TWI351859B

TWI351859B - Method, system, and computer program product of fa

Info

Publication number: TWI351859B
Application number: TW094112255A
Authority: TW
Inventors: Ronald L Billau; Charles S Graham; Harvey G Kiel; Chetan Mehta; Jaya Srikrishnan
Original assignee: Ibm
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2005-04-18
Publication date: 2011-11-01
Also published as: US20080301692A1; IL178743A0; IL178743A; WO2005103890A3; EP1763749B1; WO2005103890A2; EP1763749A2; WO2005103890A8; CA2576267A1; US7530071B2; US7793298B2; TW200607290A; CA2576267C; US20050240932A1

Description

1351859 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】區環境分區城，糊於便利存取分【先前技術】分區二2單元(例如—恤s)齡成複數個建立數她小_立/㈣。隨著多個較小^视ϋ被整合成具有多個分區的—或多錄之大舰卜:刀區化遂日漸普及。由於消#者_更輕祕實現各新词服器/各分區，此整合提供了較好的資源利用、集中化管理、以及較大的雜。通常，在每—分區中，會執行—個作業系統 (os)實例’而此作業祕實例具有其本身專屬的各⑽配接 |§，或可經由特定技術來分享各J/Ο配接器。舉例而言，-個作業系統可經由一介面，將其所擁有之一或多個配接器分旱給其他分區。此要求配置其作業系統，使其具可分享功能，此通常有其複雜性。再者，由於其他各應用程式可執行關放分區’ S此其技術跡敎；作㈣統並非制定作分享I/O配接器之用。其他缺失包含安全性考量以及時間考量(例如開機及關機時’分區間的依附關係）。在另-範例中’使用其本身具有—或多個配接器的特殊硬 4IBM/05034TW . P〇U9-2004-0020(JL) 1351859 體來提供分享。然而’這增加了系統硬體的成本，且由於其需以工業I/O配接器來組裝及整合硬體，因此增加開發成本對於新的I/O配接器，會有一段很長的開發週期，且具有特殊的 I/O配接器之分享配置。考量配接器、插槽、線路等的成本，複雜的管理/維修；且由於每當分區數量的增加，其利用性即降低，通常並沒有充分利用等，因此’在每一分區有專屬I/O配接器係昂貴的。再者，在上述的兩分享情況中，增加一分區及指定虛擬J/0(分享其他地方所擁有的配接器）需要使用不同的工具，在許多地方配置。再者，新的I/O配接器層出不窮。將其專屬化給個別的作業系統’需要每-作業系統開發驅動程式，並使其認可配接器。若這些配接器需要被分享，則每一作業系統接需要開發分旱式碼。

Ik著-多重邏輯分II的伺服器逐漸量化，邏輯分區的數量 (即作業祕實例)亦正向的成長。根縣m賴需的頻寬、使用性、及延遲性，此情況加重了所支援w W配接器之數量的額外需求。支援這些持續成長的專屬配接練量的成本’不但造賴發成本的增加’並且會轉制職者身上。現今的隨麟境舰轉造商需碰開發方面，以及#訊科技 4IBM/05034TW，POU9-2004-0020QL) -6- 1351859 (it)消費者從總擁有成本考量其效率❶進入市場的時間點，對於伺服器製造商以及需要在機會來臨時完成運算及應用的Ιτ 消費者來說’亦係成功的重要關鍵。因此，需要一種便利資源分享的加強功能。更具體而言，係需要一種便利分區環境之I/O資源之存取。【發明内容】習知的缺失可經由一種有助於分區環境I/O資源之存取的方法來解決，並提供額外的優勢。此方法包含例如在其分區環境提供一 I/O分區，此I/O分區係與其分區環境中之一或多個消費者分區耦接’並提供與其I/O分區耦接之一或多個！/0 為源之存取；以及經由一或多個消費者分區之至少一消費者分

區，實施其！/〇分區’以存取其一或多個I/O資源之至少一 I/O 資源。對應於上述方法之系統及電腦程式產品，亦在此作描述，並在其申請專利範圍内。本發明之技術可實現額外的特徵及優勢。在此就本發明之其他實施例及面向作詳述，且視為本發明之一部份。【實施方式】本發明之一方面在於提供便利一分區環境之1/〇資源之 4IBM/05034TW，POU9-2004-0020(JL) 1351859 在其分區環物，建立—或多個奶分區，並使用資2分區’經由在其環境中的其他分區，管謂其二:===，_， ^考圖1’描述包含並使用本發明之—或多面向之一環境之一實施例。-分區環境100包含一飼服器1〇2，例如萬國商 • *機器公司所提供的pSeries飼服器，即係分區為複數做區。(IB娜域國紐__門課的萬騎業麵公司之註冊商標。pSeries及在此所使用的其他名稱可能為萬國商業機器么司或其他公司的註冊商標、商標、或產品名稱）。舉例而言’伺服器102包含一或多個消費者分區1〇4，每 -消費者分區係以-獨立系統運作，且可包含—作業系統(例如AIX或Linux或其他控制碼）。消費者分區係負責執行應用馨程式及處理工作，有些需要存取I/O資源。此存取並非直接由消費者刀£運作，而係經由在此所描述的另一實體。因此，消費者分區實施虛擬I/O處理。雖然圖示四個消費者分區，在其他實施例中，可能包含更多或更少的消費者分區。本發明之一面向之伺服器102亦包含使用一或多個J/0分區來便利I/O資源的存取。由於消費者分區！/〇資源的存取係由I/O分區所提供’因此，使得消費者分區無須處理與I/O處 4IBM/05034TW P〇U9-2004-0020(JL) 1351859 理相關聯的許多工作。在此實施例中，-I/O分區為—勒體分區。即分區係根據祠服器之平台及架構作基礎，且包含分區1 伺服器之元件，進而減少特殊硬體的需求。每一分區(104、106)係例如一邏輯分區，且與其一部份常駐於祠服器102内的至少一或多個實體處理器⑽及記憶體 Π0相關聯。具體而言，每_分區具有_或多個邏輯分區與其 _，關聯’其中每-邏輯處理器代表分配給此分區的所有或一部份的實It處理器。-特定分區的邏輯處理器可專屬於其分區，使得基層處理器資源係保留給其分區；或者，與另一分區分享，使得基層處理器資源係可提供給另一分區使用。經由一超管理器112，消費者分區與一或多個J/Q分區耦接，其超管理器112係作為分區間的導管或傳輸。超管理器亦負責管理分區的許多面向。本發明之一面向之可實施的一超管 φ ，器範例，係由萬國商業機器公司所提供的POWER超管理器。有關邏輯分區及超管理器的詳細内容，係記載於萬國商業機器公司’ 2002 ’「在IBM eServer pSeries中作動態邏輯分區化j的第1-9頁，以及 http：//www. 1 ibmxom/servers/server/pseries/hardware/whitpaper/ dlpar.html ;標題為「在一邏輯分區的來賓作業系統處理ρα 申斷信號之方法」的美國專利申請案，案號2〇〇2/〇152344， Al Holm eta卜2002年1〇月17日；標題為「支援一邏輯分區 4IBM/05034TW » PQU9-2004-0020(JL) 的電腦系統之裝置」之美國專利申請案，案號2__638 ^⑽⑽1，2003年1月9日；以及標題為「多程式續的處理益之輸出量」的美國專利ψ請案，案號2_刚_ A1

