ES2715853T3 - Procedimiento de configuración de al menos un nodo de una agrupación de ordenadores, dispositivos correspondientes y sistema correspondiente - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de configuración de al menos un nodo (200) de una agrupación de ordenadores (1000), habiéndose desplegado dicho al menos un nodo en modo arranque múltiple, caracterizado por incluir las siguientes etapas: - arranque (500) del nodo, - emisión (501), por parte del nodo, de un mensaje de identificación (5010) de un sistema operativo activo, - recepción (503), por parte de un ordenador de administración de la agrupación, del mensaje de identificación de un sistema operativo activo, - actualización (504), por parte del ordenador de administración en una base de datos de gestión de la agrupación de ordenadores, de un identificador de un sistema operativo activo en el nodo, a partir del contenido del mensaje de identificación de un sistema operativo activo.
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento de configuración de al menos un nodo de una agrupación de ordenadores, dispositivos correspondientes y sistema correspondiente
Campo técnico de la invención
La invención se refiere a un procedimiento de configuración de al menos un nodo en una agrupación de servidores. Servidor es un término de uso corriente dentro del campo de la invención. Un servidor es también un ordenador en el sentido de que tiene todas las características del mismo. En este documento, se considera que los términos ordenador y servidor son equivalentes.
Se entenderá por agrupación de ordenadores, dentro del marco de la presente solicitud, un agrupamiento de varios ordenadores aptos para cooperar para la realización de una tarea. Quedan contempladas en particular las agrupaciones de ordenadores de alto rendimiento, también llamadas clúster HPC, granja de cálculo o, sencillamente, agrupación. Una agrupación de ordenadores es convencionalmente un conjunto de algunos miles de ordenadores, convencionalmente de mil a cinco mil. Sin embargo, existen agrupaciones de ordenadores más pequeñas y más grandes. Es conocida, por ejemplo, una agrupación de diez ordenadores. La invención se refiere al conjunto de las agrupaciones de ordenadores, cualesquiera que sean sus tamaños.
En una agrupación de ordenadores, hay al menos uno que tiene la misión de supervisor. También se designa esta misión como misión de administración. Los ordenadores no supervisores se designan como los nodos de la agrupación. Por despliegue se entenderá el hecho de suministrar a cada nodo al menos un sistema operativo.
Dentro del campo de la invención, el término agrupación se utiliza comúnmente para hablar de una agrupación de ordenadores.
Estado de la técnica anterior
En el estado de la técnica, la configuración de los nodos de una agrupación de ordenadores se lleva a cabo a partir de una base de datos de configuraciones, siendo identificado cada nodo por un identificador en la base de datos de configuraciones.
En el caso de un despliegue en modo arranque múltiple, es decir, en el caso en que al menos un nodo de la agrupación de ordenadores puede iniciarse en varios sistemas operativos, hay que asegurarse de que los parámetros de configuraciones:
- son compatibles entre los diferentes sistemas, y entre las diferentes aplicaciones instaladas en los diferentes sistemas, o
- asegurarse de que la base de datos de configuraciones incluye los parámetros correctos en el momento del reinicio del nodo. Los parámetros correctos son aquellos que son compatibles con el sistema operativo activo en el nodo.
Esto llevaba, bien a errores, o bien a una importante preparación del reinicio. Esto equivale a una considerable latencia en el reinicio.
Explicación de la invención
La invención pretende subsanar la totalidad o parte de los inconvenientes del estado de la técnica anteriormente identificados y, en especial, proponer unos medios para permitir un reinicio seguro y rápido.
Para conseguir esto, en el momento del inicio, cada nodo registra un identificador de sistema activo en una base de datos, por ejemplo la base de datos de la agrupación, lo cual permite tener permanentemente conocimiento del sistema activo en cada nodo. De este modo, es posible hacer uso de esta información para la selección automática de los parámetros de configuración que han de aplicarse a un nodo.
Con este afán, se refiere un aspecto de la invención a un procedimiento de configuración de al menos un nodo de una agrupación de ordenadores, habiéndose desplegado dicho al menos un nodo en modo arranque múltiple, caracterizado por incluir las siguientes etapas:
- arranque del nodo,
- emisión, por parte del nodo, de un mensaje de identificación de un sistema activo,
- recepción, por parte de un ordenador de administración de la agrupación, del mensaje de identificación de un sistema activo,
- actualización, por parte del ordenador de administración en una base de datos de gestión de la agrupación de ordenadores, de un identificador de un sistema activo en el nodo, a partir del contenido del mensaje de identificación de un sistema activo.
