TWI287713B - System and method for computer cluster virtualization using dynamic boot images and virtual disk - Google Patents

System and method for computer cluster virtualization using dynamic boot images and virtual disk Download PDF

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TWI287713B
TWI287713B TW094111494A TW94111494A TWI287713B TW I287713 B TWI287713 B TW I287713B TW 094111494 A TW094111494 A TW 094111494A TW 94111494 A TW94111494 A TW 94111494A TW I287713 B TWI287713 B TW I287713B
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1287713 九、發明說明： 【發明戶斤屬之技術領域3 發明領域 概略言之，本揭示係有關資料處理領域，特別係有關 5 使用動悲開機影像及虛擬化碟片存取之電腦叢集虛擬化方 法。 發明背景 典型地’企業應用程式係於專屬電腦資源上執行。經 10常企業包括多種不同運算環境來用於不同應用實例，例如 製造、測試與開發。此等多重運算環境典型具有與實際情 況或製造情況相等的尺寸及容量。此外，非製造環境經常 閑置-段長時間。如此通常導致大量電腦資源及勞力費用 浪費於維修與行政管理此等各項環境。 、 ^ i II可使用供應作業(provisiGning)來試圖解決此 等問題般而言，供應作業係經由將本地碟片由 拷貝之電腦資源，而你丨-" 于皁 用程式之程序。 然後該電腦資源以所供應作業之作業系統
【發^明内容】 、 而例不instantiating)電腦資源給企業 田您：iV'夕,, ^ 發明概要
點之一。然後至少部分基於所 1287713 取還之策略而復置所選定之節點之開機影像，該開機影像 係與該分散式應用程式可相容。然後，一虛擬碟片影像與 該節點關聯。然後使用相關聯之虛擬碟片影像，於該復置 節點執行至少部分該分散式應用程式。 本發明有數項重要技術優勢。例如本發明之一項可能 優勢為其允許運算節點於飛行中再度做供應作業，來變成 分散式應用程式之一虛擬叢集之一成員，藉此可將供應作 業時間縮短至15秒或15秒以下。本揭示之另一項可能優勢 係減少資訊技術(IT)硬體成本及維護成本達至少30%。此 10 外，當一應用程式並非處於尖峰處理期時，該應用程式之 閑置節點可被動態重新配置或重新供應給其它分散式應用 程式。又另一項可能之優勢為，本揭示提供集中式容量規 劃、效能監視、及簡化之行政管理。此外，本發明允許有 較佳節點故障管理。各個本發明之具體例可不具有此等優 15勢或具有部分或全部此等優勢。其它本發明之技術優勢對 热諸技藝人士顯然自明。 圖式簡單說明 為求更完整了解本揭示及其優點，現在參照詳細說明 部分連同附圖做說明，附圖者： 第1圖顯不根據本揭示之一具體例，提供動態開機之 一實例分散式系統；以及 第2圖顯啸據本揭示之—具體例，動態重新開機一節 點之實例方法。 【式 1287713 較佳實施例之詳細說明 第1圖為方塊圖，顯示使用動態開機影像131來執行軟 體應用程式114及處理之一種分散式運算系統1〇〇。通常， 系統100為企業或其它分散式應用程式用之可擴充式分散 5式運算環境。系統1〇〇提供可擴充式、容許錯誤之運算環 境，其可基於運算需求動態成長，且同時可經由提供各個 應用程式114有其本身之可擴充式虛擬叢集來同時提供多 個運异資源給多數應用程式114。例如系統1〇〇包括伺服器 102，伺服器1 〇2係經由網路116而連結至一或多個行政工作 10站或本地客端120。但系統1〇〇另外可為孤立運算環境，或 為任何其它之適當環境。簡言之，系統1〇〇可為視應用程式 114之需求、參數、及處理需要變化，而允許節點1〇4於飛 行中動態自動配置之任一種運算環境。「動態」用於此處通 常係表示某些處理至少部分係基於一或多項變數來決定回 15 5日守間。自動」一阔用於此處通常係表示適當處理實質上 係藉至少部分系統100執行。須了解「自動」進一步涵蓋任 何適當使用者或行政管理者與系統刚互動，而未捧離本揭 示之範圍。 伺服器包含任何可操作來執行多數應用程式114跨 20 -個節點或多個節點108之任一種本地電腦或分散式電 腦。