專利名稱：使用動態(tài)啟動映像和虛擬盤的計算機集群虛擬化的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這一公開內(nèi)容一般地涉及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域和，更具體地，涉及用于使用動態(tài)啟動映像和虛擬磁盤訪問的計算機集群虛擬化的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的背景技術(shù)典型地，企業(yè)應用程序在專用計算資源上執(zhí)行。企業(yè)常常包括各種用于不同應用實例如生產(chǎn)、測試和開發(fā)的計算環(huán)境。典型地，這些多個計算環(huán)境與正在使用著的實例或生產(chǎn)實例具有同樣的大小和容量。而且，為了延長時間周期，非生產(chǎn)環(huán)境被頻繁地閑置。通常這會導致大量的計算資源和用于維護和管理這些不同環(huán)境的勞動費用的浪費。
目前，企業(yè)可以使用材料供應作為解決這些問題的一種嘗試。通常，材料供應是通過從知識庫拷貝本地磁盤到該資源來對企業(yè)應用程序進行示例性計算資源的處理。然后，該資源通過一個通常占用超過10分鐘的處理來啟動該材料供應的操作系統(tǒng)和軟件。

發(fā)明內(nèi)容
這一公開內(nèi)容提供了用于包括選擇一分布式應用的計算機集群虛擬化的系統(tǒng)和方法。一個與該分布式應用相關(guān)的策略被檢索?？赡芨鶕?jù)該策略，多個節(jié)點中的一個被動態(tài)地選擇。然后，至少是部分地根據(jù)該檢索到的策略，該被選擇節(jié)點的一啟動映像被用于該分布式應用兼容的啟動映像的重啟動。而后，一個虛擬磁盤映像被相關(guān)聯(lián)于該節(jié)點。然后使用相關(guān)的虛擬磁盤映像，至少一部分分布式應用在該重啟動節(jié)點上被執(zhí)行。
本發(fā)明有幾個重要的技術(shù)優(yōu)點。例如，本發(fā)明的一個可能的優(yōu)點是，它允許正在處理中的計算節(jié)點被重設(shè)置以成為用于分布式應用的虛擬集群的一個成員，因此可以將設(shè)置時間減少到15秒或更少。本公開內(nèi)容的另一可能優(yōu)點是可以在信息技術(shù)(IT)硬件和維護成本上減少至少30％。而且，當一個應用沒有在高峰處理期間時，那一應用的空閑節(jié)點可以被動態(tài)地重新分配或重新設(shè)置到其它的分布式應用。而且另一可能的優(yōu)點是，它提供集中容量規(guī)劃、性能監(jiān)視和簡單化管理。此外，本發(fā)明可以容許更好的節(jié)點故障的管理。本發(fā)明的各種實施例可以不具有、或具有一些或全部的這些優(yōu)點。本發(fā)明的其它技術(shù)優(yōu)點對一個本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是相當明顯的。
附圖的簡要說明為了更全面地理解本公開內(nèi)容和它的優(yōu)點，現(xiàn)在將與附圖結(jié)合的標記引入以下描述，其中

圖1說明了根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施例的一個提供動態(tài)啟動的示例性分布式系統(tǒng)；和圖2說明了本公開內(nèi)容的一個實施例的用于動態(tài)重啟動一個節(jié)點的示例性方法。
附圖的詳細說明圖1是一個說明使用動態(tài)啟動映像131的用于執(zhí)行軟件應用114和各種處理的分布式計算系統(tǒng)100的框圖。通常，系統(tǒng)100是一個用于企業(yè)或其它分布式應用的可升級的分布式計算環(huán)境。系統(tǒng)100提供了一個可升級的容錯計算環(huán)境，該計算環(huán)境能夠根據(jù)計算需要動態(tài)增長，且通過為每個應用114提供它自己的可升級的虛擬集群，它能夠同時為多個應用114提供計算資源。例如，系統(tǒng)100可以包括通過網(wǎng)絡(luò)116連接到一個或多個管理工作站或本地客戶機120的服務器102。但是選擇性地，系統(tǒng)100可以是一個獨立計算環(huán)境或其它合適的環(huán)境。簡言之，系統(tǒng)100是任何能自動地允許在處理過程中被動態(tài)分配的節(jié)點108作為應用114的需求、參數(shù)和需要改變的處理的計算環(huán)境。在此使用的術(shù)語“動態(tài)地”，通常意思是根據(jù)一個或多個變量，在運行時間某一處理被確定，至少是部分被確定。在此使用的術(shù)語“自動地”，通常意思是實質(zhì)上由至少是系統(tǒng)100的一部分執(zhí)行的適當?shù)奶幚?。應當理解，不脫離本公開內(nèi)容的范圍，“自動地”進一步考慮了與系統(tǒng)100相互作用的任何適當?shù)挠脩艋蚬芾韱T。
服務器102包括任何跨越一個或多個節(jié)點108可操作地執(zhí)行多個應用114的本地計算機或分布式計算機。通常，服務器102包括分布式計算機，比如安裝在機架上的服務器、葉片服務器或其它分布式服務器。節(jié)點108包括任何計算機或處理裝置，比如，例如葉片式、通用個人計算機(PC)、麥金托什機、工作站、基于UNIX的計算機或其它任何適當?shù)难b置。通常，圖1僅僅提供了一個可以與本公開內(nèi)容結(jié)合使用的計算機或葉片的例子。例如，雖然圖1說明了一個可以與本公開內(nèi)容結(jié)合使用的葉片服務器102，但服務器102可以使用除了服務器的計算機以及服務器池來實現(xiàn)。換言之，本公開內(nèi)容考慮了除了通用計算機的計算機以及沒有傳統(tǒng)操作系統(tǒng)的計算機。就象本文檔所使用的，術(shù)語“計算機”是指包含了個人計算機、工作站、網(wǎng)絡(luò)計算機或任何其它適當?shù)奶幚碓O(shè)備。服務器102或部件節(jié)點108，可以適合于執(zhí)行任何操作系統(tǒng)，包括Linux、Unix、Windows Server或其它任何適當?shù)牟僮飨到y(tǒng)。按照一個實施例，服務器102也可以包括或可通信地連接到遠程Web服務器。