Aparte de las características principales que se acaban de expresar en el párrafo precedente, el procedimiento/dispositivo según la invención puede presentar una o varias características complementarias de entre las siguientes, consideradas individualmente o según las combinaciones técnicamente posibles:
- el procedimiento incluye asimismo las siguientes etapas:
- selección de un nodo por intermedio de un identificador de nodo, mediante un proceso de configuración de la agrupación de ordenadores, en la base de datos de gestión de la agrupación de ordenadores,
- extracción, mediante el proceso de configuración, de parámetros de configuración registrados con anterioridad en una base de datos de gestión de configuraciones, estando los parámetros de configuración en relación con el nodo y con el sistema activo en el nodo,
- emisión, mediante el proceso de configuración, de los parámetros de configuración extraídos hacia el nodo,
- aplicación, por parte del nodo, de los parámetros de configuración emitidos.
- el mensaje de identificación incluye al menos:
- un código de instrucción (5011) de calificación del mensaje,
- un identificador de nodo (5012),
- un identificador de sistema activo (5013).
Asimismo, la invención se refiere a un dispositivo de almacenamiento digital que incluye un fichero correspondiente a códigos de instrucciones que llevan a la práctica el procedimiento según una combinación de las anteriores características.
Asimismo, la invención se refiere a un dispositivo que lleva a la práctica el procedimiento según una combinación de las anteriores características.
Breve descripción de las figuras
Otras características y ventajas de la invención se desprenderán de la lectura de la descripción que sigue, con referencia a las figuras que se acompañan, las cuales ilustran:
la figura 1, una ilustración de una infraestructura que permite la puesta en práctica de la invención; y
la figura 2, una ilustración de etapas del procedimiento según la invención.
Para mayor claridad, los elementos idénticos o similares están señalados mediante idénticos signos de referencia a través del conjunto de las figuras.
Se comprenderá mejor la invención con la lectura de la descripción que sigue y con la revisión de las figuras que la acompañan. Éstas se aportan a título indicativo y sin carácter limitativo alguno de la invención.
Descripción detallada de una forma de realización
Para la descripción del procedimiento, se atribuyen unas etapas o acciones a máquinas de tipo ordenador. Una máquina de este tipo incluye al menos un microprocesador y una memoria de almacenamiento. La memoria de almacenamiento permite registrar códigos de instrucciones cuya interpretación permite la puesta en práctica de las etapas o de las acciones. Por lo tanto, cuando se atribuye una acción a una máquina, la misma la realiza en realidad un microprocesador de la máquina que interpreta códigos de instrucciones registrados en una memoria de la máquina.
Para la descripción del procedimiento, se atribuyen unas comunicaciones a máquinas de tipo ordenador. Estas comunicaciones se realizan a través de intercambios de mensajes según un protocolo predeterminado puesto en práctica al menos por una tarjeta de red, cableada o sin cable. Cada máquina involucrada en la comunicación incluye su tarjeta de red conectada, a través de un bus, a un microprocesador de la máquina. Esto permite al microprocesador tener en cuenta los mensajes emitidos y emitir mensajes. Las tarjetas de red, por otro lado, están conectadas a una red, por ejemplo de tipo Ethernet. Hay otros tipos de redes, como las redes de fibra óptica o las redes inalámbricas. Estas últimas no son corrientes en las agrupaciones de altas prestaciones, pero la enseñanza
de la invención no deja de ser válida en este contexto.
Cuando se dice que una acción es efectuada por un sistema operativo, una aplicación, un proceso o un área de código de instrucciones, esta acción corresponde a la puesta en práctica, por un microprocesador, de correspondientes códigos de instrucciones, como se describe en los párrafos anteriores.
Por código de instrucción se entiende lo mismo códigos binarios nativos que códigos intermedios interpretados por una máquina virtual, por ejemplo Java, o secuencias de comandos (scripts) interpretadas por motores de interpretación, por ejemplo Python, PERL,... lista que no es exhaustiva. Esto incluye las instrucciones integradas del sistema operativo.
En la figura 1, se muestra una parte de una agrupación de ordenadores 1000 que incluye un ordenador de administración 100. El ordenador de administración 100 incluye:
- un microprocesador 110,
- una interfaz de red 120,
- un medio de almacenamiento 130, por ejemplo, un disco duro.
