DE10297465T5

DE10297465T5 - Allgemeine Boot-Umgebung für ein modulares Serversystem

Info

Publication number: DE10297465T5
Application number: DE10297465T
Authority: DE
Inventors: Paul Portland Rietze; Robert Lake Oswego Whitcombe
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2001-11-20
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2004-11-04
Also published as: HK1063363A1; GB2397924B; GB0412062D0; AU2002362006A1; US20030097487A1; TW200301428A; CN1592889A; TW591413B; US6904482B2; US7457127B2; WO2003044666A3; CN1300685C; US20030210521A1; GB2397924A; WO2003044666A2; US20030210522A1; AU2002362006A8

Abstract

Modulares Serversystem, umfassend:
eine Mittelebene mit einem Systemmanagementbus und einer Mehrzahl von Bladeschnittstellen;
mehrere Serverblades, die mit den Bladeschnittstellen verbunden sind, wobei jedes Serverblade einen mit dem Systemmanagementbus verbundenen Serverbladesystemmanagementbus aufweist; und
ein mit einer der Bladeschnittstellen verbundenes Speicherblade, wobei das Speicherblade einen mit dem Systemmanagementbus verbundenen Speicherbladesystemmanagementbus umfaßt, wobei das Speicherblade zur Speicherung von Betriebssystem(OS)-Software für die Serverblades vorgesehen ist.

Description

Hintergrund
In Computerdatenzentren werden in zunehmendem Maße modulare Serversysteme verwendet. Mit der Zunahme der Nachfrage nach Internetdiensten wächst auch der Bedarf an Hardware- und Softwareinfrastruktur an, um derartige Dienste zur Verfügung stellen zu können. Diese Infrastruktur wird typischerweise durch Verwendung von Servern realisiert. Datenzentren können jedoch Tausende von Servern umfassen, die einen beträchtlichen physischen Raum verbrauchen. Modulare Serversysteme stellen einen Weg zur Reduzierung der Raumerfordernisse dar und bieten auch andere Vorteile, wie beispielsweise niedrigere Wartungs- und Aufrüstungskosten, eine verbessern Kompatibilität zwischen den Servern und eine verbessern Zuverlässigkeit. Im Ergebnis besteht ein beträchtlicher Bedarf an Verbesserungen bei modularen Serversystemen, um die Raumerfordernisse zu verringern und um andere Vorteile modularer Server weiter zu verbessern.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Der in Form von Ausführungsformen betrachtete Gegenstand der Erfindung wird im Endteil der Beschreibung bzw. den Ansprüchen dargelegt und eindeutig beansprucht. Die Ausführungsformen der Erfindung können sowohl bezüglich des Ausbaus als auch bezüglich des Verfahrens zusammen mit ihren Gegenständen, Merkmalen und Vorteilen am besten unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung verstanden werden, wenn diese zusammen mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird, in welchen:
1 ein modulares Serversystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Serverblade gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
3 ein Speicherblade mit einer Verbindung zu Serverblades über eine Mittelebene gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ein erstes Blockdiagramm des Ablaufs der Programmlogik zeigt, die durch ein Versorgungsmodul gemäß einer Ausführungsform der Erfindung implementiert werden kann; und
5 ein zweites Blockdiagramm des Ablaufs der Programmlogik zeigt, die durch Bereitstellen eines Moduls gemäß einer Ausführungsform der Erfindung implementiert werden kann.
Detaillierte Beschreibung
Ausführungsformen der Erfindung können ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bereitstellung einer allgemeinen Boot-Umgebung für ein modulares Serversystem umfassen. Eine Ausführungsform der Erfindung kann ein Speichersystem für ein modulares Serversystem umfassen. Das Speichersystem kann beispielsweise ein System mit einem redundanten Array unabhängiger Platten (redundant array of independent disc RAID) umfassen. Betriebssystem-(OS)-Software für mehrere Serverblades kann im RAID-System gespeichert sein. Das Speichersystem kann als Teil des Gehäuses des modularen Serversystems, der Mittelebene oder eines dazu bestimmten Speicherblades implementiert sein. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das Speichersystem außerhalb des modularen Serversystems implementiert sein, beispielsweise als ein Teil eines Speicherbereichnetzes (Storage Area Networks SAN) oder Netzzugangsspeichers (Network Access Storage NAS) mit einer Hochgeschwindigkeitsverbindung zum modularen Serversystem. Immer wenn ein Serverblade auf sein OS zugreifen muß, kann es das OS vom RAID-System erhalten. Für ein Serverblade kann der Zugriff auf sein OS aus verschiedenen Gründen notwendig sein, wie beispielsweise beim ersten Hochfahrens, oder nach einer Aufrüstung, einem Ausfall, einer Wartung, einem Neustart usw.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können die Boot-Eigenschaften des OS durch Verringern der Anzahl der Speichersysteme oder Festplattenlaufwerke verbessert werden, die zur Versorgung der Serverblades verwendet werden. Im Gegensatz dazu umfassen herkömmliche modulare Serversysteme typischerweise ein Speichersystem für jedes Serverblade. Ein herkömmliches Speichersystem kann beispielsweise ein Festplattenlaufwerk und einen Festplattenlaufwerkcontroller umfassen. Im Speichersystem kann ein OS für das Serverblade gespeichert sein. Beim Empfang eines Boot- oder Neustartbefehls kann jedes Serverblade das zugehörige Speichersystem verwenden, um sein OS zu laden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die zur Versorgung der Serverblades eines modularen Serversystems mit dem entsprechenden OS notwendige Anzahl von Speichersystemen verringert werden. Zusätzlich zu den verbesserten Ladeeigenschaften des OS können auch die Reparatur-, Aufrüstungs- und Ausstattungskosten für modulare Serversysteme reduziert werden.