通常，伺服器撤包含分散式電腦，諸如框架安裝舰 器、刀鋒伺服器、或其它分散式伺服器。節點包含任一 種電腦或處理裝置，諸如刀鋒伺服器、通用個人電腦(pc)、 麥金塔電腦、工作站、基於優尼士 (Unix)之電腦或任何其它 1287713 適當裝置。概略言之，第1圖僅提供可用於本揭示之電腦或 刀鋒伺服器實例。舉例言之，雖然第1圖顯示可用於本揭示 之刀鋒伺服器102，但伺服器1〇2也可使用伺服器以外之電 腦實作以及使用伺服器區實作。換言之，本揭示意圖涵蓋 5通用電腦以外之電腦以及不含習知作業系統之電腦。如本 文件使用，「電腦」意圖涵蓋個人電腦、工作站、網路電腦 或任何其它適當處理裝置。伺服器1〇2或組成節點108可調 整配合來執行任一種作業系統，包括Linux、υΝΙχ、視窗 伺服器（Windows Server)、或任何其它適當作業系統。根據 10 一具體例，伺服器1〇2也包括遠端網路伺服器或可通訊式耦 接遠端網路伺服器。 所示伺服器102包括一管理節點1〇4，管理節點1〇4係通 訊式耦接多個節點108，且可操作來執行動態開機引擎 105。但須了解伺服器1〇2及節點1〇8可能並未包括全部所舉 15例說明之組成元件。管理節點1〇4包含實質專用於管理祠服 器102或輔助行政管理者之至少—刀鋒裝置或運算裝置。舉 例言之，管理節點104可包含二熱插拔刀鋒裝置，二刀鋒裝 置或框架絲舰器之-為冗餘（諸如主動/被動組配結 構）。 20 動態開機引擎105可包括任一種硬體、軟體、韌體或其 組合，其可操作而使用虛擬節點叢集1〇8(或應用程式環境) 來動態配置節點與管理節點1()8，以及執行應用程式114。 舉例言之，動態職引擎105可以任—種適#電腦語言寫出 或描述，電腦語言例如包括C、C++、爪哇、虛擬基本語言、 8 77ΐι 2合語言、4GL之任何適當版本等，或其組合。須了解雖 二動心開機引擎1G5於第1圖係以單—多重任務型模組舉例 說=，但藉本動態開機引擎所執行之特色及功能也可藉多 s重抵組執行，諸如實體層模組、虛擬層模組、工作排程器、 及=現引擎。此外，動態開機引擎1()5可為另—軟體模組之 子私組或次模組，而未恃離本揭示之範圍。因此動態開機 ^擎1〇5包含-或多個軟體模組，其可操作而基於策略132 來智慧型管理節點108及應用程式1Η。 、通常動態開機引擎1〇5管理一或多項應用程式114之方 弋係I由於個別節點1〇8開始及停止應用程式環境。舉例言 之，動態開機引擎1〇5可以來自開機影像檔案13〇之不同開 機影像131來復置該特定節點⑽，該開機影像i3i為該預定 之應用程式環境之特定影像或與該環境可相容。換言之， 動悲開機引擎10 5支援於任何經過控制之節點10 8動態開機 15任何適§應用程式環境。如此，動態開機引擎105也可支援 於任何經過控制之電腦對公用Ip介面動態設定位址或 MAC位址。動態開機引擎1〇5也可使用網路開機協定而直接 由網路開機任何節點1〇8，或由所連結之碟片儲存裝置開機 來開機任何節點1〇8。動態開機引擎1〇5也可對任何經過控 20制之電腦利用高速網路存取來存取含虛擬本地碟 片影像之 作業系統、服務及應用程式。須了解動態開機引擎1〇5可基 於日曆日期或時間、或使用任何其它預定參數來啟動或關 閉應用程式環境。 動悲開機引擎1 〇 5也支援各項錯誤容忍技術與復原技 1287713 術。例如動態開機引擎105可經由對故障之節點⑽自動更 換且動態重制機更換節點⑽，而由單—硬體組成元件故 障中自動復原飼服器H)2。此外，由於動態開機引擎ι〇5可 自動辨識新節點108且可從事任何所需組配結構、復置或開 5機，故動態開機引擎105可輔助安裝新節點108。 節點刚包含任何可操作來執行至少部分應用程式 114(諸如-項任務或-項程序)之任何電腦、刀鋒飼服器或 飼服器。舉例說明之節點108於高階，包括記憶體卿及處 理益110。記憶體109可包括任-種記憶體或資料庫模組， H)記憶體贈可呈依電性記㈣或非依電性記憶體形式包括 (但非限制性）磁性㈣、光學媒體、隨機存取記憶體 (RAM)、唯讀記憶體(R0M)、活動式媒體或任何其它適當 本地或遠端記憶體組成元件。記憶體1〇9可包括多項本地= Λ之任-種。#點1G8也包括處理器11G。處理器u峨行指 15令且操控資料，來執行飼服器1〇2之操作，處理 為中央處理單元(CPU)或欄位可規劃閘陣列(FPGA)。雖然 第1圖顯示於各個節點108有單一處理器110，但 =
