分配系统资源的方法与系统技术方案

本发明专利技术公开一种分配装置资源的方法与系统。管理控制器执行一编排器应用程序。光纤盒包含多个光纤交换器与光纤控制器。一网络耦接于管理控制器与光纤盒。各主服务器分别耦接于其中一个光纤交换器的上游端口。多个装置资源耦接于该些光纤交换器的下游端口。该光纤控制器决定在各该上游端口与各该下游端口之间的路径距离。编排器应用程序基于与一发出请求的主服务器间的最短路径距离而回应一分配指令。

Method and System of Allocating System Resources

【技术实现步骤摘要】
分配系统资源的方法与系统
本专利技术涉及一种应用在光纤卡盒进行装置分配的方法与系统，且特别是涉及一种通过计算装置库的路径距离，进而辅助主机进行有效率地分配的方法与系统。
技术介绍
随着云端服务的出现，通过云端服务进行应用程序计算的场外安设(off-siteinstallations)的需求也大幅提升。场外安设也称为数据中心，其可由远端计算机装置的使用者存取所存储的数据并可执行应用程序。为能存储并管理数据，此种数据中心通常设有大量的服务器、交换器，以及存储装置。一个典型的数据中心具有实体的座架结构(rackstructure)以及伴随而来的功率消耗、沟通连接等。这些座架结构成列地设置在数据中心的一个或多个房间里。每一个座架结构包含一个框架，且框架具有多个插槽或在两侧墙(sidewalls)之间的机壳。这些插槽可支持多个网络装置(例如，服务器、交换器与存储装置)。在一个现代化的数据中心内，可以发现很多这种被堆叠在此种座架结构中的网络装置。例如，某些数据中心包含上万个服务器、存储装置与网络交换器。因此，一个典型的数据中心可能包含设置在上百个或上千个独立的座架结构中的上万个甚至数十万个装置。为有效分配资源，数据中心包含采用综合排列(pooledarrangement)的各类型装置。此种装置库可因为主服务器对资源的需求提升而被分配至不同的主服务器。经由快速外设元件互连标准(PeripheralComponentInterconnectExpress，简称为PCIe)交换器的启动，此种装置可通过PCIe协议链接而连接装置与主服务器。因此，许多现代化的数据中心支持具有大量装置库的个体。例如在图1所举例的数据中心10。一名系统管理者通过存取编排器应用程序12，将组态数据经由路由器14传送至PCIe光纤盒20。PCIe光纤盒20包含众多的序列扩充总线装置(serialexpansionbusdevices)，例如，可由同样在数据中心内的其他装置所存取的PCIe装置。在这个例子中，PCIe光纤盒20包含经由乙太网络15而自路由器14接收组态数据的PCIe光纤控制器22。PCIe光纤盒20包含可用于将主机(例如：主服务器30、32、34、36)连接至PCIe光纤盒20内的不同PCIe装置的PCIe交换器(例如PCIe交换器24、26)。PCIe交换器24包含上游端口40、42，且PCIe交换器26包含上游端口44、46。上游端口40、42、44、46经由PCIe缆线(cable)而连接至主服务器30、32、34、36。PCIe交换器24包含下游端口50、52、54、56；PCIe交换器26包含下游端口60、62、64、66。在这个例子中，任何一个主服务器30、32、34、36都可以存取设置在PCIe光纤盒20内，并分别耦接于PCIe交换器24、26的下游端口的多个PCIe装置。如图1所示，主服务器30、32直接耦接于PCIe交换器24的上游端口40、42，而主服务器34、36直接耦接于至PCIe交换器26的上游端口44、46。连接至PCIe交换器24的其他装置，可经由交换器26而被分配至主服务器34、36。在这个例子中，PCIe装置70、72、74、76直接耦接于PCIe交换器24的下游端口50、52、54、56。PCIe装置80、82、84、86直接耦接于PCIe交换器26的下游端口60、62、64、66。通过增设附加的PCIe交换器，可进一步支持附加的PCIe装置与主服务器。此处举例的数据中心10允许从主服务器移除系统资源，并改由外部的PCIe光纤盒20提供系统资源。因此，在其他服务器增加需求时，数据中心10可以根据不同主服务器的需求，分配不同类型的系统资源至不同的主服务器。例如，PCIe装置70、72、74、76、80、82、84、86可分别为一资源(例如，非挥发性存储器(non-volatilememory，简称为NVMe)、图形处理单元(graphicprocessingunit，简称为GPU)、现场可编程逻辑门阵列(fieldprogrammablegatearray，简称为FPGA)、网络接口卡(networkinterfacecard，简称为NIC)，或其他类型的PCIe装置)。这些PCIe装置均可被任意分配至主机(例如，主服务器30、32、34、36)。当使用者希望将装置资源分配至主机时，使用者可传送请求(request)(例如，“将一个GPU分配至主机1(allocateOneGPUtoHost1)”)至编排器应用程序12。编排器应用程序12接着传送指令至PCIe光纤控制器22，用以将GPU装置(例如，PCIe装置70)分配至主服务器30。如图2的选取范围90所示，PCIe光纤盒20经由PCIe交换器24、26，将PCIe装置70(GPU1)分配至主服务器30。依照前述的分配方式，使用者可将另一个装置资源分配至另一个主服务器。例如，系统管理者可传送其他请求(例如，“将一个GPU分配至主机3(AllocateOneGPUtoHost3)”)至编排器应用程序12，用以将另一个GPU(例如，PCIe装置72)分配至主服务器34。如图3的选取范围所示，接着，PCIe光纤盒20通过PCIe交换器24、26，将另一个PCIe装置72(GPU2)分配至主服务器34。图1-图3所示的PCIe光纤盒20存在一个问题，即，使用不同的PCIe交换器将装置资源分配至不同的主服务器。此处，装置库与不同的主机间具有不同的路径距离。针对数据中心10的目的，测量将主机连接至PCIe装置资源之间所需经过的PCIe交换器的个数，并以此个数代表路径距离(pathdistance)。在这个例子中，编排器应用程序12在将PCIe装置分配至主服务器时，并未对被分配的PCIe装置与主机之间的距离进行最佳化。例如，如图2所示，当PCIe装置70被分配至主服务器30时，PCIe交换器24允许PCIe装置70连接至主服务器30。因此，主服务器30与PCIe装置70间的距离被最佳化为1个单位。相对的，当PCIe装置72被分配至主服务器34时，该连接要求扩充PCIe交换器24、26两者，用以连接至主服务器34(如图3的选取范围92所示)。因此，在主服务器34与PCIe装置72间的路径距离为2个单位，此为未经过最佳化分配的结果。一种较佳的分配方式应是，将PCIe装置80、82、84、86的其中一者分配至主服务器34。这是因为从PCIe装置80、82、84、86至主服务器34间仅需要经过PCIe交换器26，所以在PCIe装置80、82、84、86至主服务器34之间的路径距离为1个单位。然而，因为编排器应用程序12并没有关于最佳化分配所须的相关数据的缘故，连带使被分配的PCIe装置与主服务器间实际连接的方式，超过实际连接所需的路径距离。因此，亟需一种让PCIe光纤盒系统能够决定在被分配的装置与主服务器间距有最少的路径距离的作法。此外，也需要能够让PCIe光纤盒在选择将PCIe装置分配至主机时，针对所需的PCIe装置的类型，自动化地将PCIe装置与主机间的路径距离纳入考虑。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提出一种包含多个光纤交换器的光纤盒。每个交换器分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤盒，其特征在于，包含：多个光纤交换器，各该光纤交换器分别具有与主机耦接的至少一上游端口；多个装置，耦接于该多个光纤交换器之一者的多个下游端口；光纤控制器，耦接于该多个光纤交换器，该光纤控制器可操作而决定在该多个光纤交换器的该多个上游端口与该多个下游端口之间的路径距离，以及随着接收将该多个装置之一者分配至该主机的请求，自该多个装置中，选择与该主机间具有最短路径距离之一被选择装置，并通过设定该多个光纤交换器之一者而将该主机连接至该被选择装置。

