TW201315180A - 伺服器叢集及其控制機制 - Google Patents

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Abstract

一種伺服器叢集，包括一網路交換機以及多個伺服器節點。網路交換機用以連接至一外部網路。每一伺服器節點包括一網路埠、一網路晶片及一控制單元。網路埠經一網路線連接至網路交換機。網路晶片用以當網路交換機啟動後，偵測網路線以得到伺服器節點對應於外部網路之一網路連線狀態，並據以輸出一連線狀態訊號。控制單元用以依據連線狀態訊號及伺服器節點的開關機狀態，開啟或中止伺服器節點。

Description

伺服器叢集及其控制機制
本發明是有關於一種伺服器叢集及其控制機制。
刀鋒伺服器由於利用模組化設計進行優化以盡可能減少使用物理空間及能量，故可精簡伺服器架構。然而，當刀鋒伺服器所在的資料中心之網路發生異常斷線時，刀鋒伺服器必須依靠人力操作或是由管理人員藉由操作遠端管理伺服器以控制刀鋒伺服器來關閉電源。上述的機制並不能對斷線的網路狀態做出即時的反應，無法有效達到節省刀鋒伺服器電源的效果。
本揭露是有關於一種伺服器叢集及其控制機制，利用偵測伺服器節點之網路連線狀態，透過簡易邏輯線路自動開啟及中止伺服器節點的電源，達到自動控制以節省電源的目的。
根據本揭露之第一方面，提出一種伺服器叢集，包括一網路交換機以及多個伺服器節點。網路交換機用以連接至一外部網路。每一伺服器節點包括一網路埠、一網路晶片及一控制單元。網路埠經一網路線連接至網路交換機。網路晶片用以當網路交換機啟動後，偵測網路線以得到伺服器節點對應於外部網路之一網路連線狀態，並據以輸出一連線狀態訊號。控制單元用以依據連線狀態訊號及伺服器節點的開關機狀態，開啟或中止伺服器節點。
根據本揭露之第二方面，提出一種伺服器叢集之控制機制，伺服器叢集包括一網路交換機以及多個伺服器節點，每一伺服器節點包括一網路埠、一網路晶片及一控制單元。網路交換機連接至一外部網路，網路埠經一網路線連接至網路交換機。控制機制包括下列步驟。啟動網路交換機。利用網路晶片偵測網路線以得到伺服器節點對應於外部網路之一網路連線狀態，並據以輸出一連線狀態訊號。利用控制單元以依據連線狀態訊號及伺服器節點的開關機狀態，開啟或中止伺服器節點。
為了對本揭露之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉一實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
本揭露所提出之伺服器叢集(server cluster)及其控制機制，利用偵測伺服器節點(server node)之網路連線狀態，透過簡易邏輯線路自動開啟及中止伺服器節點的電源，故可使得伺服器節點自動控制開關機狀態以節省電源。
請參照第1A圖，其繪示依照一實施例之伺服器叢集之示意圖。伺服器叢集100包括一網路交換機(network switch)110以及多個伺服器節點120。網路交換機110用以連接至一外部網路，例如為一網際網路。每一伺服器節點120包括一網路埠(port)124、一網路晶片126及一控制單元128。網路埠124經一網路線(cable)122連接至網路交換機110。網路晶片126用以當網路交換機110啟動後，偵測網路線122以得到伺服器節點120對應於外部網路之一網路連線狀態，並據以輸出一連線狀態訊號LINK_LED_L。控制單元128用以依據連線狀態訊號LINK_LED_L及伺服器節點120的開關機狀態，開啟或中止伺服器節點120。
對應於伺服器叢集100，本揭露亦提出一種伺服器叢集之控制機制。請參照第1B圖，其繪示依照一實施例之伺服器叢集之控制機制之流程圖。於步驟S200中，啟動網路交換機110。於步驟S210中，利用網路晶片124偵測網路線122以得到伺服器節點120對應於外部網路之一網路連線狀態，並據以輸出一連線狀態訊號LINK_LED_L。於步驟S220中，利用控制單元128以依據連線狀態訊號LINK_LED_L及伺服器節點120的開關機狀態，開啟或中止伺服器節點120。
請參照第2A圖，其繪示依照一實施例之控制單元之方塊圖。控制單元128包括一電源管理單元130以及一南橋晶片132。電源管理單元130例如由一基板管理控制器(Baseboard Management Controller，BMC)或一複雜可程式邏輯裝置(Complex Programmable Logic Device，CPLD)所實現。電源管理單元130用以依據連線狀態訊號LINK_LED_L輸出一電源訊號PWR_BUT_L。南橋晶片132用以依據電源訊號PWR_BUT_L及伺服器節點120的開關機狀態，開啟(turn on)或中止(shut down)伺服器節點120。
