TW201435579A - 用於從作業系統安裝映像檔的快照啓動多個伺服器之系統與方法 - Google Patents

Abstract

本揭示乃針對用於從主要儲存碟和次要儲存碟當中至少一者來啟動複數個伺服器的系統與方法時。作業系統安裝映像檔儲存於主要儲存碟中。包括對於作業系統安裝映像檔的修改之快照則儲存於次要儲存裝置的複數個分割中。查詢表指引伺服器從主要儲存碟來讀取作業系統安裝映像檔的未修改部分。查詢表進一步指引伺服器從次要儲存碟來讀取作業系統安裝映像檔的修改部分。

Description

用於從作業系統安裝映像檔的快照啟動多個伺服器之系統與方法

本揭示乃針對用於從作業系統安裝映像檔的快照來啟動伺服器之系統與方法。

某些資料管理系統包括複數個伺服器，其從作業系統安裝映像檔或從包括對於作業系統安裝映像檔的修改之快照來開機。作業系統安裝映像檔和快照乃儲存於分享之碟的分割中，例如但不限於獨立磁碟冗餘陣列(RAID)磁區的分割。系統效能則受到諸伺服器嘗試同時存取分享碟的競爭所影響。

分享的碟典型包括一或更複數個儲存碟片，其包括但不限於序列先進科技附接(SATA)硬碟。伺服器依賴於碟片搜尋演算法，其傾向於在較外磁軌具有較弱的效能。讀取預估緩衝器和其他改善可以藉由減少在存取分享碟的伺服器埠之間的延遲而增加系統效能。然而，任何改善則受限於諸伺服器存取分享碟之一或更複數個碟片的持續競爭。

本揭示的具體態樣是用於啟動複數個伺服器的系統。系統包括主要儲存碟，其配置以儲存作業系統安裝映像檔。系統進一步包括次要 儲存碟，其包括複數個分割而配置以儲存作業系統安裝映像檔的快照。每個快照包括至少一對於作業系統安裝映像檔的修改。系統進一步包括與複數個伺服器中之至少一伺服器通訊的查詢表。查詢表儲存在主要儲存碟或次要儲存碟當中至少一者上。查詢表乃配置以當伺服器將要讀取作業系統安裝映像檔的未修改部分時指引伺服器從主要儲存碟來讀取。查詢表進一步配置以當伺服器將要讀取作業系統安裝映像檔的修改部分時指引伺服器從次要儲存碟來讀取。

要了解前面的一般敘述和下面的詳細敘述都未必是本揭示的限制。所附圖式乃併入說明書並且構成說明書的一部分，其示範本揭示的具體態樣。

100‧‧‧用於啟動複數個伺服器的系統

102‧‧‧主要儲存碟

104‧‧‧次要儲存碟

106A、106B、106C‧‧‧分割

108‧‧‧查詢表

110A、110B、110C‧‧‧伺服器

200‧‧‧啟動複數個伺服器之方法

202~210‧‧‧啟動複數個伺服器之方法步驟

300‧‧‧啟動複數個伺服器之方法

302~316‧‧‧啟動複數個伺服器之方法步驟

熟於此技藝者可以參考附圖而更好了解本揭示的具體態樣，其中：圖1是依據本揭示之具體態樣來示範啟動複數個伺服器的系統方塊圖；圖2是依據本揭示之具體態樣來示範啟動複數個伺服器的方法流程圖；以及圖3是依據本揭示之具體態樣來示範啟動複數個伺服器的方法流程圖。

