TWI389051B

TWI389051B - 多影像硬體存取系統、使用支援系統的方法、包含資料儲存媒體的製造物件，以及提供用於管理相關支援系統服務的方法

Info

Publication number: TWI389051B
Application number: TW094139708A
Authority: TW
Inventors: Timothy J Crawford; Brandon L Hunt; Brian A Rinaldi
Original assignee: Ibm
Priority date: 2004-11-18
Filing date: 2005-11-11
Publication date: 2013-03-11
Also published as: TW200620153A; CN100378680C; CN1776641A; US7581046B2; US20060117207A1

Description

多影像硬體存取系統、使用支援系統的方法、包含資料儲存媒體的製造物件，以及提供用於管理相關支援系統服務的方法

本發明係有關於一般資料儲存系統之領域。尤其是，本發明包含一用於管理電腦支援系統之系統。

在第1圖中，一電腦儲存系統10包含：主機伺服器12(“hosts”)、資料處理伺服器14、一資料儲存系統16和多種支援系統18，例如：一電源供應器18a、一電池18b、一風扇18c和一溫度感測器18d。每一資料處理伺服器可能包含複數被歸類於一處理群集(cluster)20之處理裝置，且可能本質上相同且多餘的。施加於該電腦儲存系統之實體元件可能是許多虛擬儲存伺服器(參考如第2圖所示之影像22)。每一影像22通常歸為兩種或數種群集。然而，在一群集失敗之情況下，一影像22對其餘之群集失去作用。

該支援系統18屬於硬體裝置，其提供除了資料儲存外之其他服務。每一影像22通常可存取並使用這些裝置。此外，這些支援裝置18可能具有能力產生有關事件、錯誤與失敗報告。藉由一遠端程序呼叫(remote procedure call or RPC)配接器24，影像22與支援系統18通訊。

在一設置中，每一影像22將憑藉其擁有之遠端程序呼叫配接器24存取該支援系統。然而，由於多餘的硬體成本，該方法是相當昂貴的。此外，每一RPC配接器24明顯地未被充分利用，因此，需要一用於建立與支援系統18聯繫、具高效能和經濟價值之系統。

在美國專利U.S 5,633,999中，Clowes等人揭示用於伺服器失敗容許之「工作站應用資料儲存重編路由」。在無顯著多餘的硬體和在資料儲存路徑中無一失敗單點的情況下，在一多主機資料儲存系統中之交互鏡射(cross－mirroring)提供失敗容許。然而，Clowes並未描述一經由一組RPC配接器、用於分享存取支援系統之系統。

另一方法是：利用一靜態多階架構，該架構允許一影像擁有該RPC配接器24，和請求其他影像直接經由該擁有之影像存取該支援系統。然而，當被指派管理該支援系統18之該影像22錯誤時，便會發生排除其他可實行影像使用該支援系統之問題。因此，當允許藉由其他影像22直接存取該RPC配接器24時，需要有一用於建立自有支援系統18之系統。

在一傳統動態系統中，若非該影像只需要使用該支援系統18，一RPC配接器24可能一次為一影像所擁有。該RPC配接器24接著被釋放且可為另一影像所使用。然而，一爭奪現象可能在影像22追求同時控制該RPC配接器24之間形成。因此，需要有一用於建構RPC配接器24之控制以防止爭奪現象之系統。

在美國專利5,553287中，Bailey等人揭示一電腦系統，該電腦系統在連結用於動態管理輸入/輸出連線方法中，藉由一通道副系統，可轉換連結輸入/輸出裝置至一主機。Bailey等人之發明包含一聯繫硬體資源之集中控制閂鎖。然而，並未提供資源來辨識用於管理每一硬體資源之影像。因此，需要有一辨識其擁有影像之主閂鎖。

本發明揭示一可為一電腦系統內部之每一虛擬伺服器(影像)所存取之主閂鎖暫存器。一主閂鎖存在於每一目標裝置內。當一影像被建立，其存取該主閂鎖暫存器以查明是否一主閂鎖已被指派。若否，該影像藉由數種方式之一取得該主閂鎖。藉由寫入一給定之暫存器、寫入一樣式至一位於目標裝置之記憶體，或經由一不連續活動例如保持一給定之通訊線運作或接地，來取得一主閂鎖。對那些使用暫存器或記憶體之實施，可應用一簡單二位元獲取樣式或一主影像可寫入其識別碼(“ID”)至該主閂鎖暫存器。用於該主閂鎖之多重請求可藉由該主閂鎖序列化且僅有一裝置可主張其識別碼。

