發(fā)現(xiàn)、確認(rèn)和配置硬件清單組件的制作方法
【專利說明】發(fā)現(xiàn)、確認(rèn)和配置硬件清單組件
[0001] 背景
[0002] 一般而言，分布式服務(wù)應(yīng)用被主存化ost)在云計算網(wǎng)絡(luò)中（跨多個節(jié)點(diǎn)），且主要 是為了通過服務(wù)一應(yīng)用組件的冗余性、動態(tài)可縮放性W及自動復(fù)原功能來促進(jìn)高可用性。 該些服務(wù)應(yīng)用通常被劃分成多個部分，該多個部分包括一組服務(wù)一應(yīng)用組件。該些服務(wù)一 應(yīng)用組件可貫穿一個或多個數(shù)據(jù)中屯、的節(jié)點(diǎn)（例如，物理機(jī)和虛擬機(jī)）來主存。通常，存在 W下需要；創(chuàng)建或擴(kuò)展該些數(shù)據(jù)中屯、的計算/存儲能力W容適服務(wù)應(yīng)用的使用需要并幫助 確保整個服務(wù)應(yīng)用不會由于缺乏來自底層硬件的支持而變得不可用。
[0003] 數(shù)據(jù)中屯、的擴(kuò)展可設(shè)及各種場景，諸如配置新的一組硬件或重新配置現(xiàn)有的一組 硬件來與數(shù)據(jù)中屯、內(nèi)現(xiàn)有的節(jié)點(diǎn)協(xié)同操作。在一個示例中，新的一組機(jī)架（每個機(jī)架都容 適多個刀片）可被定為用于集成到與數(shù)據(jù)中屯、節(jié)點(diǎn)互連的結(jié)構(gòu)（化brie)中的目標(biāo)。該結(jié)構(gòu) 幫助確?？绗F(xiàn)有節(jié)點(diǎn)分布的服務(wù)一應(yīng)用組件和新添加的硬件（諸如機(jī)架、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（L2/3 交換機(jī)、路由器、負(fù)載平衡器）、功率和串行設(shè)備W及刀片）能夠交互，就好像每個服務(wù)應(yīng)用 在其自己獨(dú)立的計算設(shè)備上運(yùn)行那樣。
[0004] 當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)中屯、的擴(kuò)展時，將該新的一組硬件集成到該結(jié)構(gòu)中的步驟當(dāng)前是手動 進(jìn)行的。該些手動進(jìn)行的步驟通常是耗時、低效的且在結(jié)果方面是不一致的，由此，可能導(dǎo) 致服務(wù)在該結(jié)構(gòu)中中斷。因此，擴(kuò)建一組指定的硬件W供部署到結(jié)構(gòu)中的自動化的端到端 過程將幫助實(shí)現(xiàn)高效的、穩(wěn)健的且可縮放的框架W供擴(kuò)展數(shù)據(jù)中屯、的計算/存儲能力。
[0005] 概述
[0006] 提供本概述是為了W簡化的形式介紹將在W下【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述的概 念。本概述不旨在標(biāo)識出所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用于幫助確 定所要求保護(hù)的主題的范圍。
[0007] 本發(fā)明的各實(shí)施例設(shè)及用于實(shí)現(xiàn)自動化的引導(dǎo)進(jìn)程的系統(tǒng)、方法和計算機(jī)存儲介 質(zhì)，該引導(dǎo)進(jìn)程驗證未被配置的硬件的清單的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并將硬件清單集成/部署為數(shù) 據(jù)中屯、的云計算結(jié)構(gòu)內(nèi)的結(jié)構(gòu)-計算群集（FCC)。實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)進(jìn)程的自動化方式避免從用于 重新配置數(shù)據(jù)中屯、或向數(shù)據(jù)中屯、增加能力的手動執(zhí)行的規(guī)程所引起的有問題的后果（W 上討論的）。因此，在本發(fā)明的各實(shí)施例中，自動化的引導(dǎo)進(jìn)程使得能夠擴(kuò)建硬件清單并W 一致且高效的方式將其合并到云計算結(jié)構(gòu)中。
[000引一般而言，在接收到要創(chuàng)建或擴(kuò)展數(shù)據(jù)中屯、的計算/存儲能力的指示之際觸發(fā)引 導(dǎo)進(jìn)程。在各實(shí)施例中，數(shù)據(jù)中屯、包括多個節(jié)點(diǎn)（例如，物理機(jī)或虛擬機(jī)）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、串行 設(shè)備、功率設(shè)備W及可經(jīng)由云計算結(jié)構(gòu)可操作地互連和管理的其他裝備。結(jié)構(gòu)提供對遍及 數(shù)據(jù)中屯、內(nèi)分布的服務(wù)應(yīng)用的底層支持。尤其，可通過結(jié)構(gòu)的控制器來管理在節(jié)點(diǎn)中遍及 分布的該些服務(wù)應(yīng)用的各部分（例如，角色實(shí)例或程序組件）。結(jié)構(gòu)控制器一般負(fù)責(zé)圍繞W 下的各種職責(zé)：監(jiān)視、維護(hù)和管理計算機(jī)資源、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、串行設(shè)備和支持結(jié)構(gòu)的底層功能 性的功率單元的健康。
