TWI548234B

TWI548234B - 伺服器機櫃之韌體更新方法

Info

Publication number: TWI548234B
Application number: TW104128020A
Authority: TW
Inventors: 葉譯元
Original assignee: 神雲科技股份有限公司
Priority date: 2015-08-26
Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2016-09-01
Also published as: TW201709693A

Description

伺服器機櫃之韌體更新方法

本發明係與伺服器機櫃相關，特別是一種伺服器機櫃之韌體更新方法。

參照第1圖，係為伺服器機櫃之方塊示意圖。伺服器機櫃包含機櫃管理控制器（Rack Management Cont rol ler，RMC）100、複數伺服器700及複數機櫃背板（Rack Backplane，RBP ）200。每一伺服器700包含一基板管理控制器（Baseboard Management Control ler，BMC）300。機櫃背板200連接於機櫃管理控制器100與基板管理控制器300之間。一個機櫃背板200可連接多個基板管理控制器300（伺服器700）。伺服器700是一個可以獨立運作的節點，係包含中央處理器（ Cent ral ProcessingUni t ，CPU）、南北橋、揮發性記憶體、儲存單元、網路晶片等電子器件。儲存單元可例如為獨立磁碟備援陣列（ Redundant Ar ray ofIndependent Disks，RAID）或簡單磁碟綁定（Just a Bunch Of Disks，JBOD）系統等邏輯磁碟陣列。或者，儲存單元130也可以是硬碟（Hard DiskDr ive，HDD）等非揮發性儲存裝置。

伺服器機櫃還包含多個風扇組400、電源分配板（Power Distribution Board，PDB）500及多個電源供應單元（Power Supply Unit，PSU）600。每一機櫃背板200可連接一個風扇組400，以對同一個機櫃背板200所連接的伺服器700散熱。每個電源供應單元600對應供應一個機櫃背板200及其連接的伺服器700與風扇組400工作電力。每一風扇組400可包含一個或一個以上的風扇。風扇組400是由機櫃背板200根據向所連接的伺服器700收集而來的狀態參數（如中央處理器溫度、環境溫度等）來進行控制。可知，機櫃管理控制器100與機櫃背板200均具有搭載韌體程式之處理單元。然而，機櫃背板200並未有對外之連接埠，如欲更新其韌體，則必須透過機櫃管理控制器100才能傳送韌體更新程式至各個機櫃背板200。而且，必須等待其中一個機櫃背板200完整接收完韌體更新程式，再進行下一個機櫃背板200之韌體更新程式的傳送。又因一個伺服器機櫃裡可具有多達十個或更多的機櫃背板200，傳送過程還須偵測是否發生逾時或封包遺失的情形，若有則需進行補發。因此，如欲依序更新完畢所有的機櫃背板200的韌體，必須花費相當長的時間。舉例來說，將200KB至400KB檔案大小的韌體，提供給十個機櫃背板200更新，約需要花費10至15分鐘。再者，若更新過程中，有某個機櫃背板200更新失敗，則整個更新程序將會中止，維護者必須找出是哪一個機櫃背板200更新失敗又會花費更多時間。

有鑑於此，本發明之實施例提出一種伺服器機櫃之韌體更新方法，適用於一伺服器機櫃，包含一機櫃管理控制器及複數機櫃背板，機櫃管理控制器包含一第一處理器、一第一儲存器、一第一通訊介面、一外部通訊介面及一機櫃管理系統。機櫃管理系統包含一廣播模組及一程式更新模組。各機櫃背板包含一第二處理器、一第二儲存器及一第二通訊介面，第二儲存器儲存有供第二處理器執行的一原韌體程式。伺服器機櫃之韌體更新方法包含：經由外部通訊介面接收而儲存一韌體更新程式至機櫃管理控制器之第一儲存器，韌體更新程式係包含複數程式片段；機櫃管理控制器之廣播模組經由第一通訊介面廣播一更新通知至機櫃背板之第二通訊介面；各機櫃背板之第二處理器經由第二通訊介面接收到更新通知後，逐次經由第二通訊介面發送對應各程式片段之一請求訊息至機櫃管理控制器；機櫃管理控制器之程式更新模組逐次回應請求訊息而經由第一通訊介面傳送對應之程式片段至發送請求訊息之機櫃背板；及接收完所有之程式片段之機櫃背板將程式片段還原為韌體更新程式，而以韌體更新程式更新原韌體程式。透過不設限於一機櫃背板更新完畢才更新另一個機櫃背板，而讓所有待更新的機櫃背板一起向機櫃管理控制器取得程式片段，可避免某一機櫃背板更新失敗而使得更新程序中斷。再者，主動告訴機櫃管理控制器欲拿取哪一個程式片段，可節省通訊次數進而縮短更新時間。

