KR20020038738A - 확장가능한 컴퓨팅 시스템 - Google Patents

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톰 마크슨
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테라스프링, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 동적으로 크기가 조정되며, 고도의 스케일러블 및 이용가능한 서버 팜을 구비하는 방법 및 장치를 개시한다. 가상 서버 팜(Virtual Server Farm; VSF)은 우선 물리적으로 구성이 형성되고 그 후 요구되는 다양한 조직(organization)을 위하여 VSF로 논리적으로 분할되는 광역 스케일 컴퓨팅 구조("컴퓨팅 그리드(Computing Grid)")로부터 창안되었다. 각 조직은 VSF의 독립적인 관리 제어를 보유한다. VSF는 컴퓨팅 그리드내에 동적으로 방화벽이 형성된다. VSF에서 엘리먼트의 할당 및 제어는 특정 제어 포트를 통해서 컴퓨터 그리드내의 모든 컴퓨팅, 네트워킹 및 저장 엘리먼트에 연결된 제어판(Control Plane)에 의해 수행된다. 각 VSF의 내부 토폴로지는 제어판에 의해 제어된다. 싱글-티어(tier) 웹 서버 또는 멀티-티어 웹 서버, 애플리케이션 서버, 데이터베이스 서버 구현체를 포함하는 많은 다양한 구현체에서 VSF를 구성하기 위하여 물리적 재기록은 필요하지 않다. 멀티-티어 VSF(예컨대, 웹 서버 티어, 애플리케이션 서버 티어, 데이터베이스 서버 티어 등)의 각 티어는 특정 티어에 있어 서버에 로드된 것에 기초하여 동적으로 크기가 형성될 수 있다. 저장 장치는 컴퓨터 그리드 엘리먼트에 의해 가정된 역할(role)과 관련되는 다수의 미리 정의된 논리적 블루프린트(blueprint)를 포함할 수 있다. 초기에는 컴퓨팅 엘리먼트가 웹 서버, 애플리케이션 서버, 데이터베이스 서버 등과 같은 어떤 특정 역할 또는 작업에 지정되지 않는다. 각 컴퓨팅 엘리먼트의 역할은 다수의 미리 정의되고 저장된 블루프린트중하나로부터 얻어지며, 각 블루프린트는 그 역할과 관련된 컴퓨팅 엘리먼트를 위한 부트 이미지(boot image)를 정의한다.

Description

확장가능한 컴퓨팅 시스템 {EXTENSIBLE COMPUTING SYSTEM}
웹 사이트와 다른 컴퓨터 시스템의 작성자는 많은 시스템 계획 문제를 처리해야만 한다. 이러한 문제에는 표준 성장, 예상되거나 예상되지 않은 피크 수요, 가용성 및 사이트의 보안 등에 대한 용량 계획이 있다. 웹상에서 서비스를 제공하기를 바라는 회사는 새로운 비즈니스와 서비스 모델을 가지며, 그러한 것들은 회사가 혁신하고 리드하기를 원하는 영역이지만, 그러나 그렇게 하기 위해서는 그들은 대규모 웹 사이트를 설계, 제작 및 운영의 자명하지 않은 복잡성을 처리해야 한다. 이는 사이트를 사용하면서 성장 및 스케일할 필요성을 포함한다.
이러한 모든 것을 하기 위해서는 그러한 사이트를 설계하고 운영할 수 있는 인원을 발굴하고 고용하는 것이 필요하며, 이것은 잠재적으로 크고 복잡할 수 있다. 이것은 많은 조직들에서 발생하는 어려움인데, 그 이유는 그러한 대규모 사이트를 설계, 제작 및 운영하는 것은 그들의 핵심 역량이 아니기 때문이다.
이러한 문제에 대한 한 방안은 다른 기업의 다른 웹 사이트와 함께 콜로케이티트(co-located)된 제 3자 사이트에서 기업 웹 사이트를 운영하는 것이다. 그러한 아웃소싱 설비는 엑소더스, 어바브넷, 글로벌센터 등과 같은 회사로부터 이용가능하다. 이러한 설비는 물리적 공간 및 여분 네트워크 및 전력 설비를 제공하여, 기업 고객이나 사용자가 그것들을 제공할 필요가 없게 된다. 네트워크 및 전력 설비는 많은 기업이나 고객들 사이에 공유된다.
그러나, 이러한 설비의 사용자들은 그들의 설비를 제작, 동작 및 성장시키는 동안에 컴퓨터 인프라구조와 관련된 많은 작업을 하는 것이 여전히 요구된다. 그러한 설비를 이용하는 기업의 정보 기술 관리자는 상기 설비에서 그들 자신의 컴퓨터 장치를 선택, 설치, 구성 및 유지하는 책임이 있게 된다. 관리자들은 여전히 자원 계획과 피크 용량 처리와 같은 어려운 문제점에 직면해야 한다.
아웃소싱 회사가 컴퓨터 설비(예를 들면, Digex)를 제공할지라도, 설비는 아웃소싱 회사가 스캐일 및 성장하는 것이 쉽지 않은데, 그 이유는 성장은 동일한 메뉴얼과 오차성(error-prone) 관리단계를 포함하기 때문이다. 또한, 예상하지 못한 피크 수요에 대한 용량 계획과 같은 문제들이 남게된다.
더욱이, 각 웹 사이트는 상이한 요구조건을 갖는다. 예를 들면, 특별한 웹 사이트들은 독립적으로 관리되고 제어될 수 있는 능력을 요구한다. 다른 웹 사이트들은 서비스 제공자에 콜로게이트된 다른 모든 사이트들로부터 웹 사이트를 분리시키는 특별한 형태나 보안성의 레벨을 요구한다. 다른 웹 사이트들은 다른곳에 위치한 기업 인트라넷에 보안 접속을 요구한다.
또한, 다양한 웹 사이트는 내부 토폴로지가 상이하다. 어떤 사이트들은 웹 로드 밸런서(load balancer)에 의해 로드가 균형잡혀지는 열(row) 웹 서버를 포함한다. 적당한 로드 밸런서는 시스코 시스템,인코포레이티드사의 로컬 디렉터(Local Director), F5Labs의 BigIP, Alteon의 웹 디렉터(Web Director) 등이다. 다른 사이트들은 다중-단 형태내에 구성되어, 웹 서버의 열(row)은 하이퍼텍스트 전송 프로토콜 요청을 다루지만, 그러나 애플리케이션 로직의 벌크는 분리된 애플리케이션 서버내에서 구현된다. 이러한 애플리케이션은 데이터베이스 서버단의 후방에 접속될 필요가 있다.
이러한 상이한 배치는 도 1a, 도 1b 및 도 1c에 도시된다. 도 1a는 간단한 웹 사이트의 블록도로서, CPU(102)와 디스크(104)를 포함하는 단일 장치(100)를 포함한다. 장치(100)는 인터넷(106)과 같이 공지된 글로벌, 패킷 교환방식 데이터 네트워크 또는 다른 네트워크에 연결된다. 장치(100)는 상술된 형태의 콜로케이션(co-location) 서비스내에 수용될 수 있다.
도 1b는 다수의 웹 서버(WSA, WSB, WSC)를 포함하는 1-단 웹 서버 팜(110)의 블록도이다. 각각의 웹 서버는 인터넷(106)에 연결된 로드-밸런서(112)에 연결된다. 로드 밸런서는 각 서버상의 균형잡힌 처리 로드를 유지하기 위하여 서버들 사이의 트래픽을 분배한다. 로드 밸런서(112)는 인증되지 않은 트래픽으로부터 웹 서버를 보호하기 위한 방화벽(firewall)을 포함하거나 또는 방화벽에 연결될 수 있다.
도 1c는 웹 서버단(W1, W2 등), 애플리케이션 서버단(A1, A2 등) 및 데이터베이스 서버단(D1, D2 등)을 포함하는 3-단 서버 팜(120)을 도시한다. 웹 서버는 HTTP 요청을 처리하기 위해 제공된다. 애플리케이션 서버는 애플리케이션 로직 벌크를 실행한다. 데이터베이스 서버는 데이터베이스 관리 시스템(DMBS) 소트프웨어를 실행한다.
구성될 필요가 있는 웹 사이트들의 종류의 토폴로지 다양성이 주어진다면, 대규모 웹 사이트를 구성하기 위한 한 가지 방법은 수요있는 즉시 각각 제작되는 것이다. 실제로, 이것은 통상적인 접근법이다. 많은 조직들은 동일한 문제로 고심하고 있으며, 각 웹 사이트를 주문형으로 제작하고 있다. 이것은 비효율적이며, 다른 기업에서 상당한 양의 이중 작업을 포함한다.
통상적인 접근법이 갖는 다른 문제들은 자원과 용량 계획이다. 웹 사이트는 다른 날에, 또는 하루내에도 다른 시간에 대단히 상이한 레벨의 트래픽을 수신한다. 피크 트래픽 시간에, 웹 사이트 하드웨어나 소프트웨어는 오버로드되기 때문에 적당한 시간내에 요청에 응답할 수 없게 된다. 다른 시간에, 웹 사이트 하드웨어나 소프트웨어는 과도한 용량을 가지며, 활용되지 않는다. 통상적인 접근법에서, 과도한 비용이 발생되지 않거나, 또는 과다용량을 갖지 않으면서 피크 트래픽을 처리하기 위하여 충분한 하드웨어와 소프트웨어를 구비하는 것 사이의 균형을 찾는 것은 어려운 문제이다. 많은 웹 사이트들은 올바른 균형을 찾지 못하며, 부족 용량 또는 과다 용량으로 피해를 입는다.
그러나 다른 문제는 휴먼 에러에 의해 야기되는 실패이다. 수동으로 제조된 서버 팜을 사용하는 현재의 접근법내에 존재하는 잠재적인 위험은 서버 팜내에 새로운 서버를 구성할 때 휴먼 에러는 서버 팜의 고장을 야기할 수 있으며, 그 결과 웹 사이트의 사용자에서 서비스의 손실을 가져오게 된다.
전술한 내용을 근거로 할 때, 주문 제작이 필요하지 않으면서 즉각적이며, 쉽게, 수요에 확장가능한 컴퓨터 시스템을 제공하기 위한 개선된 방법과 장치의 요구된다. 다중 분리 처리 노드의 생성을 지원하는 컴퓨터 시스템에 대한 요구도 있으며, 트래픽 처리량내의 변화를 고려할 필요가 있을 때 확장되거나 축소될 수 있다. 다른 필요는 본 명세서내의 개시된 내용에서 명확해질 것이다.
본 발명은 일반적으로 데이터 처리와 관련된다. 본 발명은 확장가능, 플렉시블 및 스케일러블 컴퓨팅 시스템과 관련된다.
도 1a는 단일 장치 토폴로지를 갖는 간단한 웹 사이트의 블록도이다.
도 1b는 1-단 웹 서버 팜의 블록도이다.
도 1c는 3-단 웹 서버 팜의 블록도이다.
도 2는 로컬 컴퓨팅 그리드를 포함하는 확장가능 컴퓨터 시스템 구성의 블록도이다.
도 3은 SAN 존을 특징으로 삼는 예시적인 버추얼 서버 팜의 블록도이다.
도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 4d는 컴퓨팅 엘리먼트를 추가하고 버추얼 서버 팜으로부터 엘리먼트를 제거시 포함되는 연속적인 단계를 도시하는 블록도이다.
도 5a는 버추얼 서버 팜 시스템, 컴퓨팅 그리드 및 관리 메커니즘의 실시예의 블록도이다.
도 5b는 수퍼바이저(Supervisor) 또는 제어 플레인(Control Plane) 서버 팜이 방화벽에 의해 보호되는 시스템의 블록도이다.
도 6은 버추얼 서버 팜의 논리적 접속의 블록도이다.
도 7은 버추얼 서버 팜의 논리적 접속의 블록도이다.
도 8은 버추얼 서버 팜의 논리적 접속의 블록도이다.
도 9는 제어 플레인 서버 팜의 블록도이다.
도 10은 복수의 SAN 스위치("SAN 메쉬")를 사용하는 실시예에 제어 플레인 장치를 도시하는 블록도이다.
도 11은 WAN 접속상에 확장된 복수의 VSF의 블록도이다.
도 12는 실시예가 구현되는 컴퓨터 시스템의 블록도이다.
이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 요구와 목적, 및 다른 요구와 목적들은 본 발명에 의해 달성되며, 일 측면에서 본 발명은 와일드 스케일 컴퓨팅 구조("컴퓨팅 그리드")에 기초한, 고도로 스케일러블하고, 고도로 활용가능하며, 그리고 안전한 데이터 처리 사이트를 만들기 위한 방법 및 장치를 포함한다. 컴퓨팅 그리드가 물리적으로 구성되면, 그러면 다양한 조직을 위하여 수요가 논리적으로 분배된다. 컴퓨팅 그리드는 하나 이상의 VLAN 스위치와 하나 이상의 저장 지역 네트워크(SAN;storage area network)스위치에 연결된 복수의 컴퓨팅 엘리먼트를 포함한다. 복수의 저장 디바이스는 SAN 스위치에 연결되며, 적당한 스위칭 로직과 명령을 통하여 하나 이상의 컴퓨팅 엘리먼트에 선택적으로 연결될 수 있다. VLAN 스위치중 한 포트는 인터넷과 같은 외부 네트워크에 연결된다. 관리 메커니즘, 레이어, 장치 또는 프로세스는 VLAN과 SAN 스위치에 연결된다.
처음에, 모든 저장 디바이스와 컴퓨팅 엘리먼트는 아이들 풀(Idle Pool)에 할당된다. 프로그램 제어하에서, 관리 메커니즘은 VLAN 스위치와 SAN 스위치를 다이나믹하게 구성하여 그것들의 포트를 하나 이상의 컴퓨팅 엘리먼트와 저장 디바이스에 연결한다. 그 결과, 그러한 엘리먼트와 디바이스는 아이들 풀로부터 논리적으로 제거되며, 그리고 하나 이상의 버추얼 서버 팜(VSF)의 부분이 된다. 각각의 VSF 컴퓨팅 엘리먼트는 부트스트랩 동작 및 생산 실행을 위한 컴퓨팅 엘리먼트에 의해 이용할 수 있는 부트 이미지를 포함하는 저장 디바이스와 면해 있거나 또는 그렇지 않으면 결합된다.
