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TW548554B

Extensible computing system

Abstract

Methods and apparatus providing a dynamically sized,highly scalable and availableserver farm are disclosed.A Virual Server Farm (VSF) is created out of a wide scalecomputing fabric(“Computing Grid”)which is physically constructed once and thenlogically divided up into VSFs for various organizations on demand. Each organizationretains independent administrative control of a VSF. A VSF is dynamically firewalledwithin the Computing Grid. A ailocation and control of the elements in the VSF ispreformed by a Control Plane connected to all computing,networking,and storageelements in the computing grid throgh special controi ports. The intemal topology ofeach VSF is under control of the Control Plane. No physical lewiring is necessary inorder to construct VSFs in many different configuraTions,inciuding single-tier Webserver or multi-tier Web-server.appiication server,database server configurarions Eachtier of a multi-tier VSF(e.g. web server tier,application server tier,database server tier,etc)can be dynamically sized based on the load on the servers in that particular tier.storage devices may include a piurality of pre-defined logical blueprints that areassociated with roies thatmay be assumed by the computing grid elements.Initially,nocomputing element is dedicated to any particular roleor task such as Web server,application server,database sever, etc. The role of each com puting element is acquiredfrom one of a plurality ofpre-derined,stored bluepnnts, each of which defines a bootimage for the computing el ements that are associated with that roie.

TW548554B, drawing sheet 1
Sheet 1 of 8

Term

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51 claims: 32 independent, 19 dependent

  1. 1
    一種資料處理方法,包含下列之步驟:由一組處理器間選擇該等處理器之部份集合產生指令,其造成一第一切換系統邏輯式地將該處理器部份集合中之每一處理器耦合在一起;由一組儲存裝置間選擇該等儲存裝置之部份集合產生指令,其造成一第二切換系統邏輯式地將該儲存裝置部份集合中之每一儲存裝置彼此被耦合在一起及耦合至該等處理器部份集合。
