用於將服務從第一伺服器轉移到第二伺服器的方法和系統的製作方法
2023-06-07 07:54:36 1
專利名稱：用於將服務從第一伺服器轉移到第二伺服器的方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明一般地涉及刀片伺服器。
背景技術：
纖細、可熱插拔的刀片伺服器像書架中的書一樣安裝在單個機架中。每個刀片伺服器都是獨立的伺服器，具有其自己的處理器、存儲器、存儲設備、網絡控制器、作業系統和應用。刀片伺服器只是滑入機架中的凹槽並插入中間背板或底板，與其他刀片伺服器共享電源、風扇、軟盤驅動器、交換機和埠。
刀片方法的優點包括消除了只是為添加和移除伺服器而在機架中連接數以百計的電纜的需要。藉助共享交換機和電源部分，釋放了寶貴的空間，並且刀片伺服器容易地實現了更高的密度。
真正、直接、實際的優點使刀片伺服器技術成為邁向按需計算的正在進行的變革的重要貢獻者。連同其他快速湧現的技術(網格計算、自主計算、Web服務、分布計算等)，刀片伺服器的效率、靈活性和成本高效正有助於使得對於計算能力，人們將聯想到類似於電力的公用事業服務，即，在需要時隨意使用。
刀片技術旨在幫助消除由傳統伺服器設計施加的舊有限制(其中每個伺服器只能容納一種類型的處理器)。機架中的每個刀片都是獨立的伺服器，運行其自己的作業系統和軟體。複雜的冷卻和電源技術因此可以支持具有不同速度和處理器類型的刀片的混合。
如此處所批判地認識的，刀片伺服器機架中的刀片伺服器可以累積客戶設備並且其處理需要可以增加服務需求，並因此可以變得擁塞，降低了性能。本發明涉及平衡刀片伺服器之間的負載。
發明內容
一種用於將客戶端計算機的服務從第一刀片伺服器轉移到第二刀片伺服器的方法，所述方法包括從所述第一刀片伺服器將屬於所述客戶端計算機的客戶端計算機標識符和存儲信息發送到所述第二刀片伺服器。所述第二刀片伺服器使用所述存儲信息和所述客戶端計算機標識符來恢復對所述客戶端計算機的服務。
在某些實現中，在所述發送行為之前，希望凍結所述客戶端計算機和第一刀片伺服器。另外，所述客戶端計算機已被凍結的狀況消息可以被發送給所述客戶端計算機。當如根據數據率或存儲的總字節所確定的，所述第一刀片伺服器變得擁塞時，或當刀片故障即將發生時，所述方法可以被執行。
所述存儲信息可以包括來自所述第一刀片伺服器的直接訪問存儲設備信息，並且在特定的實現中，可以包括指向與所述客戶端計算機關聯的虛擬存儲的指針，並且包括所述第一刀片伺服器中與所述客戶端計算機關聯的精確存儲器映射。所述客戶端計算機標識符可以是所述客戶端計算機的IP位址。在任何情況下，所述第二刀片伺服器都可以使用所述存儲信息在所述第二刀片伺服器處重建與所述客戶端計算機相關的所述第一刀片伺服器的數據存儲狀態。
在另一個方面中，提供了一種計算機系統，所述系統包括為客戶端計算機提供服務的第一刀片伺服器和試圖將為所述客戶端計算機提供服務轉移到其的第二刀片伺服器。提供了邏輯以便在所述第二刀片伺服器上重建與所述客戶端計算機相關的所述第一刀片伺服器的確切狀態，同時所述第二刀片伺服器被指向與所述客戶端計算機關聯的虛擬存儲器。以這種方式，所述第二刀片伺服器可以從所述第一刀片伺服器恢復為所述客戶端計算機提供服務。
在另一個方面中，提供了一種用於將為客戶端計算機提供服務從第一刀片伺服器轉移到第二刀片伺服器的服務，所述服務包括提供用於將存儲信息和客戶機信息從所述第一刀片伺服器發送到所述第二刀片伺服器的裝置，以及提供用於使用所述存儲信息和所述客戶機信息在所述第二刀片伺服器上重建所述第一刀片伺服器的客戶端計算機專用部分的確切狀態的裝置。所述服務還可以包括提供用於在所述客戶端計算機與所述第二刀片伺服器之間建立服務通信鏈路的裝置。