Fácilmente comprenderá un experto en la materia que se trata de una descripción práctica de un medio de almacenamiento. En la práctica, el medio de almacenamiento puede estar compuesto de varios componentes físicos, discos duros según varias técnicas de conexionado (IDE, SCSI, eSCSI, ATA, SATA, eSATA, USB,...) y varias configuraciones (JBOD, RAID0, RAID1, RAID5,...), disco de memoria,... lista que no es exhaustiva. Estas observaciones son de aplicación para todos los ordenadores descritos.
Los elementos del ordenador de administración 100 están interconectados por un bus 140. Los elementos del ordenador de administración 100 interconectados por el bus 140 son:
- el microprocesador 110,
- la interfaz de red 120,
- el medio de almacenamiento 130.
En el ejemplo que nos ocupa, los medios de almacenamiento 130 incluyen una primera área de almacenamiento 131 de códigos de instrucciones correspondientes a una puesta en práctica de la invención.
Los medios de almacenamiento 130 incluyen asimismo:
- una segunda área 132 de base de datos de gestión de la agrupación 1000,
- una tercera área 133 de base de datos de gestión de configuraciones.
De manera simplificada, la base de datos de gestión de la agrupación está al menos estructurada en registros de nodo, correspondiendo cada registro de nodo a un nodo de la agrupación. Un registro de nodo incluye al menos:
- un campo identificador de nodo que permite registrar un identificador de nodo;
- un campo identificador de sistema activo que permite identificar un sistema activo en el nodo. Este campo es propio de la invención.
De manera simplificada, la base de datos de gestiones de configuraciones está estructurada en registro de parámetro de configuración. Un registro de parámetro de configuración incluye al menos:
- un campo identificador de nodo,
- un campo identificador de parámetro,
- un campo valor de parámetro y
- un campo identificador de sistema, siendo este último campo propio de la invención.
La estructuración de las bases se obtiene ya sea mediante ficheros sin estructura, o bien mediante medios relacionales de tipo base de datos relacionales, ya sea también mediante un registro jerárquico de tipo sistema de ficheros. En este último caso, un directorio podría corresponder a un nodo, un subdirectorio, a un sistema operativo y así sucesivamente. El objeto de este párrafo es el de ilustrar que la puesta en práctica de la invención no está ligada a una tecnología de base de datos particular.
La figura 1 muestra que la agrupación 1000 incluye un nodo 200. El nodo 200 incluye:
- un microprocesador 210,
- una interfaz de red 220,
- un medio de almacenamiento 230, por ejemplo, un disco duro.
Los elementos del primer nodo 200 están interconectados por un bus 240. Los elementos del nodo 200 interconectados por el bus 240 son:
- el microprocesador 210,
- la interfaz de red 220,
- el medio de almacenamiento 230.
La figura 1 muestra que el medio de almacenamiento 230 del nodo 200 incluye varias áreas:
- una primera área 231 correspondiente a un primer sistema operativo,
- una segunda área 232 correspondiente a un segundo sistema operativo.
La primera área 231 de los medios de almacenamiento 230 del nodo 200 incluye a su vez varias áreas:
- una primera área 2311 que incluye códigos de instrucciones correspondientes a la puesta en práctica de la invención,
- una segunda área de parametrización 2312 que incluye pares clave/valor, correspondiendo cada par a un parámetro del nodo cuando ejecuta el sistema operativo correspondiente a la primera área 231 de los medios de almacenamiento 230 del nodo.
La segunda área 232 de los medios de almacenamiento 230 del nodo 200 incluye a su vez varias áreas:
- una segunda área 2321 que incluye códigos de instrucciones correspondientes a la puesta en práctica de la invención,
- una segunda área de parametrización 2322 que incluye pares clave/valor, correspondiendo cada par a un parámetro del nodo cuando ejecuta el sistema operativo correspondiente a la segunda área 232 de los medios de almacenamiento 230 del nodo.
La figura 1 muestra que la agrupación 1000 incluye medios de interconexión de red 300 que permiten interconectar el ordenador de administración 100 y el nodo. Esta interconexión les permite intercambiar mensajes.
La figura 2 muestra una etapa de arranque 500 del nodo 200. Esta etapa de arranque se inicia mediante una petición recibida por el nodo 200. Puede tratarse de una petición física del nodo mediante la activación de un botón de encendido, o de una petición recibida a través de una red. La lista no es exhaustiva.
