TWI614613B - 伺服器系統與其相關的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係為一種伺服器系統與其相關的控制方法。伺服器系統包含：一第一伺服器節點；一第二伺服器節點；以及一基板管理控制器，電連接於該第一伺服器節點與該第二伺服器節點，該基板管理控制器係執行與該第一伺服器節點對應之一第一基板控制流程，以及執行與該第二伺服器節點對應之一第二基板控制流程。其中，第一基板控制流程與第二基板控制流程互為一仿製(clone)流程。

Description

伺服器系統與其相關的控制方法
本發明是有關於一種伺服器系統與其相關的控制方法，且特別是有關於一種使用基板管理控制器之伺服器系統與其相關的控制方法。
智慧平台管理介面(Intelligent Platform Management Interface，簡稱為IPMI)架構能夠橫跨不同的作業系統、韌體和硬體平台。因此，伺服器系統經常利用IPMI監控伺服器內的狀態。
IPMI架構的中心是基板管理控制器(Baseboard Management Controller，簡稱為BMC)。基板管理控制器相當於伺服器節點(server node)與管理者間的媒介。基板管理控制器能利用各種介面管理整個伺服器系統，並透過網路或序列埠告知遠端的管理者。
請參見第1圖，其係採用IPMI之習用伺服器架構的示意圖。系統板10提供多個伺服器節點11a、11b、...11n。其中，伺服器節點11a、11b、...11n各自經由一個序列介面12a、12b、...12n，作為與基板管理控制器13a、13b、...13n溝通的橋樑。
基板管理控制器13a、13b、...13n藉由區域網路串列(Serial over LAN，簡稱為SOL)的傳輸方式，將監控資訊傳送至遠端的管理者19。由第1圖可以看出，每一個基板管理控制器13a、13b、...13n，需對應使用一個網路連接孔17a、17b、...17n。
相對應的，由管理者19發出的控制資訊同樣依據區域網路串列的傳輸方式，經由網路連接孔17a、17b、...17n傳送 至基板管理控制器13a、13b、...13n。接著，每一個基板管理控制器13a、13b、...13n再透過相對應的序列介面12a、12b、...12n，將控制資訊傳送至伺服器節點11a、11b、...11n。
承上，系統板10依循藉由區域網路串列的傳輸規範，將伺服器節點11a、11b、...11n的監控資訊傳送至管理者，以及接收由管理者發出的控制資訊。
由第1圖可以看出，在習用的伺服器系統中，每一個伺服器節點需對應於一個基板管理控制器。例如：伺服器節點11a對應於基板管理控制器13a、伺服器節點11b對應於基板管理控制器13b等。
如此一來，當伺服器節點的數量增加，系統板10所需使用之基板管理控制器、網路連接孔的數量亦需相對應地增加。換言之，隨著伺服器系統內需監控之伺服器節點的數量增加，習用技術的作法亦將導致製造成本的增加。
本發明是有關於一種共用基板管理控制器之伺服器系統與其相關的控制方法。
根據本發明之第一方面，提出一種伺服器系統，包含：一第一伺服器節點；一第二伺服器節點；以及一基板管理控制器，電連接於該第一伺服器節點與該第二伺服器節點，該基板管理控制器係執行與該第一伺服器節點對應之一第一基板控制流程，以及執行與該第二伺服器節點對應之一第二基板控制流程，其中該第一基板控制流程與該第二基板控制流程互為一仿製(clone)流程。
根據本發明之第二方面，提出一種控制方法，應用於一基板管理控制器，該控制方法係包含以下步驟：執行與一第一伺服器節點對應之一第一基板控制流程；以及執行與一第二伺服器節點對應之一第二基板控制流程，其中該第一基板控制流程與該第二基板控制流程互為一仿製(clone)流程。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
10、20、40、50、60‧‧‧系統板
11a、11b、11n、21a、21b、21n、41a、41b、41n、51a、51b、51n、61a、61b、61n‧‧‧伺服器節點
12a、12b、12n、22a、22b、22n、421a、421b、421n、521a、521b、521n、621a、621b、621n‧‧‧序列介面
13a、13b、13n、23、43、53、63‧‧‧基板管理控制器
17a、17b、17n、27‧‧‧網路連接孔
19、29‧‧‧管理者
23a、23b、23n、53a、53b、53n、63a、63b、63n‧‧‧基板控制流程
422、522、622‧‧‧非同步式串列資料傳輸橋接器
423、623‧‧‧匯流排介面
631‧‧‧調度程式
第1圖，其係採用IPMI之習用伺服器架構的示意圖。
第2圖，其係本發明實施例之伺服器系統的示意圖。
第3圖，其係利用第2圖之基板管理控制器提供多個基板控制流程之示意圖。
第4圖，其係本發明之控制方法的流程圖。
