替換系統硬件技術方案

公開了一種用于管理可分區計算設備中的備用分區單元的方法和裝置。該方法包括檢測是否需要在局部操作系統中添加或替換備用分區單元，并且如果需要添加備用分區單元則啟動備用分區單元的添加。如果需要備用分區單元來替換，則啟動用備用分區單元對發生故障的分區單元的替換；發生故障的分區單元的存儲器的一部分被被動地遷移到備用分區單元的分區的存儲器中；發生故障的分區單元的存儲器的一部分還被主動地遷移到備用分區單元的分區的存儲器中；并且可分區計算設備被清理。分區單元被替換而不需要重新編譯計算機可執行指令。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】替換系統硬件些旦^r眾微處理器是能夠為諸如臺式計算機、膝上型計算機、服務器計算機、 蜂窩電話、激光打印機等計算設備執行處理和控制功能的電子設備。通常， 微處理器包括包含并保護包括復雜集成電路的小片半導體材料的小塑料或 陶瓷封裝。連接到集成電路的引線被附連到從封裝伸出的引腳上，從而允 許該集成電路連接到其它電子設備和電路。微處理器通常被插入或以其它 方式附連到包含其它電子設備的電路板。盡管微處理器集成電路通常只包括一個計算單元，即一個處理器，但在微處理器集成電路中可能包括多個處理器。該通常被稱為"核"的多個處理器包括在同一片半導體材料上并連接到微處理器封裝引腳上。具有多個核增加微處理器的計算能力。例如，具有四個核的微處理器可以提供幾 乎與四個單核微處理器相等量的計算能力。多個微處理器和多核微處理器在傳統計算設備中的使用已經增加。傳 統計算設備只能夠運行操作系統的一個實例。即使是包含多核微處理器、多個微處理器、或多個多核微處理器的傳統計算設備也只能夠運行操作系 統的一個實例。然而，利用多核微處理器所提供的增加的計算能力允許用 較少的計算設備來執行先前由多個計算設備執行的計算功能。 例如，服務器是連接到網絡的、向連接到該網絡的其它實體提供服務或一組服務的計算設備。包括32個傳統計算設備的服務器(即32路(32 way)服務器)可以包括8個微處理器，每一微處理器具有四個核。進一步 考慮這一概念，如果每一單獨的核的能力是32個計算設備中的一個的8倍， 則32路服務器的能力可以由該四核微處理器來提供。這種四核服務器的明 顯的好處是計算資源冗余與傳統服務器所提供的相比更可承受。另外，減 少微處理器的數量降低服務器的成本、對該服務器供電所需要的電量、和 服務器所需要的維護的量。使用"分區"來更好地利用多核微處理器的計算能力是可能的。分區是可以運行操作系統的獨立實例(即局部操作系統)的計算設備內的、可 以在電學上隔離的一組電子設備，例如處理器、存儲器等。可分區計算設 備是可被劃分為各個分區并且因而能夠運行多個局部操作系統的計算設 備。可分區服務器是作為可分區計算設備并且因而能夠運行多個局部操作 系統的服務器。可分區服務器的分區還可被稱為"邏輯服務器"。g卩，對 網絡上的其它實體而言，邏輯服務器表現為獨立的服務器，即使它并不是。 還可能將多個服務器(邏輯的或其它)組裝成"服務器集群"。服務器集 群是相當于提供服務或一組服務的單元的多個服務器。使用多核微處理器的優點正驅動"服務器合并"的趨勢。服務器合并 是用更少的服務器(例如一個服務器)替換(例如服務器集群中的)多個 服務器的過程。替換多個服務器的服務器通常包含等于或超過該多個服務 器的能力的計算能力。盡管降低成本、電量和維護，但服務器合并導致孤 注一擲的后果。服務器合并可以增加服務器故障的影響。例如，如果曾經 在多個服務器上運行的多個應用程序全都在同一服務器上運行，并且該服 務器發生故障，則結果可能影響所有的應用程序。在最差的情況下，這意 味著應用程序停機。為防止這種影響，許多高端服務器，即具有大量計算 能力的服務器，將其能力的一部分應用于可靠性特征。一種這樣的可靠性特征是"故障切換(failover)"能力。故障切換是 第一實體優選地在該第一實體完全失效之前將該第一實體所包含的信息傳 遞到第二類似的實體的能力。已經為傳統服務器，即基于傳統計算設備的 服務器開發了以受控和順序的方式執行故障切換的技術，以確保在從發生 故障的服務器到替換服務器的轉移期間沒有數據丟失并且沒有正在進行的 進程被中斷。為創建與傳統服務器一樣穩健和可靠的多核微處理器服務器，在處理 器級操作的類似技術是有用的。概述提供本概述以便以簡化的形式介紹將在以下詳細描述中進一步描述的 一些概念。