求可使用多數處理器110，述及處理器110表示適用時包: 多數處理器110。處理器110可包括開機影像之任一種指二 2〇器，例如可電子抹除之可規劃唯讀記憶體(EEpR〇M 但須了解節點108可包含以任一種適當方式組配之任何數 目之組成元件，而未悻離本揭示之範圍。節點⑽也包括— 或多個本地硬體驅動器，用於提供本地暫時槽案空間及虛 擬記憶體插拔空間之目的。 1287713 10 15 20 應用程式m可包含任何企業應用程式或分散式應用 程式，諸如資料庫管理系統⑽MS)、財務軟體等。典型地， 應用程式114包含以任-種適當語言寫出之軟體，且可操作 來執行任-項資料處理。但非習知應用程式也屬於本揭示 之範圍。應用程式H4可於應用程式環境或於虛擬叢率= 行’虛擬叢集以邏輯方式界定應用程式之執行環境。:具 體例中，應用程式環境包含i)應用程式環境之名稱及說明； ii)最小/最大節點108數目；出)軟體組配資訊，諸如作業系 統軟體版本及應用程式114軟體版本；及iv)各個節點丨〇8^ 硬體組配結構，諸如開機影像、主機名稱及Ip位址、節點 108開機後施加之顧客組配狀態、虛擬本地碟片影像、本地 檔案系統、欲安裝之檔案系統及網路組配結構。但須了解 任-種適當參數、變數、或特徵皆可用來辅助動態開機引 擎105界定、定位、以及處理該應用程式環境。舉例言之， 應用程式環境也包括應用程式114之啟動、關、與健康情 況監視等資訊。 伺服器102包括於賓主式環境或其它分散式環境透過 網路116而與其它電腦系統諸如客端12〇通訊之介面ιΐ5。若 干具體例中，伺服器102由網路116接收開機影像131、虛擬 本地碟片影像134、f略132或應用程式資料14〇，用以透過 同速介面115來儲存或處理。通常，介面115包含以適當組 合編碼於軟體及/或硬體之邏輯，且可操作來與網路116通 汛。特別，介面115包含支援與通訊網路116相關聯之一或 夕項通矾協定之軟體，或介面115包含可操作來通訊實體信
11 1287713 號之硬體。 、、.罔路116了輔助電細伺服器與任何其它電腦諸如客 端120間之無線通訊或有線通訊。確實雖然於駐在祠服器 102與客端120間舉例說明’但網路116也可駐在各個節點 5 108間’而未悖離本發明之範圍。換言之，網路116涵蓋任 何可輔助各個運异組成元件間之通訊之單一網路、多數網 路或次網路。網路116例如可介於各網址間通訊例如網際網 路協定(IP)封包、框架中繼框架、異步傳輸模型(ATM)單 兀、#音、視訊、資料及其它適當資訊。網路116也可根據 10任一種適當通訊協定如無線頻寬(D3)、十億位元乙太網路 (GE)、或光纖通道(FC)而處理資料封包與路由資料封包。 資料封包典型係用來傳輸應用程式資料14〇内部之資料。資 料封包可包括標頭，標頭有來源識別符及目的地識別符。 來源識別符例如為來源位址，來源識別符可識別該資訊之 15發送為，而目的識別符例如為目的地位址則可識別該資訊 之接收端。網路116包括一或多區域網路(LAN)、無線存取 網路(RAN)、都會區域網路(man)、廣域網路(WAN)、全部 或部分稱作為網際網路之通用電腦網路及/或任何其它於 一或多個位置之通訊系統。 20 開機表130可為任何包括多數開機影像131之碟片場或 網路檔案系統。雖然係以遠端舉例說明，但開機影像131可 藉動悲開機引擎105前置載入，來簡化初始化及安裝。開機 影像131為任一種形式、影像、指標器或述及至少部分開機 驅動一次作業系統區隔。開機影像131典型係呈二元形式。 (1 12 1287713 開機影像型別包括來自檔案之核心影像、來自方塊裝置或 軟碟之核心影像、或若干作業系統之開機扇區。例如Linux 開機影像呈現： 0xlB031336 ， 0x4， 0x90000000 ， 0x90000200 ， 0x4， 0x90200 ， 0x800 ，
0x800 ， 0x4， 0x10000 ， 0x80000 ， 0x80000 ， 0x04000004 ， 0x100000 ， 0x80000 ， 0x80000 須了解前述實例開機影像131僅供舉例說明之用，可未包括 25所示元件或包括部分或全部所示元件以及額外未顯示之其 它元件。此外，開機影像131可為與前述實例不同之佈局或 袼式，而未悖離本揭示之範圍。 策略表13 2包括管理節點丨〇 8及應用程式丨丨4之任何參 數。例如策略132可對應用程式環境自動加減節點1〇8。另 3〇外或此外，策略I32可由伺服器1〇2用來解決競爭應用程式 114間之問題。通常，策略表132可包含以柳陳述或卿 稿本描述之-或多個儲存於相關資料庫之表。另一具體例 中，策略表132可儲存或定義多項資料結構為xml文件、虛 13 1287713 擬儲存存取方法(VSAM)檔案、平坦檔案、Btrieve檔案，或 隔開之CSV檔案。策略表132也包含多數表或檔案儲存於一 部電腦或儲存於多部電腦。此外，策略表132可為本地或遠 端，而未悖離本揭示之範圍，策略表132可儲存任何型別之 5適當資料。