TW201401828A - 管理主機名稱及ip位址的雲端伺服器，及雲端伺服器使用的管理方法 - Google Patents

Abstract

一種雲端伺服器使用的管理方法，是用來管理雲端的主機的IP位址、主機名稱和網路拓樸對應與任務同步化。雲端伺服器係於一主機要進行一系統啟動與安裝程序時，分配一臨時IP位址給主機以進行系統啟動與安裝程序。並且，於主機的系統啟動與安裝程序達一定階段時，接收主機提出的一DNS詢問指令，並以一DNS答覆將對應的一主機名稱及一指定IP位址回覆給主機。

Description

管理主機名稱及IP位址的雲端伺服器，及雲端伺服器使用的管理方法

本發明係有關於雲端伺服器使用的管理方法，尤其更有關於用來管理雲端主機的主機名稱與IP位址，以令多台主機可以實現自動且同步的系統安裝、啟動及佈署動作的管理方法。

近來，雲端運算的概念迅速發展，也帶動了雲端產業的興盛。一般來說，雲端運算是在雲端機房中設置為數眾多的實體主機及／或虛擬主機，該些主機分別通過網路交換機來連接網路，以為使用者提供雲端運算的服務。

一個雲端機房中的雲端主機，可能有數百台、數千台、甚至數萬台，其中同時包括了實體主機(Physical Machine,PM)及虛擬主機(Virtual Machine,VM)，因此在一開始的系統安裝及佈署(deploy)上實相當麻煩，若管理人員逐台對主機進行安裝及佈署，實需耗費相當可觀的時間成本，並且可能因為數量太多而產生不必要的人為疏失。

為解決如上所述之問題，即有人提出了各式各樣的自動化安裝方法，主要係於雲端機房中增設至少一台的開機伺服器，該開機伺服器中儲存有該些主機安裝及佈署所需的各種資料，例如作業系統、應用程式等檔案。當一空白的主機連接上網路交換機並且開機後，即可自動通過該開機伺服器來執行自動化安裝，不需管理人員來手動執行。

然而，現行的開機伺服器只能對該些主機進行單一的安裝及佈署動作，也就是說，只負責將作業系統、應用程式等檔案安裝到該些主機之中，並且加以設定，無法針對各主機日後將擔任的角色，進行不同的安裝。是以，當該些主機的安裝程序進行到網路安裝步驟時，仍然需要管理人員手動查詢該些主機被分配的主機名稱及IP位址，並且依據查詢結果，手動對該些主機進行網路的安裝設定，並手動抄錄該些主機的媒體存取控制(Media Access Control,MAC)位址。藉此，才能明確記錄雲端機房中各主機的主機名稱、IP位址及MAC位址的對應關係，以方便日後的管理維護。

如上所述，現行對於雲端主機的自動化安裝方法實不完善，對管理人員來說仍不方便。是以，市場上實需要一種新穎的技術，能在主機的安裝及佈署過程中，直接查詢自身的主機名稱及IP位址，並且加以設定安裝，以免除管理人員的人工介入。

本發明之主要目的，在於提供一種管理主機名稱及IP位址的雲端伺服器，及雲端伺服器使用的管理方法，係可有效分配並管理雲端機房中的主機的主機名稱與IP位址，並令雲端機房中的主機的系統安裝、啟動、佈署、及其他相關任務的執行可以達到自動化與同步化。

為達上述目的，本發明的雲端伺服器係於一主機要進行一系統啟動與安裝程序時，分配一臨時IP位址給主機以進行系統啟動與安裝程序。並且，於主機的系統啟動與安裝程序達一定階段時，接收主機提出的一DNS詢問指令，再以一DNS答覆將對應的一主機名稱及一指定IP位址回覆給主機。

本發明對照先前技術所能達成之功效在於，可由本發明的雲端伺服器來負責管理整個雲端機房中的所有主機的主機名稱及IP位址，並且由雲端伺服器來提供該些主機名稱及IP位址的查詢服務。各主機於執行各項程序的過程中，當需要進行主機名稱及網路的設定時，可依據DNS方法來詢問雲端伺服器，並且依據雲端伺服器回覆的DNS答覆來得到自身的主機名稱及IP位址。

如上所述，通過本發明，只要雲端系統的管理者依據雲端機房的拓撲架構(topology)以及IP位址範圍對雲端伺服器進行設定，設定完成的雲端伺服器就可自動對雲端機房中所有主機進行主機名稱與IP位址的設定及分配。並且該雲端伺服器可於各主機提出詢問時，回覆對應的主機名稱與IP位址，以利系統安裝的自動化。藉此可降低管理者對主機進行系統設定的負擔。