參考附圖可以最佳地理解關於本發明的結構和操作的詳細說明，其中相同的標號指相同的部件，這些附圖是
圖1是本發明的伺服器刀片系統的正面、俯視和右側面分解透視圖；圖2是所述伺服器刀片系統的後面部分的背面、俯視和左側面透視圖；圖3是「舊」刀片的非限制性邏輯的流程圖；圖4是主管的非限制性邏輯的流程圖；以及圖5是「新」刀片的非限制性邏輯的流程圖。
具體實施例方式
本受讓人的美國專利No.6,771,499(在此引入作為參考)提出了一種可以與本發明一起使用的非限制性刀片伺服器系統。為方便起見，圖1和2示出了這樣一個系統(通常被指定為10)，其中一個或多個客戶端計算機12通過有線或無線路徑與刀片伺服器中心(通常被指定為14)進行通信。本發明可以被用來平衡單個刀片中心中的刀片之間或分布在多個可能相同的刀片中心(每個都具有其自己的刀片伺服器機架)中的刀片之間的負載。例如，圖1示出了在配置和操作的所有重要方面都與刀片中心14相同並與其通信的第二刀片中心16。任何適當的計算設備都可以用作客戶端計算機。
相應地，關注第一刀片中心14的非限制性實現，主機架CH1容納了伺服器刀片中心14的所有組件。多達十四或更多的處理器刀片PB1到PB14(或其他刀片，例如存儲刀片)可以熱插拔到機架CH1正面的十四個插槽中。術語「伺服器刀片」、「處理器刀片」或只是「刀片」在此可互換地使用，但是應當理解，這些術語不限於僅執行「處理器」或「伺服器」功能的刀片，還包括執行其他功能的刀片，如存儲刀片，它通常包括硬碟驅動器並且其主要功能是數據存儲。
處理器刀片提供了工業標準伺服器的處理器、存儲器、硬碟存儲設備和固件。此外，它們還包括通過控制面板的鍵盤、視頻和滑鼠(「KVM」)選擇、板載服務處理器和到媒體盒中的軟盤和CD-ROM驅動器的入口。子卡通過板載PCI-X接口來連接並用於提供到交換機模塊SM1-4的附加高速鏈路。每個處理器刀片還具有前面板，其帶有五個LED以指示當前狀況，加上四個按鈕開關，用於電源開/關、處理器刀片的選擇、復位和用於本地控制的核心轉儲的NMI。
刀片可以被「熱插拔」而不影響系統中其他刀片的運行。伺服器刀片通常被實現為單個槽插卡(394.2毫米乘226.99毫米)；但是，在某些情況下單個處理器刀片可能需要兩個插槽。處理器刀片可以使用任何微處理器技術，只要其符合伺服器刀片系統的機械和電氣接口以及電源和冷卻要求。
為了冗餘，處理器刀片具有兩個信號和電源連接器；一個連接到中間背板MP的相應插槽的上部連接器，另一個連接到中間背板的相應下部連接器。處理器刀片通過以下中間背板接口與伺服器刀片系統中的其他組件接口1)千兆比特乙太網(每個刀片兩個；必需)；2)光纖通道(每個刀片兩個；可選)；3)管理模塊串行鏈路；4)VGA模擬視頻鏈路；5)鍵盤/滑鼠USB鏈路；6)CD-ROM和軟盤驅動器(「FDD」)USB鏈路；7)12VDC電源；以及8)各種控制信號。這些接口提供了與伺服器刀片系統中的其他組件(如管理模塊、交換機模塊、CD-ROM和FDD)通信的能力。這些接口在中間背板上是成雙的以便提供冗餘。處理器刀片通常支持從媒體盒CDROM或FDD、網絡(光纖通道或乙太網)或其本地硬碟驅動器來引導。
媒體盒MT包括可以被連接到任何一個刀片的軟盤驅動器和CD-ROM驅動器。媒體盒還容納了接口板，其上安裝了接口LED、用於測量入口空氣溫度的熱敏電阻器和四埠USB控制器集線器。系統級接口控制包括電源、位置、過熱、信息、通用預設LED以及USB埠。