請配合參照第2B圖，其繪示依照一實施例之伺服器叢集之控制機制之詳細流程圖。於步驟S300中，啟動網路交換機110。於步驟S310中，在網路晶片124與網路交換機110交換交握協定(handshake protocol)後，利用網路晶片124偵測連接至網路交換機110之網路線122以得到伺服器節點120對應於外部網路之一網路連線狀態，並據以輸出一連線狀態訊號LINK_LED_L。舉例來說，當連線狀態訊號LINK_LED_L為低電壓準位，則表示已連線狀態；當連線狀態訊號LINK_LED_L為高電壓準位，則表示斷線狀態。
於步驟S320中，判斷連線狀態訊號LINK_LED_L之電壓準位是否為低電壓準位。若為低電壓準位，表示已連線狀態，則於步驟S330中，判斷伺服器節點120是否為關機狀態。若伺服器節點120為開機狀態，則代表伺服器節點120為開機狀態且已連接至外部網路，不需動作，回到步驟S310。若伺服節點120為關機狀態，則代表伺服器節點120為關機狀態但已連接至外部網路，故於步驟S340中，電源管理單元130輸出電源訊號PWR_BUT_L，其例如為低電壓準位，南橋晶片132依據低電壓準位的電源訊號PWR_BUT_L開啟伺服器節點120。其中，若所接收到的電源訊號PWR_BUT_L為高電壓準位，則南橋晶片132不動作。
若於步驟S320中，判斷連線狀態訊號LINK_LED_L為高電壓準位，表示未連接至外部網路，則於步驟S350中，判斷伺服器節點120是否為開機狀態。若伺服器節點120為關機狀態，則代表伺服器節點120為關機狀態且為斷線未連接至外部網路，不需動作，回到步驟S310。若伺服節點120為開機狀態，則代表伺服器節點120為開機狀態但為斷線未連接至外部網路，故於步驟S360中，電源管理單元130輸出電源訊號PWR_BUT_L，其例如為低電壓準位，南橋晶片132依據低電壓準位的電源訊號PWR_BUT_L輸出一中止訊號SCI以中止伺服器節點120。
請參照第3A圖，其繪示依照另一實施例之控制單元之方塊圖。控制單元128包括一雙緣偵測器(dual edge detector)134、一反相器136以及一南橋晶片138。雙緣偵測器134用以當連線狀態訊號LINK_LED_L的電壓準位有變化時輸出一準位訊號。反相器136用以反相準位訊號為一電源訊號PWR_BUT_L。南橋晶片138用以依據電源訊號PWR_BUT_L及伺服器節點120的開關機狀態，開啟或中止伺服器節點120。需說明的是，反相器136係選擇性地採用，端看南橋晶片138所接收之致能訊號態樣而定。換句話說，若雙緣偵測器(dual edge detector)134所輸出之訊號LINK_LED_L能被南僑晶片138所接受而理解並直接執行開啟或中止伺服器節點120，則反相器136可被省略。
請配合參照第3B圖，其繪示依照另一實施例之伺服器叢集之控制機制之詳細流程圖。於步驟S400中，啟動網路交換機110。於步驟S410中，在網路晶片124與網路交換機110交換交握協定(handshake protocol)後，利用網路晶片124偵測連接至網路交換機110之網路線122以得到伺服器節點120對應於外部網路之一網路連線狀態，並據以輸出一連線狀態訊號LINK_LED_L。舉例來說，當連線狀態訊號LINK_LED_L為低電壓準位，則表示已連線狀態；當連線狀態訊號LINK_LED_L為高電壓準位，則表示斷線狀態。
於步驟S420中，利用雙緣偵測器134判斷連線狀態訊號LINK_LED_L之電壓準位是否產生變化。若未產生變化，則回到步驟S410。若連線狀態訊號LINK_LED_L之電壓準位改變，電源管理單元130依據連線狀態訊號LINK_LED_L輸出一電源訊號PWR_BUT_L，則於步驟S430中，南橋晶片138依據電源訊號PWR_BUT_L以開啟或中止伺服器節點120。亦即，當伺服器節點120為關機狀態，南橋晶片138在收到低電壓準位的電源訊號PWR_BUT_L會開啟伺服器節點120；當伺服器節點120為開機狀態，南橋晶片138在收到低電壓準位的電源訊號PWR_BUT_L會輸出一中止訊號SCI以中止伺服器節點120。若南橋晶片138收到高電壓準位的電源訊號PWR_BUT_L則不動作。
本揭露上述實施例所揭露之伺服器叢集及其控制機制，利用偵測伺服器節點對於外部網路之網路連線狀態，透過簡易邏輯線路即可以自動開啟及中止伺服器節點的電源，不需透過人力操作或遠端管理伺服器即可使得伺服器節點自動控制開關機狀態以節省電源。
綜上所述，雖然本發明已以多個實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100．．．伺服器叢集
110．．．網路交換機
120．．．伺服器節點
122．．．網路線
124．．．網路埠
126．．．網路晶片
128．．．控制單元
130．．．電源管理單元
132、138．．．南橋晶片
134．．．雙緣偵測器
136．．．反相器
第1A圖繪示依照一實施例之伺服器叢集之示意圖。
第1B圖繪示依照一實施例之伺服器叢集之控制機制之流程圖。
第2A圖繪示依照一實施例之控制單元之方塊圖。
第2B圖繪示依照一實施例之伺服器叢集之控制機制之詳細流程圖。
第3A圖繪示依照另一實施例之控制單元之方塊圖。
第3B圖繪示依照另一實施例之伺服器叢集之控制機制之詳細流程圖。