第5圖，其係搭配非同步式串列資料傳輸橋接器之伺服器系統的示意圖。
第6圖，其係採用非同步式串列資料傳輸橋接器之本發明的一個實施例。
第7圖，其係採用非同步式串列資料傳輸橋接器之本發明的另一個實施例。
本發明針對伺服器系統在多個伺服器節點的情況下，導致需使用多個基板管理控制器之成本的增加，提出一種改善的作法。根據本發明的構想，多個伺服器節點可以共用一個基板管理控制器。據此，即便所需監控之伺服器節點的數量增加時，伺服器系統仍然只需要使用一個基板管理控制器。
請參見第2圖，其係本發明實施例之伺服器系統的示意圖。系統板20包含多個伺服器節點21a、21b、...21n與一個基板管理控制器23。伺服器節點21a、21b、...21n分別透過序列介面22a、22b、...22n而電連接於基板管理控制器23。藉由區域網路串列的傳輸方式，基板管理控制器23將與各個伺服器節點對應的監控資訊，經由網路連接孔27傳送至管理者29，以及接收由管理者29發出的控制資訊。
本發明的基板管理控制器23，以軟體模擬多個基板控制 流程。此種以軟體方式模擬基板的控制方式，可稱為虛擬基板管理控制(Virtual BMC)方式。採用虛擬基板管理控制方式時，每一個基板控制流程用於處理相對應之伺服器節點的序列資料(Serial Data)。基板管理控制器23可執行如Linux作業系統，開啟多個執行緒(thread)、處理程序(process)或任務(task)，並且，利用各個執行緒、處理程序或任務執行與伺服器節點21a、21b、...21n相對應的基本控制流程。
為便於說明，以下假設基板管理控制器23是以執行緒的方式執行基板控制流程。基板管理控制器23將動態的切換基板控制流程。其中，執行緒的開啟數量，可因應系統板20上的伺服器節點的數量而決定。當然，實際應用時，實現基板控制流程之方式，並不以執行緒為限。
比較第1圖與第2圖可以看出，無論伺服器節點的多寡，本發明的伺服器系統均僅需使用一個基板管理控制器23與一個網路連接孔27，故本發明的作法確實能降低伺服器系統的生產成本。
請參見第3圖，其利用第2圖之基板管理控制器提供多個基板控制流程之示意圖。由此圖式可以看出，基板管理控制器23可同時執行多個基板控制流程23a、23b、...23n。其中各個基板控制流程23a、23b、...23n彼此互為仿製(clone)流程。
基板管理控制器23利用一第一執行緒，執行與伺服器節點21a相對應之第一基板控制流程23a。於第一執行緒執行時，基板管理控制器23可藉由序列介面22a監控伺服器節點21a的狀態，並將管理者下達的控制資訊，對應的傳送至伺服器節點21a。
基板管理控制器23利用一第二執行緒，執行與伺服器節點21b相對應之第二基板控制流程23b。於第二執行緒執行時，基板管理控制器23可藉由序列介面22b監控伺服器節點21b的狀態，並將管理者下達的控制資訊，對應的傳送至伺服器節點21b。
同理，針對其他伺服器節點的監控，基板管理控制器23亦對應開啟對應的執行緒，以及執行與伺服器節點相對應之基板控 制流程。關於執行緒的切換與管理，可搭配基板管理控制器23選用之作業系統進行。
請參見第4圖，其係本發明之控制方法的流程圖。根據本發明的構想，基板管理控制器執行與第一伺服器節點對應之第一基板控制流程(步驟S1)；以及執行與第二伺服器節點對應之第二基板控制流程(步驟S3)。其中，第一基板控制流程與第二基板控制流程彼此互為仿製(clone)流程。在此流程圖的基礎上，在第一基板控制流程與第二基板控制流程內進行的步驟，會因應伺服器系統內部架構的不同而稍有調整。
實際應用時，伺服器節點的數量，可能高於基板管理控制器可搭配使用之非同步式串列資料傳輸(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)介面的數量。針對此種情形，本發明的另一個實施例進一步以非同步式串列資料傳輸橋接器(UART bridge)搭配基板管理控制器。
非同步式串列資料傳輸橋接器提供將序列介面(例如：UART介面)轉換為內部整合電路(Inter-Integrated Circuit，簡稱為I2C)/系統管理匯流排(System Management Bus，簡稱為SMBus)介面的功能。採用此種作法時，能使基板管理控制器在不具備足夠數量之序列介面的情況下，改以I2C/SMBus介面收送伺服器節點的序列資料。
請參見第5圖，其係搭配非同步式串列資料傳輸橋接器之伺服器系統的示意圖。系統板40包含多個伺服器節點41a、41b、...41n；多個序列介面421a、421b、...421n；一個非同步式串列資料傳輸橋接器422；一個基板管理控制器43；以及的匯流排介面423。匯流排介面423介於非同步式串列資料傳輸橋接器422與基板管理控制器43間，用於傳輸基板管理控制器43的資料至非同步式串列資料傳輸橋接器422，反之亦然。匯流排介面423可包含一個或多個I2C/SMBus介面，端視基板管理控制器43本身提供之I2C/SMBus介面的數量而決定。