컴퓨팅 그리드를 물리적으로 구성하고, 컴퓨팅 그리드의 부분을 안전하고 다이내믹하게 다양한 주문형 조직에게 할당함으로써, 각 사이트의 주문 제작을 할 때 이루기 어려운 규모 경제를 얻게된다.
본 발명은 이하의 도면에서 예로서 도시되고, 이에 제한되는 것은 아니며, 유사한 성분에는 동일한 참조번호를 사용한다.
확장가능한 컴퓨팅 시스템를 제공하기 위한 방법 및 장치가 상술된다. 이하의 내용에서, 설명을 목적으로, 본 발명의 전반적인 이해를 제공하기 위하여 많은 특정한 세부사항이 설명된다. 그러나, 본 발명은 이러한 특정한 세부사항없이 실행될 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명의 불필요한 부분을 피하기 위하여, 공지된 구조 및 디바이스는 블록도 형태로 도시된다.
버추얼 서버 팜(VSF)
일 실시예에 따르면, 와이드 스케일 컴퓨팅 조직("컴퓨팅 그리드")이 제공된다. 컴퓨팅 그리드는 물리적으로 구성될 수 있으며, 그리고 나서 다양한 주문형조직을 위하여 논리적으로 분배된다. 컴퓨팅 그리드의 부분은 복수의 기업이나 조직 각각에 할당된다. 컴퓨팅 그리드의 각 조직의 논리적 부분은 버추얼 서버 팜(VSF)으로 언급된다. 각 조직은 그것의 VSF의 독립적인 관리 제어를 보유한다. 각 VSF는 서버 팜이나 다른 요소에 놓여진 실시간 수요에 근거한 CPU의 수, 저장 용량 및 디스크와 네트워크 대역폭에 대하여 다이내믹하게 변화할 수 있다. VSF가 동일한 물리적 컴퓨팅 그리드로부터 논리적으로 생성된다고 하더라도, 각 VSF는 모든 다른 조직의 VSF로부터 안전하다. VSF는 인트라넷을 다른 조직의 VSF에 노출시키지 않으면서, 개인 전용회선 또는 버추얼 프라이빗 네트워크(VPN;가상 사설망)을 사용하여 인트라넷에 후방으로 접속될 수 있다.
이러한 컴퓨터에 완전한(예를 들면, 수퍼-유저 또는 루트) 관리 접속을 실행하며, 이러한 컴퓨터에 접속되는 근거리 통신망(LAN)상의 모든 트래픽을 관측할 수 있더라도, 조직은 그것의 VSF내에 할당되는 컴퓨팅 그리드의 부분내의 데이터와 컴퓨팅 엘리먼트만 접속할 수 있다. 그것은 다이내믹 방화벽 기술을 사용하여 달성되며, VSF의 보안 경계는 다이내믹하게 확장되고 수축된다.
각 VSF는 인터넷, 인트라넷 또는 익스트라넷을 통하여 접속될 수 있는 조직의 내용과 애플리케이션을 운영하는데 이용될 수 있다.
컴퓨팅 엘리먼트와 그와 관련된 네트워킹 및 저장 엘리먼트의 구성 및 제어는 컴퓨팅 그리드내의 소정의 컴퓨팅 엘리먼트를 통하여 직접 접속할 수 없는 관리 메커니즘에 의해 실행된다. 편의상, 본 명세서에서, 관리 메커니즘은 제어 플레인(Control Plane)으로 불려지며, 하나 이상의 프로세서 또는 프로세서 네트워크를 포함한다. 관리 메커니즘은 수퍼바이저, 제어기 등을 포함한다. 여기서 상술되는 바와 같이, 다른 접근법이 사용될 수도 있다.
제어 플레인은 네트 워크내에서 또는 다른 수단에 의해 상호접속될 수 있는 하나 이상의 서버와 같은, 관리 목적을 위해 할당된 컴퓨팅 엘리먼트의 완전히 독립적인 세트상에 실행된다. 제어 플레인은 그리드내의 네트워킹과 저장 엘리먼트의 인터페이스 또는 특정 제어 포트를 통하여 컴퓨팅 그리드의 컴퓨팅, 네트워킹 및 저장 엘리먼트상의 제어 동작을 수행한다. 제어 플레인은 물리적 인터페이스를 시스템의 스위칭 엘리먼트에 제공하며, 시스템내의 컴퓨팅 엘리먼트의 부하를 모니터하며, 그리고 그래피컬 사용자 인터페이스 또는 다른 적당한 사용자 인터페이스를 사용하여 관리 및 처리 기능을 제공한다.
제어 플레인을 실행하는 컴퓨터는 컴퓨팅 그리드내(특정 VSF내)의 컴퓨터들에 논리적으로 보이지 않으며, 그리고 컴퓨팅 그리드내의 또는 외부 컴퓨터로부터의 엘리먼트를 통하여 공격받거나 파괴될 수 없다. 제어 플레인만이 컴퓨팅 그리드내에서 디바이스상에 제어 포트에 물리적 접속을 가지며, 특별한 VSF내에서 회원을 제어한다. 컴퓨팅내의 디바이스들은 이러한 특별한 제어 포트를 통하여 구성될 수 있으며, 그러므로 컴퓨팅 그리드내의 컴퓨팅 소자는 보안 경계를 변화시킬수 없거나 ,또는 인증되지 않은 저장 혹은 컴퓨팅 디바이스를 접속시킬수 없다.
그러므로, VSF는 대규모로 공유된 컴퓨팅 인프라구조, 즉 컴퓨팅 그리드로부터 다이내믹하게 생성된 개인 서버 팜을 포함하도록 나타내는 컴퓨팅 설비로 조직들이 작업하는 것을 허용한다. 여기서 상술된 컴퓨팅 구조물과 결합된 제어 플레인은 개인 서버 팜을 제공하며, 그것의 비밀과 보전은 컴퓨팅 그리드의 디바이스의 하드웨어내에서 구현된 접속 제어 메커니즘을 통하여 보호된다.
각 VSF의 내부 토폴로지는 제어 플레인에 의해 제어된다. 제어 플레인은 컴퓨터 네트워크 스위치 및 저장 네터워트 스위치의 기본적인 상호접속을 할 수 있으며, 다양한 서버 팜 구성을 생성하기 위하여 그것들을 사용할 수 있다. 이러한 것들은 제한하는 것은 아니지만, 로드 밸런서에 의해 프런트엔드되는 단일-단 웹 서버 팜과 다중-단 구성을 포함하며, 웹 서버는 애플리케이션 서버와 통화하며, 차례로 데이터베이스 서버와 통화한다. 다양한 로드 밸런싱, 다중-단 및 방화벽 구성이 가능하다.
컴퓨팅 그리드(THE COMPUTING GRID)
컴퓨팅 그리드는 단일 위치에 존재하거나 또는 넓은 영역상에 분배될 수도 있다. 우선, 본 명세서는 순수하게 근거리 기술을 포함하는, 단일 빌딩-사이즈 네트워크 환경의 컴퓨팅 그리드를 상술한다. 그리고 나서, 컴퓨팅 그리드가 광역 통신망(WAN)상에 분배되는 경우를 상술한다.
도 2는 로컬 컴퓨팅 그리드(208)를 포함하는 확장가능 컴퓨팅 시스템(200)의 한 구성의 블록도이다. 본 명세서에서 "확장가능(extensible)"이란 용어는 일반적으로 시스템이 수요가 있는 즉시 특정 기업 또는 사용자에게 증가되거나 감소된 컴퓨팅 파워를 제공하는 용량이 유연하고, 스케일러블하다는 것을 의미한다. 로컬 컴퓨팅 그리드(208)는 많은 수의 컴퓨팅 엘리먼트(CPU1, CPU2,...CPUn)를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 10,000 또는 그 이상의 컴퓨팅 엘리먼트가 있을 수 있다. 이러한 컴퓨팅 엘리먼트는 영속하는 각 엘리먼트 상태 정보를 포함하거나 저장하지 않으며, 그러므로 로컬 디스크와 같은 지속적이거나 또는 비휘발성 저장없이 구성될 수도 있다. 대신에, 모든 영속하는 상태 정보는 하나 이상의 SAN 스위치(202)를 포함하는 저장 영역 네트워크(SAN)을 통하여 컴퓨팅 엘리먼트에 연결되는 디스크(DISK1, DISK2,...DISKn)상에 컴퓨팅 엘리먼트와 분리되어 저장된다. 적당한 SAN 스위치는 브로케이드(Brocade)와 엑셀(Excel)로부터 이용가능하다.
모든 컴퓨팅 엘리먼트는 버추얼 랜(VLAN)으로 분배될 수 있는 하나 이상의 VLAN 스위치(204)를 통하여 서로 연결된다. VLAN 스위치(204)는 인터넷(106)에 연결된다. 일반적으로, 컴퓨팅 엘리먼트는 VLAN 스위치에 연결된 하나 이상의 네트워크 인터페이스를 포함한다. 간소화를 위해, 도 2에서는 모든 노드는 2개의 네트워크 인터페이스와 함께 도시되지만, 일부는 그 이하 또는 이상의 네트워크 인터페이스를 가질 수 있다. 현재, 많은 판매자들은 VLAN 기능을 지원하는 스위치를 제공한다. 예를 들면, 적당한 VLAN 스위치는 시스코 시스템 인코포레이티드와 익스트림 네트워크에서 이용가능하다. 유사하게, Fibre Channel 스위치, SCSI-to-Fibre-Channel 브리징 디바이스 및 네트워크 어태치드 스토리지(NAS) 디바이스를 포함하는 SAN를 구성하기 위해 이용가능한 제품들이 많이 있다.
제어 플레인(206)은 SAN 제어 경로, CPU 제어 경로 및 VLAN 제어 경로에 의해 SAN 스위치(202), CPU(CPU1, CPU2,...CPUn) 및 VLAN 스위치(204)에 각각 연결된다.
각각의 VSF는 VLAN 세트, 상기 VLAN에 부착되는 컴퓨팅 엘리먼트 세트 및 상기 컴퓨팅 엘리먼트 세트에 연결되는 SAN상에서 이용가능한 저장 서브세트를 포함한다. 상기 SAN상에서 이용가능한 저장 서브세트는 SAN 존(Zone)으로 언급되며, 다른 SAN 존의 부분인 컴퓨팅 엘리먼트로부터의 접속으로부터 SAN 하드웨어에 의해 보호된다. 바람직하게는, 넌-포지어블 포트(non-forgeable port) 식별자를 제공하는 VLAN은 한 고객 또는 최종 사용자가 다른 고잭 또는 최종 사용자의 VSF 자원에 접속하는 것을 방지하기 위하여 사용된다.
도 3은 SAN 존을 특징으로 하는 예시적인 버추얼 서버 팜의 블록도이다. 다수의 웹 서버(WS1, WS2 등)는 제 1 VLAN(VLAN1)에 의해 로드 밸런서 (LB)/방화벽(302)에 연결된다. 제 2 VLAN(VLAN2)는 인터넷(106)을 상기 로드 밸런서(LB)/방화벽(302)에 연결시킨다. 웹 서버 각각은 이하에서 더욱 상술되는 메커니즘을 사용하여 CPU1, CPU2등 가운데서 선택될 수도 있다. 웹 서버는 SAN 존(304)에 연결되며, 하나 이상의 저장 디바이스(306a, 306b)에 연결된다.
시간내의 소정의 지점에서, 도 2의 CPU1과 같은 컴퓨팅 그리드내의 컴퓨팅 엘리먼트는 VLAN 세트와 단일 VSF와 결합된 SAN 존에만 접속된다. VSF는 통상적으로 다른 조직들과 공유되지 않는다. 단일 SAN 존에 속하는 SAN상의 저장 서브 세트, 및 그것과 결합되는 VLAN 세트 및 이러한 VLAN상의 컴퓨팅 엘리먼트는 VSF를 정의한다.
VLAN의 회원 및 SAN 존의 회원을 제어함으로써, 제어 플레인은 컴퓨팅 그리드의 논리적인 분할을 다중 VSF에 강제시킨다. 한 VSF의 멤버들은 다른 VSF의 컴퓨팅 또는 저장 자원에 접속할 수 없다. 그러한 접속 제한은 VLAN 스위치에 의해서, 그리고 Fibre Channel 스위치와 SCCI to Fibre Channel 브리징 하드웨어와 같은 SAN 하드웨어의 포트-레벨 접속 제어 메커니즘(예를 들면, 조닝(zoning))에 의해 하드웨어 레벨에서 실시된다. 컴퓨팅 그리드의 부분을 형성하는 컴퓨팅 엘리먼트는 VLAN 스위치와 SAN 스위치의 인터페이스 또는 제어 포트에 물리적으로 접속되지 않으며, 그러므로 VLAN 이나 SAN 존의 회원을 제어할 수 없다. 따라서, 컴퓨팅 그리드의 컴퓨팅 엘리먼트는 그것들이 포함되는 VSF내에 위치되지 않는 컴퓨팅 엘리먼트를 접속할 수 없다.
제어 플레인을 실행시키는 컴퓨팅 엘리먼트만이 그리드내의 디바이스의 인터페이스 또는 제어 포트에 물리적으로 접속된다. 컴퓨팅 그리드내의 디바이스(컴퓨터, SAN 스위치 및 VLAN 스위치)는 그러한 제어 포트 또는 인터페이스를 통하여 구성될 수 있다. 이는 컴퓨팅 그리드의 다이내믹 분할을 다중 VSF에 실행시키는 간단하지만 고도로 안전한 수단을 제공한다.
VSF내의 각 컴퓨팅 엘리먼트는 다른 컴퓨팅 엘리먼트에 의해 대체될 수 있다. 컴퓨팅 엘리먼트, VLAN 및 소정의 VSF와 결합된 SAN 존의 수는 제어 플레인의 제어하에 시간에 따라 변화한다.