舉例言之，策略表132可儲存個別虛擬叢集策 略，包括：i)指定給-應用程式環境之最小/最大節點1〇8數 目；ii)指定給該應用程式之内設伺服器數目；出)動態增加 節點108至應用程式環境之條件；iv)由應用程式環境動態移 _ 除節點108之條件；v)移除節點1〇8(例如關閉網路接取），但 ίο留下直到問題研究調查之條件；以及vi)因應用程式114主動 執行異動處理或程序，故節點1〇8不可被移除之條件。 另一例中，策略表132可包括任何數目之虛擬叢集間之 策略，諸如優先順位策略、資源共享策略及先占策略。若 有策略衝突，則優先順位典型判定何者應用程式環境將取 15得資源。舉例言之，若一特定應用程式環境之優先順位較 高，則可優先存取節點議。資源共享經常係基於應用程式 _ $境之經界定之資袼。例如各個應用程式環境可被授與某 個百分比節點108之資袼。資源共享也可基於於滑動時間窗 ϋ之電之使用。先占策略允許較高優先順位環境優於來 20自較低優先順位之應用程式環境之節點108。 虛擬本地碟片影像表133為包括複數個虛擬本地碟片 影像134之任何碟片場或網路標案系統。雖然係以遠端舉例 說明，但管理節點Η)何預先載人作靠統及應㈣式軟體 來簡化初始化與安裝。虛擬本地碟片影像134可為任何形 14 1287713 式、影像、指標器或述及用於各應用程式之各個虛擬節點 之本地碟片儲存裝置。虛擬本地碟片影像134典型包括作業 系統、組配之服務、以及各個應用程式之虛擬節點所安裝 之應用程式。各個虛擬本地碟片影像134可含有多重檔案系 5統，該等檔案系統可為唯讀來於多個節點間共享；或為可 ’ 修飾之檔案系統，其通常為一應用程式節點之特定檔案系 統。虛擬本地碟片影像134可以階層式目錄儲存於傳統檔案 鲁系統内部，或可儲存於可復原資料庫，帶有網路檔案系統 介面提供給應用程式節點。 1〇 通常，應用程式資料140為任何可用於儲存應用程式 114之> 料之記憶體、資料庫、儲存區域網路(SAN)或網路 連結儲存裝置(NAS)。應用程式資料14〇可包含一或多表係 儲存於以SQL陳述或稿本描述之相關資料庫。另一具體例 中，應用程式資料140可儲存或定義各項資料結構為xml 15文件、VS AM槽案、平坦播案、Btrieve擋案或cs v檔案。應 鲁肖程式資料14G也包含多個表或檔案儲存於—部電腦或儲 存跨多部電腦。此外，應用程式資料14〇可為本地或遠端， 而未悖離本揭示之範圍。 客端120可為任一種可操作而透過圖形使用者介面 2〇 (GUI) 122呈現行政管理畫面給使用者之任一種裝置。於高 階時，所示客端丨20至少包括GUI ι22，以及包含電子運算 裝置’其可操作來接收、發送、處理與錯存與系統1〇〇相關 聯之任何適當資料。須了解可有任何數目之客端12〇通訊式 麵接至飼服器1〇2。此外，「客端12〇」*「客端12〇之使用 ⑧ 15 1287713 者」可視情況互換使用，而未悖離本揭示之範圍。此外， 為求方便說明，各個客端係以由一位使用者使用做說明。 但本揭示涵蓋多位使用者使用一部電腦來通訊命令，或使 用同一部GUI 122來觀視圖形呈現。 5 如本揭示使用，客端120意圖涵蓋個人電腦、觸控式終 端裝置、工作站、網路電腦、資訊服務站、無線資料埠、 蜂巢式電話、個人資料助理器（PDA)、於此等或其它裝置内 部之一或多處理器、或任何其它適當處理裝置。舉例言之， 客端120可包含電腦，該電腦包括一輸入裝置，諸如數字小 10鍵盤、觸控式螢幕、滑鼠或其它可接收資訊之裝置，以及 可傳遞與伺服器102或客端120之操作以及可傳遞與伺服器 102或客端120之彳呆作相關聯之資訊（包括數位資料、視訊資 訊或GUI 122)之輸出裝置。輸入裝置及輸出裝置二者可包 括固定式儲存媒體或活動式儲存媒體，諸如電腦磁碟、 15 CD-R0M或其它適當媒體來經由行政管理顯示畫面或工作 提交顯示晝面亦即GUI 122而接收來自客端120之使用者之 輸入，以及提供輸出給客端120之使用者。 GUI 122包含一圖形使用者介面，該GUI可操作來允許 系統（或網路)行政管理者與系統1〇〇介接，來監視應用程式 20 114或系統之效能、來修改虛擬叢集、或來做任何適當監督 目的。通常，GUI 122對客端120使用者提供有效且使用者 友善之由系統100所提供之資料呈現。GUI 122包含複數個 客製訊框或視圖，其具有互動式欄位、下拉表單、及可由 使用者操控之鈕。一具體例中，GUI 122呈現顯示晝面，該 ⑧ 16 1287713 顯不晝面提供應用程式環境之各圖形視圖或策略畫面；以 及GUI 122透過輪入裝置之一而接收來自客端12〇之使用者 之命令。此等圖形視圖包括i)應用程式環境、節點資源、以 及所監視之負載之目前狀態之圖形呈現；ii)應用程式環境 5及即點負載與節點使用隨著時間經過之圖形呈現；iii)精 靈’及IV)於各個應用程式環境及各個節點1〇8執行之應用程 式114之視圖。