示例性服務器102包括可通信地連接到多個節(jié)點108且可操作以執(zhí)行動態(tài)啟動引擎105的管理節(jié)點104。但是可以理解，服務器102和節(jié)點108可以不包括所有的示例部分。管理節(jié)點104包括至少一個實質(zhì)上專用于管理服務器102或幫助管理員的葉片或計算設(shè)備。例如，管理節(jié)點104可以包括兩個可熱交換的葉片，兩個葉片或安裝在機架上的服務器中的一個是冗余的(比如主/從配置)。
動態(tài)啟動引擎105能包括任何硬件、軟件、固件或其組合，可操作的以動態(tài)分配和管理節(jié)點108，且使用節(jié)點108的虛擬集群(或應用環(huán)境)執(zhí)行應用114。例如，動態(tài)啟動引擎105可以用任何合適的計算機語言編寫或描述，包括C、C++、Java、Visual Basic、匯編語言和4GL的適當版本以及其它語言和它們的組合?？梢岳斫?，當動態(tài)啟動引擎105在圖1中被說明為一個單一的多任務模塊時，由該引擎執(zhí)行的特征和功能可以由多個模塊來執(zhí)行，比如，例如物理層模塊、虛擬層模塊、工作調(diào)度程序和表示引擎。而且，不脫離本公開內(nèi)容的范圍，動態(tài)啟動引擎105可以是另一軟件模塊的一個孩子或子模塊。因此，動態(tài)啟動引擎105包括一個或多個軟件模塊，可操作以根據(jù)策略132智能化地管理節(jié)點108和應用114。
通常，動態(tài)啟動引擎105通過啟動和停止在單個節(jié)點108上的應用環(huán)境，管理一個或多個應用114。例如，動態(tài)啟動引擎105可以根據(jù)來自啟動映像文件130的不同的啟動映像131而重新設(shè)置該特別節(jié)點108，啟動映像文件130具體于希望的應用環(huán)境或與希望的應用環(huán)境兼容。換言之，動態(tài)啟動引擎105支持在任何被控制的節(jié)點108上動態(tài)地啟動任何合適的應用環(huán)境。因此，動態(tài)啟動引擎105也可以支持在任何被控制的計算機上為公共IP接口動態(tài)地設(shè)置IP或MAC地址。動態(tài)啟動引擎105也可以使用網(wǎng)絡(luò)啟動協(xié)議或通過從附屬的磁盤存儲啟動來直接從網(wǎng)絡(luò)啟動任何節(jié)點108。動態(tài)啟動引擎105也可以使用高速網(wǎng)絡(luò)訪問包括了用于任何被控制的計算機的操作系統(tǒng)、服務和應用的虛擬本地磁盤映像。可以理解，動態(tài)啟動引擎105可以根據(jù)日歷日期和時間或使用任何其它預先設(shè)置的參數(shù)來啟動或關(guān)閉應用環(huán)境。
動態(tài)啟動引擎105也可以支持各種容錯和恢復技術(shù)。例如，啟動引擎105可以通過自動代替和動態(tài)地為故障節(jié)點108重新啟動一個代替節(jié)點108而自動地從單一硬件部分故障中恢復服務器102。而且，因為動態(tài)啟動引擎105能夠自動識別新節(jié)點108且進行任何的配置、重置或啟動，所以安裝新節(jié)點108可以很容易。
節(jié)點108包括任何計算機、葉片或服務器，可操作以執(zhí)行至少一部分(比如任務或處理)應用114。在高層上，示例性的節(jié)點108包括存儲器109和處理器110。存儲器109可以包括任何存儲器或數(shù)據(jù)庫模塊，且可以采用易失或非易失存儲器的形式，包括但不限于磁媒體、光媒體、隨機訪問存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可移動媒體或任何其它適當?shù)谋镜鼗蜻h程存儲器部分。存儲器109可以包括各種任何的本地信息。節(jié)點108也包括處理器110。處理器110執(zhí)行指令和操作數(shù)據(jù)以執(zhí)行服務器102的操作，比如，例如中央處理單元(CPU)或現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)。雖然圖1顯示了在每個節(jié)點108上的一個單一處理器110，但根據(jù)特別需要多個處理器110可以被使用，處理器的標記110意味著包括可應用的多個處理器110。處理器110可以包括啟動映像的任何指示器，比如，例如電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)111。但可以理解，不脫離本公開內(nèi)容的范圍，節(jié)點108可以包括以任何適當?shù)姆绞脚渲玫娜魏螖?shù)量的部件。為了提供本地臨時文件空間和虛擬存儲器交換空間，節(jié)點108也可以包括一個或多個本地硬盤驅(qū)動器。