現在將詳細參考揭示的具體態樣，其示範於所附圖式。

圖1到3示範用於從作業系統安裝映像檔和包括對於作業系統安裝映像檔的修改之快照來啟動複數個伺服器之系統與方法的具體態樣。於圖1所示範的具體態樣，用於啟動複數個伺服器110的系統100包括 主要儲存碟102和次要儲存碟104。主要儲存碟102乃配置以儲存作業系統安裝映像檔。於某些具體態樣，儲存於主要儲存碟102中的作業系統安裝映像檔是原始或未修改的安裝映像檔。次要儲存碟104則分成複數個分割106，其配置以儲存作業系統安裝映像檔的快照。儲存在次要儲存碟104的分割106上之每個快照包括至少一對於儲存在主要儲存碟102上之作業系統安裝映像檔的修改。於某些具體態樣，快照包括修改過的作業系統安裝映像檔，其包括關於儲存在主要儲存碟102上之作業系統安裝映像檔的至少一修改部分以及包括作業系統安裝映像檔的至少一未修改部分。於其他具體態樣，快照包括作業系統安裝映像檔的至少一修改部分，而未必包括作業系統安裝映像檔的剩餘未修改部分，藉此允許快照儲存於較少的記憶體中。

系統100進一步包括查詢表108，其儲存在主要儲存碟102或次要儲存碟104當中至少一者上。查詢表108乃配置以當啟動作業系統安裝映像檔時指引伺服器110從主要儲存碟102或次要儲存碟104當中至少一者來讀取。查詢表108包括儲存在次要儲存碟104之分割106上的快照中之作業系統安裝映像檔的修改部分之位元映射。與查詢表108通訊的伺服器110則利用位元映射而從主要儲存碟102來讀取作業系統安裝映像檔的未修改部分。伺服器110進一步利用位元映射而從儲存在次要儲存碟104之分割106上的快照來讀取作業系統安裝映像檔的修改部分。

於具體態樣，主要儲存碟102具有高於次要儲存碟104的效能水準。主要儲存碟102包括但不限於快閃記憶體、固態磁碟或任何其他高效能儲存裝置而配置以供多重伺服器存取。同時，次要儲存碟104包括 但不限於一或更複數個硬碟碟、RAID磁區或任何其他商業儲存裝置而配置以供多重伺服器存取。前面的混合做法允許從高效能的主要儲存碟102來啟動作業系統安裝映像檔的未修改部分。附帶而言，混合做法允許從經濟的次要儲存碟104之分割106中的快照來啟動作業系統安裝映像檔的修改部分。

對於作業系統安裝映像檔的修改典型是非實質的。據此，伺服器110從較高效能的主要儲存碟102讀取得要比從較低效能的次要儲存碟104更頻繁，而允許整體有較高的效能。系統100也具有經濟優勢，因為快照儲存在較低效能的次要儲存碟104上。因此，較高效能的主要儲存碟102不需要像較低效能但更經濟的次要儲存碟104一樣多的記憶體。於某些具體態樣，次要儲存碟104包括的記憶體是主要儲存碟102的至少十倍。

於另一具體態樣，主要儲存碟102進一步配置以儲存查詢表108，其包括儲存在次要儲存碟104之分割106上的快照中之作業系統安裝映像檔的修改部分之位元映射。每個伺服器110乃配置以當啟動作業系統時經由主要儲存碟102來存取查詢表108的位元映射。將查詢表108儲存在主要儲存碟102上則允許當伺服器110將要讀取作業系統安裝映像檔的未修改部分時，伺服器110是從主要儲存碟102來直接開機，而不須存取次要儲存碟104。

於具體態樣，查詢表乃配置以指引伺服器110從儲存於次要儲存碟104之分割106中的快照來啟動作業系統安裝映像檔的至少一修改部分，以及從儲存在主要儲存碟102上的作業系統安裝映像檔來啟動至少一未修改部分。於另一具體態樣，查詢表108乃配置以指引伺服器110完全從 儲存在次要儲存碟104之分割106上的快照來啟動作業系統安裝映像檔的修改版本。