In dieser detaillierten Beschreibung sind zahlreiche spezielle Details wiedergegeben, um ein Gesamtverständnis der Ausführungsformen der Erfindung zu gewährleisten. Für den Fachmann ist jedoch verständlich, daß die erfindungsgemäßen Ausführungsformen ohne diese speziellen Einzelheiten realisiert werden können. Bei anderen Beispielen werden herkömmlich bekannte Verfahren, Prozeduren, Komponenten und Schaltungen nicht in Einzelheiten beschrieben, um die erfindungsgemäßen Ausführungsformen nicht zu verschleiern. Es sollte verständlich sein, daß die hier offenbarten speziellen strukturellen und funktionalen Einzelheiten stellvertretend angegeben sein können und den Umfang der Erfindung nicht notwendigerweise beschränken.
Einige Ausführungsformen der Erfindung können Funktionen umfassen, die als durch einen Prozessor abarbeitbare Software, Hardwareschaltungen oder -konfigurationen oder eine Kombination daraus implementiert sein können. Bei dem Prozessor kann es sich um einen allgemein verwendbaren oder um einen zweckbestimmten Prozessor handeln, wie beispielsweise einen Prozessor aus den von der Intel Corporation, Motorola Incorporated, Sun Microsystems Incorporated und anderen hergestellten Prozessorfamilien. Die Software kann eine Programmierlogik, Befehle oder Daten umfassen, um bestimmte Funktionen für eine Ausführung der Erfindung zu implementieren. Die Software kann in einem durch eine Maschine zugänglichen Medium oder einem computerlesbaren Medium, wie beispielsweise einem Nur-Lesespeicher (ROM), einem Direkt-Zugriffsspeicher (RAM), einer Magnetplatte (z.B. Floppy Disk und Festplatte), einer optischen Platte (z.B. CD-ROM) oder irgendeinem anderen Speichermedium gespeichert sein. Bei einer Ausführung der Erfindung können auf den Medien Programmierbefehle in einem komprimierten und/oder verschlüsselten Format, sowie Befehle gespeichert sein, die kompiliert, oder von einem Installiermittel installiert werden müssen, bevor sie vom Prozessor abgearbeitet werden. Alternativ kann eine Ausführung der Erfindung als spezielle Hardwarekomponenten implementiert sein, die eine fest verdrahtete Logik umfassen, um die genannten Funktionen auszuführen, oder durch jede beliebige Kombination programmierbarer allgemein verwendbarer Computerkomponenten und maßgeschneiderter Hardwarekomponenten.
Man beachte, daß Bezugnahmen in der Beschreibung auf „eine einzige Ausführungsform" oder „eine Ausführungsform" so zu verstehen sind, daß ein bestimmtes Merkmal, eine Struktur oder Eigenschaft, die in Bezug auf die Ausführungsform beschrieben wird, zumindest von einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt ist. Die Ausdrücke „bei einer Ausführungsform" an verschiedenen Stellen in der Beschreibung beziehen sich nicht notwendigerweise alle auf dieselbe Ausführungsform.
Im Folgenden wird in Einzelheiten auf die Zeichnungen Bezug genommen, wobei gleiche Teile durchwegs mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. In 1 ist ein zur Realisierung einer Ausführungsform der Erfindung geeignetes System gezeigt. In 1 ist ein modulares Serversystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das in 1 gezeigte modulare Serversystem 100 kann Serverblades 110, Schaltungsblades 120, Stromversorgungen 130, Leistungseingänge 140, Medienblades 150, einen Lüftereinschub (Fan Tray) 160, eine Mittelebene 170 und ein Speicherblade 180 umfassen. Der hier verwendete Ausdruck „Blade" bezieht sich auf eine als eine einzelne Platine implementierte Vorrichtung, wie beispielsweise einen Einplatinenrechner (SBC) mit einem Prozessor oder Controller, einen Router, eine Schaltvorrichtung, ein Speichersystem, eine Netzvorrichtung, eine Nebenstellenanlage, einen Anwendungsserver, eine Rechner/Fernsprech-(CT)-Vorrichtung usw. Medienblades 150 sind Blades, in welchen Medienvorrichtungen, wie beispielsweise eine Graphikverarbeitungsvorrichtung, eine Audioverarbeitungsvorrichtung, eine Streamer-Medienverarbeitungsvorrichtung, ein Massenspeichersystem usw. untergebracht sein können. Ein Beispiel eines Medienblades 150 ist das Speicherblade 180.
Das modulare Serversystem 100 kann so konfiguriert sein, daß es bis zu 16 unabhängige Serverblades 110 zusammen mit bis zu 16 Medienblades 150 oder Speicherblades 180 umfaßt. Jedoch kann auch jede andere Anzahl von Serverblades 110, Medienblades 150 oder Speicherblades 180 umfaßt sein. Jedes Blade kann eine Schnittstelle zur Verbindung mit der Mittelebene 170 umfassen und kann mit anderen Blades über die Zwischenebene 170 kommunizieren. Es ist verständlich, daß, obwohl in 1 die Serverblades 110 und Medienblades 150 einschließlich des Speicherblades 180 mit der Mittelebene 170 auf gegenüberliegenden Seiten verbunden gezeigt sind, die Ausführungsformen der Erfindung in diesem Zusammenhang nicht beschränkt sind. Beispielsweise könnte das Speicherblade 180 auf derselben Seite wie die Serverblades 110 angeordnet sein, falls dies zweckmäßig ist.