應用114可以包括任何企業(yè)或分布式應用，比如，例如數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)、財務軟件和其它。典型地，應用114由用任何適當語言編寫和可操作以執(zhí)行任何數(shù)據(jù)處理的軟件構(gòu)成。但非傳統(tǒng)的應用也在本公開內(nèi)容的范圍內(nèi)。應用114可以在一個應用環(huán)境內(nèi)運行或在邏輯上為應用執(zhí)行確定環(huán)境的虛擬集群內(nèi)運行。在一個實施例中，應用環(huán)境包括，i)應用環(huán)境的名稱和描述；ii)節(jié)點108的最小/最大數(shù)；iii)軟件配置信息，比如操作系統(tǒng)軟件版本和應用114的軟件版本；和iv)每個節(jié)點108的硬件配置，比如啟動映像、主機名和IP地址、在節(jié)點108啟動后應用的客戶配置、虛擬本地磁盤映像、邏輯文件系統(tǒng)、安裝文件系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)配置。但可以理解，任何適當?shù)膮?shù)、變量或性能可以被用來幫助動態(tài)啟動引擎105以定義、定位和處理該應用環(huán)境。例如，應用環(huán)境也可以包括關(guān)于應用114的啟動、關(guān)閉和正常狀態(tài)監(jiān)視的信息。
服務器102可以包括在客戶服務器或其它分布式環(huán)境中用于與其它計算機系統(tǒng)比如客戶機120經(jīng)網(wǎng)絡(luò)116通信的接口115。在特定實施例中，服務器102經(jīng)高速接口115從網(wǎng)絡(luò)116接收啟動映像131、虛擬本地磁盤映像134、策略132或應用數(shù)據(jù)140以用于存儲或處理。通常，接口115包括用軟件和/或適當組合的硬件編碼的邏輯，且可操作以與網(wǎng)絡(luò)116通信。更具體地，接口115可以包括支持與通信網(wǎng)絡(luò)116相關(guān)的一個或多個通信協(xié)議的軟件或可操作以與物理信號通信的硬件。
網(wǎng)絡(luò)116促進在計算機服務器102和任何其它計算機比如客戶機120之間的無線或有線通信。當然，雖然顯示地位于服務器102和客戶機120之間，但不脫離本公開內(nèi)容的范圍，網(wǎng)絡(luò)116也可以位于各節(jié)點108之間。換言之，網(wǎng)絡(luò)116包含任何網(wǎng)絡(luò)、多個網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)絡(luò)，可操作以使各計算部件之間易于通信。例如，網(wǎng)絡(luò)116可以與Internet協(xié)議(IP)包、幀中繼幀、異步傳輸模式(ATM)單元、語音、視頻、數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)地址間的其它適當信息進行通信。網(wǎng)絡(luò)116也可以基于任何其它適當?shù)耐ㄐ艆f(xié)議比如InfiniBand(IB)、吉比特以太網(wǎng)(GB)或FibreChannel(FC)的處理和路由數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包被典型地用于在應用數(shù)據(jù)140內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。一個數(shù)據(jù)包可以包括具有源標識符和目標標識符的報頭。源標識符，例如源地址，標識信息的發(fā)送者，目標標識符，例如目的地址，標識信息的接收者。網(wǎng)絡(luò)116可以包括一個或多個局域網(wǎng)(LAN)、無線訪問網(wǎng)(RAN)、城域網(wǎng)(MAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、稱為Internet的所有或一部分全球計算機網(wǎng)絡(luò)和/或在一個或多個位置的其它任何通信系統(tǒng)。
啟動表130是任何磁盤區(qū)或包含多個啟動映像131的網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)。當被顯示為遠程時，啟動映像131可以由動態(tài)啟動引擎105預加載以簡化初始化和安裝。啟動映像131是任何形式、圖像、指示器或至少一部分啟動驅(qū)動器的主操作系統(tǒng)分區(qū)的標記。啟動映像131典型地是二進制的形式。啟動映像的類型包括來自文件的內(nèi)核映像、來自塊設(shè)備或軟盤的內(nèi)核映像或一些操作系統(tǒng)的啟動扇區(qū)。例如，一個Linux啟動映像可以表現(xiàn)為
0x1B031336，0x4，0x90000000，0x90000200，0x4，0x90200，0x800，0x800，0x4，0x10000，0x80000，0x80000，0x04000004，0x100000，0x80000，0x80000可以理解，上述例子中的啟動映像131僅是為了舉例說明的目的，且它可以不包括、或包括一些或全部的舉例說明的元件以及沒有顯示的其它元件。而且，不脫離本公開內(nèi)容的范圍，啟動映像131可以是與上述例子不同的布局或格式。
策略表132包括任何用于管理節(jié)點108和應用114的參數(shù)。例如，策略132可以用于為應用環(huán)境自動地增加或減少節(jié)點108?？蛇x擇地或可組合地，策略132可以由服務器102使用以解決計算應用114之間的問題。通常，策略表132可以包括一個或多個存儲在用SQL語句或腳本形式描述的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫中的表。在另一實施例中，策略表132可以存儲或定義各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如XML文檔、虛擬存儲訪問方法(VSAM)文件、平面文件、Btrieve文件或逗號分隔值(CSV)文件。策略表132也可以包括多個存儲在一個計算機上或跨越多個計算機的表或文件。而且，不脫離本公開內(nèi)容的范圍策略表132可以是本地的或遠程的，且可以存儲任何類型的適當數(shù)據(jù)。例如，策略表132可以存儲單獨的虛擬集群策略，該策略包括i)分配到應用環(huán)境的節(jié)點的最小/最大數(shù)量；ii)分配到該應用的服務器的默認數(shù)量；iii)動態(tài)地將節(jié)點108添加到應用環(huán)境的條件；iv)動態(tài)地將節(jié)點108從該應用環(huán)境移除的條件；v)移除節(jié)點108(比如關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)訪問)但留下它進行問題研究的條件；和vi)由于應用114被主動運行一個事務或過程因比節(jié)點108不應被移除的條件。