일 실시예에서, 컴퓨팅 그리드는 예비로 남겨둔 많은 수의 컴퓨팅 엘리먼트를 포함하는 아이들 풀(Idle Pool)을 포함한다. 상기 아이들 풀로부터의 컴퓨팅 엘리먼트는 증가하는 CPU 또는 VSF에 이용가능한 메모리 용량과 같은 이유로, 또는 VSF내의 특정 컴퓨팅 엘리먼트의 실패를 처리하기 위하여 특정 VSF에 할당될 수도 있다. 컴퓨팅 엘리먼트가 웹 서버로 구성될 때, 아이들 풀은 웹 트래픽 로드와 관련된 피크 처리 로드를 변화시키기 위한 대형 "완충기(shock absorber)" 또는 "버스티(bursty)"로 작용한다.
아이들 풀은 많은 상이한 조직들 사이에 공유되며, 그러므로 단일의 조직은 아이들 풀의 전체 비용을 지불하지 않기 때문에, 규모 경제를 제공한다. 상이한 조직들은 한 날 다른 시간에 아이들 풀에서 컴퓨팅 엘리먼트를 획득할 수 있으며, 그 결과 필요할 때 각각의 VSF를 성장시킬 수 있으며, 트래픽이 표준 아래로 떨어지면 감소시킬 수 있게 된다. 만약 상이한 조직들이 동일한 시간에 피크가 계속되어, 아이들 풀의 용량의 소모된다면, 아이들 풀은 많은 CPU와 저장 엘리먼트를 추가시킴으로써(스케일러빌리티;scalability) 증가될 수 있다. 아이들 풀의 용량은 정상 상태에서, 특정 VSF가 요구할 때 아이들 풀에서 추가적인 컴퓨팅 엘리먼트를 획득할 수 없도록 확률을 크게 감소시키기 위하여 구성된다.
도 4a, 도 4b,도 4c 및 도 4d는 아이들 풀 안/밖으로 컴퓨팅 엘리먼트가 이동하는 연속적인 단계를 도시하는 블록도이다. 먼저, 도 4a를 참조하면, 제어 플레인은 컴퓨팅 그리드의 엘리먼트를 제 1 및 2 VSF(VSF1, VSF2)에 논리적으로 접속한다. 아이들 풀(400)은 다수의 CPU(402)를 포함하며, 그 중 하나는 CPUX로 표시된다. 도 4b에서, VSF1는 추가 컴퓨팅 엘리먼트에 대한 요구를 개발시킨다. 따라서, 제어 플레인은 CPUX를 경로(404)에 의해 아이들 풀(400)에서 VSF1로 이동시킨다.
도 4c에서, VSF1은 더 이상 CPUX를 요구하지 않으며, 그러므로 제어 플레인은 VSF1 밖으로 CPUX를 이동시켜, 아이들 풀(400)로 복귀시킨다. 도 4d에서, VSF2는 추가 컴퓨팅 엘리먼트에 대해 요구한다. 따라서, 제어 플레인은 CPUX를 아이들 풀(400)에서 VSF2로 이동시킨다. 그러므로, 시간이 경과하여, 트래픽 조건이 변화하면, 단일 컴퓨팅 엘리먼트는 아이들 풀에 속하며(도 4a), 그리고 나서 특정 VSF에 할당되며(도 4b), 그리고 나서 아이들 풀내로 복귀하며(도 4c), 그리고 다른 VSF에 속하게 된다(도 4d).
이러한 단계의 각각에서, 제어 플레인은 컴퓨팅 엘리먼트와 결합되는 LAN 스위치와 SAN 스위치가 특정 VSF(또는 아이들 풀)와 결합되는 VLAN 과 SAN 존의 부분이 되도록 구성한다. 일 실시예에 따르면, 각 변이 사이에서, 컴퓨팅 엘리먼트는 꺼지거나 재부트(reboot)된다. 다시 켜지면, SAN상의 저장 영역의 상이한 부분을 보이며, 운영 시스템(예를 들면, 리눅스, NT, 솔라리스 등)의 부팅 이미지를 포함한다. 저장 영역은 각각의 조직에 특정한 데이터 부분(예를 들면, 웹 서버, 데이터베이스 분할 등과 연관된 파일)을 포함한다. 그것은 다른 VSF의 VLAN 세트의 부분인 다른 VLAN의 부분이기도 하며, 그래서 변화되는 VSF의 VLAN과 결합된 CPU, SAN 저장 디바이스 및 NAS 디바이스를 접속할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 저장 영역은 컴퓨팅 엘리먼트에 의해 가정될 수 있는 역할과 관련되는 다수의 미리 정의된 논리적인 계획을 포함한다. 처음에, 컴퓨팅 엘리먼트는 웹 서버, 애플리케이션 서버, 데이터베이스 서버 등과 같은 특별한 역할이나 직무에 전용되지 않는다. 컴퓨팅 엘리먼트의 역할은 다수의 미리 정의된,저장된 계획중 하나로부터 획득되며, 각각의 계획은 역할과 관련된 컴퓨팅 엘리먼트를 위한 부트 이미지를 정의한다. 계획은 부트 이미지 위치를 역할과 관련시킬수 있는 파일, 데이터베이스 테이블, 또는 소정의 다른 저장 포맷의 형태로 저장될 수도 있다.
그러므로, 도 4a, 도 4b, 도 4c, 도 4d의 이동은 논리적이며, 물리적이 아니며, 그리고 제어 플레인의 제어하에 VLAN 스위치와 SAN 존을 재구성함으로써 달성된다. 더욱이, 처음에 컴퓨팅 그리드내의 각 컴퓨팅 엘리먼트는 대체가능하며, 그리고 그것이 버추얼 서버 팜내에 연결되고 부트 이미지로부터 소프트웨어를 로드한 후에 특정 처리 역할을 가정한다. 컴퓨팅 엘리먼트는 웹 서버, 애플리케이션 서버, 데이터베이스 서버 등과 같은 소정의 특별한 역할 또는 직무에 전용되지 않는다. 컴퓨팅 엘리먼트의 역할은 다수의 미리 정의된,저장된 계획중 하나로부터 획득되며, 각각의 계획은 역할과 관련되며, 그리고 각각의 계획은 역할과 관련된 컴퓨팅 엘리먼트를 위한 부트 이미지를 정의한다.
(로컬 디스크와 같은) 소정의 컴퓨팅 엘리먼트내에 저장된 영속적인 상태 정보가 없기 때문에, 노드는 상이한 VSF 사이에 쉽게 이동되며, 그리고 완전히 상이한 OS와 애플리케이션 소프트웨어를 실행시킬 수 있다. 이것은 계획되거나 계획되지 않은 휴지시간의 경우에, 각각의 컴퓨팅 엘리먼트가 대체가능하게 만들 수도 있다.
특별한 컴퓨팅 엘리먼트는 다양한 VSF의 안/밖으로 불려질 때, 상이한 역할을 수행한다. 예를 들면, 컴퓨팅 엘리먼트는 하나의 VSF내에서 웹 서버로서 작용하며, 그것이 상이한 VSF로 불려질 때, 데이터베이스 서버, 웹 로드 밸런서, 방화벽 등이 될 수 있다. 컴퓨팅 엘리먼트는 상이한 VSF내에서 리눅스, NT 또는 솔라리스와 같은 운영 시스템을 연속적으로 부팅시키고 실행할 수도 있다. 그러므로, 컴퓨팅 그리드내의 각각의 컴퓨팅 엘리먼트는 대체가능하며, 그리고 그것에 할당된 정적인 역할을 가지지 않는다. 따라서, 컴퓨팅 그리드의 전체 예비 용량은 임의의 VSF에 의해 요구된 임의의 서비스를 제공하기 위하여 이용될 수 있다. 이것은 단일 VSF에 의해 제공된 서비스에 고도의 활용성과 신뢰성을 제공하는데, 그 이유는 특정 서비스를 수행하는 각 서버는 동일한 서비스를 제공할 수 있는 잠재적으로 수천개의 백업 서버를 가지기 때문이다.
더욱이, 컴퓨팅 그리드의 대량의 예비 용량은 다이내믹 로드 밸런싱 특성과 높은 프로세서 활용성을 제공할 수 있다. 이러한 용량은 VLAN을 통하여 상호접속되며, 그리고 SAN을 통하여 저장 디바이스의 구성가능한 영역에 접속되는 디스크 없는 컴퓨팅 시스템의 단일 조합에 의해 가능하며, 제어 플레인에 의해 실시간으로 제어된다. 모든 컴퓨팅 엘리먼트는 임의의 VSF내의 요구된 서버의 역할을 할 수 있으며, 그리고 SAN내의 임의의 디스크의 논리적인 분할에 접속될 수 있다. 그리드가 많은 컴퓨팅 파워와 디스크 용량을 요구할 때, 컴퓨팅 엘리먼트 또는 디스크 저장은 수동으로 아이들 풀에 부가되며, 많은 조직들이 VSF 서비스가 제공되면 시간이 지남에 따라 감소된다. CPU, 네트워크 및 VSF에 이용가능한 디스크 대역폭과 저장의 수를 증가시키기 위하여 수동 개입이 요구되지 않는다. 그러한 모든 자원들은 수요가 있는 즉시 제어 플레인에 의해 아이들 풀내에서 이용가능한 CPU, 네트워크 및 디스크 자원들로부터 할당된다.
특정 VSF는 수동 재구성이 되지 않는다. 아이들 풀내의 장치만이 수동으로컴퓨팅 그리드에 구성된다. 그 결과, 현재 수동으로 구성된 서버 팜내에 존재하는 큰 위험이 제거된다. 서버 팜의 고장으로 인하여 웹 사이트의 사용자에게 서비스의 손실을 가져올 수 있는, 새로운 서버를 라이브 서버에 구성시 휴먼 에러의 가능성은 거의 없어지게 된다.
제어 플레인은 저장 디바이스에 부착된 SAN내에 저장된 데이터를 복사하여, 특별한 저장 엘리먼트의 실패가 시스템의 일부에 서비스의 손실을 야기하지 못하게 한다. SAN을 사용한 컴퓨팅 디바이스로부터 영속적인 저장을 디커플링하며, 여분의 저장 및 컴퓨팅 엘리먼트을 제공함으로써, 임의의 컴퓨팅 엘리먼트가 임의의 저장 분할에 부착될 수 있는 곳에서, 고도의 활용성이 달성된다.
버추얼 서버 팜을 구축하고, 그것에 프로세서를 부가하며, 그리고 프로세서를 제거하는 실시예
도 5a는 실시예에 따른 VSF 시스템의 블록도이다. 도 5a를 참조하면, 이하에서는 VSF를 생성, 노드를 부가 및 노드를 삭제하기 위하여 사용도리 수 있는 상세한 단계가 설명된다.
도 5a는 VLAN 스위치(504)에 결합되는 컴퓨터 A내지 G를 포함하는 컴퓨팅 엘리먼트(502)를 도시한다. VLAN 스위치(504)는 인터넷(106)에 연결되며, 그리고 VLAN 스위치는 포트(V1, V2 등)를 갖는다. 컴퓨터 A 내지 G는 SAN 스위치(506)에 연결되며, 그리고 다수의 저장 디바이스 또는 디스크(D1-D5)에 연결된다. SAN 스위치(506)는 포트(S1, S2 등)를 갖는다. 제어 플레인 장치(508)는 제어 경로와 데이터 경로에 의해 SAN 스위치(506)와 VLAN 스위치(504)에 연결된다. 제어 플레인은 제어 명령을 제어 포트를 통하여 이러한 디바이스에 전송할 수 있다.
간편함과 설명을 위하여, 도 5a내의 컴퓨팅 엘리먼트의 수는 매우 작다. 실제로, 많은 수의 컴퓨터 예를 들면, 수천 또는 그 이상이며, 그리고 동일하게 많은 수의 저장 디바이스가 컴퓨팅 그리드를 형성한다. 그러한 더 큰 구조에서는, 다중 SAN 스위치는 메쉬를 형성하기 위하여 상호접속되며, 그리고 다중 VLAN 스위치는 VLAN 메쉬를 형성하기 위하여 상호접속된다. 그러나, 명쾌하고 간단함을 위하여, 도 5a에서는 단일 SAN 스위치와 단일 VLAN 스위치를 도시한다.
처음에, 모든 컴퓨터 A-G는 제어 플레인이 VSF를 생성하기 위한 요청을 수신할 때 까지 아이들 풀에 할당된다. 모든 VLAN 스위치의 포트는 특정 VLAN(VLAN1으로 표시됨)에 할당된다(아이들 존을 위하여). 제어 플레인이 SAN상의 저장 디바이스에 연결된 하나의 로드 밸런서/방화벽과 2개의 웹 서버를 포함하는, VSF를 구성하도록 요구된다. 제어 플레인에 요청은 관리 인터페이스 또는 다른 컴퓨팅 엘리먼트를 통하여 도달한다.
이에 응답하여, 제어 플레인은 로드 밸런서/방화벽으로 CPU A가 지정 또는 할당되며, 그리고 웹 서버로서 CPU B와 CPU C가 할당된다. CPU A는 논리적으로 SAN 존 1에 놓여지며, 그리고 전용 로드 밸런싱/방화벽 소프트웨어를 포함하는 디스크상의 부팅 파티션(partition)에 면하게 된다(pointed to). "면해있는(pointed to)라는 용어는 편의를 위해 사용되며, 그리고 CPU A가 임의의 수단에 의해서, CPU A가 동작하는데 필요한 적당한 소프트웨어를 얻거나 또는 위치시키기에 충분한 정보가 주어진다는 것을 나타내도록 의도된다. SAN 존 1내의 CPU A의 배치는 CPU A가 SAN 존의 SAN에 의해 제어되는 디스크로부터 자원을 획득할 수 있게 한다.