在一實施例中，請求訊息包含請求傳送之該程式片段的一序號，該機櫃管理控制器之程式更新模組經由第一通訊介面傳送對應該序號之該程式片段至發送該請求訊息的該機櫃背板。

在一實施例中，當發送請求訊息之機櫃背板接收程式片段時發生錯誤，則再次發送包含相同之序號的請求訊息至機櫃管理控制器。當發送請求訊息之機櫃背板成功接收程式片段時，則發送包含下一個序號的請求訊息至機櫃管理控制器。

在一實施例中，前述各機櫃背板於發送對應各程式片段之請求訊息之步驟前，更包含：發送一預備訊息至機櫃管理控制器；於接收完所有之程式片段之機櫃背板將程式片段還原為韌體更新程式，而以韌體更新程式更新原韌體程式之步驟前，更包含：機櫃背板於接收完所有之程式片段時，發送一結束訊息至機櫃管理控制器。

在一實施例中，各程式片段小於或等於64位元組。

在一實施例中，更新通知包含韌體更新程式之檔案大小或程式片段之數量。

在一實施例中，請求訊息包含請求傳送之程式片段的一起始位置及一資料長度。機櫃管理控制器之程式更新模組經由第一通訊介面傳送對應此起始位置及此資料長度之程式片段至發送請求訊息的機櫃背板。

在一實施例中，於各機櫃背板之第二處理器經由第二通訊介面接收到更新通知後，逐次經由第二通訊介面發送對應各程式片段之一請求訊息至機櫃管理控制器之步驟中，機櫃背板係按照此些程式片段之順序逐次發送請求訊息。

在一實施例中，於各機櫃背板之第二處理器經由第二通訊介面接收到更新通知後，逐次經由第二通訊介面發送對應各程式片段之一請求訊息至機櫃管理控制器之步驟中，機櫃背板係逐次以亂數順序發送請求訊息。

在一實施例中，於各機櫃背板之第二處理器經由第二通訊介面接收到更新通知後，逐次經由第二通訊介面發送對應各程式片段之一請求訊息至機櫃管理控制器之步驟之後，更包含：機櫃背板於發送請求訊息後等待一回應時間，若未能於回應時間內收到機櫃管理控制器回應之程式片段或接收錯誤，則再次發送請求訊息。

綜上所述，本發明實施例提出之伺服器機櫃之韌體更新方法，改變過去由機櫃管理控制器先傳送程式片段給機櫃背板，再由機櫃背板回覆是否正確收到，若是，機櫃管理控制器才再傳送下一個程式片段之作法，省略回覆是否正確收到之訊息傳遞。同時，可實現所有機櫃背板一起更新而更加節省時間，並降低更新錯誤造成更新中斷之風險。

請參照第2圖，係為本發明實施例之伺服器機櫃之內部方塊示意圖。借第1圖配合第2圖來說明，機櫃管理控制器100包含第一通訊介面110、第一處理器120、第一儲存器130、外部通訊介面140及機櫃管系統150。第一通訊介面110用以連接機櫃背板200。外部通訊介面140用以連接外部的更新程式來源800。更新程式來源800可為一終端設備（如桌上型電腦、工作站、嵌入式系統）而儲存有可供機櫃背板200更新之體更新程式。外部通訊介面140可為乙太網路介面，但本發明非限於此。