中間背板電路板MP被大約放置在機架CH1的中部並包括兩行連接器；頂部行包括連接器MPC-S1-R1到MPC-S14-R1，底部行包括連接器MPC-S1-R2到MPC-S14-R2。因此，每一個刀片插槽都包括一對其中一個位於另一個之上的中間背板連接器(例如，連接器MPC-S1-R1和MPC-S1-R2)，並且每對中間背板連接器都與每個處理器刀片的後端(在圖1中不可見)處的一對連接器組成一對。
圖2是所述伺服器刀片系統的後面部分的背面、俯視和左側面透視圖。參考圖1和2，機架CH2容納了各種用於冷卻、電源、控制和切換的熱插拔組件。機架CH2滑入並閉鎖在主機架CH1的後部中。
兩個熱插拔吹風機BL1和BL2包括向後彎曲的葉輪吹風機並提供對伺服器刀片系統組件的冗餘冷卻。氣流是從機架CH1的正面到背面。每個處理器刀片PB1到PB14都包括正面格柵以通入空氣，並且基於矮版(low-profile)汽室的散熱器被用來冷卻刀片內的處理器。通過系統機架的總氣流在1.778釐米(十分之七英寸)H2O靜態壓降時大約是每分鐘8.495立方米(三百立方英尺)。在吹風機故障或移除的情況下，剩餘吹風機的速度自動增加以維持所需的空氣流量直到安裝了替代單元為止。吹風機速度控制也通過不斷監視入口空氣溫度的熱敏電阻器來控制。伺服器刀片系統組件的溫度也被監視並且吹風機速度將自動增加以響應由各種溫度傳感器報告的上升溫度級別。
四個熱插拔電源模塊PM1到PM4為處理器刀片和其他組件提供直流運行電壓。一對電源模塊為所有管理模塊和交換機模塊，以及插入插槽一到六的任何刀片提供電源。另一對電源模塊為插槽七到十四中的任何刀片提供電源。在每對電源模塊中，在第一電源模塊出現故障或被移除的情況下，一個電源模塊將用作另一個電源模塊的備份。因此，至少需要兩個有效的電源模塊來為加載有十四個處理器刀片、四個交換機模塊、兩個吹風機和兩個管理模塊的完全功能和配置的機架提供電源。但是，需要四個電源模塊來提供完全冗餘和備份能力。電源模塊被設計為在50/60Hz的200VAC到240VAC的交流輸入電壓範圍之間運行並使用IEC320C14陽性設備連接器。電源模塊將+12VDC輸出提供給中間背板，所有伺服器刀片系統組件都從該中間背板處獲得電源。兩個+12VDC中間背板電源總線被用於冗餘並且執行冗餘電源模塊之間的輸出負載的有效電流共享。
管理模塊MM1到MM4是提供了基本管理功能(如控制、監視、報警、重新啟動和診斷)的熱插拔組件。管理模塊還提供了管理共享資源所需的其他功能，如在處理器刀片之間切換公用鍵盤、視頻和滑鼠信號的能力。
在查看了一個非限制性刀片伺服器系統14之後，現在將注意力轉到圖3，圖3示出了可以由被看作「舊」刀片(即，會經歷擁塞並且必須根據此處的邏輯將工作轉移到「新」非擁塞刀片的刀片)的刀片中的一個或多個處理器執行的邏輯。圖3-5的邏輯可以由刀片處理器、主管處理器和/或其他處理器中的一個或它們的組合來執行，並且所述邏輯可以被存儲在諸如但不限於硬碟驅動器或固態存儲器器件之類的數據存儲設備上。
從圖3的塊20開始，每個刀片(包括所述「舊」刀片)監視自身(或者其將監視信息發送給下面討論的主管)的擁塞。擁塞可以由被超過的數據速率閾值、和/或由被超過的存儲的總字節閾值、和/或由其他度量、和/或由即將出現故障或需要維護(例如，在經過閾值數量的運行時間之後)的指示(例如高溫、高噪音或震動等)來判定。如果在決策菱形塊22判定擁塞，則在塊24將擁塞警報發送給刀片中心14中的主管處理器。然後，所述「舊」刀片等待進一步的指令。