  2. 2
    如申請專利範圍第1項所述之方法,其中由一組處理器間選擇該等處理器之部份集合的步驟包含由一堆可用的中央處理單元間選擇中央處理單元之部份集合的步驟。
  3. 3
    如申請專利範圍第1項所述之方法,其中由一組處理器間選擇該等處理器之部份集合的步驟包含由一堆可用的中央處理單元間選擇中央處理單元之部份集合的步驟以及其中每一該等中央處理單元包括第一與第二網路介面被組配用於由一虛擬地方區域網路切換器接收指令及一儲存器介面被組配用於透過一儲存區域網路切換器連結至該等儲存裝置部份集合。
  4. 4
    如申請專利範圍第1項所述之方法,其中產生指令造成一第切換系統邏輯式地將該處理器部份集合中之每一處理器耦合在一起的步驟包含步驟產生指令至耦合於該等處理器之虛擬地方區域網路,其造成該虛擬地方區域網路邏輯式地將部份集合中之處理器耦合在一起。
  5. 5
    如申請專利範圍第1項所述之方法,其中由一組儲存裝置間選擇儲存裝置之部份集合的步驟包含由一堆可用的儲存裝置間選擇儲存裝置之部份集合的步驟。
  6. 6
    如申請專利範圍第1項所述之方法,其中由一組儲存裝置間選擇該等儲存裝置之部份集合的步驟包含由一堆可用的儲存裝置間選擇儲存裝置之部份集合的步驟;以及其中每一該等儲存裝置包括一切換介面被組配用於由一虛擬儲存區域網路切換器接收指令。
  7. 7
    如申請專利範圍第1項所述之方法,其中產生指令造成一第二切換系統邏輯式地將每一該等儲存裝置耦合在一起的步驟包含步驟產生指令至耦合於該等儲存裝置之一虛擬儲存區域網路切換器,其造成該虛擬儲存區域網路切換器邏輯式地將部份集合中之儲存裝置耦合在一起。
  8. 8
    如申請專利範圍第1項所述之方法,其中由一組處理器間選擇該等處理器之部份集合的步驟被一控制器實施,該控制器被耦合於及控制該第一切換系統、該第二切換系統與該組處理器。
  9. 9
    如申請專利範圍第1項所述之方法,進一步包含之步驟為:藉由由該組處理器間選擇該等處理器之一第一部份集合而創立一第一虛擬伺服器場用於一第一資料處理作業以處理該第一資料處理作業;產生指令造成該第一切換器系統邏輯式地將該第一虛擬地方區域網路中該等處理器之第一部份集合的每一處理器耦合在一起;由該組儲存裝置間選擇該等儲存裝置之第一部份集合以為該第一資料處理問題儲存資訊;以及產生指令造成一第二切換系統邏輯式地將該等儲存裝置之第一部份集合中的每一儲存裝置彼此耦合在一起及耦合至一第一儲存器區域網路區;藉由由該組處理器間選擇該等處理器之一第二部份集合而創立一第二虛擬伺服器場用於一第二資料處理作業以處理該第二資料處理作業;產生指令造成該第二切換器系統邏輯式地將該第二虛擬地方區域網路中該等處理器之第二部份集合的每一處理器耦合在一起;由該組儲存裝置間選擇該等儲存裝置之第二部份集合以為該第二資料處理問題儲存資訊;以及產生指令造成一第二切換系統邏輯式地將該等儲存裝置之第二部份集合中的每一儲存裝置彼此耦合在一起及耦合至一第二儲存器區域網路區;其中該等指令確實地隔離處理器之第一切換器與處理器之第二部份集合及儲存裝置之第二部份集合。
  10. 10
    如申請專利範圍第1項所述之方法,進一步包含之步驟為:由該組處理器選擇一額外的處理器;產生指令造成該第一切換系統邏輯式地耦合該額外的處理器至該等處理器之部份集合的處理器。
  11. 11
    如申請專利範圍第1項所述之方法,進一步包含之步驟為:由該組處理器選擇一特定的處理器將由該部份集合被去除;產生指令造成該第一切換系統邏輯式地將該特定的處理器由該等處理器之部份集合鬆開耦合。
  12. 12
    如申請專利範圍第2項所述之方法,進一步包含之步驟為:由該組處理器選擇一特定的處理器將由該部份集合被去除;產生指令造成該第一切換系統邏輯式地將該特定的處理器由該等處理器之部份集合鬆開耦合;邏輯式地將該特定的處理器置於該堆可用的處理器中。
  13. 13
    如申請專利範圍第9項所述之方法,進一步包含之步驟為:由該組處理器選擇一特定的處理器將由該第一部份集合被去除;產生指令造成該第一切換系統邏輯式地將該特定的處理器由該等處理器之第一部份集合鬆開耦合;產生指令造成該第一切換系統邏輯式地將該特定的處理器添加至該等處理器之第二部份集合。
  14. 14
    如申請專利範圍第1項所述之方法,進一步包含之步驟為起始地指派所有的處理器為可用的處理器之閒置堆積場。