機櫃管理系統150安裝並運行於第一處理器120。機櫃管理系統150包含廣播模組151、分段模組152及程式更新模組153。此些模組係儲存於第一儲存器130中的電腦程式，且為能被第一處理器120執行而完成特定功能。

請參照第3圖，係為本發明實施例之機櫃背板200之內部方塊示意圖。機櫃背板200包含第二通訊介面210、第二處理器220及第二儲存器230。第二處理器220電連接第二通訊介面210及第二儲存器230。第二儲存器230儲存有供第二處理器220執行的原韌體程式，使得第二處理器220在運行此原韌體程式時能執行機櫃背板200應有之功能。第二通訊介面210與機櫃管理控制器100之第一通訊介面110連接，以接收韌體更新程式。第一通訊介面110與第二通訊介面210可為I ²C、RS485、USB或乙太網路。第二儲存器230可儲存自機櫃管理控制器100傳來的韌體更新程式，以於接收到完整的韌體更新程式後供第二處理器220執行更新。第一儲存器130與第二儲存器230可為非揮發記憶體，如快閃記憶體。前述之第一處理器120與第二處理器220為可執行編程語言（Programming language）之處理器。

請參照第4圖，本發明實施例之伺服器機櫃之韌體更新方法之步驟S801，係先由更新程式來源800經由外部通訊介面140提供一韌體更新程式至機櫃管理控制器100，所接收的韌體更新程式係儲存於第一儲存器130中。韌體更新程式包含複數程式片段。複數程式片段係可由分段模組152可對韌體更新程式切分而成，並且分段模組152可對此些切分後的程式片段依序給予編號。在此，各程式片段可小於或等於64位元組（Bytes）。當程式片段的資料長度小於或等於64位元組時，可獲得較好的更新效率。

在一些實施例中，機櫃管理控制器100也可以不具有分段模組152，而是在外部預先將韌體更新程式切分為複數程式片段，亦即機櫃管理控制器100直接向更新程式來源800取得複數程式片段，此些程式片段依序具有一編號，以利機櫃管理控制器100及機櫃背板200可知道此些程式片段的順序。

請參照第5圖，在此以機櫃管理控制器100同時更新二個機櫃背板200（即第一機櫃背板與第二機櫃背板）的韌體為例說明。步驟S802：機櫃管理控制器100之廣播模組151經由第一通訊介面110廣播一更新通知至所有機櫃背板200之第二通訊介面210，更新通知可包含韌體更新程式之檔案大小與每次傳送的程式片段的資料長度；或可包含程式片段之數量。藉此，機櫃背板200之第二處理器220可記錄韌體更新程式的檔案大小或共有多少程式片段，而可得知是否已接收完全部的韌體更新程式（即所有的程式片段）。於此，收到更新通知的機櫃背板200之第二處理器220可經由第二通訊介面210回傳一預備訊息至機櫃管理控制器100，表示已收到更新通知，並準備好進行更新。

步驟S803：各機櫃背板200之第二處理器220經由第二通訊介面210接收到更新通知後，逐次經由第二通訊介面210發送對應各程式片段之請求訊息至機櫃管理控制器100。而後，於步驟S804中，機櫃管理控制器100之程式更新模組153逐次回應請求訊息而經由第一通訊介面110傳送對應之程式片段至發送請求訊息之機櫃背板200。在此，由於機櫃背板200可經由更新通知中記載的韌體更新程式檔案大小與每一程式片段的資料長度或根據程式片段之數量得知韌體更新程式所切分的程式片段總數。因此，機櫃背板200之第二處理器220可以向機櫃管理控制器100請求在程式片段之總數範圍內的特定序號的程式片段（例如，若總數為500，則序號為1~500）。具體做法是，請求訊息可包含請求傳送之程式片段的序號，因此機櫃管理控制器100在接收到請求訊息後，可根據此序號找出對應編號的程式片段，而將對應序號（即序號與編號相同）之程式片段傳送至發送請求訊息的機櫃背板200。例如：若機櫃背板200欲請求第一個程式片段，則請求訊息包含第一序號（序號為1），則機櫃管理控制器100傳送編號同樣為1的程式片段（即第一個程式片段）；若機櫃背板200欲請求第二個程式片段，則請求訊息包含第二序號（序號為2），則機櫃管理控制器100傳送編號同樣為1的程式片段（即第一個程式片段）。