在另一例子中，策略表132可以包括任何數(shù)量的中間虛擬集群策略比如優(yōu)先權(quán)、資源共享和搶占策略。典型地，如果有策略沖突，則優(yōu)先權(quán)決定哪個應用環(huán)境獲得資源。例如，如果一個特定應用環(huán)境的優(yōu)先權(quán)更高，它可以獲得對節(jié)點108的優(yōu)先訪問。資源共享常常是根據(jù)應用環(huán)境的有限權(quán)利。例如，每個應用環(huán)境可以被授予節(jié)點108的百分比權(quán)利。資源共享也可以根據(jù)在一個時間的滑動窗口上的計算機的使用。搶占策略可以允許高優(yōu)先權(quán)的應用環(huán)境從低優(yōu)先權(quán)的應用環(huán)境中接管節(jié)點108。
虛擬本地磁盤映像表133是任何磁盤區(qū)或包括多個虛擬本地磁盤映像134的網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)。當舉例說明為遠程時，虛擬本地磁盤映像134可以用操作系統(tǒng)和應用軟件預加載以簡化初始化和安裝。虛擬本地磁盤映像134是任何形式、圖像、指示器或用于每個應用的每個虛擬節(jié)點的本地磁盤存儲標記。典型地虛擬本地磁盤映像134包括操作系統(tǒng)、配置服務和每個應用的虛擬節(jié)點的安裝應用程序。每個虛擬本地磁盤映像134可以包括多個為了在多個節(jié)點間共享而是只讀的文件系統(tǒng)或通常是指定到一個應用節(jié)點的可修改的文件系統(tǒng)。虛擬本地磁盤映像134可以存儲在傳統(tǒng)文件系統(tǒng)內(nèi)的層次型目錄中或可以存儲在具有提供給該應用節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)接口的可恢復數(shù)據(jù)庫中。
通常，應用數(shù)據(jù)140可以是任何用于為應用114存儲數(shù)據(jù)的存儲器、數(shù)據(jù)庫、存儲區(qū)網(wǎng)絡(luò)(SAN)或網(wǎng)絡(luò)連接存儲器(NAS)。應用數(shù)據(jù)140可以包括一個或多個存儲在用SQL語句或腳本描述的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫中的表。在另一實施例中，應用數(shù)據(jù)140可以存儲或定義各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如XML文檔、VSAM文件、平面文件、Btrieve文件或CSV文件。應用數(shù)據(jù)140也可以包括多個存儲在一個計算機上或跨越多個計算機的表或文件。而且，不脫離本公開內(nèi)容的范圍，應用數(shù)據(jù)14可以是本地的或遠程的。
客戶機120是任何可操作以通過圖形用戶接口(GUI)122為用戶提供管理屏幕的設(shè)備。在高層中，舉例說明的客戶機120包括至少一個GUI122，且包括一個可操作以接收、傳輸、處理和存儲任何與系統(tǒng)100關(guān)聯(lián)的適當數(shù)據(jù)的電子計算裝置?？梢岳斫猓梢杂腥魏螖?shù)量的客戶機120可通信地連接到服務器102。此外，不脫離本公開內(nèi)容的范圍，“客戶機120”和“客戶機120的用戶”可以交替地使用。而且，為了便于說明，每個客戶機是按照由一個用戶使用來描述的。但本公開內(nèi)容考慮了許多用戶可以用同樣的GUI122去使用一個計算機以進行通信命令或顯示圖形表達。
如本公開內(nèi)容所使用的，客戶機120是指包括個人計算機、觸摸屏終端、工作站、網(wǎng)絡(luò)計算機、公用信息機、無線數(shù)據(jù)端口、蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)、在這些或其它設(shè)備中的一個或多個處理器或其它任何合適的處理裝置。例如，客戶機120可以包括如下計算機，該計算機包含了輸入設(shè)備如鍵盤、觸摸屏、鼠標或其它可以接受信息的設(shè)備和將與服務器102或客戶機120的操作相關(guān)的信息如數(shù)字數(shù)據(jù)、可視信息或GUI122進行轉(zhuǎn)化的輸出設(shè)備。輸入設(shè)備和輸出設(shè)備都可以包括固定或移動存儲媒體如磁計算機磁盤、CD-ROM或其它合適的媒體，以通過管理和工作建議顯示，即GUI122，從客戶機120的用戶處接收輸入或為客戶機120的用戶提供輸出。