로드 밸런서는 2개의 웹 서버로서 CPU B와 CPU C에 대하여 알기 위하여 제어 플레인에 의해 구성된다. 방화벽 구성은 인터넷(106)으로부터 인증되지 않은 접속에 대하여 CPU B와 C를 보호한다. CPU B와 C는 특정 운영 시스템(예를 들면, 솔라리스, 리눅스, NT 등)과 웹 서버 애플리케이션 소프트웨어(예를 들면, 아파치)를 위한 부팅 OS 이미지를 포함하는 SAN상의 디스크 파티션에 면해있다. VLAN 스위치는 VLAN 1상의 포트 v1과 v2, 및 VLAN 2상의 포트 v3, v4, v5, v6 및 v7을 위치시키도록 구성된다. 제어 플레인은 Fibre-Channel 스위치 포트 s2, s3 및 s8을 SAN 존 1 안으로 위치시키도록 SAN 스위치(506)를 구성한다.
CPU가 특정 디스크 드라이브에 어떻게 면하는지, 그리고 디스크 데이터에 부팅 업과 공유된 접속을 위한 수단이 무엇인지에 대한 상술이 제공된다.
도 6은 컴퓨팅 엘리먼트의 논리적인 연결성의 결과의 블록도이며, 컴퓨팅 엘리먼트는 집합적으로 VSF1에 불려진다. 디스크 드라이브(DD1)는 저장 디바이스(D1, D2 등)중에서 선택된다. 도 6에서 도시된 바와 같이, 논리적인 구조가 달성되면, CPU A, B, C에 파워-업 명령이 주어진다. 이에 응답하여, CPU A는 전용 로드 밸런서/방화벽 장치가 되며, CPU B, C는 웹 서버가 된다.
이제, 규칙에 근거한 정책으로 인하여, 제어 플레인은 다른 웹 서버가 VSF 1내에 요구되는지를 결정한다. 이는 웹 사이트에 도달하는 요구(request)의 증가된 수 때문이고, 고객 계획이 적어도 3개의 웹(web) 서버가 VSF 1에 결합되도록 허용한다. 또는 VSF를 구비하거나 동작시키는 조직들이 다른 서버를 원하고, VSF에 보다 많은 서버를 결합시키도록 허용하는 특권(privileged) 웹 페이지와 같은 관리 메커니즘을 통해 VSF를 결합시켰기 때문일 수 있다.
이에 대한 대응으로, 제어 평면(Control Plane)이 CPU D를 VSF 1에 결합시키도록 결정한다. 이를 위해, 제어 평면은 포트 v8 및 v9를 VLAN 2에 결합시킴에 의해 CPU D를 VLAN 2에 결합시킨다. 또한, CPU D의 SAN 포트 s4가 SAN 존 1에 결합된다. CPU D는 웹 서버를 부팅업(booting-up)시키고 동작시키는 SAN 기록장치의 부팅가능 부분을 지칭한다. CPU D는 또한 판독전용 액세스를 웹 페이지 콘텐트, 실행가능 서버 스크립트 등으로 이루어진 SAN 상의 공유된 데이터에 제공한다. 이러한 방식으로, CPU B 및 C가 요구를 처리하는 것과 마찬가지로 서버 팜(farm)에 대해 의도된 웹 요구를 처리하는 것이 가능해진다. 제어 평면은 또한 로드 평형기(load balancer)(CPU A)가 CPU D를 평형 로드인 서버 세트의 일부로서 포함하도록 배치할 수 있다.
CPU D가 부팅업되고, VSF의 크기가 3개의 웹 서버와 1개의 로드 평형기로 증가되었다. 도7은 결과적인 논리 연결성(connectivity)을 나타내는 블록도이다.
제어 평면이 또다른 VSF를 형성하는 요구를 수신하였다고 가정하자. 여기서 또다른 VSF는 VSF 2로 명명될 것이며 두 개의 웹 서버와 하나의 로드 평형기/방화벽을 필요로 한다. 제어 평면은 CPU E가 로드 평형기/방화벽인 것으로 할당하고 CPU F, G가 웹 서버인 것으로 할당한다. 제어 평면은 CPU F, G에 대해 알기 위해 두 개의 머신으로서 로드 평형(balance)에 배치한다.
이러한 배치를 구현하기 위해, 제어 평면은 VLAN 스위치(504)가 VLAN 1에서포트 v10, v11을 포함하고(즉, 인터넷(106)에 접속되고) 포트 v12, v13, v14가 VLAN 3에 있도록 배치한다. 유사하게, 제어 평면은 SAN 스위치(506)가 포트 s6 및 s7을 포함하고 SAN 존 2에서 s9를 포함하도록 배치한다. 이 SAN 존은 CPU E를 로드 평형기로서 동작시키고 SAN 존 2의 디스크 D2에 포함된 공유된 판독전용 부분을 이용하는 웹 서버로서 CPU F 및 G를 동작시키는데 필요한 소프트웨어를 포함하는 스토리지(storage)를 포함한다.
도8은 결과적인 논리 연결성을 나타내는 블록도이다. 두 개의 VSF(VSF 1, VSF 2)가 동일 무리 VLAN 스위치 및 SAN 스위치를 공유하나, 두 개의 VSF가 논리적으로 구분될 수 있다. CPU B,C,D, 또는 VSF 1을 갖거나 동작시키는 기업(enterprise)에 접속하는 사용자는 CPU와 VSF 1의 스토리지에 접속만 할 수 있다. 이러한, 사용자는 CPU 또는 VSF 2의 스토리지에 액세스할 수 없다. 이것은 단지 공유된 세그먼트(VLAN 1) 상의 개별 VLAN과 두 개의 방화벽과, 두 개의 VSF가 배치된 상이한 SAN 존의 조합 때문에 일어난다.
나중에 제어 평면이 VSF 1이 두 개의 웹 서버로 떨어질 수 있는지 결정한다고 가정하자. 이것은 VSF 1 상의 로드에 임시 증가가 감소하였기 때문이거나, 취해진 다른 관리 액션 때문일 수 있다. 이에 대한 대응으로서, 제어 평면이 CPU 파워를 끄는 것을 포함하는 특정 명령에 의해 CPU D를 끈다. 일단 CPU가 꺼지면, 제어 평면은 포트 v8 및 v9를 VLAN 2로부터 제거하고, 또한 SAN 포트 s4를 SAN 존 1로부터 제거한다. 포트 s4가 유휴(idle) SAN 존에 위치한다. 유휴 SAN 존은 예를들어 SAN 존 Ⅰ(유휴의 경우) 또는 존 0으로 설계될 수 있다.
조금 후에, 제어 평면은 다른 노드를 VSF 2에 결합시키도록 결정할 수 있다. 이것은 VSF 2의 웹 서버 상의 로드가 일시적으로 증가되었기 때문이거나 다른 이유로 인한 것일 수 있다. 따라서, 제어 평면은 점선 경로(802)에 의해 지시된 바와 같이 VSF 2에 CPU D를 위치시키도록 결정한다. 이를 위해서, 제어 평면은 VLAN 스위치가 VLAN 3에서 포트 v8, v9를 포함하고 SAN 존 2에서 SAN 포트 s4를 포함하도록 배치한다. CPU D는 OS 및 VSF 2에서 서버에 요구되는 웹 서버 소프트웨어의 부팅가능 이미지를 포함하는 디스크 장치(2) 상의 스토리지 부분으로 지시된다. CPU D에는 VSF 2에서 다른 웹 서버에 의해 공유된 파일 시스템의 데이터에 대한 판독전용 액세스가 주어진다. CPU D는 파워가 재공급되고, VSF 2에서 로드 평형 웹 서버로서 동작하며, SAN 존(1)의 어떠한 데이터 또는 VLAN 2에 부착된 CPU에 더 이상 접속할 수 없다. 특히, CPU D는 시간상 초기 지점에서 VSF 1의 일부였다 하더라도 CPU D는 VSF 1의 어떠한 엘리먼트에 액세스할 수 없다.
또한, 이러한 배치에서, CPU E에 의해 강요된 보안(security) 둘레(perimeter)는 동적으로 확장되어 CPU D를 포함한다. 이와 같이, 본 발명의 실시예는 VSF로부터 제거되거나 결합된 컴퓨팅 엘리먼트를 적절히 보호하도록 자동적으로 조절되는 동적 방화벽 기능을 제공한다.
SAN 상에서의 디스크 장치
CPU가 부팅업 목적으로, 또는 다른 노드와 공유될 필요가 있는 디스크 스토리지를 액세스하기 위한 목적으로 SAN 상의 특정 장치로 지시되거나, 그렇지 않으면 어디서 부팅 프로그램 또는 데이터를 찾을 수 있는지에 대한 정보가 제공될 수 있는 몇 가지 방법이 있다.
그 한 가지 방법은 컴퓨팅 엘리먼트에 부착된 장치를 연결하는 SCSI 대 파이버(Fibre) 채널을 이용하여 로컬 디스크에 SCSI 인터페이스를 제공하는 것이다. 이 SCSI 포트를 파이버-채널 상의 올바른 드라이브에 배선(routing)함에 의해서, 컴퓨터는 국부적으로 부착된 SCSI 디스크에 접속할 수 있는 것과 마찬가지로 파이버-채널 SAN 상의 스토리지 장치에 액세스할 수 있다. 따라서, 부팅업 소프트웨어와 같은 소프트웨어가 국부적으로 부착된 SCSI 디스크를 부트 오프하는 것과 마찬가지로, SAN 상의 디스크 장치를 단순히 부트 오프(boot off)한다.
다른 방법은 파이버-채널 인터페이스를 노드와 관련 디바이스-드라이버 상에 위치시키고 파이버-채널 인터페이스가 부트 장치로서 이용되도록 할 수 있는 ROM 및 OS 소프트웨어를 부팅시키는 것이다.
또다른 방법은 SCSI 또는 IDE 장치 제어기로 보이나 교대로 디스크를 액세스하도록 SAN 상에서 통신하는 인터페이스 카드(예를들어 PCI 버스 또는 S버스)를 이용하는 것이다. 솔라리스(Solaris)와 윈도우즈(Windows) NT와 같은 운영(operating) 시스템이 이러한 방법에서 사용될 수 있는 디스크없는 부트 기능을 통합적으로 제공한다.
통상적으로, 주어진 노드와 관련된 두 종류의 SAN 디스크 장치가 존재한다. 첫 번째는 다른 컴퓨팅 엘리먼트와 국부적으로 공유되지 않고, 부팅 가능 OS 이미지, 로컬 배치 파일 등을 포함하는 통상 노드 당(per- node) 루트(root)파티션(partition)임을 구성하는 것이다. 이것은 유닉스(Unix) 시스템 상의 루트 파일시스템과 등가의 것이다.
두 번째 종류의 디스크는 다른 노드들과 공유된 스토리지이다. 공유의 종류는 CPU 상에서 동작하는 OS 소프트웨어와 공유된 스토리지를 액세싱하는 노드의 요구에 따라 상이하다. OS가 다중 노드들 사이의 공유된 디스크 파티션의 판독/기록 액세스를 허용하는 클러스터 파일 시스템을 제공하는 경우에, 공유된 디스크가 클러스터 파일 시스템과 같은 것으로 탑재된다. 유사하게, 시스템은 클러스터 내에서 동작하는 다중 노드들이 동시에 공유된 디스크에 판독/기록 액세스를 갖도록 허용하는 오라클(Oracle) 병렬 서버와 같은 데이터 베이스 소프트웨어를 이용할 수 있다. 이러한 경우에, 공유된 디스크가 베이스 OS와 응용 소프트웨어로 항상 설계된다.
이러한 공유된 액세스가 가능하지 않은 운영 시스템에서, OS와 관련된 응용들이 다른 노드들과 공유된 디스크 장치를 관리할 수 없기 때문에, 공유된 디스크는 판독전용 장치로서 실장될 수 있다. 많은 웹 응용들에 있어서, 웹 관련 파일에 대한 판독전용 액세스를 갖는 것이 충분하다. 예를들어, 유닉스 시스템에서, 특정 파일시스템이 판독전용으로서 탑재될 수 있다.
다중-스위치 컴퓨팅 그리드(grid)
도5A와 관련되어 위에서 설명한 배치(configuration)가 다수의 VLAN 스위치가 다수의 스위칭된 VLAN 패브릭(fabric)을 형성하도록 인터커넥팅함에 의해, 또한다수의 다중 SAN 스위치가 다수의 스위칭된 SAN 메시를 형성하도록 인터커넥팅함에 의해 다수의 컴퓨팅 및 스토리지 노드로 확장될 수 있다. 이 경우에, 컴퓨팅 그리드는, SAN/VLAN 스위칭된 메시가 CPU 및 스토리지 장치에 대한 매우 많은 수의 포트를 갖는다는 점을 제외하고는, 일반적으로 도4에 도시된 바와 같은 아키텍쳐(architecture)를 갖는다. 제어 평면을 동작시키는 다수의 머신이 이하에서 상세히 설명하는 바와 같이 VLAN/SAN 스위치의 제어 포트에 물리적으로 접속될 수 있다. 콤플렉스(complex) 다중-캠퍼스 데이터 네트워크를 형성하는 다중 VLAN 스위치의 인터커넥션이 본 발명의 기술분야에서 공지되어 있다. 예를들어, G, Haviland, "다층 스위칭을 갖는 고성능 캠퍼스 인트라넷 설계", 시스코 시스템사(Cisco System, Inc.), 온라인상의 http://www.cisco.com/warp/public/cc/sol/mkt/ent/ndsgn/highd_wp.htm에서 입수가능,을 참조하기 바란다.
SAN 아키텍쳐
본 발명의 상세한 설명에서 SAN이 파이버-채널 스위치와 디스크 장치, 및 SCSI 대 파이버 채널 브리지(bridge)와 같은 잠재적인 파이버-채널 에지(edge) 장치로 이루어진 것으로 가정한다. 그러나, SAN은 기가비트(Gigabit) 이더넷 스위치, 또는 다른 물리층 프로토콜을 이용하는 스위치와 같은 다른 기술을 이용하여 만들어 질 수 있다. 특히, IP 상에 SCSI 프로토콜을 동작시킴에 의해서 IP 네트워크 상에 SAN을 제조하려는 노력이 현재 진행중이다. 위에서 설명한 방법들과 아키텍쳐는 SAN을 제조하는 이들 다른 방법들에 적용가능하다. SAN이 VLAN 가능 층(2) 환경에서 IP 상에서 SCSI와 같은 프로토콜을 동작시킴에 의해 만들어지는 경우에, SAN 존이 이들을 상이한 VLAN에 맵핑함에 의해 만들어 질수 있다.