Bei der Mittelebene 170 kann es sich beispielsweise um eine Kommunikationsleiterplatte mit einer Mehrzahl von Bladeschnittstellen handeln. Jede Bladeschnittstelle kann für damit verbundene Module eine gemeinsame Zusammenschaltungsvorrichtung aufweisen. Bei einer Ausführungsform der Erfindung befinden sich die Bladeschnittstellen in einer elektrischen Kommunikationsverbindung miteinander und mit dem Systemmanagementbus der Mittelebene 170. Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann die Mittelebene 170 auf einem Formfaktor basieren, wie in der CompactPCI Spezifikation, Version 2.1 („CompactPCI Specification") der Peripheral Component Interconnect (PCI) Industrial Computer Manufacturers Group (PCIMG) dargelegt ist, wobei die Bladeschnittstellen CompactPCI-Einbauplätze (Slots) oder Anschlüsse sind. Die CompactPCI-Spezifikation kann den Eurocard-Formfaktor umfassen, der durch den „Versa Module Europa"-(VME)-Bus bekannt wurde, der die Standard Eurocardabmessungen und 2mm Steckverbindungsanschlüsse hoher Dichte umfaßt.
Alle mit der Mittelebene 170 verbundenen Blades können mit anderen Blades und den Systemressourcen über die Mittelebene 170 kommunizieren. Bei jedem Blade handelt es sich im wesentlichen um einen Netzknoten mit einer Netzadresse. Daher kann jedes Blade eine Netzverbindung mit einem anderen Blade oder einer Systemressource herstellen, um Informationen zu kommunizieren. Beispielsweise kann es sich bei einer Ausführungsform der Erfindung bei der Verbindung um eine Ethernetverbindung handeln, wie beispielsweise um eine Fast Ethernet oder Gigabit Ethernetverbindung.
Das modulare Serversystem 100 kann auch so konfiguriert sein, daß bis zu vier Schaltungsblades 120 unterstützt werden, um Netzvermittlungen auszuführen und eine N+I Redundanz zu gewährleisten. Bei einer Ausführungsform der Erfindung können die Switchblades 120 bis zu zwanzig selbstausführende 10/100 Base-T Anschlüsse (auto-negotiating ports) umfassen und 4.096 Medienzugriffs-Controller-(Media Access Controller MAC)-Adressen unterstützen. 16 der 20 Anschlüsse können beispielsweise Ethernetkanälen der Mittelebene 170 zugeteilt sein, die wiederum mit 16 Serverblades 110 verbunden sein können. Die verbleibenden vier Anschlüsse können beispielsweise über RJ-45-(Ethernet)-Stecker auf einer Frontplatte für das Schaltungsblade 120 zugänglich sein. Jedoch können abhängig von der durch das modulare Serversystem 100 unterstützten Anzahl von Serverblades 110 andere Konfigurationen implementiert werden. Datenpakete können in Switchblades 120 gepuffert werden, um Ethernetkollissionen für einen bestimmten Kanal zu reduzieren und es kann zur Bereitstellung einer Dienstgüte-(QoS)-Kontrolle ein vollkommen gesteuerter Layer-3-Switch oder Layer-4-Switch bzw. -Schalter implementiert sein. Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann eine nicht sperrende Schalterbauweise mit ausreichender Bandbreite, um Paketverluste zu reduzieren, zweckmäßig sein.
Bei dem in 1 dargestellten modularen Serversystem können bis zu sechs Last-teilende Stromversorgungen 130 mit der Mittelebene 170 verbunden sein, um die Stromversorgung der Module des Serversystems 100 sicherzustellen. Diese Stromversorgungen 130 können jeweils beispielsweise 150 Watt an Leistung liefern und können auch die N+1 Redundanz gewährleisten. Mit der Mittelebene 170 können bis zu zwei Wechselstrom-(AC)/Gleichstrom-(DC)-Leistungseingänge 140 verbunden sein, um die Eingangsleistung zum modularen Serversystem 100 zuzuführen. Ein abnehmbarer Lüftereinschub (fan tray) mit Kühllüftern 160 kann verwendet werden, um zur Kühlung der Module im modularen Serversystem 100 Kühlluft zuzuführen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der abnehmbare Lüftereinschub 160 bis zu sechs Lüfter für eine N+1 Redundanz umfassen.
In 2 ist ein erfindungsgemäßes Serverblade gemäß einer Ausführungsform gezeigt. In 2 ist ein Serverblade 200 gezeigt, das mit der Funktion als modulare Komponente des Serversystems 100 konzipiert wurde. Das Serverblade 200 kann beispielsweise ein Serverblade 110 darstellen. Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann das Serverblade 200 gemäß der CompactPCI-Specification gestaltet sein. Es ist jedoch verständlich, daß jeder geeignete Schnittstellenstandard verwendet werden kann und in den Umfang der Erfindung fällt.
Das Serverblade 200 kann einen Prozessor 216, wie beispielsweise ein von der Intel Corporation her gestelltes Pentium^® III Prozessormodul umfassen. Das Pentium^® III Prozessormodul kann eine für die individuellen Spannungserfordernisse des Prozessors geeignete Stromversorgung, einen Temperatursensor, einen Systemspeicher (L2 Cache) und eine zur Überbrükkung zwischen dem Prozessor und Standardsystembussen geeignete Kernlogik (core logic) umfassen. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Systemmanagementbus vom Serverblade 200 umfaßt sein. Der Systemmanagementbus kann sich in einer Kommunikationsverbindung mit beispielsweise dem Systemmanagementbus der Mittelebene 170 befinden. Dadurch kann ein Zugang zu den Funktionen des OS des Speicherblades 180 hergestellt werden.