在另一實施例中，機櫃管理控制器100廣播之更新通知中可不包含前述之程式片段之數量與程式片段之資料長度，而僅包含韌體更新程式之檔案大小。機櫃背板200經由更新通知得知韌體更新程式之檔案大小後，可自行決定每次請求之程式片段的資料長度與程式片段總共需傳送的次數。因此，請求訊息可不包含程式片段的序號，而是載有欲取得的程式片段的起始位置及資料長度。於步驟S804中，機櫃管理控制器100回應請求訊息內所載之起始位置及資料長度，將韌體更新程式中對應的起始位置及資料長度的程式片段傳送至發送此請求訊息之機櫃背板200。於是，韌體更新程式亦可不必另行切分為獨立的複數程式片段；或者更新程式來源800不必提供已切分的複數程式片段，僅需提供韌體更新程式。在一些實施例中，各機櫃背板200請求傳送的程式片段之資料大小亦可不必相同。

在一些實施例中，可由機櫃管理控制器100指定每次傳送的程式片段的資料長度，而將資料長度記載於更新通知中。機櫃背板200便可根據更新通知中指定的資料長度，逐次請求對應起始位置的程式片段。在此，請求訊息可包含請求之程式片段的起始位置，而不包含資料長度。

如第5圖所示，第一機櫃背板先發出第一請求訊息，而向機櫃管理控制器100請求第一程式片段。機櫃管理控制器接收到第一機櫃背板發出的第一請求訊息後，回覆第一機櫃背板對應第一請求訊息的第一程式片段。而後，第一機櫃背板繼續發出第二請求訊息，以向機櫃管理控制器100請求第二程式片段。機櫃管理控制器100接收到第一機櫃背板發出的第二請求訊息後，回覆第一機櫃背板對應第二請求訊息的第二程式片段。另一方面，第二機櫃背板一開始同樣發出第一請求訊息，以向機櫃管理控制器100請求第一程式片段。機櫃管理控制器100接收到第二機櫃背板發出的第一請求訊息後，回覆第二機櫃背板對應第一請求訊息的第一程式片段。為了讓各個機櫃背板200在同一期間能同時向機櫃管理控制器100請求程式片段，而無需等待單一機櫃背板200接收到全部的程式片段，機櫃管理控制器100具有先進先出（FIFO，First In First Out）的佇列（Queue），而可優先針對先收到的請求訊息回應程式片段。在此，前述第一程式片段係指第一個請求的程式片段；前述第二程式片段係指第二個請求的程式片段，非必然為韌體更新程式切分後的第一、第二個程式片段。機櫃背板200係按照此些程式片段之順序逐次發送請求訊息。例如，機櫃背板200可按照順序從切分後的第一個程式片段開始向機櫃管理控制器100請求程式片段，也可以按照順序從其他的程式片段開始請求。但本發明之實施例非限於此，亦可不按照順序請求，而逐次以亂數順序發送請求訊息。

參照第6圖，係為本發明另一實施例之信號傳送示意圖。當發送請求訊息之機櫃背板200接收程式片段時發生錯誤（如圖中打叉圖示），則再次發送包含相同之序號的請求訊息至機櫃管理控制器100。例如，第一機櫃背板一開始發出第一請求訊息之後，機櫃管理控制器100未能正確接收第一請求訊息，則發生錯誤。第一機櫃背板因在一回應時間內未能接收到機櫃管理控制器100之回應，於是會再發出第二次第一請求訊息。也就是說，於機櫃背板200發送請求訊息後（即在步驟S803之後），機櫃背板200可等待一回應時間，若未能於回應時間內收到機櫃管理控制器100回應之程式片段，則會再次發送請求訊息。