Armstrong心’2003年2月27曰，於此供做參考。參考圖2，進-步描述一個消費者分區以及一個⑽分區 _接。在此範例中’消費者分區包含一作鮮統因此，在此亦稱為—作㈣統分區。然而，在其他範财，消費者分區可包含作業植以外的項目，例如控制碼或其他項目。參考圖2 ’ —作業系統分區2〇〇係包含-作業系統2〇2，八配置為刀子一 I/O分區208所擁有之至少一 J/Q配接器2〇6。包含其配接器類型之-識別的！/〇 g己接器，係定義於作業系統但其他特殊的配置資訊，例如失效轉移以及鏈結聚集係疋義於1/0分區。作業系統分區實施其I/O分區，以存取其配接器，因此’與I/O裝置耦接。 ^ 為了存取I/O分區所擁有的一配接器，在一範例中，作業糸先刀區的一應用程式204發佈一 I/O要求，例如一開啟、讀取、寫入、或關閉，由作業系統分區的一裝置驅動程式21〇接收。裝置驅動程式210替欲存取的！/〇裝置(例如硬碟裝置、網路装置等)建立-指令，且將其指令依照本發明之-面向，轉呈給作業系統分區之一虛擬配接器驅動程式212。 4IBM/05034TW * P〇U9-2004-0020(JL) •10- 1351859 在作業系統分區中’此虛擬配接器驅動程式代替一實體配接器驅動程式，且與在I/O分區208中的一虛擬配接器介面 214配對。虛擬配接器驅動程式與實體配接器驅動程式相比較下，較不複雜，且適用於許多配接器。虛擬配接器驅動程式的介面，係根據其配接器類型的類型作標準化。即，其包含通用於其配接器類型之資訊，然而，特定資訊，例如一特定配接器 φ 製造商的特疋資訊’係記载於1/0分區中的實體配接器驅動程式之介面中。實體配接器驅動程式的介面可大不相同，通常是特定於某一系統。藉由虛擬配接器驅動程式的使用，一旦設定 -作業祕運作-特定_的虛擬㈣’職J/0分區設定有其實體配接盜後’可存取其相同類型的任何實體配接器。針對虛擬配接器驅動程式，每一作業系、统不需實作為一配接器類型的I/O配接器分享。此分享能力在J/0分區中，提供一次，且根據其類型之虛擬配接器驅動程式被存取。馨纽配接器驅動程式知道與-虛擬配接器介面有一特殊類型的通訊’且初始化與其介面之連結。這包含，例如，表示與連結至哪-I/O分區’贼哪—虛擬配接器正在被使用。虛擬配接器驅動程式亦傳送一訊息給一超管理器216，以建立通訊的仔列。虛擬配接器驅動程式與虛擬配接器介面間的通訊，係透過超管理器m。此超管理器係、兩分區間的導管或傳輸。其負責提供分區間的連結，並使資料在分區間移動。在一範例 -11 - 4IBM/05034TW · P〇U9-20〇4-〇〇2〇(JL) 1351859 中’超管理器利用指令及回應佇列作通訊。在初始階段後有一協調階段，其中虛擬配接器驅動程式及其相對應之虛擬配接器介面，通訊有關於虛擬配接器驅動程式要求的設定、實體配接器的特徵、以及其他虛擬配接器驅動程式所使用的設定(誰正在分享哪一個配接器）。其中，有些是相互專屬的，而有些僅係配接器設定的改變。相互專屬設定可在 φ ，階段導致一失效的範例包含：從多個虛擬配接器驅動程式覆蓋一 MAC地址、或者傳送的封包大小不相容等。為回應成功完成協調階段，虛擬配接器驅動程式從裝置驅動程式210取得指令，將其封裝為訊息，且將其傳送給超管理器216 ’以置放於虛擬配接器介面的佇列。這些指令包含例如具有一組網路的傳送、或接收緩衝器的一指令標準指令格式、以及具有一組供儲存用的讀取或寫入緩衝器之指令。超管理器 φ 216傳送彳s號給一指令正在等待的虛擬配接器介面214(或者在另一實施例中，虛擬配接器介面週期地檢測指令的佇列）。 I/O分區令的虛擬配接器介面初始化與虛擬配接器驅動程式的連結。如初始化的一部份，介面可運作包含檢測分區(例如作業系統)是否具有權限存取實體配接器，以及若可能，則，邊其裝置的特殊處理。虛擬配接器介面擷取仔列的指令，且右有需要，則重新映射其指令，使其適用於此裝置。舉例而言， 4IBM/05034TW » PQU9-2004-0020(JL) -12- 1351859 可改變一邏輯塊數、實施鏈結聚集、且/或實施其他進階的功能（如卸載）。虛擬配接器介面接著發佈指令給J/0分區的一實體配接器驅動程式218。配接器驅動程式218接收來自虛擬配接器介面的指令，將其以適當的協定格式(例如乙太框)封裝，並發佈其指令至實體配接器206，實體配接器轉呈指令至一裝置。配接器驅動程式亦操控時間，以確保實體鏈結運作正格；控制流量使得下游項目不會過剩；以及修復/重試此配接器，包含重設此配接器；重試此配接器；回到一先前位置；以及重新傳送此指.令等範例。當可能包含資料、一回應碼、及/或其他資訊的一回應回到其裝置時’係經配接器206接收，且遞送至配接器驅動程式 218。配接器驅動程式218轉呈此回應至虛擬配接器介面214 , 再接著經由超管理器216傳送回應至虛擬配接器驅動程式 212。虛擬配接器介面負責j/o裝置的修復，例如處理注意等待的狀態、或重試，以及用來結束與虛擬配接器驅動程式212 的連結。針對接收回應，虛擬配接器驅動程式212傳遞完整的回應至裝置驅動程式21〇，接著傳遞此回應至應用程式2〇4。虛擬配接器驅動程式亦結束與虛擬配接H介面214的連結。舉例而言’與虛擬配接器介面214及虛擬配接器驅動程式212的連接 4IBM/05034TW » PQU9-2004-0020(JL) -13- 1351859 之終止’可在每一！/〇要求皆被處理後，在一既定要求數目被處理後在作業系統所指定的一時間點，或任何其他所選的時間發生。這包含I/O處理，係藉由實施至少一奶分區，存取至少-I/O分區所擁有的⑽資源，來制其處理。