塊26指示當在「舊」刀片處接收到來自主管的轉移命令時，所述「舊」刀片將清單(payroll)消息發送給下面討論的「新」刀片，並凍結客戶端計算機操作。所述清單消息包括同時屬於所述客戶端計算機和被用來為客戶端計算機12提供服務的刀片伺服器中心14中的關聯的直接訪問存儲設備(DASD，例如，硬碟驅動器)的信息。在特定的實施例中，在所述「清單」中發送的刀片中心存儲信息可以包括指向擁塞的刀片中的所述客戶端計算機的虛擬存儲中的當前尋址位置的指針和與所述客戶端計算機關聯的所述擁塞的刀片中的精確的當前存儲器映射，而所述客戶機信息可以包括客戶端計算機12的IP位址。轉移後，所述「舊」刀片可以在塊28被釋放。
圖4示出了可以被刀片中心14中的一個或多個主管處理器遵循的邏輯，其可以由專用刀片處理器來實現(如果需要)。在塊30，監視刀片的性能，包括接收任何擁塞警報。如果接收到擁塞警報，則在塊32進入DO循環，之後邏輯移動到塊34以查找新的、非擁塞的刀片，該刀片可能在第二刀片中心16中，其優選地與所述擁塞的「舊」刀片基本相同。當在塊36找到這樣的「新」刀片時，上述轉移命令被發送給所述「舊」刀片以使其凍結所述客戶端計算機(或至少是涉及由所述刀片提供服務的客戶機部分)並發送所述清單消息。如果需要，可以將指示所述客戶機已被凍結的狀況消息發送給所述客戶端計算機。「凍結」表示不允許所述客戶端計算機與所述擁塞的刀片之間的進一步交互，以便客戶端計算機12不會以任何方式警告所述擁塞的刀片。
圖5示出了可以被在圖4中的塊34處查找到的「新」刀片遵循的邏輯。開始於塊38，接收並加載所述清單信息。在塊40，所述「新」刀片使用所述清單信息來重建關於客戶端計算機12的所述擁塞的「舊」刀片的舊DASD(存儲器)狀態。換言之，關於客戶端計算機12的「舊」的擁塞刀片的確切狀態在「新」刀片上被重建，同時「新」刀片藉助清單中發送的指針被指向客戶端計算機的虛擬存儲中的正確位置。然後如果需要，所述「新」刀片認證所述客戶端計算機並使用清單中發送的IP位址來恢復對客戶端計算機12的服務。
儘管此處示出並詳細描述的特定的「用於在刀片伺服器中重新分配客戶機的系統和方法」完全能夠獲得本發明的上述目的，但是應當理解，它是本發明的當前優選實施例，並且因此表示由本發明廣泛地構想的主題，本發明的範圍完全包括對本領域的技術人員顯而易見的其他實施例，並且因此本發明的範圍僅由所附權利要求來限制，其中除非明確聲明，否則以單數引用的元素並非旨在表示「一個並且僅有一個」，而是表示「一個或多個」。設備或方法解決每個將由本發明來解決的問題是不必要的，因為它將被包括在本權利要求中。另外，本公開中的元素、組件或方法步驟都並非旨在專門用於公眾，與這些元素、組件或方法步驟是否在權利要求中被明確地陳述無關。在此處沒有明確的定義的情況下，權利要求項被給予與本說明書和申請歷史並不矛盾的所有常規和慣用含義。
權利要求
1.一種用於將客戶端計算機的服務從第一刀片伺服器轉移到第二刀片伺服器的方法，所述方法包括從所述第一刀片伺服器至少將屬於所述客戶端計算機的客戶端計算機標識符和存儲信息發送到所述第二刀片伺服器；以及在所述第二刀片伺服器處，使用所述存儲信息和客戶端計算機標識符來恢復對所述客戶端計算機的服務。
2.根據權利要求1的方法，包括在所述發送行為之前凍結所述客戶端計算機和第一刀片伺服器。
3.根據權利要求1的方法，其中所述方法至少在所述第一刀片伺服器變得擁塞時被執行，所述第一刀片伺服器變得擁塞由以下各項中的至少一項來確定數據速率、存儲的總字節，或即將發生刀片故障。