若第一機櫃背板第二次發送的第一請求訊息被機櫃管理控制器100正確接收，則機櫃管理控制器100會回傳對應第一請求訊息的第一程式片段至第一機櫃背板。此時，假設第一機櫃背板接收第一程式片段時發生錯誤（如圖中打叉圖示），例如第一機櫃背板在另一回應時間內仍等候不到機櫃管理控制器100回覆的第一程式片段；或是接收錯誤（如僅接收到部分的第一程式片段，但未能完整接收，或接收到的資料有誤），則第一機櫃背板會再次發送第一請求訊息至機櫃管理控制器100，無需回報機櫃管理控制器100發生錯誤，而可減少訊息傳遞次數。

於是，根據上述之方式，直至機櫃背板200自機櫃管理控制器100接收所有的程式片段，便可進行更新。復參照第4圖，於步驟S805中，接收完所有之程式片段之機櫃背板200可將此些程式片段還原為韌體更新程式，而以此韌體更新程式更新原韌體程式。詳言之，當機櫃背板200的第二處理器檢查到第二儲存器230所儲存的程式片段齊全時，則可將此些程式片段依序組合而還原為韌體更新程式，進而以此韌體更新程式對原本所運行的原韌體程式進行更新。

在進行更新之前，機櫃背板200可傳送結束訊息至機櫃管理控制器100，以通知機櫃管理控制器100已完成所有程式片段之傳送。如第6圖所示，第二機櫃背板在接收到最後一個程式片段（於此為第N個，N為自然數）後，發送結束訊息至機櫃管理控制器100。於此，若機櫃管理控制器100遲遲未收到某一機櫃背板200之請求訊息，也未曾收到其發送之結束訊息，便可判定該機櫃背板200可能故障而需要人為介入排除。

綜上所述，本發明實施例提出之伺服器機櫃之韌體更新方法，改變過去由機櫃管理控制器100先傳送程式片段給機櫃背板200，再由機櫃背板200回覆是否正確收到，若是，機櫃管理控制器100才再傳送下一個程式片段之作法，省略回覆是否正確收到之訊息傳遞。同時，可實現所有機櫃背板200一起更新而更加節省時間，相較於過去作法可省下超過一半的時間。除此之外，還可降低更新錯誤造成更新中斷之風險。

100‧‧‧機櫃管理控制器
110‧‧‧第一通訊介面
120‧‧‧第一處理器
130‧‧‧第一儲存器
140‧‧‧外部通訊介面
150‧‧‧機櫃管理系統
151‧‧‧廣播模組
152‧‧‧分段模組
153‧‧‧程式更新模組
200‧‧‧機櫃背板
210‧‧‧第二通訊介面
220‧‧‧第二處理器
230‧‧‧第二儲存器
300‧‧‧基板管理控制器
400‧‧‧風扇組
500‧‧‧電源分配板
600‧‧‧電源供應單元
700‧‧‧伺服器
800‧‧‧更新程式來源
S801‧‧‧經由外部通訊介
S801‧‧‧經由外部通訊介面接收而儲存一韌體更新程式至機櫃管理控制器之第一儲存器，韌體更新程式包含複數程式片段
S802‧‧‧機櫃管理控制器之廣播模組經由第一通訊介面廣播一更新通知至所有機櫃背板之第二通訊介面
S803‧‧‧各機櫃背板之第二處理器經由第二通訊介面接收到更新通知後，逐次經由第二通訊介面發送對應各程式片段之一請求訊息至機櫃管理控制器
S804‧‧‧機櫃管理控制器之程式更新模組逐次回應請求訊息而經由第一通訊介面傳送對應之程式片段至發送請求訊息之機櫃背板
S805‧‧‧接收完所有之程式片段之機櫃背板將程式片段還原為韌體更新程式，而以韌體更新程式更新原韌體程式

[第1圖]係為習知之伺服器機櫃之方塊示意圖。 [第2圖]係為本發明實施例之伺服器機櫃之內部方塊示意圖。 [第3圖]係為本發明實施例之機櫃背板之內部方塊示意圖。 [第4圖]係為本發明一實施例之伺服器機櫃韌體更新方法流程圖。 [第5圖]係為本發明一實施例之信號傳送示意圖。 [第6圖]係為本發明另一實施例之信號傳送示意圖。