一主閂鎖之使用允許所有影像之每一者存取和使用該支援系統作為一目標裝置。當在該電腦系統中的每一影像存取和使用該支援系統時，僅該主影像回應充當該裝置之一目標，且接收、推動關於支援系統事件、錯誤和失敗之報告和記載。此外，僅該主影像可管理該組合之支援系統。在一實施中，該目標裝置使用一廣播協議傳送不能判讀之訊息(“警告”)至所有裝置。基於影像對其主狀態/非主狀態之認知，選擇性地反應或忽略該警告。

在另一實施中，該目標裝置具一唯一識別碼代替該主影像，且使用該識別碼至路由或位址訊息以便只為該主影像所接收。至於對影像初始之訊息的回應，該裝置再次使用種種訊息選項。在一實施中，一裝置可暫時儲存收入訊息之一回報位址和使用該回報位址以智慧型地繞送該回應。又於另一實施中，該裝置可廣播回應，迫使影像由全體廣播中辨識它們的回應。在另一實施中，介於該影像和目標裝置間之該結構或網路可主導回應的路徑。

一目標裝置可包含：暫存器、記憶體、感測器狀態、離散值或其他影像請求之動態資訊。在本發明之一實施例中，當一影像需要存取一支援系統，該影像伴隨一嵌式識別符產生一請求訊號。當該RPC配接器接收該請求訊號，該唯一識別符為該請求訊號所截去，且當該請求為該目標裝置所主導時置入一緩衝區中。當一支援系統對該請求產生一回應，該RPC配接器結合該請求影像的識別符與該回應。除了請求影像之外，該回應訊息為所有影像所忽視。如註，依據一付予實施和設計者偏好之請求，有多種方法用以提供回應。

本發明的優點之一是：每一影像可獨立且直接與一支援系統相連而不受其他影像干擾或爭奪。此外，一來源影像可基於其識別以確保接收其回應。另一優點是無需影像對影像之溝通。許多傳統裝置仲裁方案請求使用數種影像間溝通方法使影像間彼此競爭。然而，因使用影像間溝通之負擔或性能損失，或因影像為安全性與可靠性的理由，需要互相完全、徹底地隔絕與獨立，在複雜的系統中該影像間溝通並非最佳選擇。很特別地，本發明允許多重影像協議裝置主權而無需請求或使用一介於影像間之開放通訊通道。

從後續說明書之敘述和後附之專利中指出之新穎特徵中，將清楚瞭解本發明的其他目的和優點。因此，為實現上述之目的，本發明包含後續圖型說明之特徵、優選實施例詳細說明之全文並詳盡地在專利宣告中指出。然而，上述之圖型和敘述僅揭露眾多本發明所能實行之方法的一小部分。

本發明係基於使用一主閂鎖暫存器、複數配接器存取暫存器、一佇列和一數位處理裝置之概念，用以動態利用一介於複數虛擬伺服器和一或複數在一電腦系統中之支援系統間之通訊配接器。本發明在此揭示可部署為使用標準程式化程序或工程技術以生產軟體、韌體、硬體或其任何組合之生產方法、設備或物件。在此使用之“生產物件”一詞意指實施在硬體或電腦可讀媒體如光學儲存裝置之程式碼或邏輯，和揮發性或非揮發性記憶體裝置。這種硬體可能包含但不侷限於可場程式化閘極陣列(“FPGAs”)、特殊應用積體電路(“ASICs”)、混合式可程式邏輯裝置(“CPLDs”)、可程式邏輯陣列(“PLAs”)、微處理機、或其他相似處理裝置。

參考圖式，其中以相同的標號和符號指示相同的部分。第三圖係一方塊圖，其圖示一包含主伺服器112(“host”)、資料處理伺服器114、一資料儲存系統116和一支援系統118之電腦儲存系統110。該資料儲存系統116可能包含複數資料儲存系統，例如硬碟裝置、光碟裝置或磁帶卡片裝置。每一資料處理伺服器114可能包含複數歸類為一處理群集(“cluster”)120之處理裝置，且可能本質上完全相同和多餘的。