一為了使用一或多個！/〇分區來便利這些分區所擁有的κ 資原的存取，會建立並置每—⑻分區。在—範例中，建力及配置係經由與超管理器216祕的一分區管理工具⑽來場作’为區:理JL具包含—組功能，可實作於許多不同實體开式。f一範例中’其係實作於—管理控制器，例如-硬體管理細·於—運算單元，例如—外部個人賴萬國商業機器么司峨供的Xhi^ad)。在另-實施财，雜由一维，劇覽料面實作。分區管打具要負責建立並配置每-I/C 刀區’包含指定所擁有的J/0 g雄器、觸可分享⑽分區的

肖費者分區、指定欲分配至1/0分區的資源數量等刀品g理工具更要負責配置消費者分區，包含指派作業統至哪些分1，並分崎縣其分區。 …、、刀區可以許多方式配置。在-實施例中，-！/0 ^區係以欲賊數㈣費者分騎分享的概伽接器的方舉例"，一1/0分區300包含複數個 ^接器302，每一實體配接器與I/O分區蝴例如位於龙、位於外部但與其输、或在其之間），且可被—或多個消 4IBM/05034TW > POU9-20〇4-〇〇2〇(JL) -14- 1351859 費者分區304所存取。實體配接器302與一或多個裝置3〇6 輕接’且與至少一個實體配接器驅動程式3〇8耦接。配接器驅動程式308更與一或多個虛擬配接器介面31〇耦接。一虛擬配接器介面係提供給每一類型的配接器。由於介面係屬於⑷分區的一部份’因此配接器介面的特性係限制於分區^舉例而言，特定廠商或製造詳情的知識係限制於其！/〇分區，且不需提供或傳播給每一作業系統等。 I/O分區接收來自一或多個消費者分區的多個虛擬配接器驅動程式312，且將其多路傳輸到實體配接器。這使實體配接器忙碌，且允許多個消費者分區(例如多個作業系統)分享一單一實體配接器。可配置相同類型的多個配接器，以提供額外的容1，供咼峰使用及冗餘使用。舉例而言，分區2具有兩個虛擬配接器驅動程式’每-者與—不同的實體配接魏動程式/ 配接器對输。藉由分享配接H，且需要較少的配接器，使用者僅需購貝及官理較少的插槽、架櫃、線路、交換器、以及其他下游結構。 ^ 當一 I/O配接器失效時，I/O分區可自動地經由另一個與相同裝置連接的配接器，重新遞送J/Ο要求。這可使用一或多個不同的遞送技術而達成。舉例而言，保存—裝置及配接表，當-配接n失效時，選擇另—者。⑽分區可優勢地擁有一或多個配接器，在有失效時’其可被多個分區使用，而不需要使 4IBM/05034TW » POU9*2004-0020(JL) -15· 1351859 用專屬配接器，在每一作業系統分區要求一失效配接器β 再者’工作量通常有高低起伏。當一作業系統具有專屬配接器時’分配至其中的配接器數量，係根據其高峰使用量。這表示在非尚峰時間，會有許多未利用的效能。又，工作量的高低起伏不會自動的在同一時間發生。藉由！/〇分區的使用，當一作業系統分區需要額外的效能，或遇見沒有預期到的高工作 φ 量高峰時，可從其他尚未完全使用其效能的另外一個作業系統，借用其效能。舉例而言，I/O分區可經由允許與其分區分享的其他配接器來遞送要求。再次地，遞送可使用許多不同的技術。這提供高峰作業系統所需的效能，而不需過度配置整個系統。對於無預期的高峰’可更動態地借用額外的效能，而不需手動介入。這提供了隨選運算。為了配置一 I/O分區，一 I/O分區配置槽可由分區管理工具建立。超管理器使用此檔案來分配處理器及記憶體至一！/0 分區’且針對所分享的I/O配接器’在消費者分區中，初始化虛擬配接器驅動程式的建立。I/O分區使用此檔案來決定其擁有哪一配接器、哪一消費者係允許分享每一所擁有的配接器、以及哪一功能(例如失效及鏈結聚集)係由每一所擁有的配接器所支援。參考圖4描述一 I/O分區的配置檔案之範例。一 I/O分區配置檔400包含’例如，一 I/O分區識別々ο〗， 4IBM/05034TW . P〇U9-2004-0020(JL) -16- 1351859 辨識為建立此配置檔之ι/ο分區；欲分配給ι/ο分區的處理器數量或處理器比例404 ;以及欲供其分區所使用的記憶體數量 406 (例如一預定數量、一既定範圍等”再者，針對分區所擁有的每一配接器，會針對其配接器，在配置檔中建立一項目。每一項目包含，例如，一 I/O配接器插槽號4〇8 ;此實例的配接器配置資訊410包含例如，與其配接器相關聯之地址、緩衝大小、可使用儲存裝置、以及作業系統分區(或其他消費 • 者分區）’允許使用此配接器的一或多個識別。在此^目中可包含的其他資訊有使用者定義資訊，例如一媒體地址定義繼414、—特定配接瞻為— 益416的識別、是否支援鏈結聚集的識別等。