Das Serverblade 200 kann auch Netzschnittstellen 206 und 207 umfassen. Gemäß der in 2 gezeigten Ausführungsform werden duale Ethernetanschlüsse 206 und 207 vorgesehen. Von den Ethernetschnittstellen 206 und 207 kann beispielsweise der Ethernetexpress Pro 100 kompatible Intel 82559 Fast Ethernet Multifunction PCI Controller, hergestellt von der Intel Corporation („82559 Controller") verwendet werden. Der 82559 Controller kann sowohl einen Medienzugriffs-Controller (MAC) als auch eine physische Schicht-(PHY)-Schnittstelle umfassen, die mit einer Einzelkomponentenlösung gekoppelt ist. Die Netzschnittstellen 206 und 207 können beispielsweise RJ-45 Anschlüsse auf der Frontplatte des Serverblades 200 sein. Die Frontplatte kann auch Licht emittierende Status-Dioden (LED) 204 umfassen, um den Status jedes Kanals anzuzeigen.
Im Serverblade 200 kann ein Halbleiterspeicher 210 als lokaler Speicher verwendet werden. Ein Beispiel eines Halbleiterspeichers 210 kann ein Synchron-Direktzugriffsspeicher-(SDRAM)-Dual-Inline-Speichermodul (DIMM) umfassen. Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann der SDRAM fehlerkorrekturkodiert (ECC) sein. Der ECC-Speicher kann Einzelbitfehler korrigieren und Mehrfachbitfehler an das OS berichten. Im Serverblade 200 kann auch ein platinenintegrierter Flash-Speicher 212 zum Speichern des grundlegenden Eingabe/Ausgabe-Systems (basic input/output system BIOS) und zur Verwendung als Festplatte vorgesehen werden. Ein batteriegestützter statischer Direktzugriffsspeicher (SRAM) kann für diesen Zweck ebenso vorgesehen werden.
Das Serverblade 200 kann ebenfalls Interrupt-Controller 226 zur Unterstützung Pegel-getriggerter und Flanken-getriggerter Eingänge, eine individuelle Eingabemaskierung und feste und rotierende Prioritäten umfassen. Ein Drucktasten-Reset-/Abbruch-Knopf 203 kann ebenfalls vorgesehen werden, um einem Nutzer ein Zurücksetzen des Serverblades 200 zu ermöglichen. Ein Tastatur-/Maus-Anschluß 201 ermöglicht einem Nutzer die Verbindung einer Tastatur oder Maus mit dem Serverblade 200 zur Interaktion damit. Optional kann ein Videoausgangsstecker 205, wie beispielsweise ein Videographic-Array-(VGA)-Anschluß für eine Verbindung mit einem Monitor für eine Videoausgabe vorgesehen werden. Ein universeller-serieller-Bus-(USB)-Anschluß 208 kann ebenfalls für eine Verbindung des Serverblades 200 mit anderen Vorrichtungen, wie beispielsweise tragbaren optischen Plattenlaufwerken, Festplattenlaufwerken usw. vorgesehen werden.
Das Serverblade 200 kann auch einen seriellen Anschluß 202, wie beispielsweise einen PC-kompatiblen seriellen 16C550 Anschluß auf der Frontplatte aufweisen. Zur Durchführung von Zeitkontrollfunktionen, wie beispielsweise eines Alarms, eines maskierbaren periodischen Interrupts und von Kalenderfunktionen wird auf dem Serverblade 200 vorzugsweise ein Echtzeitakt 234 mit Batterieversorgung 232 vorgesehen. Ein Überwachungstimer 228 kann optional vorgesehen werden, um den Systembetrieb zu überwachen, und kann für eine Anzahl von Zeitperioden (timeout periods) programmierbar sein. Es kann ein zweitstufiger Überwachungstimer verwendet werden. Das heißt, ein solcher kann einen nicht maskierbaren Interrupt (NMI) produzieren, bevor er eine Reset-Anforderung erzeugt. Somit kann das Ausbleiben einer Freigabe (strobe) des Überwachungstimers in der programmierten Zeitperiode zu einem NMI, einer Reset-Anforderung oder zu beidem führen. Ein Register wird gesetzt, falls der Überwachungstimer das Reset-Ereignis verursacht hat. Dieser Überwachungstimer wird nur bei der Inbetriebnahme gelöscht, so daß die Systemsoftware beim Neustart die geeigneten Maßnahmen ausführen kann. Ein Eingangs-/Ausgangs-Erweiterungsanschluß 214 kann im Serverblade 200 vorgesehen werden, mit dem eine Erweiterung zum Anschluß eines Speichermediums, Flash-Speichers, etc. ermöglicht wird.
