TWI393003B - 遠距硬體檢測系統及方法 - Google Patents

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Description

遠距硬體檢測系統及方法
本發明係關於一種遠距硬體檢測系統及方法，且特別係關於一種針對用戶端伺服器之遠距硬體檢測系統及方法。
時至今日，許多企業已採用電腦/伺服器(PC/Server)系統應用在辦公室作業的管理及運作上。電腦/伺服器系統主要功能即在於整合網路中的軟體與硬體資源，整體、有效率又安全地提供如檔案之存取/備份、網路支援以及其他伺服器端的各式資源之共享等各式服務。通常，伺服器多為長時間處於運行狀態，達成高度自動化與持續提供服務的目的。
傳統上，當電腦/伺服器系統之伺服器發生問題時，一般需藉由伺服器中內建的程式來對硬體進行診斷，除了信號檢測外，多半為複雜的輸入/輸出(I/O)、記憶體或硬體暫存器之讀取，再經由內建程式交叉分析、比對而得知結果。然而，某些嚴重事件是無法藉由程式診斷，例如，伺服器是在作業系統下發生藍底白字的警告或是在系統開機過程中發生故障，此時的故障診斷需藉由特別的外接式硬體診斷裝置來達成。
如圖一所示，外接的硬體診斷裝置12需連結到伺服器10及監測站14，由硬體診斷裝置12將伺服器10的診斷結果傳送到監測站14供系統開發人員或客服工程師進行分析與比對。
然而，這種外接的硬體診斷裝置，例如Intel XDP或是AMD HDT，通常十分昂貴，且其介面多半因為成本考量，在電腦主機板進入大量生產前才開發出以配合主機板使用，因此困擾著多數的系統開發人員或客服工程師。
有鑑於此，本發明主要提供一種遠距硬體檢測系統及方法，藉以解決上述之問題。
本發明之一範疇在於提供一種遠距硬體檢測系統。
根據本發明之一具體實施例，遠距硬體檢測系統包含遠距監測站以及用戶端伺服器。遠距監測站包含硬體檢測單元以及第一網路介面。用戶端伺服器包含輸入/輸出單元、管理/控制單元以及第二網路介面。
遠距監測站中之硬體檢測單元與第一網路介面耦接。硬體檢測單元用以產生硬體檢測指令並傳送至第一網路介面，而第一網路介面用以將硬體檢測指令透過網路傳送出去。
用戶端伺服器中之輸入/輸出單元與管理/控制單元耦接，且輸入/輸出單元具有檢測程式。第二網路介面與管理/控制單元耦接，且第二網路介面用以透過該網路接收源自遠距監測站中之硬體檢測單元之硬體檢測指令。
其中，第二網路介面於接收硬體檢測指令後會傳送至管理/控制單元。回應於該硬體檢測指令，管理/控制單元傳送觸發信號至輸入/輸出單元以執行該檢測程式。藉此，該檢測程式可根據硬體檢測指令之內容對用戶端伺服器中之目標硬體進行檢測。
於一實施例中，硬體檢測指令為資料讀取指令。檢測程式係根據該資料讀取指令之內容存取目標硬體之硬體資訊。接著，該硬體資訊從輸入/輸出單元，經由管理/控制單元，傳送至第二網路介面，並藉由第二網路介面傳送至遠距監測站供硬體檢測單元判讀。
於另一實施例中，硬體檢測指令為資料寫入指令。檢測程式係根據該資料寫入指令之內容對目標硬體執行資料寫入動作。
本發明之另一範疇在於提供一種遠距硬體檢測方法。根據本發明之一具體實施例，該方法包含下列步驟：
(a)於遠距監測站產生硬體檢測指令；(b)將此硬體檢測指令透過網路傳送至用戶端伺服器；(c)回應於此硬體檢測指令以執行於該伺服器中之檢測程式；以及(d)根據該硬體檢測指令之內容對該伺服器中之目標硬體進行檢測。
於一實施例中，此硬體檢測指令為資料讀取指令，而步驟(d)包含下列步驟：
(d1)根據此資料讀取指令之內容存取此目標硬體之硬體資訊；以及(d2)將此硬體資訊從此伺服器傳送至此遠距監測站以供判讀。
於另一實施例中，此硬體檢測指令為資料寫入指令，而步驟(d)係根據此資料寫入指令之內容對目標硬體執行資料寫入動作。
相較於先前技術，本發明主要利用用戶端伺服器中之輸入/輸出單元與管理/控制單元進行硬體檢測，藉由硬體檢測指令及網路介面來取代習知外接的硬體診斷裝置。功能上，管理/控制單元可啟動輸入/輸出單元來進行複雜的輸入/輸出、記憶體或硬體暫存器的讀取，再將資料經由管理/控制單元傳送到網路介面，完成資料封裝後再分送到遠端的監測站進行分析與比對。