[0009] 在一示例性實(shí)施例中，引導(dǎo)進(jìn)程在被事件（例如，對于擴(kuò)展數(shù)據(jù)中屯、的能力的調(diào) 用）觸發(fā)之際在獨(dú)立的階段中執(zhí)行。該些階段分別通過執(zhí)行自包含工作流來實(shí)現(xiàn)并一般地 在圖2中描繪。初始地，可進(jìn)行共同創(chuàng)作階段來指定硬件清單的初始設(shè)置。該個階段設(shè)及 用于實(shí)現(xiàn)W下過程中的一個或多個的工作流；接收指定在顧客的場所上要求的附加能力的 顧客的依賴性方案；標(biāo)識滿足該依賴性方案的硬件；與顧客對接W收集用于配置所標(biāo)識的 硬件的值；從值中生成符號表示；在遞送硬件之際使用該符號表示來確認(rèn)配置；W及準(zhǔn)備 記錄拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的布局的模板文件。
[0010] 在準(zhǔn)備模板文件之際，可開始設(shè)及發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與硬件設(shè)備的階段。用于 為該些設(shè)備中的每一者執(zhí)行發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)的工作流一般設(shè)及經(jīng)由基于網(wǎng)絡(luò)的連接和/或基 于串行的連接與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通信W發(fā)現(xiàn)硬件設(shè)備周圍的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（例如，機(jī)架間位置和 接線排列）的用戶設(shè)備。該些用戶設(shè)備可對照模板文件來交叉參考所發(fā)現(xiàn)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) W確認(rèn)硬件設(shè)備。一旦拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)物理/邏輯配置被完整地生成，對新的結(jié)構(gòu)實(shí)例的部署或 對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)實(shí)例的擴(kuò)展可開始。
[0011] 接著，用戶設(shè)備可發(fā)起與數(shù)據(jù)中屯、的云計算結(jié)構(gòu)的通信W實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)中屯、的結(jié)構(gòu) 內(nèi)的硬件清單部署為結(jié)構(gòu)-計算群集（FCC)并對FCC提供安全性的階段。該些階段設(shè)及支 持設(shè)置硬件群集來與數(shù)據(jù)中屯、內(nèi)的資源和現(xiàn)有硬件進(jìn)行交互的各個工作流。此外，該些工 作流可包括W下步驟：在驗證硬件清單的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之際從收集的信息中準(zhǔn)備基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) 狀態(tài)；通過將基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)狀態(tài)與結(jié)構(gòu)控制器共享來將硬件清單集成到數(shù)據(jù)中屯、的結(jié)構(gòu)中；在 硬件清單內(nèi)部署在結(jié)構(gòu)上運(yùn)行的服務(wù)；W及將硬件清單指定為數(shù)據(jù)中屯、FCC。因此，當(dāng)接連 實(shí)現(xiàn)時，引導(dǎo)進(jìn)程的該些階段推動用于擴(kuò)建硬件清單和用于將硬件清單集成到數(shù)據(jù)中屯、的 結(jié)構(gòu)內(nèi)的端對端自動化。該端到端自動化可進(jìn)一步在數(shù)據(jù)中屯、內(nèi)預(yù)先建立的硬件清單內(nèi) (例如，將現(xiàn)有的FCC重新配置為表示數(shù)據(jù)中屯、內(nèi)新的FCC實(shí)例）或在對于數(shù)據(jù)中屯、而言外 部的站點(diǎn)處（例如，將遠(yuǎn)程硬件清單集成為數(shù)據(jù)中屯、內(nèi)新的FCC實(shí)例）實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)健和可 縮放的框架。
【附圖說明】
[0012] W下參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中：
[0013] 圖1是適用于在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各實(shí)施例中使用的示例性計算環(huán)境的框圖；
[0014] 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的用于將硬件清單合并到數(shù)據(jù)中屯、的云計算 結(jié)構(gòu)中的引導(dǎo)進(jìn)程的示例性階段的流程圖；
[0015] 圖3是解說用于發(fā)現(xiàn)、確認(rèn)和配置硬件清單的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的示例性驗證生態(tài)系 統(tǒng)的圖形表示，該驗證生態(tài)系統(tǒng)適用于在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各實(shí)施例中使用；