再者，各主機的系統啟動與安裝程序執行到一定程度時，會先暫時被鎖著，並等待該雲端伺服器完成指定IP位址的分配。並且，該雲端伺服器可累計被鎖著的主機至一定數量，或設定一個期限，待累計數量達一門檻值，或是等待逾時時，再允許一定數量的主機繼續執行接續的步驟。如此一來，可同步各主機的系統啟動與安裝程序，有效降低自動安裝的失敗率，並降低同時對開機伺服器存取的主機的數量。

茲就本發明之一較佳實施例，配合圖式，詳細說明如後。

首請同時參閱第一圖與第二圖，分別為本發明之第一較佳具體實施例與第二較佳具體實施例之系統架構圖。圖中所示者，係為雲端機房中的系統架構，主要包括本發明的一雲端領域名稱服務(Cloud Domain Name Service,CDNS)伺服器1(下面將於說明書內文中簡稱為該雲端伺服器1)、一主網路交換機(main switch)2、一開機伺服器(boot server)3、及多個子網路(subnet)系統4、5。本實施例中，該多個子網路系統4、5係通過該主網路交換機2與該雲端伺服器1及該開機伺服器3連接，並且數量係以二為例，但不加以限定。

本實施例中，可將每一個子網路系統4、5視為一個機櫃(Rack)，因此每一個雲端機房中，實可具有數量相當龐大的子網路系統。該第一子網路系統4主要具有一個第一子網路交換機41，該第一子網路交換機41上具有多個連接埠，用以連接多台第一主機42(稱為雲端的主機(Cloud Host))。其中，該些主機主要可為實體主機(Physical Machine,PM)或虛擬主機(Virtual Machine,VM)，無論是PM或VM，皆可通過本發明的該雲端伺服器1來進行主機名稱及網路協定(Internet Protocol,IP)位址的管理(容下詳述)。

該些第一主機42係通過該第一子網路交換機41連接上層的該主網路交換機2，再通過該主網路交換機2連接該雲端伺服器1及該開機伺服器3，以接受該雲端伺服器1及該開機伺服器3的服務。

該第二子網路系統5具有一第二子網路交換機51，該第二子網路交換機51同樣具有多個連接埠，用以連接多台第二主機52(同樣可包含PM及VM)。該些第二主機52通過該第二子網路交換機51連接上層的該主網路交換機2，並且通過該主網路交換機2連接該雲端伺服器1及該開機伺服器3。為方便說明，下面將於說明書內文中，僅以該第一子網路系統4底下的該些第一主機42來舉例說明。

值得一提的是，本發明中，主要係由雲端機房中的任一伺服器來執行一個特殊程序(process)，以擔任本發明中的該雲端伺服器1及該開機伺服器3的角色。是以，該雲端伺服器1係可為雲端機房中的任一伺服器，或者，該雲端伺服器1與該開機伺服器3係可由同一台伺服器來實現，不應加以限定。

該雲端伺服器1主要是用來負責管理整個雲端機房中所有主機的主機名稱及IP位址，在任一台空白的主機新加入該雲端機房中(例如新的PM的連接，或是新的VM的產生)，並且要進行一系統啟動與安裝程序(boot up and installation task)時，係可直接通過該雲端伺服器1來取得自身的主機名稱及IP位址。如此一來，不需要雲端機房的管理人員手動對主機進行主機名稱及IP位址的設定，可有效達到佈署與安裝程序的自動化。

並且，本發明的該雲端伺服器1，主要為一種在雲端系統使用，並且依據領域名稱系統(Domain Name System)標準建立的伺服器，該雲端伺服器1可支援DNS的正解(forward resolution)、反解(reverse resolution)、及代理(DNS proxy)之功能(容下詳述)。是以，任何主機都可通過IP位址來向該雲端伺服器1詢問對應的主機名稱，亦可通過主機名稱來向該雲端伺服器1詢問對應的IP位址。如此，可以有效地達到IP位址、主機名稱(hostname)、與網路拓樸互相對應的功效，對於雲端機房的管理人員來說，該雲端伺服器1實可提供相當便利的管理機能。更具體而言，該雲端伺服器1可以外接或內建一個映像資料庫(Mapping Database)10，該映像資料庫10主要用來儲存該雲端機房中的所有主機名稱及IP位址等相關資訊，並且供該雲端伺服器1參考使用。

續請參閱第三圖，為本發明之第一具體實施例之流程圖。當該雲端機房中的任一主機(下面以該第一主機42為例進行說明)欲進行該系統啟動與安裝程序(例如作業系統的啟動與安裝程序)時，係需具備有一個IP位址，才能夠順利的進行安裝，是以，該雲端伺服器1將會接收該第一主機42發出的對IP位址的一請求(步驟S10)。接著，該雲端伺服器1即依據該請求，先分配(assign)一臨時IP位址給該第一主機42使用(步驟S12)，藉此，該第一主機42可依據該臨時IP位址連接網路，以通過該開機伺服器3進行該系統啟動與安裝程序。