如此一來，即便用戶端伺服器是在作業系統下發生藍底白字的警告或是在系統開機過程中發生故障，系統開發人員或客服工程師都可不用借助任何外接的硬體診斷裝置，隨時在遠端進行低階的硬體診斷，甚至可同時對多部用戶端伺服器進行診斷，故無論是在電腦主機板的開發成本上或是解決問題的時效上都可獲得大大的提昇。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
請參閱圖二A及圖二B。圖二A係繪示根據本發明之一具體實施例之遠距硬體檢測系統2之架構示意圖。圖二B係繪示根據本發明之一具體實施例之遠距硬體檢測系統2之功能方塊圖。
如圖二A所示，本發明之遠距硬體檢測系統2包含遠距監測站20、用戶端伺服器22以及網路裝置(24、28)。用戶端伺服器22之數量可為一至多個，且伺服器22耦接至網路裝置24以連結上網路26。同樣地，遠距監測站20亦耦接至網路裝置28，致使用戶端伺服器22與遠距監測站20可透過網路26進行資料的傳送。此外，於實際應用中，用戶端伺服器22與遠距監測站20可透過乙太網路(Ethernet)互相溝通。再者，網路26可使用遠端管理控制協定(Remote Management Control Protocol,RMCP)。
如圖二B所示，遠距監測站20包含硬體檢測單元200以及第一網路介面202。用戶端伺服器22包含輸入/輸出(I/O)單元224、管理/控制單元222、第二網路介面220與硬體元件，例如記憶體226、中央處理器(CPU)228和硬體暫存器230等。管理/控制單元222可為伺服器中之基板管理控制器(baseboard management controller,BMC)。特別地，輸入/輸出單元224具有檢測程式2240。於本發明中，檢測程式2240可為系統管理中斷(System Management Interrupt,SMI)服務程式，用來處理硬體檢測之需求。
遠距監測站20中之硬體檢測單元200與第一網路介面202耦接。用戶端伺服器22中之輸入/輸出單元224與管理/控制單元222耦接，而第二網路介面220與管理/控制單元222耦接。此外，記憶體226、CPU 228和硬體暫存器230與輸入/輸出單元224耦接。於實際應用中，伺服器中之輸入/輸出單元224與該管理/控制單元222可透過智慧平台管理介面(Intelligent Platform Management Interface,IPMI)互相溝通。
當用戶端伺服器22在作業系統下發生藍底白字的警告或是在系統開機過程中發生故障時，用戶端可通知駐守遠距監測站20之系統開發人員或客服工程師以要求對伺服器中之硬體進行診斷程序，此時遠距監測站20之駐守人員下達特別的檢測指示，以使硬體檢測單元200產生硬體檢測指令。
接著，硬體檢測單元200將硬體檢測指令傳送至第一網路介面202，而第一網路介面202用以將硬體檢測指令透過網路傳送至用戶端伺服器22。
第二網路介面220用以透過網路接收源自遠距監測站20中之硬體檢測單元200之硬體檢測指令。第二網路介面220於接收硬體檢測指令後會傳送至管理/控制單元222。然後，回應於該硬體檢測指令，管理/控制單元222會傳送觸發信號至輸入/輸出單元224以對伺服器之系統發出系統管理中斷之需求，此時CPU會馬上執行輸入/輸出單元224中之SMI服務程式，根據硬體檢測指令之內容對用戶端伺服器22中之目標硬體進行檢測。需注意的是，硬體檢測指令可為資料讀取指令(data reading command)或資料寫入指令(data writing command)。
當硬體檢測指令為資料讀取指令時，輸入/輸出單元224中之檢測程式2240會被執行並根據該資料讀取指令之內容存取目標硬體之硬體資訊。
舉例來說，資料讀取指令所涵蓋的項目可包含周邊零件連接介面結構空間(PCI configuration space)讀取、系統記憶體空間(system memory space)讀取、系統IO空間讀取、ISA IO Index/Data埠讀取、SMBus裝置讀取、CPU特殊信號暫存器(MSR)讀取、CPU機器檢查錯誤(CPU machine check error)讀取及整合驅動電子界面一致性(IDE identity)讀取…等。