於另一具體態樣，系統100進一步包括與伺服器110通訊的預估模組。預估模組包括硬體、軟體或韌體的任何組合，例如但不限於至少一計算系統，其包括處理器而配置以從承載媒體來執行程式指令。預估模組乃配置以預料未來讀取以減少在存取主要儲存碟102或次要儲存碟104的伺服器110之間的延遲。於具體態樣，預估模組包括在每個伺服器110之至少一通訊埠上的至少一緩衝器。每個緩衝器乃配置以快取每個對應伺服器110所做的讀取。預估模組乃配置以將快取的讀取加以前饋以預料未來讀取。於另一具體態樣，預估模組乃配置以利用快取的讀取而決定伺服器110對於主要儲存碟102或次要儲存碟104當中至少一者的存取次序。

啟動複數個伺服器110之方法200的具體態樣示範於圖2。於某些具體態樣，方法200是由系統100的一或更複數個元件所執行。然而，前面系統100的具體態樣不應該解讀成對方法200造成限制。設想到方法200的下列一或更複數個步驟可以由此技藝所知的額外系統或裝置來執行。

在步驟202，作業系統安裝映像檔乃儲存在主要儲存裝置102上而可由複數個伺服器110來存取。在步驟204，包括對於作業系統安裝映像檔的修改之快照乃儲存於次要儲存碟104的分割106中。在步驟206，複數個伺服器110是從主要儲存碟102或次要儲存碟104當中至少一者來開機。在步驟208，至少一伺服器110被指引從主要儲存碟102來讀取作業系統安裝映像檔的至少一未修改部分。在步驟210，至少一伺服器110被指引從次要儲存碟104來讀取作業系統安裝映像檔的至少一修改部分。於某些 具體態樣，至少一伺服器110被指引藉由從主要儲存碟102來讀取作業系統安裝映像檔的未修改部分以及從次要儲存碟104來讀取修改的部分而從二碟來開機。

於另一具體態樣，主要儲存碟102具有高於次要儲存碟104的效能水準，以允許採高於從儲存在次要儲存碟104上的快照來存取作業系統安裝映像檔之修改部分的速度而從主要儲存碟102來存取作業系統安裝映像檔的未修改部分。

於另一具體態樣，方法200進一步包括預料每個伺服器110所做之未來讀取的步驟，以減少在存取主要儲存碟102或次要儲存碟104的伺服器埠之間的延遲。未來讀取是利用關聯於快取之過去讀取的資訊來預料。於又一具體態樣，利用預料的未來讀取以決定提供給伺服器110來存取主要儲存碟102或次要儲存碟104的次序。

啟動複數個伺服器110之方法300的另一具體態樣則示範於圖3。前面方法200的任何具體態樣類似的適用於方法300，除非另外註明。於某些具體態樣，方法300是由系統100的一或更複數個元件所執行。然而，前面系統100或方法200的具體態樣不應該解讀成對方法300造成限制。設想到方法300的以下一或更複數個步驟可以由此技藝所知的額外系統或裝置來執行。

在步驟302，作業系統安裝映像檔乃儲存在主要儲存碟102上而可由複數個伺服器110來存取。在步驟304，修改作業系統安裝映像檔的一或更複數個部分。於某些具體態樣，對於作業系統安裝映像檔的修改包括但不限於調整開機參數或起始條件。於某些具體態樣，特定針對一或 更複數個伺服器110來選擇該等修改。

在步驟306，在主要儲存碟102上對於作業系統安裝映像檔的修改是藉由產生快照而保存。於某些具體態樣，每個快照包括作業系統安裝映像檔的修改版本，其具有關於主要儲存碟102上之作業系統安裝映像檔的至少一修改部分。於其他具體態樣，每個快照保存了對於作業系統安裝映像檔之所選擇的修改。在步驟308，快照儲存於次要儲存碟104的分割106中。

在步驟310，作業系統安裝映像檔的修改部分則映射到儲存於次要儲存碟104之分割106中的快照。於具體態樣，查詢表108包括位元映射，其中位元設為「0」或「1」值以代表在作業系統安裝映像檔之對應部分的修改。在步驟312，複數個伺服器110的各者利用查詢表而從主要儲存碟102或次要儲存碟104當中至少一者來開機。