值得一提的是，該臨時IP位址主要是分配給該第一主機42用來執行啟動、安裝之用，並非讓該第一主機42永久使用的一指定IP位址(fixed IP address)。因此，不同的主機在不同的時間點進行該系統啟動與安裝程序時，可能會使用同一組的該臨時IP位址，但該些主機在完成該系統啟動與安裝程序後，一定會使用不同的指定IP位址來連接網路。是以，要能順利分配臨時IP位址及指定IP位址，該雲端伺服器1必需要知道所有可被使用的一臨時IP位址範圍，以及可被使用的一指定IP位址範圍。

接著，該雲端伺服器1係接受該第一主機42的一註冊動作(步驟S14)，並且更具體而言，該第一主機42係依據所使用的該臨時IP位址，對該雲端伺服器1進行註冊動作。註冊完成之後，該雲端伺服器1取得該第一主機42使用的該臨時IP位址，以及該第一主機42的一媒體存取控制(Media Access Control,MAC)位址，並且寫入一對應表(如第七圖中所示的該對應表100)中(步驟S16)。該對應表100可供該雲端伺服器1於日後查詢該第一主機42的主機名稱之用並且，該對應表100主要是可以儲存在該映像資料庫中10，或者直接儲存在該雲端伺服器1內，但不加以限定。

如下列表一所示，該雲端伺服器1係通過該對應表100，記錄該雲端機房中的各主機的相關資訊，以供日後查詢。其中，表一所述的該些主機名稱、指定IP位址、MAC位址、及臨時IP位址之內容皆僅用以舉例說明，並非以此為限。

表一

本實施例中，在該雲端伺服器1啟動(run)前，管理人員需將該雲端機房的拓撲架構(topology)，以及上述可被使用的該臨時IP位址範圍與該指定IP位址範圍寫成一設定檔(configuration file)(如第七圖中所示的該設定檔1061)，並依該設定檔1061對該雲端伺服器1進行設定。藉此，當該雲端伺服器1啟動後，即自動依據該設定檔1061，對所連接的子網路交換機(例如該第一子網路交換機41)上的所有連接埠皆分配一個對應的主機名稱及一個對應的指定IP位址，以供該連接埠所連接的主機使用。並且，該雲端伺服器1會產生如上表一所示的該對應表100，並將該些主機名稱及該些指定IP位址寫入該對應表100中。

值得一提的是，本實施例中，該雲端伺服器1主要是依據所在的國家、機房、機櫃、及網路交換機的連接埠等資訊，通過演算法來計算得出各主機的主機名稱。因此，每一台主機都會被分配一個具有辨識性的主機名稱，以利於管理人員的管理維護。

上述該步驟S16後，該對應表100中即完整記錄了該雲端機房中的所有主機的主機名稱、指定IP位址、臨時IP位址、及MAC位址。該雲端伺服器1可於該第一主機42進行該註冊動作時取得該MAC位址，並寫入該對應表100中；再者，該雲端伺服器1更可週期性地對所有子網路交換機進行詢問，以取得每一台子網路交換機上的各個連接埠所連接的主機的該MAC位址。更具體而言，該雲端伺服器1主要係通過簡易網路管理協定(Simple Network Management Protocol,SNMP)，週期性對該些子網路交換機進行詢問，並將所得的MAC位址 更新至該對應表100中。然而，該雲端伺服器1採用哪種方式來取得該些主機的MAC位址，以及何時取得，係可視實際運用而定，不應加以限定。

當該第一主機42進行到一網路安裝步驟時，係需詢問該雲端伺服器1，以得到可以永久使用的該指定IP位址。該雲端伺服器1係接收該第一主機42提出的一DNS詢問指令(步驟S18)，並且在查詢了該映像資料庫10後產生一對應的DNS答覆，並回覆給該第一主機42(步驟S20)，其中該DNS答覆包括了該雲端伺服器1分配給該第一主機42使用的該主機名稱及該指定IP位址的資訊。更具體而言，該DNS答覆係包括該雲端伺服器1分配給該第一子網路交換機41上的一連接埠的主機名稱及指定IP位址的資訊，其中該連接埠連接該第一主機42，因此，該第一主機42可以使用該連接埠被分配的該主機名稱及該指定IP位址。

該步驟S18中，該第一主機42主要是通過gethostbyaddr()指令對該雲端伺服器1提出詢問，並且該步驟S20中，該雲端伺服器1係依照一DNS反解程序(DNS reverse resolution)來處理該DNS詢問指令，並產生該DNS答覆(DNS answer)。