En el curso de la etapa de arranque, el nodo efectúa operaciones de arranque según su configuración, esta configuración incluye, entre otros, una designación de una partición en la que tiene que iniciarse el nodo. Esta designación también puede ser obtenida en el curso de una negociación con un servidor DHCP, no representado. La partición de inicio incluye el sistema operativo que estará activo en el nodo.
De acuerdo con la invención, con posterioridad a la adquisición de la designación de la partición de inicio, y tras el comienzo de la secuencia de arranque, el nodo pone en práctica una etapa de emisión 501 de un mensaje de identificación 5010 del sistema activo.
El mensaje de identificación 5010 del sistema activo incluye al menos:
- un código de instrucción (5011) de calificación del mensaje como un mensaje de identificación de sistema activo,
- un identificador (5012) del nodo, por ejemplo un identificador de red (IP, MAC, ...),
- un identificador (5013) del sistema activo.
Un identificador de un sistema activo es, por ejemplo:
- un identificador predefinido,
- un nombre de un sistema operativo,
- un identificador de partición,
- ... lista que no es exhaustiva.
Una vez constituido el mensaje, el nodo lo emite con destino al ordenador de administración. La dirección del ordenador de administración es, por ejemplo:
- conocida a priori en un despliegue de los sistemas operativos,
- obtenida en una negociación con un servidor DHCP,
En una etapa de recepción 503 de un mensaje de identificación de un sistema activo, el ordenador de administración 100 recibe el mensaje de identificación 5010 del sistema activo. Este mensaje se procesa en el curso de una etapa de actualización 504 de la base de datos de gestión de agrupación.
En la etapa 504, el ordenador de administración 100 extrae del mensaje recibido en la etapa anterior:
- el código de instrucción: esto permite saber qué procesamiento se debe aplicar al mensaje, dicho de otro modo, que una propiedad de un registro de la base de datos de gestión de la agrupación debe actualizarse, - el identificador de nodo: esto permite saber qué registro de la base de datos de gestión de agrupación debe actualizarse.
- El identificador de sistema activo: esto permite conocer el valor que ha de utilizarse para actualizar la propiedad del registro.
A partir de la etapa de actualización 504 de la base de datos de gestión de agrupación, la información relativa al sistema activo en el nodo es accesible a todas las aplicaciones que tienen las autorizaciones requeridas para acceder a ella.
La figura 2 muestra una etapa de selección 600 de un nodo mediante un proceso de configuración. El proceso de configuración es puesto en práctica por todo ordenador que tenga derechos para acceder:
- a la base de datos de gestión de la agrupación,
- a la base de datos de gestión de configuraciones.
En el ejemplo que nos ocupa, consideramos que este ordenador es el ordenador de administración 100. En la práctica, se trata de un ordenador de la agrupación.
La selección se efectúa:
- mediante la lectura de una lista introducida por un usuario,
- mediante una introducción interactiva,
- mediante la ejecución de una consulta de selección de tipo SQL en la base de datos de gestión de la agrupación.
Al final de la selección, se tiene al menos un identificador de un nodo. A través de este identificador, mediante interrogación de la base de datos de configuración, es posible extraer un identificador de un sistema activo en el nodo.
En este punto, se insiste en que este identificador de sistema activo no es un valor de configuración, sino una información de operación escrita a través de una petición explícita del nodo: la emisión de un mensaje.
De la etapa de selección 600, se pasa a una etapa de extracción 601 de datos de configuración de la base de datos de gestión de configuraciones. En esta etapa, por cada nodo seleccionado en la etapa anterior, se extraen de la base de datos de configuraciones los registros correspondientes, simultáneamente (en el sentido Y lógica), al identificador de nodo y al identificador de sistema activo. Se obtiene de este modo una lista de pares clave/valor. En este punto se hace constar que la lista puede estar vacía.
Debido a la simultaneidad de la aplicación de las condiciones de selección, para un nodo dado, sólo se seleccionan los parámetros correspondientes al sistema activo en ese nodo.
Se pasa entonces a una etapa de emisión 602 de los parámetros extraídos. En esta etapa, por cada lista producida en la etapa anterior, se produce un mensaje de configuración 6020 que incluye un área 6022 para registrar los pares clave/valor en forma de una lista serializada. En este punto, es evidente que el conjunto de la lista se puede emitir
mediante varios mensajes si así lo dicta el protocolo utilizado, en particular si el tamaño de la carga útil de un mensaje es inferior al tamaño de la lista conformada en vistas a su transmisión. También es evidente que se conocen los formatos y procedimientos de “serialización/deserialización”, por ejemplo, JSON o XML, por citar tan solo los más conocidos hasta la fecha. Además de la lista, el mensaje de configuración incluye un código de instrucción 6021 de calificación del mensaje que permite indicar al destinatario qué tratamiento se debe aplicar al contenido de este mensaje.