  15. 15
    如申請專利範圍第1項所述之方法,進一步包含之步驟為在回應於該等處理器之部份集合所遭遇之即時負載動態邏輯式地添加一個以上之處理器至處理器之部份集合或由其將之去除。
  16. 16
    如申請專利範圍第1項所述之方法,進一步包含之步驟為在回應於該等儲存裝置之部份集合所遭遇之即時負載動態邏輯式地添加一個以上之儲存裝置至儲存裝置之部份集合或由其將之去除。
  17. 17
    如申請專利範圍第1項所述之方法,進一步包含耦合該第一切換系統之一介面至一外部網路,因此處理器之該部份集合回應於由該外部網路來之要求。
  18. 18
    如申請專利範圍第15項所述之方法,進一步包含之步驟為在回應於處理器之該部份集合所遭遇之即時負載下邏輯式地添加該額外的處理器至處理器之該部份集合;重新啟動該額外的處理器;將由儲存裝置之該部份集合中該等儲存裝置之一的預先定義的位置所獲得之作業系統影像載入該額外的處理器內。
  19. 19
    如申請專利範圍第1項所述之方法,進一步包含之步驟為邏輯式地耦合一負載平衡器至處理器之該部份集合中的該等處理器;指示該負載平衡器進行被處理器之該部份集合中的該等處理器實施之負載平衡處理。
  20. 20
    如申請專利範圍第9項所述之方法,進一步包含之步驟為藉由:添加與該額外的處理器有關之該第一切換系統的介面埠至該虛擬地方區域網路添加該額外的處理器之儲存區域埠至該儲存區域域網路區;而在回應於處理器之該部份集合所遭遇之即時負載下動態邏輯式地添加該額外的處理器至處理器之該部份集合。
  21. 21
    如申請專利範圍第9項所述之方法,進一步包含之步驟為:由與該額外的處理器有關之該第一切換系統的介面埠去除該虛擬地方區域網路;由該儲存區域埠網路區去除該一處理器之儲存區域埠;而在回應於處理器之該部份集合所遭遇之即時負載下動態邏輯式地將一處理器由處理器之該部份集合中去除。
  22. 22
    如申請專利範圍第8項所述之方法,進一步包含之步驟為邏輯式地指派該第二切換系統之一個以上的埠至一私人儲存區域埠網路區用於被該控制器使用,該等埠與專用地被指派給該控制器的該等儲存裝置之一為相關的。
  23. 23
    如申請專利範圍第1項所述之方法,進一步包含之步驟為:將處理器之該部份集合中每一處理器與被儲存之預先定義的藍圖配以相關,該藍圖將儲存裝置之該部份集合中該等儲存裝置之一的啟動影像與數個處理角色之一配以相關;產生指令造成處理器之該部份集合中每一處理器載入及執行由與此處理器之處理角色相關之儲存裝置來的啟動影像。
  24. 24
    一種資料作業處理方法,包含之步驟為:藉由由該組處理器間選擇該等處理器之一第一部份集合而創立一第一虛擬伺服器場用於一第一資料處理作業以處理該第一資料處理作業;產生指令造成該第一切換器系統邏輯式地將該第一虛擬地方區域網路中該等處理器之第一部份集合的每一處理器耦合在一起;由該組儲存裝置間選擇該等儲存裝置之第一部份集合以為該第一資料處理問題儲存資訊;以及產生指令造成一第二切換系統邏輯式地將該等儲存裝置之第一部份集合中的每一儲存裝置彼此耦合在一起及耦合至一第一儲存器區域網路區;藉由由該組處理器間選擇該等處理器之一第二部份集合而創立一第二虛擬伺服器場用於一第二資料處理作業以處理該第二資料處理作業;產生指令造成該第二切換器系統邏輯式地將該第二虛擬地方區域網路中該等處理器之第二部份集合的每一處理器耦合在一起;由該組儲存裝置間選擇該等儲存裝置之第二部份集合以為該第二資料處理問題儲存資訊;以及產生指令造成一第二切換系統邏輯式地將該等儲存裝置之第二部份集合中的每一儲存裝置彼此耦合在一起及耦合至一第二儲存器區域網路區其中該等指令確實地隔離處理器之第一部分集合與處理器之第二部份集合及儲存裝置之第二部份集合。
  25. 25
    一種資料作業系統,包含:數個處理器;一第一切換系統被耦合於該等數個處理器;數個儲存裝置;一第二切換系統被耦合於該等數個儲存裝置;一控制器被耦合於該等第一切換系統與第二切換系統;在該控制器中有設施用於在該等數個處理器間選擇該等處理器之一部份集合;在該控制器中有設施用於產生指令造成該第一切換系統邏輯式地將該等處理器之部份集合中之每一處理器耦合在一起及彼此耦合至處理器之該部份集合。在該控制器中有設施用於在該等數個儲存裝置間選擇該等儲存裝置之一部份集合;以及在該控制器中有設施用於產生指令造成該第二切換系統邏輯式地將該等儲存裝置之部份集合中之每一儲存裝置彼此耦合在一起及耦合至處理器之該部份集合。