또한, 네트워크 부착 스토리지(NAS)가 이용되며, 이것은 고속 이더넷 또는 기가비트 이더넷과 같은 LAN 기술 상에서 동작한다. 이러한 옵션으로, 컴퓨팅 그리드의 보안과 논리적 분할(partitioning)을 강제하기 위하여 상이한 VLAN이 SAN 존을 대신하여 이용된다. 이와 같은 NAS 장치는 다중 노드가 동일한 스토리지를 공유케하기 위해서 통상적으로 썬(Sun)의 NSF 프로토콜, 마이크로소프트(Microsoft)의 SMB와 같은 네트워크 파일시스템을 지지한다.
제어 평면 구현
위의 상세한 설명에서, 제어 평면은 SAN/VLAN 스위치의 제어 및 데이터 포트에 결합된 박스로서 표현되어 있다. 그러나, 제어 평면의 다른 구현이 고려될 수 있다.
통상적으로 SAN/VLAN 제어 포트는 이더넷 인터페이스이다. 도9는 이러한 경우에 이용될 수 있는 아키텍쳐의 블록도이다. 각 VLAN 스위치(VLAN SW1, VLAN SWn)의 모든 제어("CTL") 포트와 각 SAN 스위치(SAN SW1, SAN SWn)의 모든 제어 포트가 단일 이더넷 서브넷(subnet)(902) 상에 위치한다. 서브넷(902)은 단지 다수의 제어 평면 머신(CP CPU1, CP CPU2 등)에 접속된다. 이것은 다중 제어 평면 머신이 모든 SAN 스위치와 VLAN 스위치의 제어 포트들에 접속되는 것을 가능케한다.
이러한 배치에서, 다수의 제어 평면 머신이 집합적으로 제어 평면 또는 CP(904)로서 참조된다. CP(904)의 머신들만이 VLAN 스위치와 SAN 스위치의 제어 포트들에 대한 물리적 접속을 갖는다. 따라서, 주어진 VSF의 CPU는 그 VSF 또는 임의의 다른 VSF와 관련된 VLAN과 SAN 존의 맴버십(membership)을 변화시킬수 없다.
또한, 이더넷 인터페이스 대신에, 제어 포트가 시리얼 또는 병렬 포트가 될 수도 있다. 이 경우, 포트는 제어 평면 머신에 접속된다.
제어 평면 데이터 VLAN에 대한 접속
제어 평면을 동작시키는 머신은 VLAN 스위치 뿐만아니라 SAN 스위치 양자 상의 데이터 포트에 대한 액세스를 갖는 것이 요구된다. 이것은 제어 평면이 특정 노드에 관련된 파일들을 배치하고 현재 CPU 로드, 네트워크 로드, 및 디스크 로드에 관련된 노드로부터 실시간 정보를 수집할 수 있도록 하기 위해서 요구된다.
도5B는 제어 평면(516)을 데이터 포트에 접속시키기 위한 배치를 나타내는 본 발명의 일실시예의 블록도이다. 본 발명의 일실시예에서, 각 VSF의 머신은 주기적으로 머신(510)에 제어 평면에 대한 에이전트(agent)로서 동작하는 패킷을 보낸다. 또한, 제어 평면 에이전트 머신(510)은 실시간 데이터를 위해서 VSF의 노드들을 주기적으로 선택할 수 있다. 다음, 제어 평면 에이전트 머신(510)은 VSF의 모든 노드들로부터 수집한 데이터를 CP(516)로 보낸다. CP(516)의 각 머신은 CP LAN(514)에 접속된다. CP LAN(514)는 CP 방화벽(512)을 통해 VLAN 스위치(504)의특별 포트 V(17)에 접속된다. 이것은 CP가 모든 VSF의 노드들로부터 모든 실시간 정보를 수집하기 위한 측정가능한 보안 수단을 제공한다.
SAN 데이터 접속에 대한 제어 평면
도10은 복수의 SAN 스위치("SAN 메시")를 이용하는 일 실시예에 제어 평면이 접속된 것을 보여주는 블록도이다. 다수의 제어 평면 머신(CP CPU1, CP CPU2, 등)은 제어 평면 서버 팜(farm)(CP)(904)을 형성한다. 각 제어 평면 머신이 SAN 메시의 포트에 접속된다.
제어 평면에 전용인(private) 데이터를 포함하는 디스크(1004)에 접속된 SAN 포트(So, Sp) 세트가 제어 평면 장치와 관련된다. 디스크(1004)가 국부적으로 제어 평면 전용 스토리지 존(1002)에 존재하며, 이 스토리지 존은 제어 평면이 로그(log) 파일, 통계 데이터, 현재 제어 평면 재치 정보, 및 제어 평면을 구현하는 소프트웨어를 유지하는 영역이다. SAN 포트(So, Sp)가 제어 평면 SAN 존의 단지 일부이다. 포트(So, Sp)는 다른 어떠한 SAN 존 상에도 위치하지 않고, 단지 CP(904)의 일부인 머신만이 이들 포트에 접속된 디스크(1004)를 액세스할 수 있다.
포트(S1, S2, Sn)와 포트(So, Sp)가 제어 평면 SAN 존에 존재한다. 어떠한 유휴 풀(Pool) 또는 임의의 VSF로부터의 컴퓨팅 엘리먼트 SAN 존의 일부가 된다. 이것은 제어 평면 전용 데이터가 임의의 VSF로부터의 액세스를 보호하는 것을 보장한다.
특정 제어 평면 머신이 도10의 VSF Ⅰ과 같은 특정 VSF의 일부인 디스크 파티션에 액세스되어야 하는 경우에, 특정 제어 평면 머신은 VSF와 관련된 SAN 존에 위치한다. 이 경우에, CP CPU(2)가 VSF Ⅰ의 디스크에 액세스되어야 하고, 따라서 CP CPU(2)와 관련된 포트(s2)가 포트 si를 포함하는 VSF Ⅰ의 SAN 존에 위치한다. 일단 CP CPU가 포트 si 상의 디스크 액세스를 완료하면, 이것은 VSF Ⅰ의 SAN 존으로부터 제거된다.
이와 유사하게, CP CPU(1)과 같은 머신이 VSF j의 디스크에 액세스되어야 하는 경우에, 이것은 VSF j와 관련된 SAN 존에 위치한다. 그 결과, 포트 s2가 포트 sj를 갖는 존을 포함하는 VSF j와 관련된 SAN 존에 위치한다. 일단 CP(1)이 포트 sj에 접속된 디스크에 액세스를 완료하면, 이것은 VSF j에 관련된 SAN 존으로부터 제거된다.
VLAN 데이터 접속에 대한 제어 평면
제어 평면 머신은 정보와 관련된 실시간 로드와 같은 컴퓨팅 노드로부터 정보를 수집하여야 한다. 이를 위해서 제어 평면은 그리드 자체에서 노드에 대한 네트워크 연결성(connectivity)을 가져야 한다.
넓은 영역 컴퓨팅 그리드
위에서 설명된 VSF는 몇가지 방법으로 WAN상에 분포될 수 있다.
일 대안에서, 넓은 영역 백본(backbone)이 비동기식 전달 모드(ATM) 스위칭에 기초할 수 있다. 이 경우, 각 로컬 영역 VLAN이 ATM LAN 에뮬레이션(LANE) 부분의 일부인 에뮬레이티드(Emulated) LAN(ELAN)을 이용한 넓은 영역으로 연장된다. 이러한 방식으로, 단일 VSF가 ATM/SONET/OC-12 링크와 같은 수개의 넓은 영역 링크를 통해 연장될 수 있다. ELAN은 ATM WAN을 통해 연장되는 VLAN의 일부가 된다.
또한, VSF가 VPN 시스템을 이용한 WAN을 통해 연장될 수 있다. 이 경우, 네트워크의 하부 특성이 부적절하게 되며, 단일 분포 VSF를 만들기 위해 VPN이 WAN을 통해 두 개 이상의 VSF를 인터커넥트하는데 이용된다.
분포 VSF에 데이터의 국부 사본(copy)을 갖기 위해서 데이터 미러링(mirroring) 기술이 이용될 수 있다. 또한, SAN이 SAN 대(to) ATM 브리징 또는 SAN 대 기가비트 이더넷 브리징과 같은 수개의 SAN 대 WAN 브리징(bridging) 기술의 하나를 이용하여 WAN 상에 브리지될(bridged) 수 있다. IP 네트워크 상에 만들어진 SAN은 IP가 이러한 네트워크 상에서 잘 동작하기 때문에 당연히 WAN 상에서 연장된다.
도11은 WAN 접속 상에서 연장되는 다수의 VSF의 블록도이다. 산호세 센터, 뉴욕 센터, 및 런던 센터가 WAN 접속에 의해 연결된다. 각 WAN 접속은 위에서 설명한 방식으로 ATM, ELAN, 또는 VPN 접속으로 구성된다. 각 센터는 적어도 하나의 VSF와 적어도 하나의 유휴 풀(Idle Pool)을 포함한다. 예를들어, 산호세 센터는 VSF1A와 유휴 풀 A를 갖는다. 이러한 배치에서, 한 센터의 각 유휴 풀의 컴퓨팅 자원(resources)이 다른 센터에 위치하는 VSF에 접속된 할당에 이용가능하다. 이러한 할당이 수행되는 경우에, VSF가 WAN 상에서 연장된다.
VSF의 이용예
위의 실시예에서 설명된 VSF 아키텍쳐는 웹 서버 시스템의 문맥(context)에 이용될 수 있다. 따라서, 위의 실시예들은 특정 VSF의 CPU로부터 만들어진 웹 서버, 응용 서버 및 데이터베이스 서버 면에서 설명되었다. 그러나, VSF 아키텍쳐가 많은 다른 컴퓨팅 문맥에서 다른 종류의 서비스를 제공하는데 사용될 수 있다; 그러나 웹 서버 시스템으로 한정되는 것은 아니다.
내용(content) 분산 네트워크의 일부로서 분산 VSF
일 실시예에서, VSF는 넓은 영역 VSF를 이용하여 내용 분산 네트워크(CDN)를 제공한다.
CDN은 데이터의 분산 캐싱(caching)을 수행하는 캐싱 서버의 네트워크이다. 캐싱 서버의 네트워크는 예를들어 Inktomi Corporation, San Mateo, 캘리포니아에서 상업적으로 구입가능한 트래픽 서버(TS)를 이용하여 구현될 수 있다. TS는 클러스터 인식 시스템이다; 보다 많은 CPU가 캐싱 트래핑 서버 머신 세트에 부가됨에 딸라 시스템이 증가한다. 따라서, 이것은 CPU 부가가 상향 스캐일링의 메커니즘인 시스템에 보다 적절하다.
이러한 배치에서, 시스템은 TS와 같은 캐싱 소프트웨어를 동작시키는 VSF의 부분에 보다 많은 CPU를 동적으로 부가시킬수 있으며, 이에 의해 폭주 웹 트래픽이 일어나는 곳에 근접한 지점에서 캐시(cache) 용량이 증대된다. 그 결과, 적용가능한 방법으로 CPU와 I/O 대역폭에서 동적으로 스케일되는 CDN이 제조될 수 있다.
호스트(hosted) 인트라넷 응용에 대한 VSF
호스트 및 관리 서비스로서 전사원 자원 계획(ERP), ORM 및 CRM 소프트웨어와 같은 인트라넷 응용을 제공하는 것에 대한 관심이 증가하고 있다. Citrix WinFrame과 Citrix MetaFrame과 같은 기술이 기업이 윈도우즈 CE 장치 또는 웹 브라우져와 같은 씬(thin) 클라이언트 상의 서비스로서 마이크로소프트 윈도우즈 응용을 제공하는 것을 가능케한다. VSF는 측정가능 방식으로 이러한 응용을 주도(host)할 수 있다.
예를들어, 독일의 SAP Aktiengesellschaft로부터 상업적으로 구입가능한 SAP R/3 ERP 소프트웨어가 다중 응용과 데이터베이스 서버를 이용한 밸런스를 기업이 로드(load)하는 것을 가능케한다. VSF의 경우에, 실시간 디멘드(demand) 또는 다른 인자에 근거하여 VSF를 스케일 업하기 위해서, 기업이 보다 많은 응용 서버(예를들어, SAP Dialog 서버)를 VSF에 동적으로 부가한다.
유사하게, Citrix Metaframe은 보다 많은 Citrix 서버를 부가함에 의해서 주 윈도우즈 응용을 동작시키는 서버 팜(farm) 상에서 윈도우즈 응용 사용자를 기업이 스케일 업하는 것을 허용한다. 이 경우에, VSF에 대해, 보다 많은 Metaframe 주 윈도우즈 응용의 사용자를 수용하기 위해서 Citrix MetaFrame VSF가 Citrix 서버를 동적으로 부가한다.
많은 다른 응용들이 위에서 설명한 실시예와 유사한 방식으로 주도될 수 있다는 점이 명확하다.
VSF와의 고객 인터랙션(interaction)
VSF가 요구시 형성되기 때문에, VSF를 "소유"하고 있는 VSF 고객 또는 조직이 VSF를 커스토마이즈(customize)하기 위해서 다양한 방식으로 시스템과 인터랙트할 수 있다. 예를들어, VSF가 제어 평면에 의해 즉시 생성되어 수정되기 때문에, VSF 고객은 그의 VSF 자체를 생성하고 수정하기 위해 특권(privileged) 액세스가 주어질 수 있다. 특권 액세스가 웹 페이지와 보안 응용, 토큰(token) 카드 인증, Kerberos 변환, 또는 다른 적절한 보안 엘리먼트에 의해 제공된 패스워드 인증을 이용하여 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 웹 페이지 세트가 제어 평면 머신, 또는 별도의 서버에 의해 서브(serve)된다. 웹 페이지는 타이어(tier)의 개수, 특정 타이어의 컴퓨팅 엘리먼트의 수, 각 엘리먼트에 대해 사용되는 하드웨어 및 소프트웨어, 및 어떤 웹 서버, 응용 서버, 또는 데이터베이스 서버 소프트웨어가 이들 컴퓨팅 엘리먼트에 사전배치(preconfigure)되어야 하는 지와 같은 점들을 특정함에 의해, 고객이 고객 VSF를 생성하도록 한다. 이와 같이, 고객에게 가상 공급(provisioning) 콘솔(console)이 제공된다.