其他類型的資訊亦可包含在配接器項目、且/或在配置檔内。、 …參考圖5描述與建立-特定!/〇分區的—配置檔相關聯的邏輯之實施例。在此範例中，配置樓係由分區管理玉具建立。起初’會綱疋否使用者已選擇j/O分區的處理器及記憶體規格之預設值（INQUIRY則。若制者尚未選擇職值，則會提醒使用者處理器及記憶體規格(步驟5〇2)。此後，或若使用者已選擇預S又值’則會提供伺服器的配接器清單，且使用者或管理者選擇欲由I/O分區所擁有的一或多個配接器(步驟 504)。隨後，從所選配接器中，選出一 I/O酉己接器(步驟506)。 4IBM/05034TW > P〇U9-2004-0020(JL) -17- 1351859 針對其選出的I/O配接器，在配置檔中’建立一項目（步驟 508) ’且提醒使用者此類型之配接器所需求的或期待的任何 I/O配接器配置(步驟510)。舉例而言，可提醒使用者此配接器是否係配置供失效、鏈結聚集、或其他類型的配置的識別。隨後’決定是否這是一個失效配接器（INQUIRY 512)。若為一失效配接器，則提供I/O分區所擁有的類型的其他I/O 配接器清單》從此清單中’選擇一或多個配接器，其配接器係配置會成為一失效配接器(步驟514)。此後，或若這不是一失效配接器，則提供作業系統分區的清單，從其中選出一或多個配接器’以分享所選出的配接器(步驟516)。接著，決定此I/O配接器是否支援鏈結聚集，且使用者是否選擇使用鏈結聚集（INQUIRY 518)。若配接器支援鏈結聚集，且使用者選擇鏈結聚集，則提供此分區所擁有之類型的其他I/O配接器之清單(步驟520)。從此清單中，選擇欲聚在一起作鏈結聚集的一或多個配接器。此後，或若不支援或不使用鏈結聚集，則決定是否有更多配接器欲配置（INQUIRY 522)。若欲配置更多配接器，則處理進行至步驟50 6「從選出的配接財選擇—⑽配接器」。然而，若沒有更乡配㈣魏置’翁配置顧存於理功能相Μ的記憶針(步驟524)，且傳送到超管理器(步驟 4IBM/05034TW * P〇U9-2〇〇4-〇〇2〇(JL) •18- 526)。 1351859 當超管理器接收配置檔時，若有需要，會用其配置配置檔中所辨識的I/O配接器，也會盡可能配置一或多個消費者分區’以支援I/O分區。參考圖6描述使用配置播，配置一或多個分區之邏輯之一實施例。起初，決定是否此配置檔係給一新的I/O分區（INQUIRY 600)。若是給新分區，則一或^個處理器或一處理器的一部份，以及記憶體的一部份會分配給此新分區，如配置檔所示(步驟602)。然而，若此配置檔並非係給一新的分區，則決定此配置檔是否表示目前的j/〇分區有變更處理器作記憶體（INQUIRY 604)。若配置檔表示有處理器或 s己憶體資源的變更，則會如指派，重新分配這些資源(步驟 606)。、此後，或若’又有資源變更，則處理繼續實施配置槽案中所鲁指派的零或多個變更(步驟608)。更具體地，配置檔會搜尋已加入I/O配接器項目，或自其移除的作業系統分區。若表示有 -移除，則虛擬配接驅動程式會從其作業系統分區中移除。這包含’例如取消資源(如記憶體)分配，且若有需要時，會提供清除功能。若表示有-增加’則在作業系、统分區中建立一虛擬配接器驅動程式。這包含，例如，在包含建立一虛擬配接器驅動程式 -19- 4IBM/05034TW . P〇U9-2004-0020(JL) 的指令中的作業系統之記憶體中’建立一訊息，虛擬配接器驅動程式(例如乙太或儲存器)之類型之識別，用有此配接器的 Vo分區之分區識別，以及一虛擬配接器驅動程式識別(註：一作業系統分區可具有多個虛擬配接器驅動程式，供一 J/0分區，擁有的多個I/O g己接器使用）；以及產生一中斷，使得作業系統分區找到，並處理其訊息。當作業系統分區取得此訊息時，作業系統分配資源給其虛擬配接器驅動程式。欲分配的資源類型之一為記憶體。欲分配的記憶體數量，會根據虛擬配接器驅動程式的類型而不同。作業系統亦儲存I/O分區識別，以及虛擬配接器識別，且起初設定其配接器狀態為不可使用。若此為在此分區中，此類型之一虛擬配接器之一第一實例，則會載入此類型之虛擬配接器的一虛擬配接器驅動程式。再者，作業系統設定一指令/回應佇列的終點’與此虛擬配接器的I/O分區通訊。在配置檔作任何指派的變更後，或在另一所選時間，配置檔會傳送至1/0分區(步驟610)。當I/O分區接收到配置檔時，會使用此檔案配置分區環境中的一或多個資源。參考圖7描述使用配置標配置一或多個分區的資源之邏輯之一實施例。