簡言之，非同步式串列資料傳輸橋接器422作為伺服器節點41a、41b、...41n與基板管理控制器43間的媒介。實際應用時，非同步式串列資料傳輸橋接器422可採用現場可程式閘陣列(Field Programmable Gate Array，簡稱為FPGA)實現。以FPGA實現非同步式串列資料傳輸橋接器時，能因應不同的需求調整序列介面的數量、12C/SMBus介面的數量，或是資料緩衝區的大小等，故能較為彈性。
請參見第6圖，其係採用非同步式串列資料傳輸橋接器之本發明的一個實施例。如前所述，基板管理控制器53執行多個基板控制流程53a、53b、...53n，相對應的對伺服器節點51a、51b、...51n進行監控。
在此實施例中，假設系統板50內的基板管理控制器53具有多組I2C/SMBus介面。因此，此處的非同步式串列資料傳輸橋接器提供I2C/SMBus介面與序列介面轉換的功能。伺服器節點51a、51b、...51n透過序列介面521a、521b、...521n而電連接於非同步式串列資料傳輸橋接器522。另一方面，非同步式串列資料傳輸橋接器522透過多個子匯流排介面523a、523b、...523n而電連接於基板管理控制器53。
請參見第7圖，其係採用非同步式串列資料傳輸橋接器之本發明的另一個實施例。此實施例假設在系統板60內的基板管理控制器63，僅具有一組匯流排介面623。匯流排介面623可為I2C/SMBus介面，但不以此為限。第7圖的非同步式串列資料傳輸橋接器622提供I2C/SMBus介面與序列介面轉換的功能。伺服器節點61a、61b、...61n透過序列介面621a、621b、...621n而電連接於非同步式串列資料傳輸橋接器622。另一方面，非同步式串列資料傳輸橋接器622透過I2C/SMBus介面623而電連接於基板管理控制器63。
如前所述，基板管理控制器63執行多個基板控制流程63a、63b、...63n，相對應的對伺服器節點61a、61b、...61n進行監控。此外，基板管理控制器63還執行一個調度程式(dispatcher)。調度程式用於管理與切換各個基板控制流程對匯流排介面623的控制。
基板管理控制器63及/或非同步式串列資料傳輸橋接器622可利用偏移(offset)或僕端位址(slave address)，區別不同的伺服器節點61a、61b、...61n。例如，以0x10之僕端位址代表伺服器節點61a；以及以0x20之僕端位址代表伺服器節點61b。
據此，當基板控制流程63b傳送控制資訊時，若於控制資訊 夾帶僕端位址0x20。調度程式631可根據控制資訊所夾帶的僕端位址0x20，判斷該控制資訊係用於控制伺服器節點61b。同理，若自匯流排介面623接收的監控資訊包含僕端位址0x20，調度程式631可判斷該監控資訊對應於伺服器節點61b，並將該監控資訊傳送至基板控制流程63b進行後續處理。
前述第5、6、7圖的實施例，提供非同步式串列資料傳輸橋接器作為伺服器節點與基板管理控制器的媒介。非同步式串列資料傳輸橋接器與伺服器節點相連的一端具有多個序列介面，分別與伺服器節點連接。非同步式串列資料傳輸橋接器與基板管理控制器相連的另一端為匯流排介面。其中，非同步式串列資料傳輸橋接器所提供之匯流排介面的數量，係根據基板管理控制器具有之匯流排介面的數量決定。
當伺服器節點的序列資料要傳送至基板管理控制器時，非同步式串列資料傳輸橋接器先將序列資料轉換為匯流排介面的格式後，再透過匯流排介面傳送給基板管理控制器。反之，當基板管理控制器要傳送序列資料至伺服器節點時，基板管理控制器先經由匯流排介面傳送序列資料給非同步式串列資料傳輸橋接器。之後，非同步式串列資料傳輸橋接器再利用個別的序列介面，將序列資料傳送給對應的伺服器節點。
根據前述實施例可以看出，本發明的伺服器系統與其控制方法，可減少在高密度伺服器架構下，所需使用之基板管理控制器的數量。此外，針對基板管理控制器僅具有有限數量之序列介面的情形，本發明亦提供搭配非同步式串列資料傳輸橋接器的作法。據此，本發明可動態地因應伺服器系統的實際需求，以較為經濟的方式管理伺服器節點。因此，本發明確實能降低伺服器系統的生產成本。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
20‧‧‧系統板
21a、21b、21n‧‧‧伺服器節點
22a、22b、22n‧‧‧序列介面
23‧‧‧基板管理控制器
27‧‧‧網路連接孔
29‧‧‧管理者

Claims (14)