  26. 26
    如申請專利範圍第25項所述之資料處理系統,其中該控制器進一步包含設施用於藉由由一堆可用的中央處理單元間選擇中央處理單元之部份集合而由一組處理器間選擇該等處理器之一部份集合。
  27. 27
    如申請專利範圍第25項所述之資料處理系統,其中用於選擇該等處理器之一部份集合的設施包含設施用於由一堆可用的中央處理單元間選擇中央處理單元之部份集合;以及其中每一該等中央處理單元包括第一與第二網路介面被組配用於由一虛擬地方區域網路切換器接收指令與一儲存器介面用於透過一儲存器區域網路切換器連結至該等儲存裝置之部份集合。
  28. 28
    如申請專利範圍第25項所述之資料處理系統,其中用於產生指令造成一第一切換系統邏輯式地將該等處理器之部份集合耦合在一起之設施包含設施用於產生指令至被耦合於該等處理器之一虛擬地方區域網路切換器造成該虛擬地方區域網路切換器邏輯式地將該部份集合中之處理器耦合在一起。
  29. 29
    如申請專利範圍第25項所述之資料處理系統,其中用於選擇該等儲存裝置之一部份集合的設施包含設施用於由一堆可用的儲存裝置間選擇儲存裝置之該部份集合。
  30. 30
    如申請專利範圍第25項所述之資料處理系統,其中用於選擇該等儲存裝置之部份集合的設施包含設施用於由一堆可用的儲存裝置間選擇儲存裝置之該部份集合;以及其中每一該等儲存裝置包括一切換介面被組配用於由一虛擬儲存器區域網路切換器接收指令。
  31. 31
    如申請專利範圍第25項所述之資料處理系統,其中用於產生指令造成一第二切換系統邏輯式地將每一該等儲存裝置耦合在一起之設施包含設施用於產生指令至被耦合於該等儲存裝置之一虛擬地方區域網路切換器造成該虛擬地方區域網路切換器邏輯式地將該部份集合中之儲存裝置耦合在一起。
  32. 32
    如申請專利範圍第25項所述之資料處理系統,進一步包含:一第一虛擬伺服器場用於在一第一資料處理作業中使用,其係由該組處理器間選擇該等處理器之一第一部份集合而被創立以處理該第一資料處理作業;產生指令造成該第一切換系統邏輯式地將該第一虛擬地方區域網路中該等處理器之第一部份集合的每一處理器部份集合耦合在一起;由該組儲存裝置間選擇該等儲存裝置之一第一部份集合以為該第一資料處理問題儲存資訊;以及產生指令造成第二切換系統邏輯式地將該等儲存裝置之第一部份集合中的每一儲存裝置彼此耦合在一起及耦合至一第一儲存器區域網路區;一第二虛擬伺服器場用於在一第二資料處理作業中使用,其係由該組處理器間選擇該等處理器之一第二部份集合而被創立以處理該第二資料處理作業;產生指令造成該第二切換系統邏輯式地將該第二虛擬地方區域網路中該等處理器之第二部份集合的每一處理器部份集合耦合在一起;由該組儲存裝置間選擇該等儲存裝置之一第二部份集合以為該第二資料處理問題儲存資訊;以及產生指令造成第二切換系統邏輯式地將該等儲存裝置之第二部份集合中的每一儲存裝置彼此耦合在一起及耦合至一第二儲存器區域網路區;其中該等指令確實地隔離處理器之第一部份集合與處理器之第二部份集合及儲存裝置之第二部份集合。
  33. 33
    如申請專利範圍第25項所述之資料處理系統,進一步包含:設施用於由該組處理器選擇一額外的處理器;設施用於產生指令造成該第一切換系統邏輯式地耦合該額外的處理器至該等處理器之部份集合的處理器。
  34. 34
    如申請專利範圍第25項所述之資料處理系統,進一步包含:設施用於由該組處理器選擇一特定的處理器將由該部份集合被去除;設施用於產生指令造成該第一切換系統邏輯式地將該特定的處理器由該等處理器之部份集合鬆開耦合。
  35. 35
    如申請專利範圍第26項所述之資料處理系統,進一步包含:設施用於由該組處理器選擇一特定的處理器將由該部份集合被去除;設施用於產生指令造成該第一切換系統邏輯式地將該特定的處理器由該等處理器之部份集合鬆開耦合。設施用於邏輯式地將該特定的處理器置於該堆可用的處理器中。
  36. 36
    如申請專利範圍第28項所述之資料處理系統,進一步包含:設施用於由該組處理器選擇一特定的處理器將由該第一部份集合被去除;設施用於產生指令造成該第一切換系統邏輯式地將該特定的處理器由該等處理器之第一部份集合鬆開耦合。設施用於產生指令造成該第一切換系統邏輯式地將該特定的處理器添加至該等處理器之第二部份集合。
  37. 37
    如申請專利範圍第25項所述之資料處理系統,進一步包含設施用於起始地指派所有的處理器為可用的處理器之閒置堆積場。
  38. 38