GUI122包括一個可操作的圖形用戶接口，以允許系統(tǒng)(或網(wǎng)絡(luò))管理員與系統(tǒng)100相互作用以監(jiān)視應用114或系統(tǒng)性能、修改虛擬集群，或任何合適的監(jiān)督目的。通常，GUI122為客戶機120的用戶提供有效率的和用戶友好的由系統(tǒng)100提供的數(shù)據(jù)的表示。GUI122可以包括多個具有交互區(qū)域、下拉列表和由用戶操作的按鈕的可定制的幀或視圖。在一個實施例中，GUI122提供呈現(xiàn)應用環(huán)境或策略屏幕的各種圖形視圖的顯示，并通過一個輸入設(shè)備接收由客戶機120的用戶發(fā)出的命令。這些圖形視圖可以包括i)應用環(huán)境、節(jié)點資源和被監(jiān)視的負載的當前狀態(tài)的圖形表示；ii)應用環(huán)境和節(jié)點負載以及使用時間的圖形表示；iii)向?qū)?；和iv)應用114運行在每個應用環(huán)境內(nèi)和每個節(jié)點108上的視圖。簡言之，GUI122可以表現(xiàn)為系統(tǒng)管理員呈現(xiàn)節(jié)點108的任何物理和邏輯狀態(tài)或特征，并從管理員處接收各種命令。
在一個實施例中，GUI122可以允許管理員創(chuàng)建、刪除、拷貝和修改應用環(huán)境。使用GUI122，管理員也可以安裝應用環(huán)境共享策略、激活和無效應用環(huán)境、監(jiān)視應用環(huán)境和節(jié)點108狀態(tài)和負載。此外，GUI122可以允許從主動應用環(huán)境增加或減少節(jié)點108。GUI122也可以根據(jù)各種系統(tǒng)100特征，比如，例如在節(jié)點108上或應用環(huán)境內(nèi)的可配置負載標準被達到、一個節(jié)點108成為不可獲得、啟動或停止應用環(huán)境、從應用環(huán)境中增加或減少節(jié)點108、服務器102不能滿足最低應用環(huán)境需求、或服務需求(比如事務響應時間)的標準被超過，而發(fā)出警報給管理員。
應當理解，術(shù)語圖形用戶接口可以被用在單數(shù)或多數(shù)中以描述一個或多個圖形用戶接口和每個特別的圖形用戶接口的顯示。因此，GUI122考慮了任何處理系統(tǒng)100中的信息并高效地將結(jié)果呈現(xiàn)給用戶的圖形用戶接口，比如通用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器。GUI122也考慮了可操作以經(jīng)SSL-HTTPS通信的安全瀏覽器。服務器102可以經(jīng)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器(例如，Microsoft Internet Explorer或Netscape Navigator)接收來自客戶機120的數(shù)據(jù)并通過網(wǎng)絡(luò)116返回合適的HTML或XML響應。
在操作的一個方面中，動態(tài)啟動引擎105選擇一個分布式應用114。根據(jù)一個或多個相關(guān)的策略132，動態(tài)啟動引擎105可以從特別應用環(huán)境或虛擬集群中動態(tài)地增加或減少一個或多個選擇的節(jié)點108。根據(jù)檢索的策略132，動態(tài)啟動引擎105為選擇的節(jié)點108選擇合適的啟動映像132。例如，如果已有4個節(jié)點108執(zhí)行一部分應用114，那么動態(tài)啟動引擎105自動地選擇與應用114兼容的第5個啟動映像132(至少是部分根據(jù)節(jié)點108的硬件和其它特征以及一個或多個策略132)。根據(jù)檢索的策略132，動態(tài)啟動引擎105也可以為選擇的節(jié)點108選擇合適的虛擬本地磁盤映像134。一旦合適的啟動映像132和/或虛擬本地磁盤映像134被選擇，動態(tài)啟動引擎105用選擇的啟動映像132和虛擬本地磁盤映像134的指針或其它標記閃現(xiàn)(flash)節(jié)點108，并重啟節(jié)點108。一旦節(jié)點108被初始化(通常小于15秒)，動態(tài)啟動引擎105(或一些其它工作調(diào)度程序)就執(zhí)行合適的任務、過程或在選擇的節(jié)點108上的其它部分的應用114。
圖2是說明在本公開內(nèi)容的一個實施例中用于動態(tài)啟動節(jié)點108的示例性方法200的流程圖。圖2舉例說明了方法200，該方法一般地描述了將多個節(jié)點108中的一個動態(tài)分配到虛擬集群或應用環(huán)境中。當然，任何數(shù)量的節(jié)點108可以在本公開內(nèi)容范圍內(nèi)，進行連接或并發(fā)地進行重置、重啟或進行其它分配。在高層中，方法200包括選擇節(jié)點108以分配到應用環(huán)境114、重新設(shè)置選擇的節(jié)點108的啟動映像132以及重啟動節(jié)點108。以下集中描述在方法200中執(zhí)行的動態(tài)啟動引擎105的操作。但系統(tǒng)100考慮了使用實現(xiàn)一些或所有所描述功能的邏輯元件的任何合適的組合和排列。
方法200從步驟205開始，在那里，動態(tài)啟動引擎105確定應用環(huán)境114應當分配更多的節(jié)點108。這一確定可以使用任何適當?shù)募夹g(shù)實現(xiàn)。例如，管理員可以手動地將節(jié)點108增加到應用114的應用環(huán)境中。在另一例子中，動態(tài)啟動引擎105可以根據(jù)策略132動態(tài)地確定節(jié)點108可以或應當被使用。接下來，在步驟210，動態(tài)啟動引擎105確定是否存在可用的計算節(jié)點108沒有被利用。如果存在可利用的多個節(jié)點108，那么在步驟215動態(tài)啟動引擎105使用任何合適的技術(shù)選擇第一個可以利用的計算節(jié)點108。例如，動態(tài)啟動引擎105可以根據(jù)物理位置、虛擬位置、應用114的兼容性、處理器速度或任何其它合適的特征選擇節(jié)點108。