更具體而言，一般的gethostbyaddr()指令，主要是發送一IP位址(例如192.168.1.1)給DNS伺服器，經該DNS伺服器進行該DNS反解程序轉換為對應的網域名稱(例如www.delta.com.tw)，再將該網域名稱以該DNS答覆的方式加以回覆。也就是說，通過本發明，可直接使用作業系統的服務呼叫就能使用該雲端伺服器，而不必透過特製的軟體來達成。該步驟S18中，係由該第一主機42發出該DNS詢問指令給該雲端伺服器1(其中該DNS詢問指令中包括該第一主機42使用的該臨時IP位址)。該雲端伺服器1係以該DNS詢問指令查詢該對應表100，以取得該第一主機42所連接的該連接埠被分配的該主機名稱及該指定IP位址的資訊後，再產生符合DNS規範的該DNS答覆。如上所述，該DNS答覆必須包括要分配給該第一主機42的該主機名稱及該指定IP位址的資訊，並且必須符合DNS規範，舉例來說，該DNS答覆可例如為「主機名稱.指定IP位址.delta.com.tw」的格式，但不加以限定。該第一主機42接收該DNS答覆後，即可從該DNS答覆中，得到對應的該主機名稱及該指定IP位址的資訊。

當有多台主機同時進行該系統啟動與安裝程序時，該雲端伺服器1將同時接收多台主機提出的DNS詢問，並且需同時回覆DNS答覆給多台主機，上述係僅以單一台該第一主機42為例，方便說明，但不以此為限。

接著請同時參閱第四圖及第五圖，分別為本發明之第二具體實施例之流程圖及第三具體實施例之系統架構圖。如上所述，當該第一主機42的系統啟動與安裝程序進行到該網路安裝步驟時，將會先被鎖著(Block)，該第一主機42必須等待該雲端伺服器1分配該指定IP位址，並由該雲端伺服器1對一動態主機設定協定(Dynamic Host Configuration Protocol,DHCP)伺服器6進行一更新動作(步驟S22)。如第五圖所示，該雲端機房中係具有該DHCP伺服器6，該DHCP伺服器6通過網路系統與該雲端伺服器1及該第一主機42連接。DHCP為本技術領域中的通常知識，在此不再贅述。並且，若有其他主機同時進行該系統啟動與安裝程序，則當進行到該網路安裝步驟時，亦會先被鎖著，並等候該雲端伺服器1的動作。

當有多台主機進行到該網路安裝步驟，並且被鎖著時，該雲端伺服器1係判斷被鎖著的主機的數量是否超過一門檻值，或是該些主機的等待時間是否逾時(步驟S24)，若否，則該雲端伺服器1繼續執行該步驟S22，以持續對該DHCP伺服器6進行該更新動作。若該雲端伺服器1判斷被鎖著的主機的數量超過該門檻值，或等待時間已逾，或是該更新動作完成時，則該雲端伺服器1發出通知，允許該些主機繼續執行接續的該網路安裝步驟(步驟S26)。其中，該雲端伺服器1主要可通過多重播送(multicasting)技術，一次解鎖(unlocking)多台被鎖著的主機，進而，可同步化該些主機的系統啟動與安裝程序，藉此降低自動安裝的失敗率。

該步驟S26之後，該些主機(例如該第一主機42)可依據從該DNS答覆中得到的該指定IP位址的資訊，向該DHCP伺服器6要求更新位址(renew IP)(步驟S28)，即，請求使用該指定IP位址。最後，該第一主機42於該指定IP位址更新設定完成後，再將剩餘的程序執行完畢(步驟S30)。

值得一提的是，本發明的實施例中，該些主機主要是在該系統啟動與安裝程序執行到該網路安裝步驟時，被該雲端伺服器1鎖住，以維持安裝的同步性。然而，該雲端伺服器1主要還可解決在雲端叢集系統(Cluster)中，分散式軟體在啟動時的同步問題。也就是說，在該些主機各自啟動一分散式軟體時，可受該雲端伺服器1的控制，在進行到某個特定程序時被鎖著，並且，待一解鎖條件被滿足時，再由該雲端伺服器1以multicasting的技術同時解鎖該些主機。如此一來，可以有效維持該分散式軟體在執行上的同步化。

請參閱第六圖，為本發明之第三具體實施例之流程圖，第六圖中完整的描述了該雲端伺服器1、該第一主機41、及該DHCP伺服器6的動作，以及各動作的執行順序。

首先，當該第一主機41要進行系統啟動與安裝程序時，會對該雲端伺服器1提出IP位址的該請求(步驟S40)，當該雲端伺服器1接收該請求後，會向該DHCP伺服器6要求一個IP位址來做為該臨時IP位址(步驟S42)。該DHCP伺服器6係依照可使用的該臨時IP位址範圍，選取一個臨時IP位址回覆給該雲端伺服器1(步驟S44)，該雲端伺服器1再將該臨時IP位址分配給該第一主機42來使用(步驟S46)。