    如申請專利範圍第25項所述之資料處理系統,進一步包含設施用於在回應於該等處理器之部份集合所遭遇之即時負載動態而邏輯式地添加一個以上之處理器至處理器之部份集合或由其將之去除。
  39. 39
    如申請專利範圍第25項所述之資料處理系統,進一步包含設施用於在回應於該等儲存裝置之部份集合所遭遇之即時負載動態而邏輯式地添加一個以上之儲存裝置至儲存裝置之部份集合或由其將之去除。
  40. 40
    如申請專利範圍第25項所述之資料處理系統,其中該控制器進一步包含一負載監測器,其產生代表在該部份集合中每一該等處理器之處理負載的資訊。
  41. 41
    如申請專利範圍第25項所述之資料處理系統,其中該第一切換系統包含一個具有無法偽造之埠辨識元的虛擬地方區域網路切換器。
  42. 42
    如申請專利範圍第25項所述之資料處理系統,其中該第二切換系統包含一儲存器區域網路切換器,其中儲存裝置之該部份集合邏輯式地在一儲存器區域網路區丙被組織且其中該儲存器區域網路允許儲存裝置之該部份集合僅對在處理器之該部份集合內的處理器之存取。
  43. 43
    如申請專利範圍第25項所述之資料處理系統,其中該第二切換系統包含一儲存器區域網路切換器,其中儲存裝置之該部份集合邏輯式地在一儲存器區域網路區內被組織且其中該儲存器區域網路允許儲存裝置之該部份集合使用一個以上的光纖通道(Fibre Channel)切換器僅對在處理器之該部份集合內的處理器之存取。
  44. 44
    如申請專利範圍第25項所述之資料處理系統,其中該第二切換系統包含一儲存器區域網路切換器,其中儲存裝置之該部份集合邏輯式地在一儲存器區域網路區內被組織且其中處理器之該部份集合透過一負載平衡器或防火牆被耦合於一外部網路。
  45. 45
    如申請專利範圍第25項所述之資料處理系統,進一步包含數個控制器邏輯式地在一個次網路內被相互連結,其包括該第一切換系統之控制埠且其包括該第二切換系統之控制埠。
  46. 46
    如申請專利範圍第45項所述之資料處理系統,進一步包含一代理控制器被組配以週期性地選出處理器之該部份集合中的每一處理器,用於接收代表處理器當時負載、網路負載或儲存器負載之即時資訊,及被組配以通訊該資訊至每一該等控制器。
  47. 47
    如申請專利範圍第45項所述之資料處理系統,進一步包含之步驟為邏輯式地指派該第二切換系統之一個以上的埠至一私人儲存區域埠網路區用於被該控制器使用,該等埠與專用地被指派給該控制器的該等儲存裝置之一為相關的。
  48. 48
    如申請專利範圍第25項所述之資料處理系統,進一步包含:數個被儲存之預先定義的藍圖,其每一個將儲存裝置之該部份集合中其中之一的啟動影像與數個處理角色其中之一被配以相關;設施用於將處理器之該部份集合中之每一處理器與該等藍圖之一配以相關及用於造成處理器之該部份集合中的每一處理器由配以該處理器之處理角色的儲存裝置載入且執行該啟動影像。
  49. 49
    一種虛擬計算系統,包含:數個處理器邏輯式地被組織成該等處理器之數個部份集合,每一部份集合邏輯式地被組織成數個虛擬地方區域網路之一;數個儲存裝置邏輯式地在被耦合於該等數個虛擬地方區域網路之一儲存器區域網路內被組織以用於儲存被該等部份集合之一使用的資料與指令;以及一控制平面被耦合於數個虛擬地方區域網路,且被組配以動態地在回應於即時發生的變化中之處理負載狀況與變化中之儲存需求下,由該等部份集合添加或去除處理器及由該儲存器區域網路添加或去除儲存裝置。
  50. 50
    如申請專利範圍第49項所述之虛擬計算系統,進一步包含:數個被儲存之預先定義的藍圖,其每一個將儲存裝置之該部份集合中其中之一的啟動影像與數個處理角色其中之一被配以相關;設施用於將處理器之該部份集合中之每一處理器與該等藍圖之一配以相關及用於造成處理器之該部份集合中的每一處理器由配以該處理器之處理角色的儲存裝置載入且執行該啟動影像。
  51. 51
    一種承載一個以上之指令序列用於使用可擴充電腦系統來處理資料之電腦可讀取的媒體,其中用一個以上的處理器執行該等一個以上之指令序列造成該等一個以上的處理器實施下列之步驟由一組處理器間選擇該等處理器之部份集合;產生指令,其造成一第一切換系統邏輯式地將該處理器部份集合中之每一處理器耦合在一起由一組儲存裝置間選擇該等儲存裝置之部份集合;產生指令,其造成一第二切換系統邏輯式地將該儲存裝置部份集合中之每一儲存裝置彼此被耦合在一起及耦合至該等處理器部份集合。
Independent claims51