起初’配置檔搜尋I/O配接器及其配置(步驟700)。若有任何新的或變更的I/O配接器，或配置檔中有新或改變的I/O 4IBM/05034TW · P〇U9-2004-0020(JL) -20· 1351859 配接器配置，則會如示更新這些配接獅每—配接Ε ^舉例而 &，一實體配接器的屬性可能會改變。再者，配置檔會搜尋新的、變更的、或已移除的鏈結聚集狀態。若偵測到任何新的、變更的、或已移除的鏈結聚集狀態，則更新聚集的I/O配接器(步驟702)。這可包含，例如，移除键結聚集的識別、鏈結另一配接器等。再者，配置檔會搜尋新的、變更的、或已移除的失效配接器，若提供了任何失效資訊，則會儲存起來，以供日後一配接器失效使用（步驟704)。再者’配置檔會搜尋允許分享一！/〇配接器的新作業系統分區(或其他消費者分區）。若有新作業系統分區可用來分享一特定配接器’則接著傳送具有作業系統虛擬配接器，係如何可分享I/O配接器之鏈結資訊的一訊息，至一作業系統分區中的一虛擬配接器驅動程式(步驟706)。更具體地，當I/O分區處理配置檔，且找到一新的作業系統’其允許分享一配接器，則I/O配接器以允許分享配接器的作業系統分區之資訊，來更新内建表；若有需要，則在實體 I/O配接器t，更新一配置(例如，在屬於新作業系統分區的I/O 配接器記憶體標籤資料中，增加一新識別；例如一新的乙太 4IBM/05034TW » P〇U9-2004-0020(JL) -21- 1351859 MAC地址）；設定一指令/回應佇列的終點，與此虛擬配接器的作業系統分區通訊；包含例如其支援之功能，及虛擬配接器的配置資訊(如乙太]VLAC地址、乙太傳輸缓衝大小、一儲存配接器可使用的儲存裝置等）。作業系統分區接收此訊息，且完成虛擬配接器驅動程式的配置，使虛擬配接器驅動程式可供應用程式使用。註：在此實施例中，應用程式與一虛擬I/O配接器驅動程式的介面，應該相同於或近似於一應用程式與一實體！/〇配接器驅動程式的介面。這包含I/O分區處理的配置。雖然在上述實施例中，一伺服器配置有一！/〇分區，但一伺服器可配置為多重I/O分區。圖8描述具有多重I/O分區的伺服器。如圖示，一伺服器800具有複數個消費者分區802 以及複數個I/O分區804。在此實施例中，每一 I/O分區有一組指令/回應佇列，且每一 I/O分區有一或多個虛擬配接器驅動程式/虛擬配接器介面對。配置多重I/O分區有多樣原因及好處。舉例而言，多重I/O 刀£可作分離配置’其中分區的群組可具有一或多個其自身的 I/O分區。這可能是為了依賴性或安全性因素。再者，多重I/O 分區亦可提供可使用性或延展性。一消費者分區可在多重I/O 分區間交替’提供多重路徑，且當一 I/O分區不能使用時，可 4ffiM/〇5034TW > PCU9-2004-0020(JL) -22- 使用另-I/O分區。許多不同的運算是可供含一輪流平均（round robin)方法。δ二、工匕 /乃忐。配置多重I/O分區亦可更新I/O分區中_體，而㈣影響消費者分區所初始請。，藉由提供I/O分區中I/O的存取，所提供的資源可由叮消費者動態_整。賴其可以處理器且/或記㈣資源的一預设組作配置’由於其為-分區，系絲理者可麟地，且即時地上下調整資源，以符合改變的環境。在—範例中，可缓由配置檔所達成。若有- I/O瓶頸，則可增加分配給分區的資源’以消除_ 4在另-方面’在別處需要魏，則可減少 I/O*分區中的資源’以配合其他絲。根據祕管理者所設定的範圍及限制’超管理器可自動地運作i此，在—分區作執行，提供伺服器系統性能的有效控制。 I/O分區亦可分配有昂貴、高頻寬、高性能的配接器給需要使用的分(1。舉理而言，在白天，高頻寬先_線配接器可分配給正在執行資料庫應用程式的作業系統叢集。下班後，由於其需要在不重新分配的情況下，在—欺窗Π内完成，此組的光纖纜線配接器可供運作商務_資料備份的作業系統使用0 ,1/0^11與超管理器相同的是，兩者都不受顧客修改的限制。於分區巾執行！/0分區程式碼，使伺服㈣分區管理更標 4IBM/05034TW . P〇U9-2004-0020(JL) -23 1351859 全性，且提供堅固性及可靠性準化。在此實施例中，應用程式碼不執行於一 J/Ο分區，因此，不會故意或不小心地影響I/O分區的作業。這增強了功能的安超管理器及分區管理工具會監控及管理J/Ο分區。當錬器開機時’ I/O分區首先會自動開機。因此，當作業系:要連結至其虛擬崎n驅絲式時，I/O分區已啟動且可運作。⑹ 配接器分享係由分區管理工具配置。智慧型的配置功能簡化使用者的工作，允許使用者作—次的修改。變更會自動傳播至許多作業系統。I/O分區的修復及重新啟動係由分區管理工且及超管理器處理。 /、 J/〇分區可提供-心跳至超管理器。這包含，例如，週期性地=送-錄或訊息至超f理^若超管在—既定時間 "跳’則會假謂分區已失效，且自動重新 ^ ^區。每一修復可能會需要在消費者分區中運作，但機比顧客手動干涉決定哪—者6失效以及哪一者拍要重新開啟要來的好且快。面。目 =s理功能啟動針化、鮮、料使㈣使用者介 ^需要許多方法配置奶配接器，一作業系統類型至 ^的作^置方法。分區管理卫具中的智_介面可與多個不 _作業系統介面互動，且舉例來說，提供—單—整合型介 4IBM/05034TW » POU9-20〇4-〇〇2〇(JL) -24- 1351859 面’供使用者在作業系統中配置一 I/O分區所擁有的實體ί/0 配接器，在消費者分區中配置虛擬J/Ο配接器驅動程式；以及供配置分區（增加/移除、指定作業系統、指定記憶體/處理器、分配I/O配接器至分區）。在此詳述一或多個I/O分區的規格，其中一 I/O分區擁有 I/O配接器，且啟動與作業系統或執行於其他分區中的其他程式碼，自冶的、堅固的、安全的、有效率的、且集中化的配接器分享。配接器及其他！/0資源的支援係在！/0分區，而不是作業系統。g己接器之分享藉由增加個別配接器的使用率、減少所使用的配接器數量、以及降低額外配接器（線路、交換器、官理等）的結構成本，來節省成本。配接器的分享藉由增加邏輯分區實例化之速度，來增加價值，以及藉由將未使用的頻寬提供給額外需求，來簡單地解決非預期的高峰。舉例而言，一 I/O分區韌體係與伺服器一同裝運，且看似伺服器硬體的延伸。並不需要專屬I/O處理器，且係與伺服器中的其他韌體（例如超管理器及服務處理器韌體）一致地維護 /更新。消費者無須安裝，且由於其係以分享J/0配接器的目的（並非開放型作業糸統）而設計及最佳化，因此係堅固的。其支援係與其他伺服器韌體一致。（在其他實施例中，一伺服器的一或多個I/O分區可以不同於韌體之實作）。 4IBM/05034TW » P〇U9-2004-0020(JL) -25- 1351859 一單一工具’在此稱為一分區管理工具，便利伺服器上的 1加/移除分區，其包含消費者分區以及I/O分n (―消費者 /7區係乂類似於—J/0分區的方式使用一配置槽配置）；分配 :作業系統或其他程式碼已在一消費者分區中執行；分配處理 =及記憶體給分區；以舰置—J/0分區所擁有的⑽配接态’且辨識允許分享！/0配接器的其他分區。此工具允許消費者從一單一工具簡單地建立一或多個分區’且分配虛擬I/O資