4.根據權利要求1的方法，其中所述第二刀片伺服器在構造上與所述第一刀片伺服器基本相同。
5.根據權利要求2的方法，包括將所述客戶端計算機已被凍結的狀況消息發送給所述客戶端計算機。
6.根據權利要求1的方法，其中所述存儲信息包括來自所述第一刀片伺服器的直接訪問存儲設備信息。
7.根據權利要求1的方法，其中所述存儲信息包括指向與所述客戶端計算機關聯的虛擬存儲的指針和所述第一刀片伺服器中的精確存儲器映射，所述存儲器映射與所述客戶端計算機相關聯。
8.根據權利要求7的方法，其中所述客戶端計算機標識符包括所述客戶端計算機的IP位址。
9.根據權利要求8的方法，其中所述第二刀片伺服器使用所述存儲信息在所述第二刀片伺服器處重建與所述客戶端計算機相關的所述第一刀片伺服器的數據存儲狀態。
10.一種計算機系統，所述計算機系統包括為客戶端計算機提供服務的至少第一刀片伺服器；試圖將為所述客戶端計算機提供服務轉移到其的至少第二刀片伺服器；以及用於在所述第二刀片伺服器上重建與所述客戶端計算機相關的所述第一刀片伺服器的確切狀態的邏輯，所述第二刀片伺服器被指向與所述客戶端計算機關聯的虛擬存儲器中的位置，由此所述第二刀片伺服器可以從所述第一刀片伺服器恢復為所述客戶端計算機提供服務。
11.根據權利要求10的系統，其中所述用於重建的邏輯使用從所述第一刀片伺服器發送到所述第二刀片伺服器的存儲信息。
12.根據權利要求11的系統，其中所述存儲信息包括來自所述第一刀片伺服器的直接訪問存儲設備信息。
13.根據權利要求12的系統，其中所述存儲信息包括指向與所述客戶端計算機關聯的虛擬存儲的指針和所述第一刀片伺服器中的精確存儲器映射，所述存儲器映射與所述客戶端計算機相關聯。
14.根據權利要求10的系統，其中所述第二刀片伺服器在構造上與所述第一刀片伺服器基本相同。
15.一種用於將為客戶端計算機提供服務從第一刀片伺服器轉移到第二刀片伺服器的服務，所述服務包括提供用於將存儲信息和客戶機信息從所述第一刀片伺服器發送到所述第二刀片伺服器的裝置；提供用於使用所述存儲信息和客戶機信息在所述第二刀片伺服器上重建與所述第一刀片伺服器相關的客戶端計算機專用部分的確切狀態的裝置；以及提供用於在所述客戶端計算機與所述第二刀片伺服器之間建立服務通信鏈路的裝置。
16.根據權利要求15的服務，其中所述客戶機信息包括IP位址。
17.根據權利要求15的服務，其中所述第二刀片伺服器在構造上與所述第一刀片伺服器基本相同。
18.根據權利要求15的服務，其中所述存儲信息包括來自所述第一刀片伺服器的直接訪問存儲設備信息。
19.根據權利要求15的服務，其中所述存儲信息包括指向與所述客戶端計算機關聯的虛擬存儲的指針和所述第一刀片伺服器中的精確存儲器映射，所述存儲器映射與所述客戶端計算機相關聯。
全文摘要
當為客戶端計算機提供服務的第一刀片伺服器變得擁塞時，通過凍結所述第一刀片和客戶機，然後將指向所述客戶機的虛擬存儲中的當前尋址位置的指針、與所述客戶端計算機關聯的所述第一刀片伺服器中的精確存儲器映射，連同所述客戶機的IP位址一起發送到可能在不同刀片中心中的第二刀片伺服器來將服務轉移到所述第二刀片伺服器。所述指針、映射和IP位址被用來在所述第二刀片中重建所述第一刀片的狀態，在重建後，所述第二刀片恢復為所述客戶機提供服務。
文檔編號H04L29/06GK1821967SQ20061000768
公開日2006年8月23日 申請日期2006年2月17日 優先權日2005年2月18日
發明者D·C·克羅默, H·J·洛克, R·S·斯普林菲爾德, R·D·瓦爾特曼 申請人:國際商業機器公司