  1. 一種伺服器系統，包含：一第一伺服器節點；一第二伺服器節點；以及一基板管理控制器，電連接於該第一伺服器節點與該第二伺服器節點，該基板管理控制器係執行與該第一伺服器節點對應之一第一基板控制流程，以及執行與該第二伺服器節點對應之一第二基板控制流程，其中該基板管理控制器係執行一調度程式(dispatcher)，該調度程式係切換該第一基板控制流程與該第二基板控制流程對一匯流排介面的控制，且該第一基板控制流程與該第二基板控制流程互為一仿製(clone)流程。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之伺服器系統，其中該基板管理控制器係透過一區域網路串列而傳送與該第一伺服器節點對應之一第一監控資訊，以及與該第二伺服器節點對應之一第二監控資訊。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之伺服器系統，其中該基板管理控制器係執行一作業系統，且該第一基板控制流程與該第二基板控制流程係為一執行緒(thread)、一處理程序(process)或一任務(task)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之伺服器系統，更包含：一第一序列介面，電連接於該第一伺服器節點與該基板管理控制器間，其中該第一伺服器節點與該基板管理控制器係透過該第一序列介面而進行資料傳輸；以及一第二序列介面，電連接於該第二伺服器節點與該基板管理控制器，其中該第二伺服器節點與該基板管理控制器係透過該第二序列介面而進行資料傳輸。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之伺服器系統，更包含：一非同步式串列資料傳輸橋接器(UART bridge)，電連接於該第一伺服器節點、該第二伺服器節點與該基板管理控制器；一第一序列介面，電連接於該第一伺服器節點與該非同步式串 列資料傳輸橋接器間，其中該第一伺服器節點與該非同步式串列資料傳輸橋接器係透過該第一序列介面進行資料傳輸；以及一第二序列介面，電連接於該第二伺服器節點與該非同步式串列資料傳輸橋接器間，其中該第二伺服器節點與該非同步式串列資料傳輸橋接器係透過該第二序列介面進行資料傳輸。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之伺服器系統，其中該匯流排介面係電連接於該非同步式串列資料傳輸橋接器與該基板管理控制器間，且該非同步式串列資料傳輸橋接器與該基板管理控制器係透過該匯流排介面進行資料傳輸。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之伺服器系統，其中該匯流排介面係為一內部整合電路(Inter-Integrated Circuit，簡稱為I2C)，或一系統管理匯流排(System Management Bus，簡稱為SMBus)介面。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之伺服器系統，其中該匯流排介面係包含：一第一子匯流排介面，電連接於該非同步式串列資料傳輸橋接器與該基板管理控制器，其係由該第一基板控制流程控制；以及一第二子匯流排介面，電連接於該非同步式串列資料傳輸橋接器與該基板管理控制器，其係由該第二基板控制流程控制。
  9. 一種控制方法，應用於一基板管理控制器，該控制方法係包含以下步驟：執行與一第一伺服器節點對應之一第一基板控制流程；執行與一第二伺服器節點對應之一第二基板控制流程，其中該第一基板控制流程與該第二基板控制流程互為一仿製(clone)流程；以及執行一調度程式(dispatcher)，其中該調度程式係用於管理該第一基板控制流程與該第二基板控制流程對一匯流排介面的控制。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之控制方法，其中該第一基 板控制流程與該第二基板控制流程係為一作業系統之一執行緒(thread)、一處理程序(process)或一任務(task)。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之控制方法，更包含以下步驟：於執行該第一基板控制流程時，該基板管理控制器透過一區域網路串列而傳送與該第一伺服器節點對應之一第一監控資訊；以及於執行該第二基板控制流程時，該基板管理控制器透過該區域網路串列而傳送與該第二伺服器節點對應之一第二監控資訊。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之控制方法，更包含以下步驟：於執行該第一基板控制流程時，透過一第一序列介面而傳輸資料至該第一伺服器節點；以及於執行該第二基板控制流程時，透過一第二序列介面而傳輸資料至該第二伺服器節點。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之控制方法，更包含以下步驟：透過一非同步式串列資料傳輸橋接器而傳輸資料至該第一序列介面與該第二序列介面。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之控制方法，更包含以下步驟：透過該匯流排介面而傳輸資料至該非同步式串列資料傳輸橋接器。
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