고객 또는 사용자가 이러한 공급 정보를 입력한 후에, 제어 평면이 명령 또는 큐(queue)를 구문해석(parse)하고 평가한다. 명령은 이들이 적절한 것인지를 확인하기 위해 사람 관리자에 의해 평가될 수 있다. 요구된 서비스를 지불할 수 있는 적절한 신용을 갖고 있는지를 확인하기 위해 기업의 신용 검사가 실행될 수있다. 공급 명령이 승인되면, 제어 평면은 공급 명령에 매칭되는 VSF를 매치하고, VSF 내의 하나 이상의 컴퓨팅 엘리먼트에 루트 액세스를 제공하는 패스워드를 고객에게 제공한다. 다음, 고객은 VSF 내에서 실행하기 위해 응용의 마스터 사본(master copy)을 업로드(upload)할 수 있다.
컴퓨팅 그리드를 주도하는 기업이 이익을 내는 기업인 경우에, 웹 페이지는 또한 신용 카드, PO 넘버, 전자 수표, 또는 다른 지불 방법과 같은 지불 관련 정보를 수신할 수 있다.
다른 실시예에서, 웹 페이지는 실시간 로드에 기초하여, 엘리먼트의 최소 및 최대 수 사이의 VSF의 자동 성장 및 감소와 같은 수개의 VSF 서비스 플랜(plan) 중 하나를 고객이 선택하는 것을 가능케 한다. 고객은 웹 서버, 또는 VSF가 서버 용량의 최소 용량을 가져야만 하는 시간 주기, 웹 서버와 같은 특정 타이어의 컴퓨팅 엘리먼트의 최소 수와 같은 파라미터들을 고객이 변화시키도록 하는 제어 값을 갖는다. 파라미터들은 고객의 청구 요금을 자동적으로 수정하고 청구 로그(log) 파일 엔트리(entry)를 생성하는 빌링(billing) 소프트웨어에 링크될 수 있다.
특권 액세스 메커니즘을 통해, 고객은 리포트를 얻고, 사용, 로드, 히트 또는 시간당 거래와 관련된 실시간 정보를 모니터하고, 이 실시간 정보에 근거하여 VSF 특성을 수정할 수 있다.
이상의 특징들이 서버 팜을 생성하는 통상의 수동식 접근에 비하여 현저한 이점을 제공한다는 점이 명백할 것이다. 통상의 접근에서, 사용자는 다양한 방식으로 서버를 부가하고 서버 팜을 배치하는 번거로운 수동식 절차를 거치지 않고서는 서버 팜의 특성에 자동적으로 영향을 줄수 없다.
VSF에 대한 빌링(billing) 모델
VSF의 동적 성질이 주어지면, 컴퓨팅 그리드를 주도하는 기업과 VSF가 컴퓨팅 엘리먼트의 실제 사용과 VSF의 스토리지 엘리먼트에 기초하여 VSF에 대한 빌링 모델을 이용하여 VSF를 소유하는 고객에게 서비스 비용을 청구할 수 있다. 균일한(flat) 요금 빌링 모델을 사용할 필요는 없다. 본 명세서에 개시된 VSF 아키텍쳐와 방법들은, 주어진 VSF의 자원이 통계적으로 할당되지 않기 때문에, "고객의 실행에 따른 지불(pay-as-you-go)" 빌링 모델을 가능케 한다. 따라서, 서버 팜 상에 높은 변동가능 사용 로드를 갖는 특정 고객은, 일정 피크(peak) 서버 용량과 관련된 비용이 청구되지 않고, 사용의 평균 실행, 순간 사용 등을 나타내는 비용에 따라 청구될 것이기 때문에 비용을 절약할 수 있다.
예를들어, 고객은 예를들어 10개의 서버와 같은 최소 개수의 컴퓨팅 엘리먼트에 대한 균일한 비용을 규정하고, 실시간 로드가 10 이상의 컴퓨팅 엘리먼트를 요구하는 경우, 몇 개의 추가 서버가 요구되었는가와 요구된 시간의 길이에 근거하여, 사용자가 추가 서버에 대한 증가된 비용에 대해 청구되는 빌링 모델을 이용하여 운영될 수 있다.
이러한 빌(bill)의 단위는 청구되는 자원을 나타낼 수 있다. 예를들어, 빌은 MIPS-시간, CPU-시간, 수천의 CPU 초, 등과 같은 단위로 표현될 수 있다.
고객 가시(visible) 제어 평면 API
또다른 실시예에서, 고객에게 변화하는 자원에 대한 제어 평면의 콜(call)을 정의하는 응용 프로그래밍 인터페이스(API)를 제공함에 의해 VSF의 용량이 제어될 수 있다. 고객에 의해 준비된 응용 프로그램이 보다 많은 서버, 보다 많은 스토리지, 보다 많은 대역폭 등을 요구하는 API를 이용한 콜 또는 요구를 발행할 수 있다. 이 실시예는 컴퓨팅 그리드 환경을 인식하고 제어 평면에 의해 제공되는 성능의 이점을 취하는 응용 프로그램을 필요로 하는 경우에 이용된다.
위의 개시된 어떠한 아키텍쳐에서도 고객이 컴퓨팅 그리드와 관련된 사용을 위해 응용을 수정할 필요가 없다. 현재 응용이 수동으로 배치된 서버 팜에서 그랬던 것처럼 계속 유효하다. 그러나, 제어 평면에 의해 제공된 실시간 로드 모니터링 기능에 근거하여 필요로 하는 컴퓨팅 자원의 보다 나은 이해를 갖는 경우에, 응용은 컴퓨터링 그리드에서 가능한 힘(dynamism)을 이용할 수 있다.
서버 팜의 컴퓨팅 용량을 변화시키는 응용 프로그램을 가능케하는 이러한 특성의 API가 서버 팜을 생성하는 현재의 수동식 접근을 이용하여서는 가능하지 않다.
자동 업데이팅 및 버전닝(versioning)
위에 개시된 방법 및 메커니즘을 사용하면, 제어 평면이 VSF의 컴퓨팅 엘리먼트에서 수행되는 운영 시스템 소프트웨어를 자동으로 업데이트하고 버전닝을 수행할 수 있다. 엔드(end) 사용자 또는 고객은 운영 시스템을 새로운 패치, 버그픽스(bug fix) 등으로 업데이팅하는 것에 대해 걱정할 필요가 없게 된다. 제어 평면은 이러한 소프트웨어 엘리먼트의 라이브러리를 유지할 수 있어서, 이들을 수신하여 자동으로 분산하여 모든 영향받은 VSF의 컴퓨팅 엘리먼트에 이들을 설치(install)한다.
구현 메커니즘
컴퓨팅 엘리먼트 및 감독 메커니즘이 몇 개의 형태로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 각 컴퓨팅 엘리먼트는 비휘발성 스토리지 장치(1210)를 제외한 도12에 도시된 엘리먼트를 갖는 범용 디지털 컴퓨터이며, 위에서 설명된 처리를 구현하는 프로그램 명령의 제어하에서 동작되는 감독 메커니즘은 도12에 도시된 형태의 범용 디지털 컴퓨터이다.
도12는 본 발명의 실시예가 구현될 수 있는 컴퓨터 시스템(1200)을 나타내는 블록도이다. 컴퓨터 시스템(1200)은 버스(1202) 또는 정보를 통신하기 위한 다른 통신 메커니즘, 및 정보 처리를 위해 버스(1202)에 접수된 프로세서(1204)를 포함한다. 컴퓨터 시스템(1200)은 또한 프로세서(1204)에 의해 수행되는 명령과 정보를 저장하기 위해 버스(1202)에 접속된, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 다른 동적 스토리지 장치와 같은 주 메모리(1206)를 포함한다. 주 메모리(1206)는 또한 임시(temporary) 변수 또는 프로세서(1204)에 의해 수행될 명령의 수행중의 다른 중간 정보를 저장하기 위하여 사용될 수 있다. 컴퓨터 시스템(1200)은 또한 판독전용 메모리(ROM)(1208) 또는 프로세서(1204)에 대한 정적 정보 및 명령을 저장하기 위해 버스(1202)에 접속된 다른 정적 스토리지 장치를 포함한다. 자기 디스크 또는 광 디스크와 같은 스토리지 장치(1210)가 정보 및 명령을 저장하기 위하여 제공되어 버스(1202)에 접속된다.
컴퓨터 시스템(1200)은 컴퓨터 사용자에게 정보를 디스플레이하기 위하여 버스(1202)를 경유하여 음극선 튜브(CRT)와 같은 디스플레이(1212)에 접속될 수 있다. 영숫자 및 다른 키(key)를 포함하는 입력 장치(1214)가 프로세서(1204)에 정보와 지령(command) 선택을 통신하기 위하여 버스(1202)에 접속된다. 다른 형태의 사용자 입력 장치는 마우스, 트랙볼(trackball) 또는 디스플레이(1212) 상의 커서 움직임을 제어하고 프로세서(1204)에 대한 방향 정보와 지령 선택을 통신하기 위한 커서(cursor) 방향 키와 같은 커서 제어(1216)이다. 이 입력 장치는 통상적으로 장치가 평면 상에 위치를 특정할 수 있도록 하는, 두 개의 축, 제1축(예를들어, x)과 제2축(예를들어, y)의 두 개의 자유도를 갖는다.
본 발명은 위에서 설명된 방법, 메커니즘 및 아키텍쳐를 구현하기 위한 컴퓨터 시스템(1200)을 사용하는 것에 관련되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이러한 방법 및 메커니즘이 주 메모리(1206)에 담긴 하나 이상의 명령의 하나 이상의 시퀀스를 전달하는 프로세서(1204)에 응답하여 컴퓨터 시스템(1200)에 의해 구현된다. 이러한 지령은 스토리지 장치(1210)와 같은 다른 컴퓨터 판독가능 매체로부터 주 메모리(1206)로 판독될 수 있다. 주 메모리(1206)에 담긴 명령 시퀀스의 수행은 프로세서(1204)가 위에서 설명한 처리 단계들을 수행하는 것을 가능케 한다. 다른 실시예에서, 고정배선(hard wired) 회로가 본 발명을 구현하기 위해서소프트웨어 명령을 대신하거나 이와 결합하여 사용될 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시예는 하드웨어 회로 및 소스트웨어의 어떤 특정 조합으로 국한되는 것이 아니다.
위에서 사용된, 용어 "컴퓨터 판독가능 매체"는 실행을 위해 프로세서(1204)에 명령을 제공하는데 참여하는 임의의 매체를 나타낸다. 이러한 매체는 비휘발성 매체, 휘발성 매체, 및 전송 매체를 포함하는 많은 형태를 취할 수 있으나, 이들 형태로 국한되는 것은 아니다. 비휘발성 매체에는, 예를들어 스토리지 장치(1210)와 같은 광 또는 자기 디스트가 포함된다. 휘발성 매체에는 주 메모리(1206)와 같은 다이내믹 메모리가 포함된다. 전송 매체에는 버스(1202)를 포함하는 도선을 포함하며, 동축 케이블, 구리 도선 또는 광섬유가 포함된다. 전송 매체는 또한 고주파(radio-wave)와 적외선 데이터 통신 중에 발생되는 것과 같은 음향 웨이브 또는 광 웨이브 형태를 취할 수 있다.
컴퓨터 판독가능 매체의 통상 형태에는 예를들어 플로피(floppy) 디스크, 플레시블(flexible) 디스크, 하드 디스크, 자기 테입, 또는 다른 자기 매체, CD-ROM, 임의의 광학 매체, 천공 카드, 홀 패턴을 갖는 다른 물리적 매체, RAM, PROM, 및 EPROM, FLASH-EPROM, 다른 메모리 칩 또는 카트리지(cartridge), 다음에 설명할 반송파, 또는 컴퓨터가 판독할 수 있는 다른 매체가 포함된다.
다양한 형태의 컴퓨터 판독가능 매체가 실행을 위해 프로세서(1204)에 하나 이상의 지령의 하나 이상의 시퀀스를 전달하는데 포함될 수 있다. 예를들어, 명령이 초기에 원격 컴퓨터의 자기 디스크 상에 전달될 수 있다. 원격 컴퓨터는 명령을 다이내믹 메모리로 로드하고 모뎀을 이용하여 전화선을 통해 명령을 전달한다. 컴퓨터 시스템(1200)에 근거리인 모뎀이 전화선을 통해 데이터를 수신하며 적외선 송신기를 이용하여 데이터를 적외선 신호로 변환할 수 있다. 적외선 감지기는 적외선 신호 내에서 전달된 데이터를 수신하며 적절한 회로가 데이터를 버스(1202) 상에 위치시킬 수 있다. 버스(1202)는 주 메모리(1206)로 데이터를 전달하며, 여기서 프로세서(1204)가 명령을 검색(retrieve)하고 수행한다. 주 메모리(1206)에 의해 수신된 명령이 프로세서(1204)에 의한 수행 전 또는 후에 광학적으로 스토리지 장치(1210) 상에 저장될 수 있다.
컴퓨터 시스템(1200)은 또한 버스(1202)에 접속된 통신 인터페이스(1218)를 포함한다. 통신 인터페이스(1218)는 근거리 네트워크(1222)에 접속된 네트워크 링크(1220)에 결합된 양방향(two-way) 데이터 통신을 제공한다. 예를들어, 통신 인터페이스(1218)는 전화선의 대응 형태에 대한 데이터 통신 접속을 제공하도록 종합 정보 통신망(ISDN) 카드 또는 모뎀일 수 있다. 또다른 실시예로서, 통신 인터페이스(1218)는 호환성(compatible) LAN에 접속된 데이터 통신을 제공하도록 근거리 통신망(LAN) 카드일 수 있다. 무선 링크가 또한 구현될 수 있다. 어떠한 구현에서든지, 통신 인터페이스(1218)는 다양한 형태의 정보를 나타내는 디지털 데이터 스트림을 전달하는 전기적, 전자기적 또는 광학적 신호를 송신하고 수신한다.