_ 源給-或多個消費者分區，以及實體j/〇資源給一或多個W 分區。每一作業系統提供一虛擬裝置之特定類型（例如乙太或平行SCSI或iSCSI)的一般支援。針對這些裝置的每一類型， I/O分區支援一單一介面至其分享的作業系統。新配接器可因此藉由在I/O分區中，開發及測試配接器驅動程式可更快且更簡易的支援。其他作業系統可自動地經由其類型的一般虛擬裝 0 置介面獲得支援。在一 I/O分區的失效I/O g己接器（可為多對一備用），可不知道分旱其I/O配接器的作業系統之功能之消息。這降低了提供一全面冗餘配置的成本，由於每一作業系統不一定要具有專屬的失效配接器。多重配接器功能（如乙太鏈結聚集）可藉由使用一單一虛 4IBM/05034TW - POU9-2004-0020(JL) -26· 1351859 擬配接器介面實作於-I/O分區中，而不知分享其奶配接器的作業系統之此功能之消息。進階功能（如卸载）可藉由使用一單一虛擬配接器介面實作於一 I/O分區，而不需要^改變分享其配接器的作業系統。 ,分區管理工具即使作業不同，可以一致的使用者介面，在消費者分區中建立虛擬I/O配接器，簡化系統管理。總括而言，分區管理工具便利一 I/O韌體分區的建立，其"Ο韌體分區使用工業標準!/〇配接器，以一堅固、安全、自治、及有效率的方法’提供分享I/O分享之魏給其他分區。進階配接器功能（例如乙太鏈結聚集及功能卸載）可無縫細地提供哈消費者分區1麵改變其基本健祕或其健_式碼。經由 I/O幢分區分享！/〇配接研低擁有_成本、冑加可使用 !·生及雜、且使邏輯分區無鮮動干涉即可_實體化。再 Γ H與實體配接11相關聯的修復及/或裝置，係與其分區分離。 - r細包含及使用本發明之—或多面向的環境之明_其他實_可類似地包含及/或使用本發面向’而不偏離本發明之精神。舉例而言…環境描述的環境有更多或更少的消費者分區及/或I/O分 4IBM/05034TW · P〇U9-2〇〇4-〇〇2〇(JL) •27- 1351859 刀區可能為邏輯分區以外的分區，例如區域（z〇ne)或其他類型的分區。在另一個範例中，一 I/O分區可經多個伺服器的分區分享。再者，虛擬配接器驅動程式及虛擬配接器介面的數量可能會比在此所描述的更多或更少。可提供許多其他潤飾，而不偏離本發明之精神。在另一範例中，其他類型的通訊環境可包含及/或使用本發明之一或多面向。本發明之-或多©⑽魏可實作於軟體、減、硬及其結合者。藉·^明戈多面向可包含於一製品(例如-或多個電腦式產一巾’/、具有例如電腦可使用媒體。在其中 =㈣腦可讀取程式辦段麵輯（例如指令、碼、ς 本發明之功能。製品可作為電腦系統的: 邛伤’或者獨立販售。經由崎轉m程式齡裝置係可的至少-程式指令於其中執订以運作本發明之功能圖式描述於此的流簡僅供範.考。在此所描述的這些 4IBM/05034TW · POU9-20〇4-〇〇20(JL) -28- 及步驟（或作業）當可有許多潤飾，而不偏離本發明之於舉例而言，步驟可以不_序運作，可增加、刪除、或修月驟。所有這些變化皆視為所主張的發明之一部份。〃 v 雖然較佳實施例已在此詳述’然而熟此技藝者皆知許多不同的潤飾、增加、替代、及其類似者，係不偏離本發明之精神，且因此這些視祕下财财職騎定義之本發明之範圍内。【圖式簡單說明】本發明之b的特別在此說明書之總結的專利申請範圍中指出，並明確地主張。以下詳述並伴隨圖式，更能清楚了解上述及本發明之其他目的、功能、及優勢，其中：圖1描述本發明之一面向之一分區運算環境之一實施例；圖2更詳細地描述本發明一面向之分區環境之一消費者分區，例如一作業系統分區與其環境之一 1/〇分區耦接；圖3係以圖式描述本發明一面向之多個分區經由一 J/Q分區存取一或多個配接器；圖4描述本發明一面向之一 I/O分區配置標之一實施例；圖5A-5B描述本發明一面向與建立一 j/q分區配置檔相關聯之邏輯之一實施例；圖6描述本發明之一面向與經由一超管理器實施I/O分區配置檔配置分區環境之分區相關聯之邏輯之一實施例；圖7描述本發明之一面向與根據J/Q分區配置檔配置分區 4IBM/05034TW-P〇U9-2〇〇4^)〇2〇(JL) -29- 1351859 環境之I/O資源相關聯之邏輯之一實施例；以及圖8描述本發明之一面向包含複數個I/O分區之分區環境之一範例。【主要元件符號說明】 100 分區環境 102 伺服器 104、106消費者分區 108 處理器 110 記憶體 112 超管理器 200 作業系統分區 202 作業系統 204 應用程式 206 I/O配接器 208 I/O分區 210 裝置驅動程式 212 虛擬配接器驅動程式 214 虛擬配接器介面 216 超管理器 218 配接器驅動程式 220 分區管理工具 300 I/O分區 4IBM/05034TW » P〇U9-2004-0020(JL) -30- 1351859 302 實體配接器 304 消費者分區 306 裝置 308 配接器驅動程式 310 虛擬配接器介面 312 虛擬配接器驅動程式 400 I/O分區配置檔 402 I/O分區識別 m 404 處理器數量或處理器比例 406 可使用的記憶體數量 408 I/O配接器插槽號 410 配接器配置資訊 412 使用作業系統分區識別 414 覆蓋MAC地址 416 失效配接器 800 伺服器 ® 802、消費者分區 804 I/O分區 4IBM/05034TW » POU9-2004-0020(JL) -31 -