In 3 ist ein Speicherblade mit einer Verbindung zu einem Serverblade über eine Mittelebene gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. In 3 ist ein Speicherblade 300 gezeigt, das beispielsweise das Speicherblade 180 darstellen kann. Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform kann das Speicherblade 300 eine modulare Komponente eines modularen Serversystems, wie beispielsweise des modularen Serversystems 100 sein. Das Speicherblade 300 kann so konfiguriert sein, daß es eine Massenspeichermedienvorrichtung, wie beispielsweise ein Festplattenlaufwerk und/oder einen Compact Disc-Nur-Lesespeicher (CD-ROM) beinhaltet. In 3 sind zwei 2,5 Zoll oder 3,5 Zoll Festplattenlaufwerke 310 und 320 mit integrierter Antriebselektronik (Integrated Drive Electronics IDE) gezeigt. Es ist jedoch verständlich, daß jede Anzahl und jede Art herkömmlicher Festplattenlaufwerke, einschließlich jener mit anderen Schnittstellentypen, durch das Speicherblade 300 unterstützt sein können.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das Speicherblade 300 auch andere Prozessoren und Vorrichtungen umfassen, die eine RAID-(Redundant Array of Independent Discs RAID)-Funktionalität umfassen und kann an den PCI Bus der entsprechenden Serverblades 110 angeschlossen sein. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das RAID- System beispielsweise eine Mehrzahl von Festplattenlaufwerken umfassen, die mit einem Controller 330 konfiguriert sind. Der Controller 330 kann beispielsweise einen integrierten RAID-Controller, beispielsweise den von der Intel Corporation hergestellten GSU31 RAID-Controller umfassen. Der GSU31 RAID-Controller ist ein PCI-basierter Einkanal-Ultra-160 SCSI RAID-Controller, der den von der Intel Corporation hergestellten i960^® RS I/O-Prozessor verwendet. Des weiteren kann es sich bei dem Speichersystem um ein RAID Ebene 5 System (RAID Level five System) handeln. Der Ausdruck „Ebene 5" kann sich auf ein RAID System beziehen, das beispielsweise ein Datenstriping auf Byteebene und auch Stripefehlerkorrekturinformationen bietet. Der Ausdruck „Datenstriping" kann sich auf das Verteilen von Daten aus einer Datei über mehrere Festplattenlaufwerke beziehen, wodurch die Dateizugriffszeiten verbessert werden.
Das Speicherblade 300 kann auch einen Speicher 335 umfassen. Der Speicher 335 kann jede Art maschinenlesbarer Medien, wie beispielsweise ROMs, RAMs, synchrone RAMs (SRAM), dynamische synchrone RAMs (SDRAM) usw. aufweisen. Im Speicher 335 können Computerprogrammbefehle gespeichert werden, die von einem Prozessor, wie beispielsweise dem Controller 330 ausgeführt werden sollen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der Controller 330 seinen eigenen Speicher umfassen, so daß der Speicher 335 weggelassen werden kann. Ein weiteres Beispiel eines Controllers 330 kann beispielsweise ein Controller sein, der den von der Intel Corporation hergestellten i310 XScale^TM Prozessor verwendet.
Logischerweise kann das Speicherblade 300 Informationen auf die sekundären IDE Kanäle der Serverblades 110 übertragen. Die Festplattenlaufwerke 310 und 320 können für eine Kabelauswahl (cable select CSEL) konfiguriert sein, eine Eigenschaft, die es CSEL-konfigurierten Festplattenlaufwerken ermöglicht, automatisch Master/Slave-(Laufwerk 0/Laufwerk 1)-Identitäten anzunehmen, wenn sie mit den entsprechenden Köpfen auf dem Speicherblade 180 verdrahtet sind. Die CSEL-Eigenschaft kann beispielsweise in die gedruckte Schaltung (PCB) eingebaut sein.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann es sich bei einem Eingangs-Ausgangs(I/O)-Mittelebenen-Anschluß 350 des Speicherblades 300 um eine CompactPCI-Formfaktor-Schnittstelle handeln, die sich für eine Verbindung mit einer Bladeschnittstelle der Mittelebene 170 eignet. Ähnlich können die Serverblades 110 Mittelebenen-Anschlüsse 360, 370 und 380 umfassen. Diese Anschlüsse können CompactPCI-Formfaktor-Schnittstellen sein, die sich für einen Anschluß an eine Bladeschnittstelle der Mittelebene 170 eignen. Mittelebenen-I/O-Anschlüsse 340 und 360 des Speicherblades 300 bzw. Serverblades 110 können einen sekundären IDE Kanal 340 für eine Kommunikation zwischen dem Speicherblade 300 und den Serverblades 110 über die Mittelebene 170 beinhalten oder alternativ einen CompactPCI-Bus verwenden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann es sich bei dem Speicherblade 300 um eine modulare Komponente eines modularen Serversystems, wie beispielsweise ein Speicherblade handeln. Die Ausführungsformen der Erfindung sind jedoch in diesem Zusammenhang nicht beschränkt. Beispielsweise kann bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ein Speichersystem zur Versorgung der Serverblades mit einem entsprechenden OS in anderen Teilen des modularen Serversystems, wie beispielsweise der Mittelebene 170 oder dem Gehäuse des modularen Serversystems (nicht gezeigt) implementiert sein. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann sich das Speichersystem außerhalb des modularen Serversystems als Teil einer angeschlossenen Vorrichtung, wie beispielsweise eines SAN oder NAS Systems befinden. In diesem Fall kann das externe Speichersystem durch das modulare Serversystem über eine herkömmliche Hochgeschwindigkeitsverbindung zugänglich sein.
Die Funktionsweise der Systeme 100, 200 und 300 kann des weiteren mit Bezugnahme auf die 4-5 und die sich anschließenden Beispiele beschrieben werden. Obwohl die hier gezeigten 4-5 eine bestimmte Verarbeitungslogik umfassen können, ist verständlich, daß die Verarbeitungslogik lediglich ein Beispiel dafür ist, wie die hierin beschriebene allgemeine Funktionsweise implementiert werden kann. Des weiteren muß jede Funktion in einer gegebenen Verarbeitungslogik nicht notwendigerweise in der dargelegten Reihenfolge ausgeführt werden, sofern dies nicht anders angegeben ist.