簡言之，GUI 122可呈現節點108之任何實體 上與邏輯上之狀態及特性給系統行政管理者，以及GUI可接 收來自行政管理者之各個命令。 10 一具體例中，GUI 122允許行政管理者形成、刪除、拷 貝及修改應用程式環境。行政管理者也使用Gun22來設定 應用程式環境共享策略，來激發與鈍化應用程式環境，來 監視應用程式環境及節點1〇8之狀態及負載。此外，Gui 122 也允許由主動應用程式環境加減節點1〇8。GUI 122也可基 15於各項系統100之特性來警告行政管理者，該等系統特性諸 如於節點108或應用程式環境達到可組配之負載程度；節點 108變成無法利用；應用程式環境開始或停止；由應用程式 環境加減節點108 ;伺服器102無法滿足最低應用程式環境 需求’或超過服務需求程度(例如異動處理之回應時間）。 2〇 須了解，圖形使用者介面一詞可以單數形或多數形用 來描述一或多圖形使用者介面，以及特定圖形使用者介面 之個別顯示器。因此GUI 122涵蓋任何可於系統1〇〇處理資 5凡’且有效呈現處理資訊結果給使用者之任一種圖形使用 者介面，諸如通稱之網路瀏覽器。GUI 122也可操作而透過 ⑧ 17 1287713 SSL_HTTPS通訊之安全性瀏覽器。伺服器！〇2可透過網路劉 覽器（例如微軟公司網際網路探索者（MiCIOs〇ft Internet Explorer)或網景公司遨翔者(Netscape Navigator))而接收來 自客端120之資訊，以及使用網路ii6來送返適當 5 XML回應。 於操作之一方面，動態開機引擎105選擇分散式應用程 式114。基於一或多項相關策略132,動態開機引擎1〇5可動 態加減一或多個經選定之節點108至特殊應用程式環境或 虛擬叢集。基於取還之策略132，動態開機引擎1〇5為選定 10之節點1〇8選擇適當開機影像132。舉例言之，若已經有四 個節點108執行部分應用程式1 μ，則動態開機引擎1〇5可自 動選擇與應用程式114相容之第五開機影像132(至少部分 係基於節點108之硬體及其它特性、以及基於一或多策略 132)。基於取還之策略132，動態開機引擎1〇5也可為所選 15定之節點1〇8選擇適當之虛擬本地碟片影像134。一旦已經 選定適當開機影像132及/或虛擬本地碟片影像134，則動能 開機引擎105對節點108使用指標器或其它參照來閃現所選 疋之開機影像132及虛擬本地碟片影像134，以及將節點1〇8 重新開機。一旦節點108已經初始化(通常係少於15秒），動 20態開機引擎105(或若干其它工作排程器）於該選定之節點 108執行適當任務、處理程序或其它應用程式1〇4部分。 第2圖為流程圖，顯示根據本發明之一具體例，一節點 108之動態重新開機之實例方法200。第2圖顯示方法2〇〇， 其概略描述動態配置多數節點1〇8之一給一虛擬叢集或一 18 1287713 應用程式環境。當然於本揭示之範圍内，任何數目之節點 108皆可循序或同時復置、重新開機、或以其它方式配置。 於高階，方法200包括選擇節點1〇8用於配置給一應用程式 H4之環境；復置該選定之節點1〇8之開機影像；以及重新 5開機該節點1〇8。後文說明之重點集中於實施方法200時動 態開機引擎105之操作。但系統1〇〇涵蓋使用邏輯元件之任 種適¥組合及排列來實作部分或全部此處所述功能。 方法200始於步驟2〇5，此處動態開機引擎105決定軟體 應用程式114須被配置較多節點108。此項決定可使用適當 10技術達成。例如，行政管理者以手動方式將節點108加至應 用程式114之應用程式環境。於另一例中，動態開機引擎丨〇 5 可動態決定基於策略132而可使用或應使用之節點1〇8。其 次於步驟210，動態開機引擎1〇5判定是否有任何未經利用 之運异節點108可資利用。若有較多節點1〇8可資利用，則 動態P歼1機引擎105於步驟215，使用任一種適當技術來選擇 第一個可用之運算節點108。例如，動態開機引擎1〇5可經 於實體位置、虛擬位置、應用程式114之相容性、處理器速 度、或任何其它適當特性來選擇節點1〇8。於決策步驟22〇, 動態開機引擎105判定選定之節點是否與應用程式114可相 20容。若節點108並非與應用程如何相容，則於步驟奶， 動態開機引擎1〇5使用任-種適當技術取下該選定之節 點。其次，於步驟230，動態開機引擎1〇5基於軟體應用程 式Π4而動態選擇策略132。例如動態開機引擎ι〇5決定三個 節點108目前正在執行軟體應用程式114。基於此項判定， 1287713 動態開機引擎105於策略132定位第四邏輯節點1〇8。基於所 選用之策略132,於步驟235,動態開機引擎1〇5以指標器閃 現選定之節點給新開機影像131 ;以及於步驟237，關聯虛 擬本地碟片影像134。如前文說明，動態開機引擎ι〇5也可 5閃現EEPR0M 111或任何其它適當組成元件。