네트워크(1220)는 통상적으로 하나 이상의 네트워크를 통해 다른 데이터 장치에 대한 데이터 통신을 제공한다. 예를들어, 네트워크(1220)는 근거리 네트워크(1222)를 통해 인터넷 서비스 제공자(ISP)(1226)에 의해 동작되는 호스트컴퓨터(1224) 또는 데이터 설비에 대한 접속을 제공한다. ISP(1226)은 또한 근래 "인터넷"(1228)으로 통상 불리는 월드 와이드(world wide) 패킷 데이터 통신 네트워크를 통해 데이터 통신 서비스를 제공한다. 근거리 네트워크(1222)와 인터넷(1228) 양자는 디지털 데이터 스트림을 전달하는 전기적, 전자기적 또는 광학적 신호를 이용한다. 다양한 네트워크를 통한 신호와 컴퓨터 시스템(1200)으로 또한 이로부터의 디지털 데이터를 전달하는 네트워크 링크(1220) 상과 통신 인터페이스(1218)를 통한 신호가 정보를 전송하는 반송파의 예시적인 형태이다.
컴퓨터 시스템(1200)은 네트워크, 네트워크 링크(1220) 및 통신 인터페이스(1218)를 통해 메시지를 전송하고 프로그램 코드를 포함하는 데이터를 수신할 수 있다. 인터넷의 예에서, 서버(1230)가 인터넷(1228), ISP(1226) 및 통신 인터페이스(1218)를 통해 응용 프로그램에 대한 요구된 코드를 전송할 수 있다. 본 발명에 따르면, 이러한 다운로드된 응용이 위에서 설명한 방법 및 메커니즘을 구현한다.
수신된 코드는 수신되고, 및/또는 스토리지 장치(1210), 또는 나중의 실행을 위해 다른 비휘발성 스토리지에 저장되는 때에 프로세서(1204)에 의해 실행될 수 있다. 이러한 방식으로, 컴퓨터 시스템(1200)이 반송파 형태의 응용 코드를 얻을 수 있다.
발명의 이점; 발명의 범위
위에서 개시된 컴퓨팅 그리드가 때때로 파워 그리드로 불리는 공용 전기 파워 네트워크에 개념적으로 비유될 수 있다. 파워 그리드는 단일 광역 스케일(wide-scale) 파워 인프라스트럭쳐를 통한 파워 서비스를 얻기 위해 많은 부분들에 측정가능한 수단을 제공한다. 유사하게, 위에서 개시된 컴퓨팅 그리드는 단일 광역 스케일 컴퓨팅 인프라스트럭쳐를 이용하여 많은 조직들에게 컴퓨팅 서비스를 제공한다. 파워 그리드를 이용하여, 파워 소비자는 독립적으로 그들의 개인 전력 장비를 관리하지 못한다. 예를들어, 유틸리티 소비자가 그의 시설물에서, 또는 공유된 시설물에서 개인적인 파워 발생기를 운영하거나, 개인적으로 파워 발생기의 용량과 발생량을 관리하는데 어떠한 이유도 존재하지 않는다. 대신에, 파워 그리드는 전력의 광역 스케일 분산이 인구의 많은 부분에서 가능하고, 이에 의해 광범위한 크기의 절약을 제공한다. 이와 유사하게, 위에서 설명된 컴퓨팅 그리드는 단일 광역 스케일 컴퓨팅 인프라스트럭쳐를 이용하여 많은 부분의 인구에게 컴퓨팅 서비스를 제공할 수 있다.
위의 상세한 설명에서, 본 발명이 구체적 실시예를 참조하여 설명되었다. 그러나, 본 발명의 일반적인 범위와 사상을 벗어나지 않으면서 다양한 형태의 수정 및 변화가 가능하다는 것이 명백하다. 따라서, 상세한 설명 및 도면은 예시적으로 간주되어야 하며 이들로 한정되는 것이 아니다.

Claims (51)

  1. 프로세서 세트로부터 프로세서 서브세트를 선택하는 단계;
    제 1 스위칭 시스템에 상기 프로세서 서브세트내 각각의 프로세서를 논리적으로 커플링하도록 하는 명령을 발생시키는 단계;
    저장 장치 세트로부터 저장 장치 서브세트를 선택하는 단계; 및
    제 2 스위칭 시스템이 상기 저장 장치 서브세트내 각각의 저장 장치가 상호 논리적으로 커플링되며 그리고 상기 프로세서 서브세트에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 발생시키는 단계를 포함하는 데이터 처리 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서 세트로부터 프로세서 서브세트를 선택하는 단계는 입수 가능한 중앙 처리 유니트 풀로부터 중앙 처리 유니트 서브세트를 선택하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    프로세서 세트로부터 프로세서 서브세트를 선택하는 단계는 입수 가능한 중앙 처리 유니트 풀로부터 중앙 처리 유니트 서브세트를 선택하는 단계를 구비하며,
    상기 각각의 중앙 처리 유니트는 버추얼 로컬 영역 네트워크로부터 명령을 수신하도록 구성된 제 1 및 제 2 네트워크 인터페이스와 저장 영역 네트워크 스위치를 통해 상기 저장 장치 서브세트에 연결되도록 구성된 저장 인터페이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    제 1 스위칭 시스템에 상기 프로세서 서브세트내 각각의 프로세서를 논리적으로 커플링하도록 하는 명령을 발생시키는 단계는 버추얼 로컬 영역 네트워크가 상기 서브세트내 프로세서에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 상기 프로세서에 연결된 버추얼 로컬 영역 네트워크에 발생시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 저장 장치 세트로부터 저장 장치 서브세트를 선택하는 단계는 입수 가능한 저장 장치 풀로부터 저장 장치 서브세트를 선택하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 저장 장치 세트로부터 저장 장치 서브세트를 선택하는 단계는 입수 가능한 저장 장치 풀로부터 저장 장치 서브세트를 선택하는 단계를 구비하며,
    상기 각각의 저장 장치는 버추얼 저장 영역 네트워크 스위치로부터 명령을 수신하도록 구성된 스위칭 인터페이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 스위칭 시스템이 각각의 저장 장치에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 발생하는 단계는 버추얼 저장 영역 네트워크 스위치가 상기 서브세트내 저장 장치에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 상기 저장 장치에 연결된 버추얼 저장 영역 네트워크 스위치에 발생시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서 세트로부터 프로세서 서브세트를 선택하는 단계는 상기 제 1 스위칭 시스템, 제 2스위칭 시스템 및 상기 프로세서 서브세트에 커플링되어 이들을 제어하는 제어기에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    제 1 데이터 처리 동작을 위해 상기 프로세서 세트로부터 제 1 프로세서 서브세트를 선택하는 단계;
    상기 제 1 스위칭 시스템이 제 1 버추얼 로컬 영역 네트워크내 제 1 프로세서 서브세트내 각각의 프로세서에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 발생시키는 단계;
    제 1 데이터 처리 문제에 대한 정보를 저장하기 위해 상기 저장 장치 세트로부터 제 1 저장 장치 서브세트를 선택하는 단계; 및
    제 2 스위칭 시스템이 상기 제 1 저장 장치 서브세트내 각각의 저장 장치를 서로에 대해 논리적으로 커플링되며 그리고 제 1 저장 영역 네트워크 존내 상기 제 1 프로세서 서브세트에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 발생시키는 단계에 의한 제 1 데이터 처리 동작에 사용하는 제 1 버추얼 서버 팜을 형성하는 단계; 및
    제 2 데이터 처리 동작을 위해 프로세서 세트로부터 제 2 프로세서 서브세트를 선택하는 단계;
    상기 제 1 스위칭 시스템이 제 2 버추얼 로컬 영역 네트워크내 상기 제 2 프로세서 서브세트내 각각의 프로세서에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 발생시키는 단계;
    제 2 데이터 처리 문제에 대한 정보를 저장하기 위해 상기 저장 장치 세트로부터 제 2 저장 장치 서브세트를 선택하는 단계; 및
    제 2 스위칭 시스템이 상기 제 2 저장 장치 서브세트내 각각의 저장 장치에 서로 논리적으로 커플링되며 그리고 제 2 저장 영역 네트워크 존내 상기 제 2 프로세서 서브세트에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 발생시키는 단계에 의한 제 2 데이터 처리 동작에 사용하는 제 2 버추얼 서버 팜을 형성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 명령은 상기 제 1 프로세서 서브세트를 상기 제 2 프로세서 서브세트및 상기 제 2 저장 장치 서브세트로부터 완전하게 격리시키는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    프로세서 세트로부터 추가의 프로세서를 선택하는 단계; 및
    상기 제 1 스위칭 시스템이 상기 프로세서 서브세트내 프로세서에 상기 추가의 프로세서를 논리적으로 커플링시키도록 하는 명령을 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서 서브세트로부터 제거될 특정 프로세서를 선택하는 단계; 및
    상기 제 1 스위칭 시스템이 상기 제 1 프로세서 서브세트로부터 상기 특정 프로세서를 논리적으로 디커플링하도록 하는 명령을 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  12. 제 2항에 있어서,
    상기 프로세서 서브세트로부터 제거될 특정 프로세서를 선택하는 단계;
    상기 제 1 스위칭 시스템이 상시 프로세서 서브세트로부터 상기 특정 프로세서를 논리적으로 디커플링하도록 하는 명령을 발생시키는 단계; 및
    상기 특정 프로세서를 입수 가능한 프로세서 풀내에 논리적으로 위치시키는단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 프로세서 서브세트로부터 제거될 특정 프로세서를 선택하는 단계;
    상기 제 1 스위칭 시스템이 상기 제 1 프로세서 서브세트로부터 상기 특정 프로세서를 논리적으로 디커플링하도록 하는 명령을 발생시키는 단계; 및
    상기 제 1 스위칭 시스템이 상기 제 2 프로세서 서브세트에 논리적으로 부가되도록 하는 명령을 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 모든 프로세서를 입수 가능한 프로세서의 유휴 풀에 초기에 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서 서브세트에 의한 실시간 로딩에 응답하여 상기 프로세서 서브세트로 또는 상기 프로세서 서브세트로부터 하나 이상의 프로세서를 논리적으로 부가 또는 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 저장 장치 서브세트에 의한 실시간 로딩에 응답하여 상기 프로세서 서브세트로 또는 상기 프로세서 서브세트로부터 하나 이상의 프로세서를 논리적으로 부가 또는 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 스위칭 시스템의 인터페이스를 외부 네트워크에 커플링하여 상기 외부 네트워크로부터의 요청에 응답하도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 데이터 처리 방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 프로세서 서브세트에 의한 실시간 로딩에 응답하여 상기 프로세서 서브세트에 추가의 프로세서를 논리적으로 부가하는 단계;
    상기 추가의 프로세서를 재시동하는 단계; 및
    상기 저장 장치 서브세트내 상기 저장 장치중 하나의 미리 설정된 위치로부터 얻어진 동작 시스템 이미지를 상기 추가 프로세서로 로딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  19. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서 서브세트내 상기 프로세서에 로드 평형기를 논리적으로 커플링하는 단계; 및
    상기 프로세서 서브세트내 프로세서에 의해 수행되는 로드 평형 처리를 로드 평형기에 지시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  20. 제 9항에 있어서,
    추가의 프로세서와 관련되는 상기 제 1 스위칭 시스템의 인터페이스 포트를 상기 버추얼 로컬 영역 네트워크에 추가하는 단계; 및
    상기 추가의 프로세서의 저장 영역 포트를 저장 영역 네트워크 존에 추가하는 단계에 의해 상기 프로세서 서브세트에 의한 실시간 로딩에 응답하여 상기 프로세서 서브세트에 추가의 프로세서를 동적으로 그리고 논리적으로 추가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  21. 제 9항에 있어서,
    추가의 프로세서와 관련되는 상기 제 1 스위칭 시스템의 인터페이스 포트를 상기 버추얼 로컬 영역 네트워크로부터 제거하는 단계; 및
    상기 저장 영역 네트워크 존으로부터 하나의 프로세서의 저장 영역 포트를 제거하는 단계에 의해 상기 프로세서 서브세트에 의한 실시간 로딩에 응답하여 상기 프로세서 서브세트로부터 하나의 프로세서를 동적으로 그리고 논리적으로 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  22. 제 8항에 있어서,
    상기 제 2 스위칭 시스템의 하나 이상의 포트를 상기 제어기에 의해 사용되는 개인 저장 영역 네트워크 존에 논리적으로 할당하는 단계를 더 포함하며, 상기 포트는 상기 제어기에만 할당되는 상기 저장 장치중 하나와 관련되는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  23. 제 1항에 있어서,
    상기 저장 장치 서브세트내 상기저장 장치중 하나의 부트 이미지와 다수의 처리 역할중 하나를 관련시키는 저장된 미리 설정된 블루프린트와 상기 프로세서 서브세트내 각각의 프로세서를 관련시키는 단계; 및
    상기 프로세서 서브세트내 각각의 프로세서가 상기 프로세서의 처리 역할과 관련된 저장 장치로부터 부트 이미지를 로딩하고 수행하도록 하는 명령을 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  24. 제 1 데이터 처리 동작을 위해 상기 프로세서 세트로부터 제 1 프로세서 서브세트를 선택하는 단계;
    상기 제 1 스위칭 시스템이 제 1 버추얼 로컬 영역 네트워크내 제 1 프로세서 서브세트내 각각의 프로세서에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 발생시키는 단계;
    제 1 데이터 처리 문제에 대한 정보를 저장하기 위해 상기 저장 장치 세트로부터 제 1 저장 장치 서브세트를 선택하는 단계; 및
    제 2 스위칭 시스템이 상기 제 1 저장 장치 서브세트내 각각의 저장 장치를 서로에 대해 논리적으로 커플링되며 그리고 제 1 저장 영역 네트워크 존내 상기 제 1 프로세서 서브세트에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 발생시키는 단계에 의한 제 1 데이터 처리 동작에 사용하는 제 1 버추얼 서버 팜을 형성하는 단계; 및
    제 2 데이터 처리 동작을 위해 프로세서 세트로부터 제 2 프로세서 서브세트를 선택하는 단계;
    상기 제 1 스위칭 시스템이 제 2 버추얼 로컬 영역 네트워크내 상기 제 2 프로세서 서브세트내 각각의 프로세서에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 발생시키는 단계;
    제 2 데이터 처리 문제에 대한 정보를 저장하기 위해 상기 저장 장치 세트로부터 제 2 저장 장치 서브세트를 선택하는 단계; 및
    제 2 스위칭 시스템이 상기 제 2 저장 장치 서브세트내 각각의 저장 장치에 서로 논리적으로 커플링되며 그리고 제 2 저장 영역 네트워크 존내 상기 제 2 프로세서 서브세트에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 발생시키는 단계에 의한 제 2 데이터 처리 동작에 사용하는 제 2 버추얼 서버 팜을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 명령은 상기 제 1 프로세서 서브세트를 상기 제 2 프로세서 서브세트 및 상기 제 2 저장 장치 서브세트로부터 완전하게 격리시키는 데이터 처리 방법.