Claims

1351859 __ :㈣年/月M曰修正本 -----J ln 案號：94丨 12255 100年01月26曰修正-替換頁十、申請專利範圍： 1. -種便利-分區環境中輸入/輸邮/〇)之存取之方法該分區環境包含複數個邏輯分區，該方法包含：在該分區環境中提供-1/0邏輯分區，該1/0邏輯分區包含該分區魏之該魏個邏輯分區的—個邏輯分區，該複數個邏輯分區在該分區環境之一個超管理器上操作(running)，且藉由該超管理器而與該分區環境中該複數個邏輯分區之一或多 Φ 個消費者邏輯分區連接(interfaced)，並對於該一或多個消費者邏輯分區提供分派(assigned)至該I/O邏輯分區之一或多個1/〇資源的存取；以及經由該一或多個消費者邏輯分區之至少一消費者邏輯分區，實施該I/O邏輯分區，以存取分派至該1/〇邏輯分區之該一或多個I/O資源之至少一 I/O資源。 2. 如請求項1所述之方法，其中該一或多個1/〇資源之至少 • — 1/0資源，係由複數個消費者邏輯分區所分享。 3. 如請求項1所述之方法，其中該—或多個1/〇資源包含一或多個配接器。 4·如请求項1所述之方法，其中該1/〇邏輯分區包含韌體。 y如4求項1所述之方法，其中該提供該丨/〇邏輯分區包含 •32· 1351859 案號：94丨丨2255 100年〇丨月26曰修正-替換頁使用一分區管理工具，來提供該I/O邏輯分區。 6#如請求们所叙綠，物咖該伺服器包含該I/〇 i羅紱公F β # Jm〇a 區，且盆中里 ^，该―或多個消費者邏輯分、刀區B理工具係在外部，但與該伺服器麵接。 7. 如請求項5所述之方法，其中該分區管理工具便利至少以下之其-者：管職1/0邏輯分區、指定欲分配至該ι/〇邏輯分區之-或多個資源、以及指定允許分享該一或多個ι/〇資源之至少一 I/O資源之一或多個消費者邏輯分區。 8. 如請求項7所述之方法，其中該管理該1/〇邏輯分區包含以下至少之一者：增加該I/O邏輯分區至該分區環境、修改該 I/O邏輯分區、以及從該分區環境移除該1/0邏輯分區。Λ 9. 如請求項1所述之方法，其中該提供該1/〇邏輯分區包含提供複數個I/O邏輯分區，該複數個I/O邏輯分區係與一或多個消費者邏輯分區耦接。 10.如請求項1所述之方法’其中該I/O邏輯分區已分配該1/0 邏輯分區可使用之一或多個資源至其中’且該方法更包含動鮮地調整分配至該I/O邏輯分區之該一或多個I/O資源之數量。案號：94112255 100年01月26曰修正-替換頁讎資源包含處 12:如請求項1所述之方法’其中該經由-消費者邏輯分區實知邊I/O邏輯分區’以存取該1/〇邏輯分區所擁有之—⑽資源包含： ' 提供存取該1/0邏輯分區之該i/Q資源m給該消費者邏輯分區之一虛擬配接器驅動程式；以及將a亥要求通訊至該1/〇邏輯分區之一虛擬配接器介面，其中3亥虛擬配接器介面提饱亥要求至該1/〇賴分區之一實體配接器驅動程式’以存取該1/〇資源。 13.如請求項12之方法，其中該通訊包含：經由該分區環境之該超管理器，接收來自該消費者邏輯分區之該虛擬配接器驅動程式之該要求；以及由該超管理器提供該要求至該奶邏輯分區之該虛擬配接器介面。 ^如請求項1之方法，其中該1/0邏輯分區包含一虛擬配接為介面’該虛擬配接器介面係無—或多個消費者分區之至少 —消費者邏輯分區之至少-虛擬配接ϋ驅動程式轉接。 K如請求項！4之方法，其中該|/〇邏輯分區之該虛擬配接器案號：94112255 100年0丨月26曰修正-替換頁介面係配接器之一類型之一介面。 16. 如請求項1之方法’其中該1/〇邏輯分區更包含提供一失效轉移功能，使該一或多個1/〇資源之—^0資源取代該一或夕個I/O貝源之另一 1/〇資源，而不被該分區環境之一或多個消費者邏輯分區察覺》 17. 如請求項1之方法，其中該I/O邏輯分區支援不為該分區環境之一或多個消費者邏輯分區所察覺之一或多個1/0資源功能。 18. 如請求項Π之方法，其中該1/0邏輯分區所支援之該一或多個I/O資源功能包含鏈結聚集及卸载之至少之一者。 19. 如凊求項1之方法，其中該I/O邏輯分區更包含在該ι/ο 邏輯分區所擁有之一或多個I/O資源之間，提供自動工作量平衡0 20·如請求項1之方法，更包含：偵測欲重新啟動之該I/O邏輯分區；以及自動重新啟動該I/O邏輯分區。 2丨.如請求項20之方法’其中該自動重新啟動係經由與該丨/〇案號：94丨丨2255 年01月26曰修正-替換頁邏輯分區及該—式夕該超管理||運作4 Γ費者賴分區練之該分區環境之邏輯分區係欲重新=了理器使用—心跳信號，以偵測該I/O

Ί便利一分區環境中輸入/輸出(ι/〇)之存取之系統，該分區她包含複數個邏輯分區，該系統包含：、。系統，包含一 1/0邏輯分區，該1/〇邏輯分區包含遠t區城之該複數個邏輯分區的—觸輯分區該複數個邏輯刀區在^亥刀區環境之一個超管理器上操作朋^j^)，且藉由 5亥超官理益而與該分區環境中一或多個消費者邏輯分區連接 (interfaced)，並對於該一或多個消費者邏輯分區提供分派

