盘驱动器、CD ROM等可记录型介质以及诸如数字和模拟通信链路等传输型介质。
再有，尽管已经参考优选实施例具体显示和描述了本发明，但本领域技术人员将会理解，这里可进行形式和细节的各种改变而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (14)

1.一种在功能服务器中使用的硬盘驱动器，其中在该功能服务器上运行的第一个应用可由至少一个第二个应用替换，所述硬盘驱动器包括：
至少三个叠合的分区，即第一分区、第二分区和第三分区，每个分区包括预先设置的盘分配空间，其中所述第二分区在物理上被安排成与所述第一分区以及与所述第三分区相邻；  以及
在所述硬盘驱动器操作期间控制动态确定所述第一分区和/或所述第三分区大小的逻辑，用于当一个文件所需盘空间量大于所述第一分区和/或所述第三分区的预先设置的盘分配空间大小时，把所述第一分区和/或所述第三分区扩展到所述第二分区的盘空间中，使得适于把所述文件加载到所述第一分区和/或所述第三分区中，其中所述逻辑确定何时要加载到所述硬盘驱动器的所述第一分区和/或所述第三分区中的所述第二个应用所需盘空间大于所述第一分区和/或所述第三分区中的可用盘空间；
对所述确定步骤做出响应，动态地把所述第一分区和/或所述第三分区扩展到所述相邻的第二分区中，以在所述第一分区和/或所述第三分区中提供额外的盘空间；以及
其后把所述第二个应用加载到所述第一分区和/或第三分区中。
2.权利要求1的硬盘驱动器，其中所述逻辑进一步包括代码用于：
确定何时要加载到所述硬盘驱动器的第一个分区中的新应用所需盘空间大于所述第一个分区中的可用盘空间；
对所述确定步骤做出响应，动态地把所述第一个分区扩展到相邻分区中，以在所述第一个分区中提供额外的盘空间；以及
其后把所述新应用加载到所述第一个分区中。
3.权利要求2的硬盘驱动器，其中所述三个分区在逻辑上彼此叠合，并且所述第二个分区位于所述第一个分区和第三个分区之间，其中当所述第一个分区是第一个叠合分区时，所述逻辑增大所述第一个分区的上逻辑地址以容纳所述第二个分区的低地址空间，而当所述第一个分区是第三个叠合分区时，所述逻辑减小所述第一个分区的下逻辑地址以容纳所述第二个分区的高地址空间。
4.一种数据处理系统，包含：
一个处理器；
一个硬盘驱动器，有至少三个叠合分区，即第一分区、第二分区以及第三分区，每个分区包含预先设置的盘分配空间，其中所述第二分区在物理上被安排成与所述第一分区以及与所述第三分区相邻；  所述硬盘驱动器与所述处理器耦合；以及
在所述硬盘驱动器操作期间控制动态确定所述第一分区和/或所述第三分区大小的逻辑，用于当一个文件所需盘空间量大于所述第一分区和/或所述第三分区的预先设置的盘分配空间时，把所述第一分区和/或所述第三分区扩展到所述第二分区的盘空间中，使得适于把所述文件加载到所述第一分区和/或所述第三分区中，其中所述逻辑确定何时要加载到所述硬盘驱动器的所述第一分区和/或所述第三分区中的所述第二个应用所需盘空间大于所述第一分区和/或所述第三分区中的可用盘空间；
对所述确定步骤做出响应，动态地把所述第一分区和/或所述第三分区扩展到所述相邻的第二分区中，以在所述第一分区和/或所述第三分区中提供额外的盘空间；以及
其后把所述第二个应用加载到所述第一分区和/或所述第三分区中。
5.权利要求4的数据处理系统，其中所述系统被用作为功能服务器，它支持自动地重新提供作为映像文件存储的第二个应用以替换第一个应用，而所述盘驱动器包括系统分区、网络操作系统分区、映像分区以及浮动分区，其中所述第一分区为所述网络操作系统分区，所述第二分区为所述浮动分区，所述第三分区为所述映像分区，从而当所述第二个应用大于所述网络操作系统分区的盘空间时，所述逻辑扩展所述网络操作系统分区以包括所述第二分区的盘空间。
6.权利要求5的数据处理系统，其中所述映像文件存储在所述映像分区中，而且当所述映像文件需要的盘空间大于所述映像分区的盘空间时，所述逻辑扩展所述映像分区以包括所述浮动分区的盘空间。
7.权利要求6的数据处理系统，这一步包括网络连接器，它把所述数据处理系统与网络连接并使其能够从网络接收所述映像文件。
8.权利要求7的数据处理系统，其中所述逻辑包括代码用于将所述映像文件的大小参数与预先设置的所述网络操作系统分区的大小进行比较，以此确定何时第二个应用所需盘空间大于所述网络操作系统分区中的可用盘空间。
9.权利要求8的数据处理系统，进一步包括由所述处理器执行的重新提供实用程序，当该实用程序被启动时，动态地把第二个应用程序安装到所述第二个分区并重新配置所述功能服务器以支持所述第二个应用程序，其中所述第二个应用程序的安装包括当第二个应用程序正确执行需要对应的操作系统支持时对应操作系统的安装。
10.一种在计算机系统中向连接到网络上的运行第一个应用的功能服务器重新提供至少一个第二个应用的方法，该计算机系统包括一个根据权利要求1的被分区的硬盘驱动器，它包括至少三个叠合的分区，即第一分区、第二分区和第三分区，每个分区包含预先设置的盘分配空间，其中所述第二分区在物理上被安排成与所述第一分区以及所述第三分区相邻，其中所述方法包括如下步骤：
接收到一个要安装到所述硬盘驱动器所述第一分区的一个新应用的映像文件，其中所述映像文件包括所述应用程序安装和执行所需要的文件，当所述应用程序需要一个对应的操作系统来操作时，还包括为对应的操作系统的额外文件；
从所述映像文件的参数中确定何时所述新应用需要的盘空间大于所述第一分区可获得的盘空间；
对所述确定步骤作出响应，动态地把所述第一分区扩展到相邻分区中，以便在所述第一分区中提供额外的盘空间供给所述新应用，以及
随后将所述新应用安装到所述第一分区，其中所述第二应用程序的安装还包括当第二个应用程序正确执行需要对应的操作系统支持时对应操作系统的安装。
11.权利要求10的方法，其中所述被分区的硬盘驱动器是在一个功能服务器内操作，所述方法进一步包括自动重新配置所述功能服务器，以在由所述动态扩展步骤提供的硬盘驱动器配置中操作所述新应用。
12.权利要求11的方法，其中所述功能服务器与一网络相连，而且所述确定步骤包括：
首先把所述新应用作为一个映像文件从所述网络上的一个存储位置下载；以及
根据所述映像文件的参数获取所述新应用所需盘空间。
13.权利要求12的方法，其中所述硬盘驱动器包括系统分区、网络操作系统分区、浮动分区以及映像分区，其中所述第一个分区是所述网络操作系统分区，所述第二个分区是所述浮动分区，所述方法进一步包括扩展所述映像分区到所述浮动分区的驱动器空间，对所述映像分区大小不足以容纳所述新应用的所述映像文件的决定作出响应。
14.权利要求10的方法，其中所述安装步骤首先从网络上的一个存储位置下载作为一个映像文件的所述第二个应用。
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