在判斷步驟220，動態(tài)啟動引擎105確定被選擇的節(jié)點是否與應用114兼容。如果節(jié)點108不與應用114兼容，那么動態(tài)啟動引擎105在步驟225中可以使用任何合適的技術(shù)移除所選擇的節(jié)點。接著，在步驟230，動態(tài)啟動引擎105根據(jù)軟件應用114動態(tài)地選擇策略132。例如，動態(tài)啟動引擎105可以確定三個節(jié)點108同時執(zhí)行軟件應用114。根據(jù)這一確定，動態(tài)啟動引擎105在策略132中定位第4個邏輯節(jié)點108。根據(jù)選擇的策略132，在步驟235中，動態(tài)啟動引擎105用指向新啟動映像131的指針閃現(xiàn)(flash)被選擇的節(jié)點，并在步驟237中將虛擬本地磁盤映像134與其關(guān)聯(lián)。如上所述，動態(tài)啟動引擎105可以閃現(xiàn)EEPROM111或其它任何合適的部件。接著，在步驟240，動態(tài)啟動引擎105使用新啟動映像131啟動被選擇的節(jié)點108。一旦節(jié)點108被重新啟動(或如果節(jié)點已與應用114兼容)，那么在步驟245中動態(tài)啟動引擎105在選擇的節(jié)點108上執(zhí)行應用114，方法200結(jié)束。
返回到判斷步驟210，如果沒有可用的計算節(jié)點108，那么在步驟250，動態(tài)啟動引擎105為應用114選擇一個最適宜的已被使用的節(jié)點108。最適宜的節(jié)點108的選擇或以用任何適當?shù)姆绞竭M行，例如確定最少被使用的節(jié)點108、選擇一個兼容節(jié)點108或確定一些其它“最優(yōu)”。在步驟255，動態(tài)啟動引擎105中止在選擇的節(jié)點108上的當前進程。動態(tài)啟動引擎105可以使用任何適當技術(shù)如執(zhí)行一個特定應用命令、使用操作系統(tǒng)終止進程和其它技術(shù)來終止進程。在判斷步驟260，動態(tài)啟動引擎105確定被選擇的節(jié)點108是否與應用114兼容。如果節(jié)點108與應用114不兼容，那么在步驟265動態(tài)啟動引擎105使用任何適當?shù)募夹g(shù)移除被選擇的節(jié)點。接著，在步驟270，動態(tài)啟動引擎105根據(jù)軟件應用114動態(tài)地選擇策略132。例如，動態(tài)啟動引擎105可以確定三個節(jié)點108同時執(zhí)行軟件應用114。根據(jù)這一確定，動態(tài)啟動引擎105在策略132中定位第4個邏輯節(jié)點108。根據(jù)選擇的策略132，在步驟275中，動態(tài)啟動引擎105用指向新啟動映像131的指針閃現(xiàn)(flash)被選擇的節(jié)點，并在步驟277中將虛擬本地磁盤映像134與其關(guān)聯(lián)。如上所述，資源管理引擎可以閃現(xiàn)EEPROM111或其它任何合適的部件。接著，在步驟280，動態(tài)啟動引擎105使用新啟動映像131和虛擬本地磁盤映像134啟動被選擇的節(jié)點108。一旦節(jié)點108被重新啟動(或如果節(jié)點已與應用114兼容)，那么在步驟285中動態(tài)啟動引擎105在選擇的節(jié)點108上執(zhí)行應用114，方法200結(jié)束。
前述的流程圖和相關(guān)的描述只是舉例說明示例方法200。為了執(zhí)行這些或其它任務，系統(tǒng)100考慮了使用任何用于執(zhí)行這些或其他任務的適當?shù)募夹g(shù)。因此，該流程圖中的許多步驟可以同時發(fā)生和/或以與顯示的順序不同的順序發(fā)生。而且，系統(tǒng)100可以使用增加了步驟、更少的步驟和/或不同步驟的方法，只要這些方法是適當?shù)摹?br> 雖然本公開內(nèi)容已根據(jù)某一實施例和通常關(guān)聯(lián)的方法進行了描述，這些實施例和方法的改變和置換對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯然的。因此，上述示例性實施例的描述沒有限定或限制本公開內(nèi)容。在不脫離本公開內(nèi)容的精神和范圍的前提下，其它變化、替換和改變也是可以的。
權(quán)利要求
1.用于計算機集群虛擬化的方法包括選擇一分布式應用；檢索與該分布式應用相關(guān)聯(lián)的一策略；動態(tài)地選擇多個節(jié)點中的一個；至少是部分根據(jù)檢索到的策略，重新設(shè)置被選擇節(jié)點的啟動映像，該啟動映像與該分布式應用相兼容；和至少是部分根據(jù)檢索到的策略，將一虛擬磁盤映像與該選擇的節(jié)點相關(guān)聯(lián)；和使用該關(guān)聯(lián)的虛擬磁盤映像在重新設(shè)置的節(jié)點上執(zhí)行至少一部分該分布式應用。
2.如權(quán)利要求1的方法，該應用在多個節(jié)點的子集上執(zhí)行，且該方法進一步包括將節(jié)點的子集與檢索的策略相比較；和根據(jù)該比較選擇多個兼容啟動映像中的一個。
3.如權(quán)利要求2的方法，其中將節(jié)點的子集與檢索的策略相比較包括確定子集中的節(jié)點數(shù)；和根據(jù)該策略和該節(jié)點數(shù)之間的聯(lián)系選擇該啟動映像。
4.如權(quán)利要求2的方法，節(jié)點子集的每一個與多個兼容啟動映像中的一個相關(guān)聯(lián)。
5.如權(quán)利要求1的方法，其中動態(tài)地選擇多個節(jié)點中的一個包括確定該多個節(jié)點中的一個或多個是否沒有被第二分布式應用使用；和響應于至少一個沒有被使用的節(jié)點，選擇一個沒有被使用的節(jié)點。