Claims

一種伺服器機櫃之韌體更新方法，適用於一伺服器機櫃，包含一機櫃管理控制器及複數機櫃背板，該機櫃管理控制器包含一第一處理器、一第一儲存器、一第一通訊介面、一外部通訊介面及一機櫃管理系統，該機櫃管理系統包含一廣播模組及一程式更新模組，各該機櫃背板包含一第二處理器、一第二儲存器及一第二通訊介面，該第二儲存器儲存有供該第二處理器執行的一原韌體程式，該伺服器機櫃之韌體更新方法包含：經由該外部通訊介面接收而儲存一韌體更新程式至該機櫃管理控制器之該第一儲存器，該韌體更新程式包含複數程式片段；該機櫃管理控制器之該廣播模組經由該第一通訊介面廣播一更新通知至該些機櫃背板之該第二通訊介面；各該機櫃背板之該第二處理器經由該第二通訊介面接收到該更新通知後，逐次經由該第二通訊介面發送對應各該程式片段之一請求訊息至該機櫃管理控制器；該機櫃管理控制器之該程式更新模組逐次回應該請求訊息而經由該第一通訊介面傳送對應之該程式片段至發送該請求訊息之該機櫃背板；及接收完所有之該些程式片段之該機櫃背板將該些程式片段還原為該韌體更新程式，而以該韌體更新程式更新該原韌體程式。
如請求項1所述之伺服器機櫃之韌體更新方法，其中該請求訊息包含請求傳送之該程式片段的一序號，該機櫃管理控制器之該程式更新模組經由該第一通訊介面傳送對應該序號之該程式片段至發送該請求訊息的該機櫃背板。
如請求項2所述之伺服器機櫃之韌體更新方法，其中當發送該請求訊息之該機櫃背板接收該程式片段時發生錯誤，則再次發送包含相同之該序號的該請求訊息至該機櫃管理控制器。
如請求項2所述之伺服器機櫃之韌體更新方法，其中當發送該請求訊息之該機櫃背板成功接收該程式片段時，則發送包含下一個該序號的該請求訊息至該機櫃管理控制器。
如請求項1所述之伺服器機櫃之韌體更新方法，其中於各該機櫃背板於發送對應各該程式片段之一請求訊息之步驟前，更包含：發送一預備訊息至該機櫃管理控制器；其中於接收完所有之該些程式片段之該機櫃背板將該些程式片段還原為該韌體更新程式，而以該韌體更新程式更新該原韌體程式之步驟前，更包含：該機櫃背板於接收完所有之該些程式片段時，發送一結束訊息至該機櫃管理控制器。
如請求項1所述之伺服器機櫃之韌體更新方法，其中各該程式片段小於或等於64位元組。
如請求項1所述之伺服器機櫃之韌體更新方法，其中該更新通知包含該韌體更新程式之檔案大小或該些程式片段之數量。
如請求項1所述之伺服器機櫃之韌體更新方法，其中該請求訊息包含請求傳送之該程式片段的一起始位置及一資料長度，該機櫃管理控制器之該程式更新模組經由該第一通訊介面傳送對應該起始位置及該資料長度之該程式片段至發送該請求訊息的該機櫃背板。
如請求項1所述之伺服器機櫃之韌體更新方法，其中於各該機櫃背板之該第二處理器經由該第二通訊介面接收到該更新通知後，逐次經由該第二通訊介面發送對應各該程式片段之一請求訊息至該機櫃管理控制器之步驟中，該機櫃背板係按照該些程式片段之順序或按照亂數順序逐次發送該請求訊息。
如請求項1所述之伺服器機櫃之韌體更新方法，其中於各該機櫃背板之該第二處理器經由該第二通訊介面接收到該更新通知後，逐次經由該第二通訊介面發送對應各該程式片段之一請求訊息至該機櫃管理控制器之步驟之後，更包含：該機櫃背板於發送該請求訊息後等待一回應時間，若未能於該回應時間內收到該機櫃管理控制器回應之該程式片段或接收錯誤，則再次發送該請求訊息。