  25. 다수의 프로세서;
    상기 다수의 프로세서에 커플링된 제 1 스위칭 시스템;
    다수의 저장 장치;
    상기 다수의 저장 장치에 커플링된 제 2 스위칭 시스템;
    상기 제 1 스위칭 시스템과 상기 제 2 스위칭 시스템에 커플링된 제어기;
    상기 다수의 프로세서로부터 프로세서 서브세트를 선택하기 위한 상기 제어기내 수단;
    상기 제 1 스위칭 시스템이 상기 프로세서 서브세트내 각각의 프로세서를 논리적으로 커플링하도록 하는 명령을 발생시키는 상기 제어기내 수단;
    상기 다수의 저장 장치로부터 저장 장치 서브세트를 선택하는 상기 제어기내 수단; 및
    상기 제 2 스위칭 시스템이 상기 저장 장치 서브세트내 각각의 저장 장치가 서로에 대해 논리적으로 커플링되고 그리고 상기 프로세서 서브세트에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 발생시키는 상기 제어기내 수단을 포함하는 데이터 처리 시스템.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 제어기는 입수 가능한 중앙 처리 유니트 풀로부터 중앙 처리 유니트 서브세트를 선택함으로써 상기 프로세서 세트로부터 프로세서 서브세트를 선택하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  27. 제 25항에 있어서,
    상기 프로세서 서브세트를 선택하는 수단은 입수 가능한 중장 처리 유니트 풀로부터 중앙 처리 유니트 서브세트를 선택하는 수단을 구비하며,
    상기 각각의 중앙 처리 유니트는 버추얼 로컬 영역 네트워크 스위치로부터 명령을 수신하도록 구성된 제 1 및 제 2 네트워크 인터페이스와 저장 영역 네트워크 스위치를 통해 상기 저장 장치 서브세트에 연결되도록 구성된 저장 인터페이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  28. 제 25항에 있어서,
    제 1 스위칭 시스템에 상기 프로세서 서브세트내 각각의 프로세서에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 발생시키는 수단은 상기 버추얼 로컬 영역 네트워크 스위치가 상기 서브세트내 프로세서에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 상기 프로세서에 커플링된 버추얼 로컬 영역 네트워크 스위치에 발생시키는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  29. 제 25항에 있어서,
    상기 저장 장치 서브세트를 선택하는 수단은 입수 가능한 저장 장치 풀로부터 저장 장치 서브세트를 선택하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  30. 제 25항에 있어서,
    상기 저장 장치 서브세트를 선택하는 수단은 입수 가능한 저장 장치 풀로부터 상기 저장 장치 서브세트를 선택하는 수단을 구비하며,
    상기 각각의 저장 장치는 버추얼 로컬 영역 네트워크 스위치로부터 명령을 수신하도록 구성된 스위칭 인터페이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  31. 제 25항에 있어서,
    제 2 스위칭 시스템이 상기 각각의 저장 장치에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 발생시키는 수단은 버추얼 저장 영역 네트워크 스위치가 상기 서브세트내 저장 장치에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 버추얼 저장 영역 네트워크 스위치에 발생시키는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  32. 제 25항에 있어서,
    제 1 데이터 처리 동작을 위해 상기 프로세서 세트로부터 제 1 프로세서 서브세트를 선택하는 단계;
    상기 제 1 스위칭 시스템이 제 1 버추얼 로컬 영역 네트워크내 제 1 프로세서 서브세트내 각각의 프로세서에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 발생시키는 단계;
    제 1 데이터 처리 문제에 대한 정보를 저장하기 위해 상기 저장 장치 세트로부터 제 1 저장 장치 서브세트를 선택하는 단계; 및
    제 2 스위칭 시스템이 상기 제 1 저장 장치 서브세트내 각각의 저장 장치를 서로에 대해 논리적으로 커플링되며 그리고 제 1 저장 영역 네트워크 존내 상기 제 1 프로세서 서브세트에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 발생시키는 단계에 의해 형성되는, 제 1 데이터 처리 동작에 사용하는 제 1 버추얼 서버 팜; 및
    제 2 데이터 처리 동작을 위해 프로세서 세트로부터 제 2 프로세서 서브세트를 선택하는 단계;
    상기 제 1 스위칭 시스템이 제 2 버추얼 로컬 영역 네트워크내 상기 제 2 프로세서 서브세트내 각각의 프로세서에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 발생시키는 단계;
    제 2 데이터 처리 문제에 대한 정보를 저장하기 위해 상기 저장 장치 세트로부터 제 2 저장 장치 서브세트를 선택하는 단계; 및
    제 2 스위칭 시스템이 상기 제 2 저장 장치 서브세트내 각각의 저장 장치에 서로 논리적으로 커플링되며 그리고 제 2 저장 영역 네트워크 존내 상기 제 2 프로세서 서브세트에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 발생시키는 단계에 의해 형성되는, 제 2 데이터 처리 동작에 사용하는 제 2 버추얼 서버 팜을 포함하며,
    상기 명령은 상기 제 1 프로세서 서브세트를 상기 제 2 프로세서 서브세트및 상기 제 2 저장 장치 서브세트로부터 완전하게 격리시키는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  33. 제 25항에 있어서,
    상기 프로세서 세트로부터 추가의 프로세서를 선택하는 수단; 및
    상기 제 1 스위칭 시스템이 상기 프로세서 서브세트내 프로세서에 상기 추가의 프로세서를 논리적으로 커플링하도록 하는 명령을 발생시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  34. 제 25항에 있어서,
    상기 프로세서 서브세트로부터 제거될 특정 프로세서를 선택하는 수단; 및
    상기 제 1 스위칭 시스템이 상기 프로세서 서브세트로부터 상기 특정 프로세서를 논리적으로 디커플링하도록 하는 명령을 발생시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  35. 제 26항에 있어서,
    상기 프로세서 서브세트로부터 제거될 특정 프로세서를 선택하는 수단;
    상기 제 1 스위칭 시스템이 상기 프로세서 서브세트로부터 상기 특정 프로세서를 논리적으로 디커플링하도록 하는 명령을 발생시키는 수단; 및
    상기 특정 프로세서를 입수 가능한 프로세서 풀내에 논리적으로 위치시키는수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  36. 제 28항에 있어서,
    상기 제 1 프로세서 서브세트로부터 제거될 특정 프로세서를 선택하는 수단;
    상기 제 1 스위칭 시스템이 상기 제 1 프로세서 서브세트로부터 상기 특정 프로세서를 논리적으로 디커플링하도록 하는 명령을 발생시키는 수단; 및
    상기 제 1 스위칭 시스템이 상기 특정 프로세서를 상기 제 2 프로세서 서브세트에 논리적으로 추가시키도록 하는 명령을 발생시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  37. 제 25항에 있어서,
    상기 모든 프로세서를 입수 가능한 프로세서의 유휴 풀에 초기에 할당하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  38. 제 25항에 있어서,
    상기 프로세서 서브세트에 의한 실시간 로딩에 응답하여 상기 프로세서 서브세트로 또는 상기 프로세서 서브세트로부터 하나 이상의 프로세서를 동적으로 그리고 논리적으로 추가 또는 제거하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  39. 제 25항에 있어서,
    상기 저장 장치 서브세트에 의한 실시간 로딩에 응답하여 상기 저장 장치 서브세트로 또는 상기 저장 장치 서브세트로부터 하나 이상의 저장 장치를 동적으로 그리고 논리적으로 추가 또는 제거하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  40. 제 25항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 서브세트내 각각의 프로세서의 처리 로딩을 나타내는 정보를 발생시키는 로드 모니터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  41. 제 25항에 있어서,
    상기 제 1 스위칭 시스템은 비복제(non-forgeable) 포트 식별기를 가진 버투얼 로컬 영역 네트워크 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  42. 제 25항에 있어서,
    제 2 스위칭 시스템은 저장 영역 네트워크 스위치를 구비하며, 상기 저장 장치 서브세트는 저장 영역 네트워크 존내에 논리적으로 조직(organize)되며, 상기 저장 영역 네트워크 스위치는 상기 프로세서 서브세트내 프로세서에만 액세스되도록 상기 저장 장치 서브세트로의 액세스를 가능케 하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  43. 제 25항에 있어서,
    제 2 스위칭 시스템은 저장 영역 네트워크 스위치를 구비하며, 상기 저장 장치 서브세트는 저장 영역 네트워크 존내에 논리적으로 조직되며, 상기 저장 영역 네트워크 스위치는 하나 이상의 광섬유 채널 스위치를 사용하여 상기 프로세서 서브세트내 프로세서에만 액세스 되도록 상기 저장 장치 서브세트로의 액세스를 가능케 하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  44. 제 25항에 있어서,
    상기 제 2 스위칭 시스템은 저장 영역 네트워크 스위치이며, 상기 저장 장치 서브세트는 저장 영역 네트워크 존내에 논리적으로 조직되며, 상기 프로세서 서브세트는 로드 평형기 또는 방화벽을 통해 외부 네트워크에 커플링되는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  45. 제 25항에 있어서,
    상기 제 1 스위칭 시스템의 제어 포트 및 상기 제 2 스위칭 시스템의 제어 포트를 구비하는 서브네트워크내에 논리적으로 서로 연결된 다수의 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  46. 제 45항에 있어서,
    이전-현(then-current) 프로세서 로드, 네트워크 로드 또는 저장 로드를 나타내는 실시간 정보를 수신하기 위해 상기 프로세서 서브세트내 각각의 프로세서를 주기적으로 폴링(pollimg)하도록 구성되며, 상기 각각의 제어기에 정보를 통신하도록 구성된 에이전트 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  47. 제 45항에 있어서,
    상기 제 2 스위칭 시스템의 하나 이상의 포트를 상기 제어기에 의해 사용되는 개인 저장 영역 네트워크 존에 논리적으로 할당하는 단계를 더 포함하며, 상기 포트는 상기 제어기에만 할당되는 상기 저장 장치중 하나와 관련되는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  48. 제 25항에 있어서,
    다수의 저장된 미리 설정된 블루포인트를 더 포함하는데, 상기 각각의 블루포인트는 다수의 처리 역할중 하나를 상기 저장 장치 서브세트내 저장 장치중 하나의 부트 이미지와 관련시키며,
    상기 프로세서 서브세트내 각각의 프로세서중 하나를 상기 블루포인트중 하나와 관련시키며, 상기 프로세서 서브세트내 각각의 프로세서가 상기 프로세서의처리 역할과 관련된 저장 장치로부터 부트 이미지를 로딩하고 수행하도록 하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  49. 상기 다수의 프로세서 서브세트내에 논리적으로 조직된 다수의 프로세서를 포함하는데, 상기 각각의 서브세트는 다수의 버추얼 로컬 영역 네트워크중 하나로서 논리적으로 조직되며;
    상기 서브세트중 하나에 의해 데이터 및 명령을 저장하기 위해 상기 다수의 버추얼 로컬 영역 네트워크에 커플링된 저장 영역 네트워크내에 논리적으로 조직된 다수의 저장 장치; 및
    상기 다수의 버추얼 로컬 영역 네트워크 및 상기 저장 영역 네트워크에 커플링되며, 상기 서브세트로부터 프로세서를 동적으로 추가 또는 제거하도록 구성되며 실시간으로 발생하는 가변하는 처리 로드 조건과 가변 저장 필요성에 응답하여 상기 저장 영역 네트워크로부터 저장 장치를 동적으로 추가 또는 제거하도록 구성된 제어 플레인을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  50. 제 49항에 있어서,
    다수의 저장된 미리 설정된 블루포인트를 포함하는데, 상기 각각의 블루포인트는 다수의 처리 역할중 하나를 상기 저장 장치내 저장 장치중 하나의 부트 이미지와 관련시키며; 및
    상기 프로세서 서브세트중 하나의 각각의 프로세서를 상기 블루포인트중 하나와 관련시키며, 상기 서브세트내 각각의 프로세서가 상기 프로세서의 처리 역할과 관련된 저장 장치로부터 부트 이미지를 로딩하고 수행하도록 하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 시스템.
  51. 확장 가능한 컴퓨터 시스템을 사용하여 데이터 처리를 위한 하나 이상의 명령 시퀀스를 가진 컴퓨터-판독 가능 매체로서, 하나 이상의 프로세서에 의한 상기 하나 이상의 시퀀스의 수행은 상기 하나 이상의 프로세서가:
    프로세서 세트로부터 프로세서 서브세트를 선택하는 단계;
    제 1 스위칭 시스템이 상기 프로세서 서브세트내 각각의 프로세서에 논리적으로 커플링되도록 하는 명령을 발생시키는 단계;
    저장 장치 세트로부터 저장 장치 서브세트를 선택하는 단계; 및
    제 2 스위칭 시스템이 상기 저장 장치 서브세트내 각각의 저장 장치를 서로에 대해 그리고 상기 프로세서 서브세트에 논리적으로 커플링하도록 하는 명령을 발생시키는 단계에 의해 수행되도록 하는 컴퓨터-판독 가능 매체.
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