該第一主機42於該步驟S46中取得該臨時IP位址後，即可順利進行作業系統的系統啟動與安裝程序(步驟S48)。待該系統啟動與安裝程序執行到一定階段後，該第一主機42會以所使用的該臨時IP位址向該雲端伺服器1進行註冊(步驟S50)，以令該雲端伺服器1產生完整的該對應表100。接著，當該第一主機42的安裝動作進行到該網路安裝步驟時，係通過該DNS詢問指令(本實施例中為gethostbyaddr()指令)向該CDNS伺服器1提出該DNS詢問(步驟S52)，並且該DNS詢問指令中包括該第一主機42使用的該臨時IP位址。該雲端伺服器1接收該DNS詢問指令後，係依據該第一主機42使用的該臨時IP位址查詢該對應表100，以進行該DNS反解程序並產生該DNS答覆，再回覆給該第一主機42(步驟S54)。此時，該第一主機42將會先被鎖著，暫停系統啟動與安裝程序。

接著，該雲端伺服器1對要給該第一主機42使用的該指定IP位址進行分配(步驟S56)，並且，依據該指定IP位址的資訊對該DHCP伺服器6進行該更新動作(步驟S58)。待更新完成、或被鎖著的主機的數量超過該門檻值、或主機的等待時間逾時時，該雲端伺服器1通過多重播送方式，一次解鎖多台主機(步驟S60)，其中包括本實施例中舉例說明的該第一主機42。

該步驟S60後，該第一主機42由該DNS答覆中取得該主機名稱及該指定IP位址的資訊，並且被允許繼續執行網路安裝步驟。此時，該第一主機42依據該指定IP位址的資訊，向該DHCP伺服器6要求更新位址(步驟S62)，該DHCP伺服器6則依據該雲端伺服器1的該更新動作，以及該第一主機42提出的該指定IP位址的資訊，分配該指定IP位址給該第一主機42使用(步驟S64)。而步驟S64後，該第一主機42即可使用該主機名稱及該指定IP位址來完成網路的安裝步驟，並將剩餘的程序皆執行完畢(步驟S66)。

步驟S66之後，該第一主機42即為一台完整可被使用的雲端主機，並且管理人員可依據該第一主機42使用的該主機名稱及該指定IP位址，對該第一主機42進行各種管理及控制。

續請參閱第七圖，為本發明之第一具體實施例之雲端伺服器架構圖。前述的該特殊程序主要包括多組不同的程式碼，通過該些程式碼的運行，該雲端伺服器1可區別並包括多個模組，主要包括：一接收模組101、一IP位址處理模組102、一資訊提供模組103、一註冊模組104、一DNS處理模組105、一儲存模組106及一對應表存取模組107。

該接收模組101係用以接收該第一主機42發出的對IP位址的該請求，該IP位址處理模組102可依據該請求，對該DHCP伺服器6要求分配該臨時IP位址，並且，該雲端伺服器1再通過該資訊提供模組103，將該臨時IP位址分配給該第一主機42使用。當該第一主機42執行該系統啟動與安裝程序並且進行到該網路安裝步驟時，該雲端伺服器1係由該註冊模組104來接受該第一主機42所進行之該註冊動作。藉以，將該第一主機42所使用的該臨時IP位址及該MAC位址寫入該對應表100中。

當該第一主機42提出該DNS詢問指令時，該雲端伺服器1係由該DNS處理模組105接收並處理該DNS詢問指令。更具體而言，該DNS處理模組105是以該DNS詢問指令查詢該對應表，以取得該雲端伺服器1分配給該第一主機42使用的該主機名稱及該指定IP位址的資訊，藉以依據該DNS反解程序來產生該DNS答覆。並且，該雲端伺服器1再通過該資訊提供模組103回覆該DNS答覆給該第一主機42。

該儲存模組106主要用來儲存該設定檔1061，該雲端機房的管理人員可於該雲端伺服器1啟動前，即寫成該設定檔1061並儲存於該儲存模組106中，藉以依據該設定檔1061對該雲端伺服器1進行設定。如此，當該雲端伺服器1啟動後，即可自動依據該設定檔1061，為所連接的子網路交換機(例如該第一子網路交換機41)上的所有連接埠皆分配一個主機名稱及一個指定IP位址。

該雲端伺服器1主要是通過該對應表存取模組107來連接該映象資料庫10，以存取該對應表100，然而，該對應表100亦可儲存於該雲端伺服器1內部，即，儲存於該儲存模組106中，並且通過該對應表存取模組107來讀取與寫入。然而以上所述僅為本發明的較佳具體實例，不應以此為限。

如前述第一圖與第二圖所示之架構，主要係為一種集中式架構(Centralized)，此架構中只有一台該雲端伺服器1及一台該開機伺服器3，並通過該主網路交換機2，同時服務雲端系統中的所有子網路系統4、5。本發明還揭露了另外一種架構，係為一種分散式架構(Distributed)，具有多台該雲端伺服器1與多台的該開機伺服器3，並且可同時適用於本發明所揭露的管理方法。