【技术特征摘要】
2018.03.28 US 62/649,212;2018.06.26 US 16/018,9981.一种光纤盒，其特征在于，包含：多个光纤交换器，各该光纤交换器分别具有与主机耦接的至少一上游端口；多个装置，耦接于该多个光纤交换器之一者的多个下游端口；光纤控制器，耦接于该多个光纤交换器，该光纤控制器可操作而决定在该多个光纤交换器的该多个上游端口与该多个下游端口之间的路径距离，以及随着接收将该多个装置之一者分配至该主机的请求，自该多个装置中，选择与该主机间具有最短路径距离之一被选择装置，并通过设定该多个光纤交换器之一者而将该主机连接至该被选择装置。2.如权利要求1所述的光纤盒，其中该多个装置包含非挥发性存储器(non-volatilememory，简称为NVMe)、图形处理单元(graphicprocessingunit，简称为GPU)、现场编程可编程逻辑门阵列(fieldprogrammablegatearray，简称为FPGA)、网络接口卡(networkinterfacecard，NIC)，以及容错式磁盘阵列(redundantarrayofindependentdisks，简称为RAID)接口卡中的至少两者。3.如权利要求1所述的光纤盒，其中还包含多个网络接口卡，其中各该网络接口卡耦接于该多个光纤交换器之一者的该多个上游端口之一者，以及该主机之一者间，其中该多个光纤交换器的至少一者包含提供给多个附加装置的至少一开放式下游端口，且该光纤交换器与该多个装置是通过一快速外设元件互连标准(PeripheralComponentInterconnectExpress，简称为PCIe)协议链接而相连接。4.如权利要求1所述的光纤盒，其中该光纤控制器可操作地将各该装置的路径距离信息传送至编排器应用程序，且该光纤控制器可操作地自该编排器应用程序接收与该被选择装置与该主机相关之一分配指令。5.一种经由光纤盒而将装置分配至主机的方法，其中该光纤盒包含：多个光纤交换器，各该交换器具有耦接于该主机的至少一上游端口；多个装置，其与该多个光纤交换器之一者的多个下游端口耦接；以及光纤控制器，其耦接于该多个光纤交换器，其中该方法包含以下步骤：决定在各该下游端口与各该上游端口间的多个路径距离；接收将该多个装置之一者分配至该主机的请求；依据至该主机的该多个路径距离中的最短路径距离而选择被选择装置；...

【专利技术属性】
技术研发人员：施青志，吴丰光，
申请(专利权)人：广达电脑股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71