本概述并不旨在標識所需要保護的主題的關鍵特征，也不旨在用于幫助確定所需要保護的主題的范圍。公開了一種用于管理諸如服務器等包括全局管理實體和多個局部操作 系統的可分區計算設備中的備用分區單元的方法和裝置。該方法包括確定 是否需要在局部操作系統中添加或替換備用分區單元。如果需要附加備用 分區單元，則啟動備用分區單元添加過程。如果由于例如分區單元發生故 障而需要替換備用分區單元，則啟動替換備用分區單元過程。替換備用分 區單元過程使該備用分區單元被動地和主動地遷移到發生故障的分區單元 的分區，并且遷移動作被清理。在一說明性實現中，在備用分區單元添加過程期間，全局管理實體從 全局設備池中選擇要添加的備用分區單元；該全局管理實體啟動所選備用 分區單元的添加；局部操作系統啟動所選備用分區單元到該局部操作系統 中的分區，即到該局部操作系統分區中的添加；全局管理實體將所選備用 分區單元帶入該局部操作系統分區；并且在局部操作系統發現該局部操作 系統分區中的該所選備用分區單元時，該局部操作系統將所選備用分區單 元添加到該局部操作系統分區中。在一說明性實現中，在備用分區單元替換過程期間，在局部操作系統 檢測到發生故障的設備時，全局管理實體將該發生故障的設備映射到物理 硬件設備；全局管理實體從全局設備池中選擇替換設備；全局管理實體啟 動發生故障的設備的替換；局部操作系統啟動發生故障的設備到該局部操 作系統中的替換；全局管理實體將備用分區單元帶入局部操作系統中的分 區，即局部操作系統分區；并且在局部操作系統發現局部操作系統分區中 的備用分區單元時，該局部操作系統準備將該備用分區單元添加到該局部 操作系統分區中。在一說明性實現中，在備用分區單元被動遷移到發生故障的分區單元 的分區期間，局部操作系統使用已修改標志來跟蹤發生故障的分區的存儲 器的改變的部分，來轉移發生故障的分區的存儲器；并且全局管理實體執 行存儲器控制器路由表的原子更新。在一說明性實現中，在將備用分區單元主動遷移到發生故障的分區單 元的分區期間，全局管理實體使可分區服務器停頓；局部操作系統轉移發生故障的分區的存儲器的改變的部分；全局管理實體執行存儲器控制器路 由表的原子更新；局部操作系統將發生故障的分區單元的處理器的狀態轉 移到備用分區單元的處理器；局部操作系統改變該局部操作系統的系統中 斷狀態；并且局部操作系統停止發生故障的分區單元的處理器。在一說明性實現中，在清理可分區服務器期間，局部操作系統解除該 可分區服務器的停頓；局部操作系統將替換通知給全局管理實體；并且全 局管理實體在邏輯上和物理上都移除發生故障的分區單元的處理器。全局管理實體和局部操作系統允許添加或替換備用分區單元而不需要 為特定平臺重新編譯計算機可執行指令。B卩，該方法和裝置的實現與操作 系統在多個硬件平臺上的可執行代碼一起工作，而無需修改和重新編譯該 實現的代碼或操作系統的代碼。附圖說明當結合附圖參考以下詳細描述時，可以更容易領會并更好地理解本專利技術的上述方面和許多附加的優點，附圖中圖1是能夠支持分區單元替換的示例性計算設備的框圖2是包含多個分區單元的示例性分區的框圖，其中一個分區單元是不相關聯的；圖3是圖2中示出的、被重新配置成包括先前不相關聯的分區單元的 示例性分區的框圖4是示例性分區單元的框圖5是示例性的發生故障的存儲器塊和示例性替換存儲器塊的框圖； 圖6是用于動態地替換發生故障的分區單元的示例性本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種通過全局管理實體來管理可分區計算設備中的備用分區單元的方法，所述方法包括：　確定是否需要在局部操作系統中添加或替換備用分區單元；以及　如果需要添加備用分區，則啟動備用分區單元的添加，否則：　（ａ）啟動用備用分區單元對發 生故障的分區單元的替換；　（ｂ）被動地將所述備用分區單元遷移到所述發生故障的分區單元的分區中；　（ｃ）主動地將所述備用分區單元遷移到所述發生故障的分區單元的分區中；以及　（ｄ）清理所述可分區計算設備。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：AJ瑞茨，SS約德，ED沃克爾，SA韋斯特，MG特里克爾，
申請(專利權)人：微軟公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]