請同時參閱第八圖與第九圖，分別為本發明之第四具體實施例與第五具體實施例之系統架構圖。於本實施例中，該主網路交換機2直接連接該映像資料庫10，而不連接該雲端伺服器1及該開機伺服器3。本實施例中，是在每一個子網路系統4、5中，分別設置一個雲端伺服器11、12及一個開機伺服器31、32，以第九圖為例，該雲端伺服器11與該開機伺服器31用以服務該第一子網路系統41中的實體主機42、該雲端伺服器12與該開機伺服器32用以服務該第二子網路系統51中的實體主機52。

以該第一子網路系統41為例，在複數台該第一主機42要請求臨時IP位址時，是向該第一子網路系統41中的該雲端伺服器11請求，要進行開機程序時，也是通過該第一子網路系統41中的該開機伺服器31來進行。並且，該雲端伺服器11再通過上層網路，將該些第一主機42的相關資料(例如該對應表100)儲存在該映像資料庫10中。也就是說，該雲端伺服器11與該開機伺服器31只需服務該第一子網路系統41，因此所造成的負擔(Loading)會比前述實施例中的該雲端伺服器1來得小。更具體而言，在叢集系統中，每一個子網路系統4、5都是一個分離的環境，因此通過本實施例的架構，可以讓每一個子網路系統4、5的網路資源(Traffic)各自留在Local端，不會影響到整個網路環境的資源。換句話說，即使該第一子網路系統41中的該雲端伺服器11與該開機伺服器31損壞，亦不會影響到其他子網路系統以及上層網路的程序。

如前文所述，該雲端伺服器1、11、12及該開機伺服器3、31、32，主要是由任一伺服器來執行一個特殊程序，以於該程序啟動後擔任該角色。請參閱第十圖，為本發明之第六具體實施例之系統架構圖。於本實施例中，該雲端伺服器11、12與該開機伺服器31、32並非由實體的伺服器來擔任，而是在系統中設置硬體效能較高的子網路交換機41、51，並且由該些子網路交換機41、51來分別執行一程序410、510。於本實施例中，該第一子網路交換機41內部執行了該程序410，並於該程序410啟動後，該第一子網路交換機41可同時擔任交換機、雲端伺服器及開機伺服器的角色，以提供服務給該第一子網路系統4中的所有第一主機42。而該第二子網路交換機51內部則執行了該程序510，並於該程序510啟動後，該第二子網路交換機51可同時擔任交換機、雲端伺服器及開機伺服器的角色，以提供服務給該第二子網路系統5中的所有第二主機52。這樣的好處在於，可以減少機櫃中的管理伺服器的數量，藉以減少雲端系統的建構成本。

本發明中揭露的該雲端伺服器1、11、12，更可以三層式(3-tier)架構來實現，藉以，同時提供多個區域(zone)的DNS服務、以及IP位址與主機名稱的分配與管理。三層式架構是為本技術領域的通常知識，在此不再贅述。

請參閱第十一圖，為本發明之第一具體實施例之雲端伺服器架構示意圖。一個完整的該雲端伺服器1，主要可分為一個該映像資料庫10、一個雲端伺服器後台13、以及一或多個雲端伺服器前台14。該映像資料庫10主要做為3-tier架構中的資料層(data tier)，用以負責資料的儲存；該雲端伺服器後台13做為3-tier架構中的應用層(application tier)，用以負責主要的邏輯運算；而該複數雲端伺服器前台14則做為3-tier架構中的展示層(presentation tier)，用以設置在不同的區域，做為不同客戶端的介面。更具體而言，該複數雲端伺服器前台14分別用以接收各客戶端的資料輸入，再提供給該雲端伺服器後台13，並且顯示該雲端伺服器後台13的運算結果給客戶端。

通過本實施例中的架構，該雲端伺服器1可以同時管理多個區域，並且，還可通過前台與後台的區分，增加系統的可擴充性。

以上所述僅為本發明之較佳具體實例，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明內容所為之等效變化，均同理皆包含於本發明之範圍內，合予陳明。

