共享I/O环境中的虚拟热插入功能制造技术

一种用于虚拟地热插和虚拟地热去除共享I/O环境中的功能的刀片服务器系统和方法。管理节点在计算节点不知道热插入和热去除的情况下物理地热插入和热去除服务器系统中的I/O节点。管理节点和计算节点创建并去除计算节点与虚拟功能之间的虚拟链路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】共享I/O环境中的虚拟热插入功能
技术介绍
刀片服务器是被设计为用于高密度的独立的包括一切的计算机服务器。为了空间、电源和其它考虑，刀片服务器的许多组件被去除，同时仍具有被视为计算机的所有功能组件(即，存储器、处理器、储存器)。刀片服务器被容纳在刀片外壳中。该外壳能够保持多个刀片服务器并执行在大多数计算机中遇到的许多非核心服务(即，电源、冷却、I/O、联网)。通过将这些服务定位于一个位置中并在刀片服务器之间共享它们，总体的组件利用更加高效。在非共享I/O环境中，在计算节点上的主机计算机与I/O节点之间存在直接物理链路。I/O节点的功能通常被分配给单个主机。因此，当I/O节点被插入服务器系统中时， 主机中的一个可以请求其功能且用于服务器外壳的管理模块将该I/O节点的功能分配给请求主机。在其它实施例中，通过外壳制造商指定的刀片和I/O节点槽映射来隐含地实现 I/O功能的分配。这些类型的外壳不是非常高效的，因为在当前使用I/O功能的主机放弃控制之前其它主机不能利用I/O节点功能。另外，在特定I/O节点上可能存在未被分配的主机使用但可能被系统中的其它主机使用的功能。共享I/O环境中的功能的虚拟化使得能够跨越许多主机共享I/O节点的功能。一旦将功能分配给主机，则主机认为其拥有了该I/O功能。然而，从主机的分配的功能去除和添加功能意味着执行用于添加和去除I/O节点的正常物理步骤。附图说明图1描绘了服务器系统的一个实施例的方框图。图2描绘了分配给主机的虚拟功能的主机视图。图3描绘了依照图3的方法的用于新I/O节点的物理热插入的方法的一个实施例的流程图。图4描绘了用于虚拟I/O功能的虚拟热插入的方法的一个实施例的流程图。图5描绘了用于虚拟I/O功能的虚拟热去除的方法的一个实施例的流程图。图6描绘了用于从服务器系统进行I/O节点的物理热去除的方法的一个实施例的流程图。具体实施例方式不应以限制性意义理解以下详细说明。在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其它实施例，并且可以进行修改。图1举例说明能够结合本实施例的虚拟热插功能的服务器系统的一个实施例的方框图。所示的实施例已被简化以更好地举例说明虚拟热插功能的操作。替换实施例可以使用其中虚拟热插功能能够进行操作的其它功能块。该系统包括多个计算节点101 103。在一个实施例中，计算节点101 103可以是刀片服务器。服务器可以包括包含处理器、存储器和I/O接口(例如PCI Express (快速))的组件。该系统还包括I/O节点110 112。I/O节点110 112可以是在计算机服务器系统中使用的典型I/O设备。I/O节点110 112每个包括一个或多个虚拟功能140 142。 此类I/O功能可以包括串行和并行I/O、光纤I/O、交换机(例如以太网交换机)及其它功能。I/O节点110 112通过交换机平台121耦合到计算节点101 103。I/O节点 110 112中的任何一个能够通过交换机平台121被切换至计算节点101 103中的任何一个。I/O节点110 112每个通过物理热插连接150被耦合到交换机平台121。在一个实施例中，此连接150是刀片服务器系统中的一个或多个连接器。随后参考图3的流程图来讨论I/O节点的物理热插入。由管理节点131来执行交换机121的控制。管理节点131包括使得其能够执行控制例程以控制交换机的控制器和存储器。图1的服务器系统仅仅是出于说明的目的。其它服务器系统可以包括不同数量的计算节点、I/O节点和交换机。