6.如權(quán)利要求5的方法，響應于沒有節(jié)點沒有被使用，進一步包括根據(jù)下述內(nèi)容的一個或多個選擇一個由第二分布式應用使用的節(jié)點該檢索策略；所選擇的節(jié)點的低使用率；所選擇的分布式應用的優(yōu)先權(quán)；和所選擇的節(jié)點與所選擇的分布式應用的兼容性。
7.如權(quán)利要求6的方法，其中重新設(shè)置被選擇節(jié)點的啟動映像包括自動地關(guān)閉所選擇的節(jié)點；重新設(shè)置被選擇節(jié)點的啟動映像；和使用該重新設(shè)置的啟動映像重新啟動該選擇的節(jié)點。
8.如權(quán)利要求7的方法，進一步包括在關(guān)閉該節(jié)點前終止與該第二分布式應用相關(guān)聯(lián)的任何進程。
9.如權(quán)利要求1的方法，該策略包括多個與啟動映像的聯(lián)系，每個聯(lián)系與和該分布式應用兼容的一個節(jié)點數(shù)相關(guān)聯(lián)。
10.如權(quán)利要求1的方法，該策略包括一個或多個用于確定節(jié)點的選擇定時的參數(shù)。
11.如權(quán)利要求1的方法，該啟動映像包括一個存儲在存儲區(qū)網(wǎng)絡(luò)(SAN)中的遠程啟動映像。
12.如權(quán)利要求1的方法，在重置前該節(jié)點與第一啟動映像相關(guān)聯(lián)，并且由于該重置與第二啟動映像相關(guān)聯(lián)，第一和第二啟動映像在以下至少一個特征上有區(qū)別操作系統(tǒng)；系統(tǒng)配置；和分布式應用參數(shù)。
13.如權(quán)利要求1的方法，進一步包括確定多個故障節(jié)點中的一個，該故障節(jié)點執(zhí)行至少一部分被選擇的分布式應用；和其中選擇多個節(jié)點中的一個包括響應于該故障而選擇一個保留節(jié)點。
14.如權(quán)利要求1的方法，多個節(jié)點中的每一個包括相同的處理器體系結(jié)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求1的方法，其中選擇多個節(jié)點中的一個包括在一個預先確定的時間選擇多個節(jié)點中的一個。
16.用于計算機集群虛擬化的軟件可操作以選擇一分布式應用；檢索一與該分布式應用相關(guān)聯(lián)的一策略；動態(tài)地選擇多個節(jié)點中的一個；至少是部分根據(jù)檢索到的策略，重新設(shè)置被選擇節(jié)點的啟動映像，該啟動映像與該分布式應用相兼容；和至少是部分根據(jù)檢索到的策略，將一虛擬磁盤映像與該選擇的節(jié)點相關(guān)聯(lián)；和使用該關(guān)聯(lián)的虛擬磁盤映像在重新設(shè)置的節(jié)點上執(zhí)行至少一部分該分布式應用。
17.如權(quán)利要求16的軟件，該應用在多個節(jié)點的子集上執(zhí)行，且該軟件進一步可操作以將節(jié)點的子集與檢索的策略相比較；和根據(jù)該比較選擇多個兼容啟動映像中的一個。
18.如權(quán)利要求17的軟件，其中該軟件可操作以將節(jié)點的子集與檢索的策略相比較，包括軟件可操作以確定子集中的節(jié)點數(shù)；和根據(jù)該策略和該節(jié)點數(shù)之間的聯(lián)系選擇該啟動映像。
19.如權(quán)利要求17的軟件，節(jié)點子集的每一個與多個兼容啟動映像中的一個相關(guān)聯(lián)。
20.如權(quán)利要求16的軟件，其中該軟件可操作以動態(tài)地選擇多個節(jié)點中的一個，包括軟件可操作以確定該多個節(jié)點中的一個或多個是否沒有被第二分布式應用使用；和響應于至少一個沒有被使用的節(jié)點，選擇一個沒有被使用的節(jié)點。
21.如權(quán)利要求20的軟件，響應于沒有節(jié)點沒有被使用，進一步可操作以根據(jù)下述內(nèi)容的一個或多個選擇一個由第二分布式應用使用的節(jié)點該檢索策略；所選擇的節(jié)點的低使用率；所選擇的分布式應用的優(yōu)先權(quán)；和所選擇的節(jié)點與所選擇的分布式應用的兼容性。
22.如權(quán)利要求21的軟件，其中該軟件可操作以重新設(shè)置被選擇節(jié)點的啟動映像，包括軟件可操作以自動地關(guān)閉所選擇的節(jié)點；重新設(shè)置被選擇節(jié)點的啟動映像；和使用該重新設(shè)置的啟動映像重新啟動該選擇的節(jié)點。
23.如權(quán)利要求22的軟件，進一步可操作以在關(guān)閉該節(jié)點前終止與該第二分布式應用相關(guān)聯(lián)的任何進程。
24.如權(quán)利要求16的軟件，該策略包括多個與啟動映像的聯(lián)系，每個聯(lián)系與和該分布式應用兼容的一個節(jié)點數(shù)相關(guān)聯(lián)。
25.如權(quán)利要求16的軟件，該策略包括一個或多個用于確定節(jié)點的選擇定時的參數(shù)。
26.如權(quán)利要求16的軟件，該啟動映像包括一個存儲在存儲區(qū)網(wǎng)絡(luò)(SAN)中的遠程啟動映像。
27.如權(quán)利要求16的軟件，在重置前該節(jié)點與第一啟動映像相關(guān)聯(lián)，并且由于該重置與第二啟動映像相關(guān)聯(lián)，第一和第二啟動映像在以下至少一個特征上有區(qū)別操作系統(tǒng)；系統(tǒng)配置；和分布式應用參數(shù)。