In 4 ist ein erstes Blockdiagramm des Ablaufs der Programmlogik gezeigt, die von einem Versorgungsmodul gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird. Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann sich das Versorgungsmodul auf die Software und/oder Hardware beziehen, die zur Implementierung der Funktionen der Serverbladesoftwareversorung in der hier beschriebenen Weise verwendet wird. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das Versorgungsmodul als ein Teil des Speicherblades 180 implementiert sein.
In 4 ist eine Verarbeitungslogik 400 zur Versorgung einer Mehrzahl von Servern gezeigt. Eine Anforderung zum Laden eines OS von jedem einer Mehrzahl von Serverblades kann am Block 402 empfangen werden. Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann dies durch Erzeugen einer Verbindung zwischen jedem Serverblade und einem das OS umfassenden Speichersystem und Empfangen der Anforderung über die Verbindung erreicht werden. Für jedes einer Mehrzahl von Serverblades kann im Block 404 ein Identifizierungsmerkmal bestimmt werden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann diese Bestimmung durch Empfangen einer Versorgungsanforderung von einem Server durchgeführt werden, wobei die Versorgungsanforderung ein Serverbladeidentifizierungsmerkmal umfaßt. Eine Suche nach einem dem Serverbladeidentifizierungsmerkmal zugeordneten OS-Identifizierungsmerkmal kann im Block 406 begonnen werden. Die OS-Software kann vom Speichersystem unter Verwendung des OS-Identifizierungsmerkmals im Block 408 abgerufen werden. Im Block 410 wird jedes Serverblade dann mit seinem abgerufenen OS geladen.
Eine Suche nach einem OS-Identifizierungsmerkmal kann unter Verwendung einer OS-Identifizierungsmerkmalsliste ausgeführt werden. Bei der OS-Identifizierungsmerkmalsliste kann es sich um eine Tabelle mit einem Eintrag für ein Serverbladeidentifizierungsmerkmal für jedes Serverblade handeln, das einen Teil eines modularen Serversystems bildet. Jedes Serverbladeidentifizierungsmerkmal kann beispielsweise eine dynamische Hostkonfigurationsprotokoll-(DHCP)-Adresse, eine MAC Adresse, eine Anschlußnummer oder irgendein anderes eindeutiges Identifizierungsmerkmal eines Serverblades sein. Zu jedem Serverbladeidentifizierungsmerkmal kann ein zugeordnetes OS-Identifizierungsmerkmal geben. Durch das OS-Identifizierungsmerkmal wird das OS für das jeweilige Serverblade identifiziert. Beispielsweise kann es sich bei dem OS-Identifizierungsmerkmal um einen Dateinamen oder eine Dateiadresse für die spezielle OS-Software handeln. Immer wenn ein Serverbladeidentifizierungsmerkmal empfangen wird, kann die OS-Identifizierungsmerkmalsliste unter Verwendung des Serverbladeidentifizierungsmerkmals durchsucht werden. Das Serverbladeidentifizierungsmerkmal kann einen Zeiger oder eine Adresse auf das OS-Identifizierungsmerkmal umfassen. Das OS-Identifizierungsmerkmal kann abgerufen werden und zum Laden der OS-Software in das Serverblade verwendet werden.
In 5 ist ein zweites Blockdiagramm des Ablaufs der durch ein Versorgungsmodul gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgeführten Programmlogik gezeigt. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das Versorgungsmodul als ein Teil der Serverblades 110 implementiert sein.
In 5 ist eine Verarbeitungslogik 500 zur Versorgung einer Mehrzahl von Servern dargestellt. Eine Verbindung mit einem Speicherblade kann im Block 502 hergestellt werden. Im Speicherblade kann eine Mehrzahl von OS-Softwares gespeichert sein. Eine Anforderung zur Versorgung des Serverblades mit einer OS-Software kann im Block 504 gesendet werden. Im Block 506 kann in Antwort auf die Anforderung die OS-Software empfangen werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Anforderung ein Serverbladeidentifizierungsmerkmal und ein OS-Identifizierungsmerkmal beinhalten. Die Anforderung kann am Speicherblade empfangen werden. Unter Verwendung des OS-Identifizierungsmerkmals kann ein OS für das Serverblade identifiziert werden. Über die Verbindung kann das OS zum Serverblade gesendet werden. Nach Erhalt durch das Serverblade kann das Serverblade die OS-Software im Speicher speichern und die OS-Software ausführen.
Die Funktionsweise der Systeme 100, 200 und 300 und die in den 4 und 5 gezeigte Verarbeitungslogik kann anhand eines Beispiels besser verstanden werden. Ein modulares Serversystem, wie beispielsweise das System 100, wird in Betrieb genommen. Jedes Serverblade lädt Befehle aus seinem Basis-Eingabe-/Ausgabesystem (BIOS), das typischerweise in Firmware, wie beispielsweise im Flash-Speicher 212 gespeichert ist, und führt die Befehle aus. Ein Teil des BIOS Initialisierungsprozesses umfaßt ein Boot-Ladeprotokoll, das eine Liste vorgesehener Aufgaben umfaßt, um das Serverblade zu booten. Der Ausdruck „Booten" kann sich in der hier verwendeten Form auf das Laden von Software beziehen. Der Ablaufplan kann beispielsweise eine Reihe von Orten umfassen, an welchen das Serverblade nach seiner OS Software sucht. Die Orte können Firmware, dynamische Speicher, wie beispielsweise den DRAM 210 und eine Netzvorrichtung umfassen.