Claims (16)

  1. 一種伺服器叢集(cluster)，包括：一網路交換機，用以連接至一外部網路；以及複數個伺服器節點(node)，每一個伺服器節點包括：一網路埠，用以經一網路線連接至該網路交換機；一網路晶片，用以當該網路交換機啟動後，偵測該網路線以得到該伺服器節點對應於該外部網路之一網路連線狀態，並據以輸出一連線狀態訊號；及一控制單元，用以依據該連線狀態訊號及該伺服器節點的開關機狀態，開啟或中止該伺服器節點。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之伺服器叢集，其中該控制單元包括：一雙緣偵測器，用以當該連線狀態訊號的電壓準位有變化時輸出一準位訊號；以及一南橋晶片，用以依據該準位訊號及該伺服器節點的開關機狀態，開啟或中止(shut down)該伺服器節點。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之伺服器叢集，其中該控制單元更包括一反相器，用以反相該準位訊號為一電源訊號至南僑晶片，使得該南橋晶片依據該電源訊號及該伺服器節點的開關機狀態，開啟或中止該伺服器節點。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之伺服器叢集，其中當該伺服器節點為關機狀態，該南橋晶片依據該電源訊號開啟該伺服器節點。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之伺服器叢集，其中當該伺服器節點為開機狀態，該南橋晶片依據該電源訊號輸出一中止訊號以中止該伺服器節點。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之伺服器叢集，其中該控制單元包括：一電源管理單元，用以依據該連線狀態訊號輸出一電源訊號；以及一南橋晶片，用以依據該電源訊號及該伺服器節點的開關機狀態，開啟或中止該伺服器節點。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之伺服器叢集，其中當該連線狀態訊號對應至一連線狀態且該伺服器節點為關機狀態，該南橋晶片依據該電源訊號開啟該伺服器節點。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之伺服器叢集，其中當該連線狀態訊號對應至一斷線狀態且該伺服器節點為開機狀態，該南橋晶片依據該電源訊號輸出一中止訊號以中止該伺服器節點。
  9. 一種伺服器叢集之控制機制，該伺服器叢集包括一網路交換機以及複數個伺服器節點，每一伺服器節點包括一網路埠、一網路晶片及一控制單元，該網路交換機連接至一外部網路，該網路埠經一網路線連接至該網路交換機，該控制機制包括：啟動該網路交換機；利用該網路晶片偵測該網路線以得到該伺服器節點對應於該外部網路之一網路連線狀態，並據以輸出一連線狀態訊號；以及利用該控制單元以依據該連線狀態訊號及該伺服器節點的開關機狀態，開啟或中止該伺服器節點。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之伺服器叢集之控制機制，更包括：利用該控制單元之一雙緣偵測器以當該連線狀態訊號的電壓準位有變化時輸出一準位訊號；以及利用該控制單元之一南橋晶片以依據該準位訊號及該伺服器節點的開關機狀態，開啟或中止該伺服器節點。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之伺服器叢集之控制機制，更包括：利用該控制單元之一反相器以反相該準位訊號為一電源訊號至南僑晶片，使得該南橋晶片依據該電源訊號及該伺服器節點的開關機狀態，開啟或中止該伺服器節點。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之伺服器叢集之控制機制，更包括：當該伺服器節點為關機狀態，利用該南橋晶片以依據該電源訊號開啟該伺服器節點。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之伺服器叢集之控制機制，更包括：當該伺服器節點為開機狀態，利用該南橋晶片以依據該電源訊號輸出一中止訊號以中止該伺服器節點。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之伺服器叢集之控制機制，更包括：利用該控制單元之一電源管理單元以依據該連線狀態訊號輸出一電源訊號；以及利用該控制單元之一南橋晶片以依據該電源訊號及該伺服器節點的開關機狀態，開啟或中止該伺服器節點。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之伺服器叢集之控制機制，更包括：當該連線狀態訊號對應至一連線狀態且該伺服器節點為關機狀態，利用該南橋晶片以依據該電源訊號開啟該伺服器節點。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之伺服器叢集之控制機制，更包括：當該連線狀態訊號對應至一斷線狀態且該伺服器節點為開機狀態，利用該南橋晶片以依據該電源訊號輸出一中止訊號以中止該伺服器節點。
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