於讀取完目標硬體之硬體資訊後，硬體資訊可從輸入/輸出單元224，經由管理/控制單元222，傳送至第二網路介面220。之後，第二網路介面220可將硬體資訊壓縮並封裝後，再分送到遠端的監測站20進行分析與比對。
於另一實施例中，硬體檢測指令為資料寫入指令。檢測程式2240係根據該資料寫入指令之內容對目標硬體執行資料寫入動作。要說明的是，該資料寫入動作可以對目標硬體的運作進行狀態測試，或者用以修復受損或產生錯誤的程式碼。
舉例來說，資料寫入指令所涵蓋的項目可包含系統記憶體空間(system memory space)寫入、系統IO空間寫入及CPU特殊信號暫存器(MSR)寫入等。
請參閱圖三A及圖三B。圖三A及圖三B係繪示根據本發明之遠距硬體檢測方法之流程圖。本發明之檢測方法主要在於解決用戶端伺服器發生之異常問題，像是在作業系統下發生藍底白字的警告或是在系統開機過程中發生故障。在這種情況下，遠距監測站之駐守人員可下達特別的硬體檢測指令。需注意的是，硬體檢測指令可為資料讀取指令或資料寫入指令。
圖三A係繪示當硬體檢測指令為資料讀取指令時，本發明之檢測方法之流程圖。請一併參閱圖二A之架構示意圖及圖二B之功能方塊圖。
首先，執行步驟S10，於遠距監測站20產生資料讀取指令。
隨後，執行步驟S12，將資料讀取指令透過網路傳送至用戶端伺服器22。
接著，執行步驟S14，由用戶端伺服器22中之管理/控制單元222產生並傳送有關檢測程式2240之觸發信號。檢測程式2240可內建於用戶端伺服器22之輸入/輸出單元224中。另外，該檢測程式2240為SMI服務程式，而該觸發信號為SMI信號。
然後，執行步驟S16，由輸入/輸出單元224接收觸發信號並詢問管理/控制單元222資料讀取指令之內容。
接著，執行步驟S18，管理/控制單元222回覆輸入/輸出單元224有關資料讀取指令之內容。
接著，於輸入/輸出單元224確認資料讀取指令之內容後，檢測方法執行步驟S20，由CPU執行輸入/輸出單元224中之SMI服務程式，以根據資料讀取指令之內容存取伺服器中之目標硬體之硬體資訊。
之後，執行步驟S22，由輸入/輸出單元224回報目標硬體之硬體資訊給管理/控制單元222，接著將硬體資訊壓縮並封裝後，從伺服器22傳送至遠距監測站20以供判讀。
圖三B係繪示當硬體檢測指令為資料寫入指令時，本發明之檢測方法之流程圖。請一併參閱圖二A之架構示意圖及圖二B之功能方塊圖。
首先，執行步驟S30，於遠距監測站20產生資料寫入指令。
隨後，執行步驟S32，將資料寫入指令透過網路傳送至用戶端伺服器22。
接著，執行步驟S34，由用戶端伺服器22中之管理/控制單元222產生並傳送用以啟動SMI服務程式之SMI信號。
然後，執行步驟S36，由輸入/輸出單元224接收SMI信號並詢問管理/控制單元222資料寫入指令之內容。
接著，執行步驟S38，管理/控制單元222回覆輸入/輸出單元224有關資料寫入指令之內容。
於輸入/輸出單元224確認資料寫入指令之內容後，檢測方法執行步驟S40，由CPU執行輸入/輸出單元224中之SMI服務程式，根據資料寫入指令之內容對伺服器中之目標硬體執行資料寫入動作。該資料寫入動作可以對目標硬體的運作進行狀態測試，或者用以修復受損或產生錯誤的程式碼。
綜上所述，藉由本發明之遠距硬體檢測系統及方法，即便用戶端伺服器是在作業系統下發生藍底白字的警告或是在系統開機過程中發生故障，遠距監測站之駐守人員可不用借助任何外接的硬體診斷裝置，隨時在遠端進行低階的硬體診斷，甚至可同時對多部用戶端伺服器進行診斷，故無論是在電腦主機板的開發成本上或是解決問題的時效上都可獲得大大的提昇。
藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。因此，本發明所申請之專利範圍的範疇應該根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。
10．．．伺服器
12．．．硬體診斷裝置
14．．．監測站
2．．．遠距硬體檢測系統
20．．．遠距監測站
22．．．伺服器
24、28．．．網路裝置
26．．．網路
200．．．硬體檢測單元
202．．．第一網路介面
220．．．第二網路介面
222．．．管理/控制單元
224．．．輸入/輸出單元
226．．．記憶體