Das BIOS kann unter Verwendung der hier umfaßten Grundsätze modifiziert werden, um eine Netzverbindung mit einem Speichersystem als Teil seines Boot-Ladeprotokolls einzurichten. Beispielsweise kann das Serverblade 110 eine Netzverbindung mit dem Speicherblade 180 über die Mittelebene 170 einrichten. Die Netzverbindung kann beispielsweise eine Ethernet-Verbindung umfassen. Das Serverblade kann eine Anforderung nach seiner OS-Software zum Speicherblade 180 senden. Bei der OS-Software kann es sich um jede herkömmliche OS- Software, wie beispielsweise um von der Microsoft Corporation oder Sun Microsystems Incorporated hergestellte OS-Software handeln. Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann die Anforderung ein Serverbladeidentifizierungsmerkmal für das Serverblade 110, wie beispielsweise eine DHCP Adresse umfassen. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann das Speicherblade 180 die DHCP Adresse in einem DHCP Server oder Netz-OS für das modulare Serversystem 100 lokalisieren und von dort abrufen.
Sobald das Speicherblade 180 die Anforderung erhalten hat, kann ein Versorgungsmodul des Speicherblades 180 mit dem Versorgungsprozeß für das Serverblade 110 beginnen. Das Versorgungsmodul kann als Software implementiert sein und im Speicher, wie beispielsweise im Speicher 335, gespeichert sein. Ein Prozessor, wie beispielsweise der Controller 335, kann Programmbefehle beispielsweise aus dem Speicher 335 erhalten und diese ausführen.
Das Versorgungsmodul kann entweder die DHCP Adresse aus der Anforderung selbst erhalten oder von einer externen Quelle, wie beispielsweise dem DHCP Server oder dem Netz-OS. Das Versorgungsmodul kann auf die OS-Identifizierungsmerkmalsliste zugreifen und ein dem Serverbladeidentifizierungsmerkmal zugeordnetes OS-Identifizierungsmerkmal abrufen. Das Versorgungsmodul kann dann das OS-Identifizierungsmerkmal dazu verwenden, die entsprechende OS-Software aus dem Speichersystem abzurufen und zum anfordernden Serverblade 110 zu senden.
Sobald das Serverblade 110 die OS-Software empfängt, kann es die OS-Software in seinem lokalen Speicher, wie beispielsweise dem DRAM 210 speichern. Das Serverblade 110 kann dann die OS-Software ausführen und mit der Ausführung des OS beginnen.
Während bestimmte Merkmale der Ausführungsformen der Erfindung in der hier beschriebenen Weise gezeigt wurden, ergeben sich für den Fachmann viele Abwandlungen, Substituierungen, Änderungen und Äquivalente. Es sollte daher verständlich sein, daß die beigefügten Ansprüche alle derartigen Abwandlungen und Änderungen umfassen, die von der wahren Idee der Ausführungsformen der Erfindung umfaßt sind.
Zusammenfassung
Beschrieben werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Versorgung mehrerer Serverblades mit Betriebssystemsoftware von einem modularen Serversystem.

Claims

Modulares Serversystem, umfassend: eine Mittelebene mit einem Systemmanagementbus und einer Mehrzahl von Bladeschnittstellen; mehrere Serverblades, die mit den Bladeschnittstellen verbunden sind, wobei jedes Serverblade einen mit dem Systemmanagementbus verbundenen Serverbladesystemmanagementbus aufweist; und ein mit einer der Bladeschnittstellen verbundenes Speicherblade, wobei das Speicherblade einen mit dem Systemmanagementbus verbundenen Speicherbladesystemmanagementbus umfaßt, wobei das Speicherblade zur Speicherung von Betriebssystem(OS)-Software für die Serverblades vorgesehen ist.
Modulares Serversystem nach Anspruch 1, wobei jedes Serverblade ein Versorgungsmodul zur Versorgung jedes Serverblades mit der OS-Software umfaßt.
Modulares Serversystem nach Anspruch 1, wobei jedes Speicherblade umfaßt: ein Festplattenlaufwerk; einen Festplattenlaufwerkscontroller; und ein Versorgungsmodul zur Versorgung jedes Serverblades mit der OS-Software.
Modulares Serversystem nach Anspruch 3, wobei das Festplattenlaufwerk eines mehrerer Festplattenlaufwerke ist, die als ein System mit einem redundanten Array unabhängiger Platten (RAID) konfiguriert sind.
Modulares System nach Anspruch 4, wobei das RAID-System ein Ebene-5 RAID-System ist.
Modulares Serversystem nach Anspruch 4, wobei das RAID-System einen Compact-Disc-Lese-Nur-Speicher (CD-ROM) umfaßt.
Modulares System nach Anspruch 4, wobei das Versorgungsmodul umfaßt: ein Verbindungsmodul zur Erzeugung einer Verbindung mit einem Serverblade; ein Identifizierungsmodul zur Bestimmung eines Identifizierungsmerkmals für das Serverblade; ein Suchmodul zum Abruf eines dem Serverbladeidentifizierungsmerkmal zugeordneten OS-Identifizierungsmerkmals; und ein Lademodul zum Abruf eines dem OS-Identifizierungsmerkmal zugeordneten OS vom RAID-System und zum Laden des OS in das identifizierte Serverblade.
Modulares Serversystem nach Anspruch 7, wobei mehrere Serverblades dasselbe OS verwenden.
Modulares Serversystem nach Anspruch 7, wobei mehrere Serverblades ein anderes OS verwenden.