1、11、12．．．雲端伺服器

10．．．映像資料庫

100．．．對應表

101．．．接收模組

102．．．IP位址處理模組

103．．．資訊提供模組

104．．．註冊模組

105．．．DNS處理模組

106．．．儲存模組

1061．．．設定檔

107．．．對應表存取模組

2．．．主網路交換機

3、31、32．．．開機伺服器

4．．．第一子網路系統

41．．．第一子網路交換機

410．．．程序

42．．．第一主機

5．．．第二子網路系統

51．．．第二子網路交換機

510．．．程序

52．．．第二主機

6．．．DHCP伺服器

S10~S20、S22~S30．．．步驟

S40~S66．．．步驟

第一圖係本發明之第一具體實施例之系統架構圖。

第二圖係本發明之第二具體實施例之系統架構圖。

第三圖係本發明之第一具體實施例之流程圖。

第四圖係本發明之第二具體實施例之流程圖。

第五圖係本發明之第三具體實施例之系統架構圖。

第六圖係本發明之第三具體實施例之流程圖。

第七圖係本發明之第一具體實施例之雲端伺服器架構圖。

第八圖係本發明之第四具體實施例之系統架構圖。

第九圖係本發明之第五具體實施例之系統架構圖。

第十圖係本發明之第六具體實施例之系統架構圖。

第十一圖係本發明之第一具體實施例之CDNS伺服器架構示意圖。

1．．．雲端伺服器

6．．．DHCP伺服器

41．．．第一子網路交換機

S40~S66．．．步驟

Claims (20)