La dirección de destino del mensaje de configuración se obtiene por intermedio de una interrogación de la base de datos de gestión de agrupación, o mediante una interrogación de un servidor DNS, no representado. En este punto, se hace la aclaración de que un identificador de nodo es, por ejemplo, su nombre de red.
Una vez producido, se emite el mensaje de configuración 6020. Se hace constar que el mensaje de configuración propiamente dicho es convencional. El interés de la invención radica en su modo de producción.
En una etapa 603, un nodo recibe el mensaje de configuración producido por el servidor de administración y lo interpreta para actualizar la configuración del sistema actualmente activo.
En una variante de la invención, si el arranque del nodo es provocado por un mensaje emitido por el ordenador de administración, entonces el ordenador de administración borra la información de identificación de sistema activo del registro de la base de datos de gestión de agrupación correspondiente al nodo hacia el cual envía una petición de arranque. Esto permite mantener la coherencia de la base de datos de gestión de agrupación. Sólo el nodo es capaz de saber cuál es el sistema activo en él y, por tanto, de actualizar esta información.
Claims (6)
1. Procedimiento de configuración de al menos un nodo (200) de una agrupación de ordenadores (1000), habiéndose desplegado dicho al menos un nodo en modo arranque múltiple, caracterizado por incluir las siguientes etapas:
- arranque (500) del nodo,
- emisión (501), por parte del nodo, de un mensaje de identificación (5010) de un sistema operativo activo, - recepción (503), por parte de un ordenador de administración de la agrupación, del mensaje de identificación de un sistema operativo activo,
- actualización (504), por parte del ordenador de administración en una base de datos de gestión de la agrupación de ordenadores, de un identificador de un sistema operativo activo en el nodo, a partir del contenido del mensaje de identificación de un sistema operativo activo.
2. Procedimiento de configuración según la reivindicación anterior, caracterizado por incluir las siguientes etapas:
- selección (600) de un nodo por intermedio de un identificador de nodo, mediante un proceso de configuración de la agrupación de ordenadores, en la base de datos de gestión de la agrupación de ordenadores,
- extracción, mediante el proceso de configuración, de parámetros de configuración registrados con anterioridad en una base de datos de gestión de configuraciones, estando los parámetros de configuración en relación con el nodo y con el sistema operativo activo en el nodo,
- emisión, mediante el proceso de configuración, de los parámetros de configuración extraídos hacia el nodo, - aplicación, por parte del nodo, de los parámetros de configuración emitidos.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el mensaje de identificación incluye al menos:
- un código de instrucción (5011) de calificación del mensaje,
- un identificador de nodo (5012),
- un identificador de sistema operativo activo (5013).
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el arranque es provocado mediante una petición emitida por el ordenador de administración, inicializando el mismo, al mismo tiempo, un registro de la base de datos de gestión de agrupación correspondiente al nodo destinatario de la petición.
5. Dispositivo de almacenamiento digital que incluye un fichero que comprende unas primeras instrucciones de código y unas segundas instrucciones de código, estando adaptadas dichas primeras y segundas instrucciones de código para llevar a la práctica el procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores cuando las primeras instrucciones de código son ejecutadas por al menos un nodo de una agrupación y las segundas instrucciones de código son ejecutadas por un ordenador de administración de la agrupación.
6. Sistema de configuración de al menos un nodo (200) de una agrupación de ordenadores (1000), habiéndose desplegado dicho al menos un nodo en modo arranque múltiple, caracterizado por que dicho sistema comprende:
- medios de arranque de dicho nodo,
- medios de emisión, por parte de dicho nodo, de un mensaje de identificación de un sistema operativo activo,
- un ordenador de administración de la agrupación, comprendiendo dicho ordenador de administración:
• medios de recepción del mensaje de identificación de un sistema operativo activo,
• medios de actualización de una base de datos de gestión de la agrupación de ordenadores, de un identificador de un sistema operativo activo en el nodo, a partir del contenido del mensaje de identificación de un sistema operativo activo.
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