[0016] 圖4是解說用于使用遠(yuǎn)程引導(dǎo)機(jī)制來確認(rèn)本發(fā)明的一個實(shí)施例的硬件清單內(nèi)的 設(shè)備接線的技術(shù)的高級概覽的操作流程圖；
[0017] 圖5是解說根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的用于檢查和運(yùn)行設(shè)備的MOS內(nèi)的工具的示例 性系統(tǒng)的圖形表示；
[0018] 圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的用于發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)被合并在數(shù)據(jù)中屯、的拓?fù)?結(jié)構(gòu)內(nèi)的硬件清單的總體方法的流程圖；W及
[0019] 圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的用于發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)硬件清單的服務(wù)器內(nèi)部的 一個或多個組件的總體方法的流程圖。
[0020] 詳細(xì)描述
[0021] 本文中用細(xì)節(jié)來描述本發(fā)明各實(shí)施例的主題W滿足法定要求。然而，該描述本身 并非旨在限制本專利的范圍。相反，發(fā)明人已設(shè)想所要求保護(hù)的主題還可結(jié)合其它當(dāng)前或 未來技術(shù)W其它方式來實(shí)施，W包括不同的步驟或類似于本文中所描述的步驟的步驟組 厶 口 〇
[0022] 本發(fā)明的各方面聚焦于引導(dǎo)進(jìn)程內(nèi)的發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)階段，其中引導(dǎo)進(jìn)程被設(shè)計成達(dá) 成高效、穩(wěn)健且可縮放的框架W將云操作系統(tǒng)（WindowsAzure)納入到專用硬件上而不管 位置如何。該一發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)階段設(shè)及發(fā)現(xiàn)、確認(rèn)和配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和計算機(jī)硬件來作為硬件 清單的初始擴(kuò)建和設(shè)備返回制造授權(quán)（RMA)場景的一部分。與用于該些元件中的每一者的 發(fā)現(xiàn)、確認(rèn)和配置相關(guān)聯(lián)的工作流部分地依賴于先前在共同創(chuàng)作階段中收集的信息（例如 預(yù)期拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)描述）。同樣，該些工作流可W由同一生態(tài)系統(tǒng)來執(zhí)行，該生態(tài)系統(tǒng)設(shè)及具有 掛鉤到硬件清單中W便執(zhí)行發(fā)現(xiàn)、確認(rèn)和配置的配置軟件的用戶設(shè)備（例如移動設(shè)備、膝 上型計算機(jī)、或公用設(shè)施箱）。
[0023] 如下文更全面地討論的，本發(fā)明的各實(shí)施例在云計算結(jié)構(gòu)內(nèi)引入用于自動發(fā)現(xiàn)和 確認(rèn)硬件的未經(jīng)細(xì)化的集合或清單W便最終將該硬件清單與數(shù)據(jù)中屯、合并的技術(shù)。如在此 使用的，短語"硬件清單"不旨在限制到任何特定的組件配置，而是泛指可最終被集成到結(jié) 構(gòu)中的任何設(shè)備匯編（例如，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、計算設(shè)備、W及電源設(shè)備）。在一個實(shí)例中，硬件清 單可位于由云計算網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商的顧客管理的私有企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，其中將引導(dǎo)進(jìn)程實(shí)現(xiàn)為 該種類型的硬件清單上的裝置允許數(shù)據(jù)中屯、和私有企業(yè)網(wǎng)絡(luò)之間的遠(yuǎn)程可到達(dá)性。在另一 實(shí)例中，硬件清單可位于由云計算網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商管理的數(shù)據(jù)中屯、內(nèi)，其中實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)進(jìn)程 允許擴(kuò)建數(shù)據(jù)中屯、的本地存儲/計算能力。
[0024] 在一示例性實(shí)施例中，硬件清單表示包括任何數(shù)目的W下各項的系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 (例如交換機(jī)、路由器和負(fù)載平衡器）、功率設(shè)備、串行設(shè)備、刀片（例如計算和/或存儲設(shè) 備）、W及刀片內(nèi)的各組件（例如BIOS、驅(qū)動器、設(shè)備固件）。相應(yīng)地，各個系統(tǒng)可W被分類 為硬件清單，并且短語硬件清單不限于本文所描述的示例性系統(tǒng)。