1. 一種雲端伺服器使用的管理方法，係針對該雲端伺服器與一主機連接並對該主機進行管理，該管理方法包括：
   a)接收該主機對IP位址之一請求；
   b)依該請求分配一臨時IP位址給該主機；
   c)接受該主機使用該臨時IP進行之一註冊動作；
   d)接收該主機於該註冊動作後提出的一領域名稱系統(Domain Name System,DNS)詢問指令；
   e)依一DNS反解程序處理該DNS詢問指令，以產生一DNS答覆並回覆該主機，其中該DNS答覆包括了該雲端伺服器分配給該主機使用的一主機名稱及一指定IP位址的資訊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之管理方法，其中該DNS詢問指令為gethostbyaddr()指令。
3. 如申請專利範圍第1項所述之管理方法，其中該雲端伺服器通過一雲端機房中的一子網路交換機連接該主機，並且該主機連接該子網路交換機上的一個連接埠，該步驟a之前更包括下列步驟：
   a01)建立一設定檔(configuration file)，該設定檔包括該雲端機房的一拓樸架構(topology)，以及可被使用的一指定IP位址範圍；
   a02)依據該拓樸架構及該指定IP位址範圍，為該子網路交換機上的所有連接埠皆分配一個主機名稱及一個指定IP位址；及
   a03)產生一對應表，並將該些主機名稱及該些指定IP位址寫入該對應表中；
   其中，該步驟c係將該臨時IP位址寫入該對應表中，並且該步驟d接受的該DNS詢問指令中包括該臨時IP位址，該步驟e係以該DNS詢問指令查詢該對應表，以取得該主機連接的該連接埠被分配的該主機名稱及該指定IP位址的資訊。
4. 如申請專利範圍第3項所述之管理方法，其中該設定檔更包括可被使用的一臨時IP位址範圍，該步驟b係通過該臨時IP位址範圍，向一動態主機控制協定(Dynamic Host Control Protocol,DHCP)伺服器要求分配該臨時IP位址給該主機。
5. 如申請專利範圍第3項所述之管理方法，其中更包括下列步驟：
   f)週期性對該子網路交換機進行掃描；及
   g)取得該主機的一媒體存取控制(Media Access Control,MAC)位址，並且將該MAC位址寫入該對應表中。
6. 如申請專利範圍第5項所述之管理方法，其中該步驟f係通過一簡易網路管理協定(Simple Network Management Protocol,SNMP)，週期性對該子網路交換機進行詢問。
7. 如申請專利範圍第1項所述之管理方法，其中該步驟a係於該主機欲通過一開機伺服器(Boot server)進行一系統啟動與安裝程序時，接收該主機對IP位址之該請求。
8. 如申請專利範圍第7項所述之管理方法，其中該主機在該系統啟動與安裝程序進行到一網路安裝步驟時將會先被鎖著(Block)，並且該步驟e之後更包括下列步驟：
   h)依據該指定IP位址的資訊對一DHCP伺服器進行一更新動作；
   i)判斷被鎖著的該主機的數量是否超過一門檻值，或等待時間是否逾時；
   j)若於該步驟i中判斷為是，解鎖被鎖著的該主機以繼續執行該網路安裝步驟；
   k)該主機依據該指定IP位址的資訊向該DHCP伺服器要求更新位址；及
   l)該DHCP伺服器依據該雲端伺服器之該更新動作，以及該主機之要求，分配該指定IP位址給該主機使用。
9. 如申請專利範圍第8項所述之管理方法，其中該步驟j係通過多重播送(multicasting)方式一次解鎖(unlocking)多台被鎖著的該主機。
10. 一種雲端伺服器使用的管理方法，該雲端伺服器通過一子網路交換機與一主機連接，並且該主機連接該子網路交換機上的一連接埠，該管理方法包括：
    a)為該子網路交換機上的所有連接埠皆分配一個主機名稱及一個指定IP位址，並寫入一對應表中；
    b)於該主機通過一開機伺服器進行一系統啟動與安裝程序時，接收該主機對IP位址之一請求；
    c)依據該請求，對一DHCP伺服器要求一臨時IP位址；
    d)將該臨時IP位址分配給該主機用來進行該系統啟動與安裝程序；
    e)接受該主機使用該臨時IP位址進行之一註冊動作；
    f)取得該主機的一MAC位址；
    g)於接受該註冊動作後將該臨時IP位址及該MAC位址寫入該對應表中；
    h)接收該主機提出的一DNS詢問指令，其中該DNS詢問指令中包括該臨時IP位址；
    i)依照一DNS反解程序查詢該對應表，以產生一DNS答覆並回覆該主機，其中該DNS答覆包括了該主機連接的該連接埠被分配的該主機名稱及該指定IP位址的資訊。
11. 如申請專利範圍第10項所述之管理方法，其中該DNS詢問指令為gethostbyaddr()指令。
12. 如申請專利範圍第10項所述之管理方法，其中該子網路交換機設置於一雲端機房中，該步驟a更包括下列步驟：
    a1)建立一設定檔，其中該設定檔包括該雲端機房的一拓樸架構，及可被使用的一指定IP位址範圍；
    a2)依據該拓樸架構及該指定IP位址範圍，為該子網路交換機上的每一個連接埠皆分配一個該主機名稱及一個該指定IP位址；及
    a3)將該些主機名稱及該些指定IP位址寫入該對應表中。
13. 如申請專利範圍第12項所述之管理方法，其中該步驟f包括下列步驟：
    f1)通過一簡易網路管理協定週期性對該子網路交換機進行詢問；及
    f2)依據詢問結果，取得該主機的該MAC位址。
14. 如申請專利範圍第12項所述之管理方法，其中該主機的該系統啟動與安裝程序進行到一網路安裝步驟時將會先被鎖著，並且該步驟i之後更包括下列步驟：
    j)依據該指定IP位址的資訊對該DHCP伺服器進行一更新動作；
    k)若該更新動作完成，解鎖被鎖著的該主機以繼續執行該網路安裝步驟；
    l)若被鎖著的該主機的數量超過一門檻值，解鎖被鎖著的該主機以繼續執行該網路安裝步驟；及
    m)若該主機的等待時間逾時，解鎖被鎖著的該主機以繼續執行該網路安裝步驟。
15. 如申請專利範圍第14項所述之管理方法，其中該步驟k、步驟l及步驟m係通過多重播送方式一次解鎖多台被鎖著的該主機。
16. 如申請專利範圍第14項所述之管理方法，其中更包括下列步驟：
    n)該主機依據該指定IP位址的資訊向該DHCP伺服器要求更新位址；及
    o)該DHCP伺服器依據該雲端伺服器之該更新動作，以及該主機之要求，分配該指定IP位址給該主機使用。
17. 一種管理主機名稱及IP位址的雲端伺服器，用以連接並管理一主機，該雲端伺服器包括：
    一接收模組，接收該主機提出的對IP位址之一請求；
    一IP位址處理模組，依據該請求取得一臨時IP位址；
    一資訊提供模組，分配該臨時IP位址給該主機暫時使用；
    一註冊模組，接受該主機使用該臨時IP位址所進行之一註冊動作；及
    一DNS處理模組，接收該主機於該註冊動作後提出的一DNS詢問指令，並依據一DNS反解程序處理該DNS詢問指令，以產生一DNS答覆；
    其中，該雲端伺服器通過該資訊提供模組回覆該DNS答覆給該主機，並且該DNS答覆包括了該雲端伺服器分配給該主機永久使用的一主機名稱及一指定IP位址的資訊。
18. 如申請專利範圍第17項所述的雲端伺服器，其中該雲端伺服器通過一雲端機房中的一子網路交換機連接該主機，並且該雲端伺服器更包括一儲存模組，儲存有一設定檔，該設定檔包括該雲端機房的一拓樸架構，及一可被使用的指定IP位址範圍，該雲端伺服器通過該拓樸架構及該指定IP位址範圍，為該子網路交換機上的所有連接埠皆分配一個主機名稱及一個指定IP位址。
19. 如申請專利範圍第18項所述的雲端伺服器，其中更包括一對應表存取模組，用以存取一對應表，該對應表記錄有該主機的該臨時IP位址、一MAC位址、以及該主機連接的該連接埠被分配的該主機名稱及該指定IP位址，該DNS詢問指令中包括該臨時IP位址，該DNS處理模組是以該DNS詢問指令查詢該對應表，以取得對應的該主機名稱及該指定IP位址的資訊並產生該DNS答覆。
20. 如申請專利範圍第17項所述的雲端伺服器，其中該IP位址處理模組依據該指定IP位址的資訊，對該DHCP伺服器進行一更新動作，以要求該DHCP伺服器允許該主機使用該指定IP位址。