Speicherblade, umfassend: ein Festplattenlaufwerk; einen Festplattenlaufwerkcontroller; und ein Versorgungsmodul zur Versorgung mehrerer Serverblades mit im Festplattenlaufwerk gespeicherter OS-Software.
Speicherblade nach Anspruch 10, wobei das Festplattenlaufwerk eines mehrerer als System mit einem redundanten Array unabhängiger Platten (RAID) konfigurierter Festplattenlaufwerke ist.
Speicherblade nach Anspruch 11, wobei der Festplattenlaufwerkcontroller ein RAID-Controller ist.
Speicherblade nach Anspruch 12, wobei das RAID-System ein Ebene-5 RAID-System ist.
Speicherblade nach Anspruch 13, wobei das RAID-System einen Compact-Disc-Lese-Nur-Speicher (CD-ROM) umfaßt.
Speicherblade nach Anspruch 13, wobei das Versorgungsmodul umfaßt: ein Verbindungsmodul zur Erzeugung einer Verbindung mit einem Serverblade; ein Identifikationsmodul zur Bestimmung eines Identifizierungsmerkmals für das Serverblade; ein Suchmodul zum Abruf eines dem Serverbladeidentifizierungsmerkmal zugeordneten OS-Identifizierungsmerkmals; und ein Lademodul zum Abruf eines dem OS-Identifizierungsmerkmal zugeordneten OS vom RAID-System und zum Laden des OS in das identifizierte Serverblade.
Verfahren zur Versorgung mehrerer Server, umfassed: Empfangen einer Anforderung von jedem einer Mehrzahl von Serverblades, ein Betriebssystem (OS) zu laden; Bestimmen eines Identifizierungsmerkmals für jedes Serverblade; Suchen nach einem dem Serverbladeidentifizierungsmerkmal zugeordneten OS-Identifizierungsmerkmal; Abrufen eines OS aus einem Speichersystem unter Verwendung des OS-Identifizierungsmerkmals; und Ladens jedes Serverblades mit seinem abgerufenen OS.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Empfangen umfaßt: Herstellen einer Verbindung zwischen jedem Serverblade und dem Speichersystem; und Empfangen der Anforderung über die Verbindung.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Bestimmen das Empfangen des Serverbladeidentifizierungsmerkmals mit der Anforderung von jedem Serverblade umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Serverbladeidentifizierungsmerkmal eine dynamische Host-Konfigurationsprotokoll-(DHCP)-Adresse ist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Suchen das Suchen nach dem OS-Identifizierungsmerkmal in einer OS-Identifizierungsmerkmalsliste umfaßt.
Verfahren zur Versorgung mehrerer Server, umfassend: Herstellen einer Verbindung mit einem Speicherblade, wobei das Speicherblade eine Mehrzahl von Betriebssystem-(OS)-Softwares umfaßt; Senden einer Anforderung zur Versorgung des Serverblades mit einer OS-Software; und Empfangen von OS-Software in Reaktion auf die Anforderung.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Anforderung ein Serverbladeidentifizierungsmerkmal und ein OS-Identifizierungsmerkmal umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Serverbladeidentifizierungsmerkmal eine dynamische Host-Konfigurationsprotokoll-(DHCP)-Adresse ist.
Verfahren nach Anspruch 21, das des weiteren umfaßt: Empfangen der Anforderung am Speicherblade; Identifizierung eines OS für das Serverblade unter Verwendung des OS-Identifizierungsmerkmals und Senden des OS zum Serverblade über die Verbindung.
Verfahren nach Anspruch 21, das des weiteren umfaßt: Speichern der OS-Software im Speicher; und Ausführen der OS-Software.
Artikel, umfassend: ein Speichermedium; wobei das Speichermedium gespeicherte Befehle umfaßt, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, zur Versorgung mehrerer Server führen, durch einen Empfang einer Anforderung von jedem mehrerer Serverblades, ein Betriebssystem (OS) zu laden, eine Bestimmung eines Identifizierungsmerkmals für jedes Serverblade, eine Suche nach einem dem Serverbladeidentifizierungsmerkmal zugeordneten OS-Identifizierungsmerkmal, einen Abruf eines OS aus einem Speichersystem unter Verwendung des OS-Identifizierungsmerkmals und ein Laden des jeweiligen Serverblades mit seinem abgerufenen OS.
Artikel nach Anspruch 26, wobei die gespeicherten Befehle, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, des weiteren zum Empfang durch Herstellung einer Verbindung zwischen jedem Serverblade und dem Speichersystem und einen Empfang der Anforderung über diese Verbindung führen.
Artikel nach Anspruch 26, wobei die gespeicherten Befehle, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, des weiteren zur Bestimmung durch einen Empfang des Serverbladeidentifizierungsmerkmals mit der Anforderung von jedem Serverblade führen.
Artikel, umfassend: ein Speichermedium; wobei das Speichermedium gespeicherte Befehle umfaßt, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, zur Versorgung mehrerer Server führen, durch Herstellung einer Verbindung mit einem Speicherblade, wobei das Speicherblade eine Mehrzahl von Betriebssystem-(OS)-Softwares beinhaltet, durch Senden einer Anforderung, das Serverblade mit einer OS-Software zu versorgen und Empfang von OS Software in Reaktion auf die Anforderung.
Artikel nach Anspruch 29, wobei die gespeicherten Befehle, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, des weiteren zu einem Empfang der Anforderung am Speicherblade, einer Identifizierung eines OS für das Serverblade unter Verwendung des OS-Identifizierungsmerkmals und einem Senden des OS zum Serverblade über die Verbindung führen.