其次，於步驟 240,動態開機引擎105使用新的開機影像131來開機所選定 之節點108。一旦節•點1〇8已經被重新開機（或若該節點已經 與應用程式114可相容），則於步驟245，動態開機引擎1〇5 於選定之節點108執行應用程式114，以及方法2〇〇結束。 1〇 回頭參照決定步驟21()，若無任何運算節點108可資利 用，則於步驟250,動態開機引擎1〇5對應用程式114選擇最 佳利用之節點108。此項最佳節點1〇8之選擇可以任一種方 式進行，例如決定最少被利用之節點1〇8，選擇可相容之節 點108，或判定某些其它「最佳匹配」狀況。於步驟况， ^動態開機引擎1〇5消除於選定之節點⑽之目前處理程序。 動態開機引擎1〇5可使用任-種適當技術來結束處理，該等 技術諸如執行特殊應用命令、使用作用系統來消除一處理 程序等。於決策步驟260，動態開機引擎1〇5判定所選定之 節點1〇8是否與應用程式114可相容。若節點⑽與應用程式 2〇 114不可相容，則於步驟265，動態開機引擎105使用任-種 適當技術來取代所選定之節點。其次，於步驟27()，動態開 機引擎105基於軟體應用程式114而動態選擇策略132。例如 動態開機引擎105決定三個節點1〇8目前正在執行應用程式 114。基於此項決定，動態開機引擎1〇5定位於策略η]之第 ⑧ 20 四邏輯節點108。基於所選用之策略132,於步驟275，動離 開機引擎1〇5以指標器閃現選定之節點給新開機影像131 ; 以及於步驟277，關聯虛擬本地碟片影像134。如前文說明， 動態開機引擎105也可閃現EEPR〇M ln或任何其它適當組 成元件。其次，於步驟280，動態開機引擎105使用新的開 機影像131及虛擬本地碟片影像134來開機所選定之節點 108。一旦節點108已經被重新開機（或若該節點已經與應用 程式114可相容），則於步驟285，動態開機引擎1〇5於選定 之節點108執行應用程式114，以及方法200結束。 先前流程圖及伴隨之說明僅舉例說明實例方法2〇〇。系 統100涵蓋使用任一種適當技術來執行此等及其它任務。如 此’本流程圖之多個步驟可同時進行及/或以所示順序以外 之順序進行。此外，系統100可使用有額外步驟、較少步驟、 及/或不同步驟之方法，只要該等方法為適當方法即可。 雖然本揭示已經就若干具體例及概略相關聯之方法做 說明，但熟諳技藝人士顯然易知此等具體例及方法之變更 與變異。如此，前文具體實施例之說明絕非界定或約束本 揭示。可未悖離本揭示之精髓及範圍做出其它變化、取代 及變更。 【班1式簡單説明】 第1圖顯示根據本揭示之一具體例，提供動態開機之 —實例分散式系統；以及 第2圖顯示根據本揭示之一具體例，動態重新開機—餃 點之實例方法。 即 1287713 【主要元件符號說明】 100.. .分散式運算系統 102.. .祠服器 104···管理節點 105.. .動態開機引擎 108·.·節點 109…記憶體 110·.·處理器 111.. .可電子抹除可規劃唯讀記 憶體(EEPROM) 114、114a-b…應用程式 115…介面 120.. .客端，行政管理工作站或 本地客端
122.. .圖形使用者介面，GUI 130.. .開機影像檔案 131.. .開機影像 132…策略，策略表 133.. .虛擬本地碟片影像表 134.. .虛擬本地碟片影像 140.. .應用程式資料 200.. .方法 205-285···步驟

Claims (1)

1287713 十、申請專利範圍： 第94111494號申請案申請專利範圍修正本 96·01·31_ 1. 一種電腦叢集虛擬化之方法，該方法包含下列步驟： 選擇一分散式應用程式； 5 取還與該分散式應用程式相關聯之一策略； 動態選定多數節點之一； 至少部分基於所取還之策略，而復置該經選定之節 點之一開機影像，該開機影像係與該分散式應用程式可 相容；以及 10 至少部分基於該取還之策略，而關聯一虛擬碟片影 像與該選定之節點；以及 使用該相關聯之虛擬碟片影像，來與該經復置之節 點執行至少部分分散式應用程式。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，該應用程式係於多數節 15 點之一子集執行，以及該方法進一步包含： 將該節點子集與該取還之策略做比較；以及 基於該項比較而選出多數可相容之開機影像之一。 3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中比較該節點子集與 該經取還之策略包含： 20 決定於該子集之節點數目；以及 基於於該策略之一鏈路以及該節點之數目來選擇 開機影像。 4. 如申請專利範圍第2項之方法，該節點子集各自係與多 數可相容之開機影像之一相關聯。 