228．．．中央處理器
230．．．硬體暫存器
2240．．．檢測程式
S10~S40．．．流程步驟
圖一係繪示習知的電腦/伺服器系統在硬體檢測上之架構示意圖；
圖二A係繪示根據本發明之一具體實施例之遠距硬體檢測系統之架構示意圖；
圖二B係繪示根據本發明之一具體實施例之遠距硬體檢測系統之功能方塊圖；以及
圖三A及圖三B係繪示根據本發明之遠距硬體檢測方法之流程圖。
2．．．遠距硬體檢測系統
20．．．遠距監測站
22．．．伺服器
24、28．．．網路裝置
26．．．網路

Claims (12)

  1. 一種遠距硬體檢測系統，包含：一遠距監測站，包含：一硬體檢測單元，用以產生一硬體檢測指令；以及一第一網路介面，與該硬體檢測單元耦接，用以將該硬體檢測指令透過一網路傳送出去；以及一用戶端伺服器，包含：一輸入/輸出單元，具有一檢測程式；一管理/控制單元，與該輸入/輸出單元耦接；以及一第二網路介面，與該管理/控制單元耦接，用以透過該網路接收該硬體檢測指令；其中，該管理/控制單元回應於該硬體檢測指令而傳送一觸發信號至該輸入/輸出單元以執行該檢測程式以根據該硬體檢測指令之內容對該伺服器中之一目標硬體進行檢測。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之遠距硬體檢測系統，其中該硬體檢測指令為一資料讀取指令，該檢測程式係根據該資料讀取指令之內容存取該目標硬體之硬體資訊，接著該硬體資訊從該輸入/輸出單元，經由該管理/控制單元，傳送至該第二網路介面，並藉由該第二網路介面傳送至該遠距監測站供該硬體檢測單元判讀。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之遠距硬體檢測系統，其中該硬體檢測指令為一資料寫入指令，該檢測程式係根據該資料寫入指令之內容對該目標硬體執行一資料寫入動作。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之遠距硬體檢測系統，其中該檢測程式為一系統管理中斷服務程式，而該觸發信號為一系統管理中斷信號。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之遠距硬體檢測系統，其中該伺服器中之該輸入/輸出單元與該管理/控制單元係透過一智慧平台管理介面互相溝通。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之遠距硬體檢測系統，其中該網路使用一遠端管理控制協定。
  7. 一種遠距硬體檢測方法，包含下列步驟：(a)於一遠距監測站產生一硬體檢測指令；(b)將該硬體檢測指令透過一網路傳送至一用戶端伺服器；(c)回應於該硬體檢測指令以執行於該伺服器中之一檢測程式；以及(d)根據該硬體檢測指令之內容對該伺服器中之一目標硬體進行檢測。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中步驟(c)包含下列步驟：(c1)產生並傳送有關該檢測程式之一觸發信號；(c2)接收該觸發信號並詢問該硬體檢測指令之內容；以及(c3)回覆該硬體檢測指令之內容。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該檢測程式為一系統管理中斷服務程式，而該觸發信號為一系統管理中斷信號。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該硬體檢測指令為一資料讀取指令，步驟(d)包含下列步驟：(d1)根據該資料讀取指令之內容存取該目標硬體之硬體資訊；以及(d2)將該硬體資訊從該伺服器傳送至該遠距監測站以供判 讀。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該硬體檢測指令為一資料寫入指令，步驟(d)根據該資料寫入指令之內容對該目標硬體執行一資料寫入動作。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該網路使用一遠端管理控制協定。
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