在步驟314，查詢表108指引至少一伺服器110從主要儲存碟102來讀取作業系統安裝映像檔的至少一未修改部分。在步驟314，查詢表108指引至少一伺服器110從次要儲存碟104來讀取作業系統安裝映像檔的至少一修改部分。於某些具體態樣，至少一伺服器110被指引藉由從主要儲存碟102來讀取作業系統安裝映像檔的未修改部分以及從次要儲存碟104來讀取修改的部分而從二碟來開機。

應該體認到在某些具體態樣，本揭示全篇所述之多樣的步驟可以由單一計算系統或多個計算系統來執行。計算系統可以包括但不限於個人計算系統、大型電腦計算系統、工作站、影像電腦、平行處理器或此技藝所知的任何其他裝置。一般而言，「計算系統」(computing system)一詞乃 廣泛定義成涵蓋具有一或更複數個處理器的任何裝置，其執行來自記憶媒體的指令。

實施方法的程式指令(例如由在此所述之具體態樣所彰顯者)可以傳送於或儲存在承載媒體上。承載媒體可以是傳輸媒體，例如但不限於電線、電纜或無線傳輸鏈路。承載媒體也可以包括儲存媒體，例如但不限於唯讀記憶體、隨機存取記憶體、磁或光碟或磁帶。

彰顯在此所述方法的具體態樣可以包括將結果儲存於儲存媒體中。在已經儲存結果之後，該結果可以於儲存媒體中存取，並且可以由在此所述之任何方法或系統的具體態樣所使用、格式化以顯示給使用者、由另一軟體模組、方法或系統……所使用。此外，可以「永久的」(permanently)、「半永久的」(semi-permanently)、暫時的或達一段時間的來儲存結果。舉例而言，儲存媒體可以是隨機存取記憶體(random access memory，RAM)，並且結果可能未必無限期的留存於儲存媒體中。

進一步設想到本揭示上面彰顯成系統或方法的任何具體態樣可以包括在此所述之任何其他具體態樣的至少一部分。熟於此技藝者將體會有多樣的具體態樣可以實現在此所述之系統與方法，並且實施例將隨著本揭示之具體態樣所展開的上下文而變化。

此外，要了解本發明是由所附的申請專利範圍來界定。雖然已經示範了本發明的具體態樣，但是熟於此技藝者顯然可以做出多樣的修改而不偏離本揭示的範圍和精神。

100‧‧‧用於啟動複數個伺服器的系統

102‧‧‧主要儲存碟

104‧‧‧次要儲存碟

106A、106B、106C‧‧‧分割

108‧‧‧查詢表

110A、110B、110C‧‧‧伺服器

Claims (20)