23 1287713 5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中動態選擇多數節點 之一包含： 判定多數節點中之一或多者是否未被一第二分散 式應用程式所利用；以及 5 響應於該等節點中之至少一者未被利用，選定該等 未被利用之節點之一。 6. 如申請專利範圍第5項之方法，響應於並無任何節點未 被利用，進一步包含基於下列之一或多項，來選出由該 第二分散式應用程式所利用之該等節點之一： 10 取還之策略； 選定之節點之利用率低； 選定之分散式應用程式之優先順位；以及 選定之節點與該選定之分散式應用程式之可相容 性。 15 7.如申請專利範圍第6項之方法，其中復置該選定之節點 之開機影像包含： 自動關閉該經選定之節點； 復置該選定之節點之開機影像；以及 使用復置後之開機影像來重新啟動該經選定之節 20 點。 8. 如申請專利範圍第7項之方法，進一步包含於關閉該節 點前，結束與該第二分散式應用程式相關聯之任何處理 程序。 9. 如申請專利範圍第1項之方法，該策略包含鏈結至開機 24 .1287713 衫像之多數鍵路，各鍵路係與可與該为政式應用程式相 容之多個節點之一相關聯。 10·如申請專利範圍第丨項之方法，該策略包含決定該節點 之選擇時序之一或多頊參數。 5
1〇 IS
2〇 11.如申請專利範圍第1項之方法，該開機影像包含儲存於 錯存區網路(san)之一逮端開機影像。 12·如申請專利範圍第丨項之方法，該節點於復置前係與一 第一開機影像相關聯，以及於復置後係與一第二開機影 像相關聯，該第一開機影像與該第二開機影像之差異在 於下列特徵中之至少一者： 作業糸統； 系統組配結構；以及 Ο 刀政式應用程式參數。 如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含： … 一八·Τ外加机4丁尸吓送疋之 π散式應用程式之至少一部分；以及 14其餘出多數節點之-包含響應於該故障而選出 第1項之方法，該❹數節點各自包含 ’冋之處理器架構。 3 s•如申請專利範圍第丨項 點 I包含於預定時間選擇其中選擇該等多數節 、擇该專多數節點之一。 種儲存有用於電腦叢 趙，該軟體可操作來進彳擬化之軟體的電腦可讀媒 丁卜列動作： 25 1287713 選擇一分散式應用程式； 取還與該分散式應用程式相關聯之一策略； 動態選定多數節點之一； 至少部分基於所取還之策略，而復置該經選定之節 5 點之一開機影像，該開機影像係與該分散式應用程式可 相容；以及 至少部分基於該取還之策略，而關聯一虛擬碟片影 像與該選定之節點；以及 使用該相關聯之虛擬碟片影像，來與該經復置之節 10 點執行至少部分分散式應用程式。 17. 如申請專利範圍第16項之電腦可讀媒體，其中該應用程 式係於多數節點之一子集執行，以及該軟體進一步可操 作來： 將該節點子集與該取還之策略做比較；以及 15 基於該項比較而選出多數可相容之開機影像之一。 18. 如申請專利範圍第17項之電腦可讀媒體，其中該可操作 來比較該節點子集與該所取還之策略之軟體包含可操 作來進行下列動作之軟體： 決定於該子集之節點數目；以及 20 基於於該策略之一鏈路以及該節點之數目來選擇 開機影像。 19. 如申請專利範圍第17項之電腦可讀媒體，其中該節點子 集各自係與多數可相容之開機影像之一相關聯。 20. 如申請專利範圍第16項之電腦可讀媒體，其中該可操作 26 1287713 來動態選定多數節點之一之軟體包含可操作來進行下 列動作之軟體： 判定多數節點中之一或多者是否未被一第二分散 式應用程式所利用；以及 5 響應於該等節點中之至少一者未被利用，選定該等 未被利用之節點之一。 21. 如申請專利範圍第20項之電腦可讀媒體，其中該軟體響 應於並無任何節點未被利用，進一步包含基於下列之一 或多項，來選出由該第二分散式應用程式所利用之該等 10 節點之一： 取還之策略； 選定之節點之利用率低； 選定之分散式應用程式之優先順位；以及 選定之節點與該選定之分散式應用程式之可相容 15 性。 22. 如申請專利範圍第21項之電腦可讀媒體，其中該可操作 來復置所選定之節點之開機影像之軟體包含可操作來 進行下列動作之軟體： 自動關閉該經選定之節點； 20 復置該選定之節點之開機影像；以及 使用復置後之開機影像來重新啟動該經選定之節 點。 23. 如申請專利範圍第22項之電腦可讀媒體，其中該軟體進 一步可操作來於關閉該節點前，結束與該第二分散式應 27 1287713 5