此外，該支援系統118包含一主閂鎖暫存器132、複數配接器存取暫存器126、一佇列130和一數位處理裝置(“processor”)128例如一微處理器、一通用中央處理器(“CPU”)或一可程式化邏輯裝置例如一FPGA、CPLD、PLA或ASIC。該資料處理伺服器114包含一通訊配接器123且該支援系統其餘之通訊配接器124，例如遠端程序呼叫(“RPC”)配接器。

該電腦儲存系統110之附加實體元件係一群與影像122有關之虛擬儲存伺服器。每一影像122基本上屬於二或複數群集。然而在一群集失敗之情況下，一影像122對其餘群集失去作用。

該支援系統118係一除了資料儲存且提供服務之硬體裝置。在本發明之實施例中，該支援系統118係一連結一電源控制器118a、一電源118b、一風扇118c或一溫度感測器118d之電源控制卡。選擇性地，一支援系統可能為一獨立的裝置如一自有主閂鎖暫存器、自有多重配接器存取暫存器、自有佇列和自有處理器之電源供應器。通常每一影像112可存取和使用這些支援裝置。

當一影像被建立，其存取該主閂鎖暫存器以確定是否一主閂鎖已被分配。若否，該影像藉由眾多方法之一獲得該主閂鎖。藉由寫入一規定之暫存器、寫入一樣式至一位於目標裝置之記憶體，或經由一不連續行動如維持一規定通訊線之運作或接地，可實現獲得一主閂鎖。對那些使用暫存器或記憶體之實施方式，一簡單二位元獲取樣式可被應用或一主影像可寫入其識別碼(“ID”)至該主閂鎖暫存器。用於該主閂鎖之多重請求可藉由該主閂鎖序列化且僅有一裝置可主張其識別碼。

該支援系統118送出有關於事件、錯誤和失敗之報告，儘管這並非利用本發明之必要條件。一完全被動裝置可能利用本發明作為主影像，擁有該裝置之主影像將只作為該裝置管理服務。否則，該擁有裝置可能擁有該目標裝置之重要產品資料(“VPD”)。然而，僅一影像(主影像122a)可能擁有每一支援系統或裝置118，換言之，用以接收接收這些報告、反應事件、錯誤和失敗，並用於管理這些支援系統。由支援系統118產生之系統事件為該通訊配接器傳播至所有連結的影像122。然而，除了主影像122a，傳播系統事件為所有影像忽略。如前述，這是告知該主影像事件請求介入、記錄、服務或報告之一方法。

第4圖之通訊配接器運用運算法200圖示藉由多重影像122允許動態地利用配接器之程序。當一影像122請求使用一支援系統118，在步驟202中該影像產生一包含其ID之請求訊號。選擇性地，一通訊結構或處理器可能辨識一請求之來源並產生該ID。

在步驟204中，處理器128設置該ID於一配接器存取暫存器或緩衝器126。選擇性地，該ID可能被控制在該通訊結構、該處理器或支援系統118之中。選擇性地，在步驟206中，該請求被設置在該佇列130中或立即為該支援裝置所管理。

在步驟208中，支援系統裝置118a產生一回應。在步驟210中，通訊配接器124結合該回應與該請求影像之ID126a，並傳播該結果回應訊號至所有連結之影像122。選擇性地，該結構可能包含可繞送該回應訊息至該來源影像之橋接器和路由器。除了該請求影像，該回應訊息係為所有影像所忽略。

熟習該製造電腦支援系統領域之人可能發展出本發明之其他實施例。然而，前述說明書中之名詞和表示僅為說明之用而非限制，且除了該特徵之等義表示和敘述或關於其中一部份，並無意使用如此名稱與表示來排除其中所述或所示之特徵的均等者。應明白本發明之領域範圍只被定義且被限制在後附的申請專利範圍中。