可以在任何类型的服务器系统或计算机系统中执行用于在共享I/O环境中对功能进行虚拟热插的方法的实施例。由于服务器系统可以包括多个刀片服务器且每个服务器可以在多个操作系统下运行多个应用，所以此类服务器与典型的计算机相比通常需要增加的网络带宽和更多的网络连接。并且由于服务器资源在多个应用之间被共享，所以保证关键应用的性能和可用性变得更加困难。在传统服务器环境中，可以通过资源分离来解决这些问题。每个服务器仅运行一个应用，并且为每个提供单独的I/O资源。此类服务器提供多个物理上截然不同的网络。利用虚拟化，可以创建能够根据需要来部署的灵活的资源池。任何服务器理想地可以运行任何应用。这意味着单个刀片服务器现在需要足以用于其主控的所有应用的连接性。不是每个服务器具有多个卡和电缆，I/O虚拟化采用在逻辑上作为多个虚拟资源来管理的单个高速I/O链路。类似于在单个物理服务器上运行的多个虚拟机，虚拟I/O使得能够创建用于网络连接性的多个虚拟网络接口卡(VNIC)和虚拟主机总线适配器(VHBA)。这些虚拟卡与其被设计为替代的物理以太网和光纤信道卡基本上相同地运转。由于vNIC和 vHBA在逻辑上仍是截然不同的，所以其创建在逻辑上仍截然不同的网络和存储连接。用于共享I/O环境(诸如图1所示的系统)中的虚拟化功能的虚拟热插的方法的实施例提供跨越多个主机的I/O功能的动态分派。本实施例还提供了在无需物理地去除任何 I/O卡的情况下动态地去除这些功能。图2举例说明结合了本实施例的虚拟热插功能的服务器系统的一个实施例的概念方框图。可以使用图1的方框图所示的系统来配置此类概念系统。该概念系统包括计算节点220 (例如刀片服务器)，该计算节点220具有执行代码以控制虚拟功能的至少一个主机计算机200。计算节点220具有虚拟PCI Express交换机组件203，其能够被耦合到计算节点的夹层连接器并充当主机计算机200与多个可热插I/O 设备210 213之间的桥。该多个可热插I/O设备210 213表示驻留于图1的I/O节点上的虚拟功能。在一个实施例中，可能的是所有可热插终端设备210 213可以驻留于I/O节点中的仅一个上。替换实施例可以具有在不同的I/O节点上的可热插终端设备210 213。虚拟PCI Express交换机203包括用于到虚拟可热插I/O设备(即虚拟功能)的每个虚拟连接的下游PCI至PCI桥设备225 227。PCI PCI至PCI上游接口 230将主机计算机200耦合到虚拟PCI Express交换机203。本公开的热插入实施例涵盖如随后在图3中讨论的I/O节点的物理热插入以及如随后在图4中讨论的来自I/O节点的虚拟功能的虚拟热插入。本实施例还涵盖如随后在图 5中所讨论的虚拟功能从I/O节点的虚拟热去除以及如随后在图6中所讨论的I/O节点的物理热去除。图3举例说明用于在服务器系统中新I/O节点的物理热插入的方法的一个实施例的流程图。在一个实施例中，可以由管理节点来处理这种方法而不涉及计算节点且计算节点不知道插入事件。新的I/O节点硬件被插入系统301中。随后通知管理节点正在请求热插入302。 此通知可以采用用户按下注意按钮以向管理节点发送中断的形式，该中断指示新的卡已被插入机架的特定槽中。例如，用户可能与键盘和监视器或触摸屏输入设备对接，其允许选择卡的类型和卡已被插入其中的槽。在另一实施例中，插入的卡上的电路自动地向管理节点发送其已被插入的信号。插入的卡还可以包括被管理节点询问以查明新硬件上可用的各种功能的嵌入式信息。管理节点提供热插操作正在进行中的视觉指示303。这可以通过管理节点在交换机平台上设置指示器控制位来实现。管理节点然后接通到I/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：DL马修斯，HE布林克曼，PV布劳内尔，BS贝西尔，
申请(专利权)人：DL马修斯，HE布林克曼，PV布劳内尔，BS贝西尔，
类型：发明
国别省市：