1. 一種用於啟動複數個伺服器的系統，其包括：主要儲存碟，其配置以儲存作業系統安裝映像檔；次要儲存碟，其包括複數個分割而配置以儲存該作業系統安裝映像檔的快照，其中每個快照包含至少一對於該作業系統安裝映像檔的修改；複數個伺服器，其配置以從該主要儲存碟或該次要儲存碟當中至少一者來開機；以及查詢表，其儲存在該主要儲存碟或該次要儲存碟當中至少一者上，該查詢表配置以當該至少一伺服器將要讀取該作業系統安裝映像檔的至少一未修改部分時指引該至少一伺服器從該主要儲存碟來讀取，該查詢表進一步配置以當該至少一伺服器將要讀取該作業系統安裝映像檔的至少一修改部分時指引該至少一伺服器從該次要儲存碟來讀取。
2. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該複數個伺服器中的每個伺服器乃配置以從該主要儲存碟和該次要儲存碟來開機。
3. 如申請專利範圍第2項的系統，其中每個伺服器乃配置以從該主要儲存碟來讀取該作業系統安裝映像檔的該至少一未修改部分，其中每個伺服器進一步配置以從該次要儲存碟來讀取該作業系統安裝映像檔的該至少一修改部分。
4. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該主要儲存碟具有高於該次要儲存碟的效能水準。
5. 如申請專利範圍第4項的系統，其中該主要儲存碟包括快閃記憶體。
6. 如申請專利範圍第4項的系統，其中該次要儲存碟包括至少一獨立 磁碟冗餘陣列(RAID)磁區。
7. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該主要儲存碟包含該查詢表。
8. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該系統進一步包含預估模組，其配置以利用關聯於過去讀取的快取資訊來預料未來讀取。
9. 一種啟動複數個伺服器的方法，其包括：將作業系統安裝映像檔儲存於主要儲存碟中；將該作業系統安裝映像檔的快照儲存於次要儲存碟的複數個分割中，其中每個快照包含至少一對於該作業系統安裝映像檔的修改；從該主要儲存碟或該次要儲存碟當中至少一者來啟動複數個伺服器；當該複數個伺服器中之至少一伺服器將要讀取該作業系統安裝映像檔的至少一未修改部分時，指引該至少一伺服器從該主要儲存碟來讀取；以及當該複數個伺服器中之至少一伺服器將要讀取該作業系統安裝映像檔的至少一修改部分時，指引該至少一伺服器從該次要儲存碟來讀取。
10. 如申請專利範圍第9項的方法，其中該方法進一步包含：從該主要儲存碟和該次要儲存碟來啟動該複數個伺服器中之至少一伺服器。
11. 如申請專利範圍第10項的方法，其中該方法進一步包含：從該主要儲存碟來讀取該作業系統安裝映像檔的該至少一未修改部分；以及從該次要儲存碟來讀取該作業系統安裝映像檔的該至少一修改部分。
12. 如申請專利範圍第9項的方法，其中該主要儲存碟具有高於該次要 儲存碟的效能水準。
13. 如申請專利範圍第12項的方法，其中該主要儲存碟包括快閃記憶體。
14. 如申請專利範圍第12項的方法，其中該次要儲存碟包括至少一RAID磁區。
15. 如申請專利範圍第9項的方法，其中該方法進一步包含：快取關聯於過去讀取的資訊；以及利用關聯於過去讀取的快取資訊來預料未來讀取。
16. 一種啟動複數個伺服器的方法，其包括：將作業系統安裝映像檔儲存於主要儲存碟中；修改該作業系統安裝映像檔；產生該作業系統安裝映像檔的快照，每個快照包括至少一對於該作業系統安裝映像檔的修改；將該作業系統安裝映像檔的快照儲存於次要儲存碟的複數個分割中；在查詢表中將該作業系統安裝映像檔的修改部分映射到儲存於該次要儲存碟之該複數個分割的快照；利用該查詢表而從該主要儲存碟或該次要儲存碟當中至少一者來啟動複數個伺服器；當該複數個伺服器中之至少一伺服器將要讀取該作業系統安裝映像檔的至少一未修改部分時，指引該至少一伺服器從該主要儲存碟中的該作業系統安裝映像檔來讀取；以及當該複數個伺服器中之至少一伺服器將要讀取該作業系統安裝映像檔 的至少一修改部分時，指引該至少一伺服器從該次要儲存碟中之該作業系統安裝映像檔的至少一快照來讀取。
17. 如申請專利範圍第16項的方法，其中該方法進一步包含：從該主要儲存碟和該次要儲存碟來啟動該複數個伺服器中之至少一伺服器。
18. 如申請專利範圍第17項的方法，其中該方法進一步包括：從該主要儲存碟來讀取該作業系統安裝映像檔的該至少一未修改部分；以及從該次要儲存碟來讀取該作業系統安裝映像檔的該至少一修改部分。
19. 如申請專利範圍第16項的方法，其中該主要儲存碟具有高於該次要儲存碟的效能水準。
20. 如申請專利範圍第16項的方法，其中該方法進一步包含：快取關聯於過去讀取的資訊；以及利用關聯於過去讀取的快取資訊來預料未來讀取。