第1圖係一方塊圖，用以說明包含主伺服器、資料處理伺服器、資料儲存裝置和一支援系統之傳統電腦儲存系統。

第2圖係一方塊圖，用以說明第1圖包含數個虛擬伺服器和通訊配接器之電腦儲存系統。

第3圖係一依據本發明包含一主閂鎖暫存器、一佇列、一處理裝置和數個RPC存取暫存器之電腦儲存系統方塊圖。

第4圖係一流程圖，說明一通訊配接器運算法。

Claims

一種多重影像硬體存取裝置，包含：至少一資料處理伺服器，其被配置以操作一第一虛擬伺服器以及一第二虛擬伺服器，該第一虛擬伺服器包含一第一影像且該第二虛擬伺服器包含一第二影像，該第一與該第二影像之中每一者產生一裝置請求訊息，每一裝置請求訊息包含一裝置請求與一請求影像識別碼；一第一通訊配接器，該通訊配接器係被連結至該至少一資料處理伺服器，該第一通訊配接器與該第一與該第二影像進行通訊；及一支援系統，其包含一連接該第一通訊配接器之一第二通訊配接器，該第二通訊配接器包含一配接器存取暫存器，一佇列以及一主閂鎖暫存器，該第二通訊配接器接收由該第一與第二影像所產生的該等裝置請求訊息，將該等請求影像識別碼置於該配接器存取暫存器之中，將該等裝置請求置於該佇列之中，以及將一主閂鎖識別碼置於該主閂鎖暫存器之中，該主閂鎖識別碼將該影像識別出來，該影像係曾產生經接收的該第一裝置請求訊息；其中該支援系統只受由該主閂鎖識別碼所識別出的該影像所管理。
如申請專利範圍第1項所述之多重影像硬體存取裝置，其中該支援系統包括一支援系統裝置。
如申請專利範圍第1項所述之多重影像硬體存取裝置，其中該通訊配接器接收一來自該支援系統之回應、藉由結合該回應和該請求影像識別碼(ID)來產生一回應訊息、和傳送該回應訊息至該第一影像。
如申請專利範圍第3項所述之多重影像硬體存取裝置，其中該通訊配接器使用一廣播傳送該回應訊息。
如申請專利範圍第2項所述之多重影像硬體存取裝置，其中該支援系統裝置包含一電源供應器。
如申請專利範圍第2項所述之多重影像硬體存取裝置，其中該支援系統裝置包含一電池。
如申請專利範圍第2項所述之多重影像硬體存取裝置，其中該支援系統裝置包含一風扇。
如申請專利範圍第2項所述之多重影像硬體存取裝置，其中該支援系統裝置包含一溫度感測器。
如申請專利範圍第2項所述之多重影像硬體存取裝置，其中該支援系統裝置包含一電源控制卡。
如申請專利範圍第1項所述之多重影像硬體存取裝置，其中該第二通訊配接器係一遠端程序呼叫(“RPC”)配接器。
如申請專利範圍第1項所述之多重影像硬體存取裝置，其中該主閂鎖暫存器包含主閂鎖識別碼，該主閂鎖識別碼識別出第一與第二影像中之一者；其中該配接器存取暫存器包含一值，該值指示一請求影像的該識別碼；及其中該佇列包含一裝置請求。
一種利用一支援系統之方法，包含下列步驟：傳送來自一第一虛擬伺服器影像的一裝置請求訊息以及來自一第二虛擬伺服器影像的一裝置請求訊息，每一裝置請求訊息包含一裝置請求和一請求影像識別碼(“ID”)，其中該等裝置請求訊息兩者皆從一第一通訊配接器被傳送至一第二通訊配接器；將每一請求影像ID置於一配接器存取暫存器中；和將每一個裝置請求置於一佇列；將一主閂鎖識別碼置於一主閂鎖暫存器中，該主閂鎖識別碼將該虛擬伺服器影像識別出來，該虛擬伺服器影像曾為經接收的該第一裝置請求訊息的來源；及只使該虛擬伺服器影像管理該支援系統，該虛擬伺服器影像曾為經接收的該第一裝置請求訊息的來源。
如申請專利範圍第12項所述之方法，更包含下列步驟：將一回應從一支援系統裝置傳送至該第二通訊配接器；藉由結合該回應與該請求影像ID產生一回應訊息；及將該回應訊息從該第二通訊配接器傳送至該第一通訊配接器。
如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該第二通訊配接器係一遠端程序呼叫(“RPC”)配接器。
如申請專利範圍第13項所述之方法，其中傳送該回應訊息之步驟包含廣播該回應訊息。
如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該支援系統裝置包含一電源供應器。