10 用程式相關聯之任何處理程序。 24. ^申明專利範圍㈣項之電腦可讀媒體，其中該策略包 2結至㈣影像之多數鏈路，各鏈關與可與該分散 用私式相容之多個節點之一相關聯。 25. 如申請專利範圍第16項之電腦可讀媒體，其中該策略包 含決定該節點之選擇時序之一或多項參數。 26·如申％專利範圍第16項之電腦可讀媒體，其中該開機影 像包含儲存於儲存區網路(SAN)之-翁開機影像。 27.如申請專利範圍第16項之電腦可讀媒體，其中該節點於 復置則係與_第__開機影像相關聯，以及於復置後係與 —第二開機影像相_’該第—開機影像與該第二間機 影像之差異在於下列特徵中之至少一者： 作業系統； 15
20 系統組配結構；以及 分散式應用程式參數。 28·如申请專利範圍第16項之電腦可讀媒體，其中該軟體進 一步可操作來： 判定多數節點之一故障，該故障節點執行所選定之 分散式應用程式之至少一部分；以及 其中該可操作來選擇多數節點之一之軟體包含可 操作來響應於該故障而選定其餘各節點之一的軟體。 29·如申请專利範圍第16項之電腦可讀媒體，其中該等多数 卽點各自包含相同之處理器架構。 30·如申4專利範圍第16項之電腦可讀媒體，其中該可操作 28 1287713 來選定多數節點之一之軟體包含可操作而於預定時間 選定多數節點之一的軟體。 31. —種電腦叢集虛擬化之系統，包含： 多數運算節點；以及 5 可操作來進行下列動作之一管理節點： 選擇一分散式應用程式； 取還與該分散式應用程式相關聯之一策略； 動態選定多數節點之一； 至少部分基於所取還之策略，而復置該經選定之 10 節點之一開機影像，該開機影像係與該分散式應用程 式可相容；以及 至少部分基於該取還之策略，而關聯一虛擬碟片 影像與該選定之節點；以及 使用該相關聯之虛擬碟片影像，來與該經復置之 15 節點執行至少部分分散式應用程式。 32. 如申請專利範圍第31項之系統，其中該應用程式係於多 數節點之一子集執行，以及該管理節點進一步可操作 來： 將該節點子集與該取還之策略做比較；以及 20 基於該項比較而選出多數可相容之開機影像之一。 33. 如申請專利範圍第32項之系統，其中該可操作來比較該 節點子集與該所取還之策略之管理節點包含可操作來 進行下列動作之管理節點： 決定於該子集之節點數目；以及 29 1287713 基於於該策略之一鏈路以及該節點之數目來選擇 開機影像。 34.如申請專利範圍第32項之系統，其中該節點子集各自係 與多數可相容之開機影像之一相關聯。 5 35.如申請專利範圍第31項之系統，其中該可操作來動態選 定多數節點之一之管理節點包含可操作來進行下列動 作之管理節點： 判定多數節點中之一或多者是否未被一第二分散 式應用程式所利用；以及 10 響應於該等節點中之至少一者未被利用，選定該等 未被利用之節點之一。 36.如申請專利範圍第35項之系統，其中響應於並無任何節 點未被利用，進一步包含基於下列之一或多項，來選出 由該第二分散式應用程式所利用之該等節點之一： 15 取還之策略； 選定之節點之利用率低； 選定之分散式應用程式之優先順位；以及 選定之節點與該選定之分散式應用程式之可相容 性。 20 37.如申請專利範圍第36項之系統，其中該可操作來復置所 選定之節點之開機影像之管理節點包含可操作來進行 下列動作之管理節點·· 自動關閉該經選定之節點； 復置該選定之節點之開機影像；以及 30 1287713 使用復置後之開機影像來重新啟動該經選定之節 點。 38. 如申請專利範圍第37項之系統，其中該管理節點進一步 可操作來於關閉該節點前，結束與該第二分散式應用程 5 式相關聯之任何處理程序。 39. 如申請專利範圍第31項之系統，其中該策略包含鏈結至 開機影像之多數鏈路，各鏈路係與可與該分散式應用程 式相容之多個節點之一相關聯。 40. 如申請專利範圍第31項之系統，其中該策略包含決定該 10 節點之選擇時序之一或多項參數。 4L如申請專利範圍第31項之系統，其中該開機影像包含儲 存於儲存區網路(SAN)之一遠端開機影像。 42.如申請專利範圍第31項之系統，其中該節點於復置前係 與一第一開機影像相關聯，以及於復置後係與一第二開 15 機影像相關聯，該第一開機影像與該第二開機影像之差 異在於下列特徵中之至少一者： 作業系統； 系統組配結構；以及 分散式應用程式參數。 20 43·如申請專利範圍第31項之系統，其中該管理節點進一步 可操作來： 判定多數節點之一故障，該故障節點執行所選定之 分散式應用程式之至少一部分；以及 其中該可操作來選擇多數節點之一之管理節點包 31 1287713 含可操作來響應於該故障而選定其餘各節點之一的管 理節點。 44.如申請專利範圍第31項之系統，其中該等多數節點各自 包含相同之處理器架構。 5 45.如申請專利範圍第31項之系統，其中該可操作來選定多 數節點之一之管理節點包含可操作而於預定時間選定 多數節點之一的管理節點。
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