[0025] 此外，硬件清單可W被裝備成經(jīng)由一個或多個信道與外部設(shè)備（例如，被配置成 運(yùn)行和管理硬件清單的引導(dǎo)進(jìn)程的膝上型計算機(jī)）和/或內(nèi)部設(shè)備（例如，用于執(zhí)行計算 和存儲操作的刀片）通信。該些信道可包括基于串行的信道（"串行通信信道"）和基于 網(wǎng)絡(luò)的信道（"網(wǎng)絡(luò)通信信道"）。串行通信信道表示提供硬件清單（例如機(jī)架上的刀片） 與一組串行設(shè)備（例如Digi?連接器設(shè)備）之間的掛鉤的帶外連接。通常，在串行通信信 道上對硬件清單的管理是在硬件設(shè)備中的每一者上設(shè)置聯(lián)網(wǎng)能力之前進(jìn)行的。串行通信信 道用于啟用聯(lián)網(wǎng)能力。網(wǎng)絡(luò)通信信道表示用于提供硬件清單的外部和/或內(nèi)部設(shè)備與各個 網(wǎng)絡(luò)位置之間的網(wǎng)絡(luò)鏈路的帶內(nèi)連接。例如，網(wǎng)絡(luò)通信信道可包括使用帶內(nèi)信令來交換呼 叫-控制信息的網(wǎng)絡(luò)管理W太網(wǎng)線纜。該兩個信道可W取決于硬件配置使用同一介質(zhì)（例 如W太網(wǎng)）來實(shí)現(xiàn)。
[0026] 如將在W下更完整描述的，引導(dǎo)進(jìn)程使用一個或多個工作流引擎（在圖5的用戶 設(shè)備310上運(yùn)行）來特征化端對端自動化，該一個或多個工作流引擎驅(qū)動對包括引導(dǎo)進(jìn)程 的各個階段的編排和執(zhí)行。在各實(shí)施例中，該些階段可被實(shí)現(xiàn)為獨(dú)立的工作流，使得每個階 段可被分開地調(diào)用和驅(qū)動來完成，而無需依賴另一階段或工作流的并發(fā)操作。通過允許各 階段W自包含形式來獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)，每個階段一致地將遞增的改進(jìn)遞送到硬件清單，而沒有 對先前或后續(xù)工作流的任何不利交互。
[0027] 如在W下的討論中顯而易見的，下文的討論的大部分將聚焦于圍繞引導(dǎo)進(jìn)程的發(fā) 現(xiàn)和確認(rèn)階段的工作流。在操作中，該些工作流被設(shè)計成達(dá)成發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)階段的各個目標(biāo)， 諸如通過進(jìn)行接線檢查來驗證設(shè)備之間的物理連接W確保服務(wù)器機(jī)架內(nèi)部的接線（例如， 服務(wù)器、串行接入設(shè)備、和PDU之間的連接）化及潛在地服務(wù)器機(jī)架外部的接線（例如，月良 務(wù)器機(jī)架之間的網(wǎng)絡(luò)連接）如預(yù)期那樣。發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)階段的另一目標(biāo)是用生產(chǎn)設(shè)置（例如 憑證和協(xié)議類型）來配置硬件清單的設(shè)備。在用生產(chǎn)設(shè)置配置設(shè)備之際，采用各工作流W 確認(rèn)硬件清單的生產(chǎn)設(shè)置W及網(wǎng)絡(luò)配置，允許經(jīng)由一個或多個交換機(jī)接入服務(wù)器或與服務(wù) 器的網(wǎng)絡(luò)連通性。不恰當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)配置（被工作流檢測和修復(fù)）通常阻止與服務(wù)器的預(yù)期交 互，即便在服務(wù)器周圍的接線是正確的（例如，數(shù)據(jù)分組將不會正確地遍歷從交換機(jī)到服 務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)連接）情況下。
[002引發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)階段的又一目標(biāo)在于檢查服務(wù)器及其組件的配置和功能與預(yù)定義的 模板文件相匹配。與模板文件相匹配的一個實(shí)施例設(shè)及檢查安裝到服務(wù)器的存儲器、硬件 驅(qū)動器和其他硬件組件的存在和性能與硬件方案相匹配W確保存在充足的存儲器W使得 服務(wù)器可W正確地在云計算結(jié)構(gòu)的上下文中運(yùn)行。模板文件可W部分地使用在引導(dǎo)進(jìn)程 的共同創(chuàng)作階段期間開發(fā)的SKU定義來準(zhǔn)備。SKU定義在2012年6月22日提交的題為 "EstablishinganInitialConfigurationofaHardwareInventory(建立硬件清單的 初始配置）"的美國申請?zhí)?3/531，136 (代理卷宗號335263. 01/MFCP. 165833)中更詳細(xì)地 討論，該申請通過援引納入于此。
[0029] 發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)階段的又一目標(biāo)在于驗證硬件清單內(nèi)的設(shè)備正在運(yùn)行內(nèi)部軟件（例 如固件、驅(qū)動程序和Bios)的受支持版本。也就是說，發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)階段采用各工作流來檢測 不順應(yīng)的、過時的、或者制造商開發(fā)的軟件何時在設(shè)備上運(yùn)行。如果檢測到不順應(yīng)的軟件， 采用各工作流來執(zhí)行升級W確保在部署引導(dǎo)