如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該支援系統裝置包含一電池。
如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該支援系統裝置包含一風扇。
如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該支援系統裝置包含一溫度感測器。
如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該支援系統裝置包含一電源控制卡。
一種包含一資料儲存媒體之製造物件，該資料儲存媒體包含可藉以一處理裝置執行一運算之一組機器可讀指令，該運算包含下列步驟：傳送來自於一第一虛擬伺服器影像的一裝置請求訊息以及來自於一第二虛擬伺服器影像的一裝置請求訊息，每一裝置請求訊息包含一裝置請求和一請求影像識別碼(“ID”)；其中該等裝置請求訊息兩者皆從一第一通訊配接器被傳送至一第二通訊配接器；將每一請求影像ID置於一配接器存取暫存器；及將每一個裝置請求置於一佇列；將一主閂鎖識別碼置至一主閂鎖暫存器中，該主閂鎖識別碼將該虛擬伺服器影像識別出來，該虛擬伺服器影像曾為經接收的該第一裝置請求訊息的來源；及只允許該虛擬伺服器影像管理該支援系統，該虛擬伺服器影像曾為經接收的該第一裝置請求訊息的來源。
如申請專利範圍第21項所述之物件，更包含下列步驟：將一回應從一支援系統裝置傳送至該第二通訊配接器；藉由結合該回應與該請求影像ID產生一回應訊息；及將該回應訊息從該第二通訊配接器傳送至該第一通訊配接器。
如申請專利範圍第21項所述之物件，其中該第二通訊配接器係一遠端程序呼叫(“RPC”)配接器。
如申請專利範圍第22項所述之物件，其中傳送該回應訊息之步驟包含廣播該回應訊息。
如申請專利範圍第24項所述之物件，其中該支援系統裝置包含一電源供應器。
如申請專利範圍第24項所述之物件，其中該支援系統裝置包含一電池。
如申請專利範圍第24項所述之物件，其中該支援系統裝置包含一風扇。
如申請專利範圍第24項所述之物件，其中該支援系統裝置包含一溫度感測器。
如申請專利範圍第24項所述之物件，其中該支援系統裝置包含一電源控制卡。
一種提供一用於管理一支援系統服務之方法，該系統包含整合電腦可讀碼至一計算系統，其中與該計算系統結合之該電腦可讀碼能夠執行下列步驟：傳送來自於一第一虛擬伺服器影像的一裝置請求訊息以及來自於一第二虛擬伺服器影像的一裝置請求訊息，每一裝置請求訊息包含一裝置請求和一請求影像識別碼(‘ID”)；其中該等裝置請求訊息兩者皆從一第一通訊配接器被傳送至一第二通訊配接器；將每一請求影像ID置於一配接器存取暫存器；及將每一裝置回應置於一佇列；將一主閂鎖識別碼置於一主閂鎖暫存器中，該主閂鎖識別碼將該虛擬伺服器影像識別出來，該虛擬伺服器影像曾為經接收的該第一裝置請求訊息的來源；及只允許該虛擬伺服器影像管理該支援系統，該虛擬伺服器影像曾為經接收的該第一裝置請求訊息的來源。
如申請專利範圍第30項所述之方法，更包含下列步驟：將一回應從一支援系統裝置傳送至該第二通訊配接器；藉由結合該回應與該請求影像ID產生一回應訊息；及將該回應訊息從該第二通訊配接器傳送至該第一通訊配接器。
如申請專利範圍第30項所述之方法，其中該第二通訊配接器係一遠端程序呼叫(“RPC”)配接器。
如申請專利範圍第31項所述之方法，其中傳送該回應訊息之步驟包含廣播該回應訊息。
如申請專利範圍第33項所述之方法，其中該支援系統裝置包含一電源供應器。
如申請專利範圍第33項所述之方法，其中該支援系統裝置包含一電池。
如申請專利範圍第33項所述之方法，其中該支援系統裝置包含一風扇。
如申請專利範圍第33項所述之方法，其中該支援系統裝置包含一溫度感測器。
如申請專利範圍第33項所述之方法，其中該支援系統裝置包含一電源控制卡。