(assigned)至該I/O邏輯分區之一或多個1/〇資源的存取；其中該電腦系統更包含邏輯，該邏輯乃藉由該一或多個消費者邏輯分區之至少一個消費者邏輯分區，而實施該1/〇邏輯分區以存取分派至該I/O邏輯分區之該一或多個1/〇資源之至少一 I/O資源；其中ό亥用於提供έ亥I/O邏輯分區的邏輯係使用一分區管理工具’以提供該I/O邏輯分區；以及其中該分區管理工具便利至少以下之其一者：管理該1/0 避輯分區、指定欲分配至該丨/〇邏輯分區之一或多個資源、以 -36- 1351859 案號：94112255 100年0丨月26曰修正-替換頁及指定允許分享該—或多個I/O資源之至少-I/O資源之-或多個消費者邏輯分區。 24.。如明求項23所述之系統，其中該電腦系統包含複數個邏輯分區’該複數個1/〇邏輯分區連接一或多個消費者邏輯分區。 =求項23所述之系統，其中該1/〇邏輯分區已分配該 I/O邏輯，可制之—或多個資源至其中且該電腦系統更 O 3動/L、地調整分配至該1/〇邏輯分區之該一個P 之數量的邏短^ 26.如請求項23所述之系統’其巾舰由―;肖費者邏輯分區實施該I/O邏輯分區以存取該1/〇邏輯分區之一 ι/〇資源的邏輯包含：提供存取該1/0邏輯分區之該I/O資源之-要求給該消I 者邏輯分區之一虛擬配接器驅動程式的邏輯；以及將該要求通懸該1/0邏輯分區之—虛擬配接器介面的邏輯，其中該虛擬配接器介面提供該要求至該1/〇邏輯分區之一實體配接器驅動程式，以存取該1/〇資源。 27.如請求項26所述之系統，其中該用於通訊的邏輯包含. 經由該分區環境之該超管理器，接收來自該消費者邏輯分 -37 . 1351859 案蜣：94112255 100年0丨月26曰修正_替換頁區之該虛擬配接器驅動程式之該要求的邏輯；以及由δ玄超管理益提供該要求至該J/〇邏輯分區之該虛擬配接器介面的邏輯。 28.如請求項23所述之系統’其中該！/〇邏輯分區包含一虛擬配接器介面’該虛擬配接器介面係與該一或多個消費者分區之至少一消費者邏輯分區之至少一虛擬配接器驅動程式耦接；且其中該I/O迷輯刀£之3亥虛擬配接器介面係配接器之一類型之一介面。 29·如請求項23所述之系統，其中該1/〇邏輯分區更包含提供一失效轉移功能，使該一或多個I/O資源之一 I/O資源取代該一或多個I/O資源之另一 I/O資源’而不被該分區環境之一或多個消費者邏輯分區察覺。 30. 如請求頊23所述之系統’其中，該I/O邏輯分區支援不為該分區環境之一或多個消費者邏輯分區所察覺之一或多個I/O 資源功能。 31. 如請求頊23所述之系統，其中該I/O邏輯分區更包含在該 I/O邏輯分區所擁有之—或多個I/O資源之間，提供自動工作量平衡。 •38· 1351&59 t 案號：94112255 100年01月26曰修正-替換頁 32. 如請求項23所述之系統，其中該電腦系統更包含：傾測欲重新啟動之該I/O邏輯分區的邏輯；以及自動重新啟動該I/O邏輯分區的邏輯。 33. 種電腦程式產品，便利一分區環境中輸入/輸出(I/O)之存取，該分區環境包含複數個邏輯分區，該電腦程式產品包含電月b可項取程式碼邏輯，該電腦可讀取程式碼邏輯包含： • 提供邏輯(Provide logic)，在該分區環境提供一 1/0邏輯分區，該I/O邏輯分區包含該分區環境之該複數個邏輯分區的一個邏輯分區’該複數個邏輯分區在該分區環境之一個超管理器上操作(running) ’且藉由該超管理器而與該分區環境之該複^ 個邏輯分區之一或多個消費者邏輯分區連接(imerfaced)，並對於》亥一或夕個消費者邏輯分區提供分派(3以明以)至該I/O邏輯分區之一或多個I/O資源的存取；實施邏輯(employ logic) ’藉由該一或多個消費者邏輯分區 • 之至少^個消費者邏輯分區，實施該I/O邏輯分區以存取分孤至έ玄I/O邏輯分區之該一或多個1/〇資源之至少一丨幻資源；其中該提供邏輯提供該1/〇邏輯分區存取一分區管理工具，該分區官理工具用於提供該1/〇邏輯分區；以及其中該分區管理工具便利至少以下之其一者：管理該ι/〇邏輯分區、指定欲分配至該1/〇邏輯分區之一或多個資源、以及指定允許分享該一或多個1/〇資源之至少一 1/〇資源之一或多個消費者邏輯分區。、一 -39- 案號：94112255 100年01月26日修正-替換頁 3《如請求項33所述之電腦程式產品，其中該1/〇邏輯分區已分酉緣I/O邏輯分區可使用之—或多崎源至其中，且該電腦可讀_式碼邏輯更包含調整邏輯(ad細1_)，以動態地調正刀配至5彡1/0邏輯分區之該-或多個I/O獅之數量的邏輯。 35.如請求項33所述之電腦程式產品，其中該經由一消費者 $輯分區實施該I/O邏輯分區以存取該1/〇邏輯分區之一 1/〇資源的邏輯包含： ^提供邏輯(provide i〇gic),提供存取該1/〇邏輯分區之該1/〇貝源之-要求給該消費者邏輯分區之—虛擬配接器驅動程式的邏輯；以及。通sfl邏輯(communicate 1〇g⑹，將該要求通訊至該1/〇邏輯刀區之一虛擬配接器介面的邏輯，其中該虛擬配接器介面提供該要求至該I/O邏輯分區之二實體配接器驅動程式，以存取該I/O資源。 36·如請求項33所述之電腦程式產品，其中該1/〇邏輯分區更包含提供一失效轉移功能，使該一或多個I/O資源之一 I/O資源取代該一或多個I/O資源之另一 1/〇資源，而不被該分區環境之一或多個消費者分區察覺。 I351S59 案號：94112255 100年0丨月26日修正-替換頁 37. 如請求項33所述之電腦程式產品，其中該I/O邏輯分區支援不為該分區環境之一或多個消費者分區所察覺之一或多個 I/O資源功能。 38. 如請求項33所述之電腦程式產品，其中該I/O邏輯分區更包含在該I/O邏輯分區所擁有之一或多個I/O資源之間，提供自動工作量平衡。 39. 如請求項33所述之電腦程式產品，更包含：偵測邏輯(detect logic)，偵測欲重新啟動之該I/O邏輯分區之裝置；以及重新啟動邏輯(restart logic)，自動重新啟動該I/O邏輯分區之裝置。