28.如權(quán)利要求16的軟件，進一步可操作以確定多個故障節(jié)點中的一個，該故障節(jié)點執(zhí)行至少一部分被選擇的分布式應用；和其中該軟件可操作以選擇多個節(jié)點中的一個包括響應于該故障而選擇一個保留節(jié)點。
29.如權(quán)利要求16的軟件，多個節(jié)點中的每一個包括相同的處理器體系結(jié)構(gòu)。
30.如權(quán)利要求16的軟件，其中該軟件可操作以選擇多個節(jié)點中的一個包括軟件可操作以在一個預先確定的時間選擇多個節(jié)點中的一個。
31.用于計算機集群虛擬化的系統(tǒng)包括多個計算節(jié)點；和一管理節(jié)點可操作以選擇一分布式應用；檢索與該分布式應用相關(guān)聯(lián)的一策略；動態(tài)地選擇多個節(jié)點中的一個；至少是部分根據(jù)檢索到的策略，重新設(shè)置被選擇節(jié)點的啟動映像，該啟動映像與該分布式應用相兼容；和至少是部分根據(jù)檢索到的策略，將一虛擬磁盤映像與該選擇的節(jié)點相關(guān)聯(lián)；和使用該關(guān)聯(lián)的虛擬磁盤映像在重新設(shè)置的節(jié)點上執(zhí)行至少一部分該分布式應用。
32.如權(quán)利要求31的系統(tǒng)，該應用在多個節(jié)點的子集上執(zhí)行，且該管理節(jié)點進一步可操作以將節(jié)點的子集與檢索的策略相比較；和根據(jù)該比較選擇多個兼容啟動映像中的一個。
33.如權(quán)利要求32的系統(tǒng)，其中該管理節(jié)點可操作以將節(jié)點的子集與檢索的策略相比較，包括該管理節(jié)點可操作以確定子集中的節(jié)點數(shù)；和根據(jù)該策略和該節(jié)點數(shù)之間的聯(lián)系選擇該啟動映像。
34.如權(quán)利要求32的系統(tǒng)，節(jié)點子集的每一個與多個兼容啟動映像中的一個相關(guān)聯(lián)。
35.如權(quán)利要求31的系統(tǒng)，其中該管理節(jié)點可操作以動態(tài)地選擇多個節(jié)點中的一個，包括該管理節(jié)點可操作以確定該多個節(jié)點中的一個或多個是否沒有被第二分布式應用使用；和響應于至少一個沒有被使用的節(jié)點，選擇一個沒有被使用的節(jié)點。
36.如權(quán)利要求35的系統(tǒng)，響應于沒有節(jié)點沒有被使用，根據(jù)下述內(nèi)容的一個或多個選擇一個由第二分布式應用使用的節(jié)點該檢索策略；所選擇的節(jié)點的低使用率；所選擇的分布式應用的優(yōu)先權(quán)；和所選擇的節(jié)點與所選擇的分布式應用的兼容性。
37.如權(quán)利要求36的系統(tǒng)，其中該管理節(jié)點可操作以重新設(shè)置被選擇節(jié)點的啟動映像，包括該管理節(jié)點可操作以自動地關(guān)閉所選擇的節(jié)點；重新設(shè)置被選擇節(jié)點的啟動映像；和使用該重新設(shè)置的啟動映像重新啟動該選擇的節(jié)點。
38.如權(quán)利要求37的系統(tǒng)，該管理節(jié)點進一步可操作以在關(guān)閉該節(jié)點前終止與該第二分布式應用相關(guān)聯(lián)的任何進程。
39.如權(quán)利要求31的系統(tǒng)，該策略包括多個與啟動映像的聯(lián)系，每個聯(lián)系與和該分布式應用兼容的一個節(jié)點數(shù)相關(guān)聯(lián)。
40.如權(quán)利要求31的系統(tǒng)，該策略包括一個或多個用于確定節(jié)點的選擇定時的參數(shù)。
41.如權(quán)利要求31的系統(tǒng)，該啟動映像包括一個存儲在存儲區(qū)網(wǎng)絡(luò)(SAN)中的遠程啟動映像。
42.如權(quán)利要求31的系統(tǒng)，在重置前該節(jié)點與第一啟動映像相關(guān)聯(lián)，并且由于該重置與第二啟動映像相關(guān)聯(lián)，第一和第二啟動映像在以下至少一個特征上有區(qū)別操作系統(tǒng)；系統(tǒng)配置；和分布式應用參數(shù)。
43.如權(quán)利要求31的系統(tǒng)，該管理節(jié)點進一步可操作以確定多個故障節(jié)點中的一個，該故障節(jié)點執(zhí)行至少一部分被選擇的分布式應用；和其中該管理節(jié)點可操作以選擇多個節(jié)點中的一個包括該管理節(jié)點可操作以響應于該故障而選擇一個保留節(jié)點。
44.如權(quán)利要求31的系統(tǒng)，多個節(jié)點中的每一個包括相同的處理器體系結(jié)構(gòu)。
45.如權(quán)利要求31的系統(tǒng)，其中該管理節(jié)點可操作以選擇多個節(jié)點中的一個包括該管理節(jié)點可操作以在一個預先確定的時間選擇多個節(jié)點中的一個。
全文摘要
一種用于計算機集群虛擬化的方法包括選擇一分布式應用。一個與該分布式應用相關(guān)聯(lián)的策略被檢索。多個節(jié)點中的一個被動態(tài)地選擇。然后，至少部分根據(jù)該檢索到的策略，該被選擇的節(jié)點的啟動映像被用于與該分布式應用兼容的啟動映像的重新設(shè)置。然后，將一虛擬磁盤映像與該節(jié)點相關(guān)聯(lián)。然后使用該相關(guān)聯(lián)的虛擬磁盤映像，至少一部分該分布式應用在該重新設(shè)置的節(jié)點上被執(zhí)行。
文檔編號G06F12/00GK1700178SQ200510081719
公開日2005年11月23日 申請日期2005年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月15日
發(fā)明者S·V·戴維森, R·J·彼得森 申請人:雷西昂公司