用于提高平台网络引导效率的系统和方法技术方案

本发明专利技术的实施例包含通过利用虚拟化或分区技术来减少引导时间。在一个实施例中，管理程序／平台分区控制平台对引导目标介质的访问。引导目标介质可以是本地介质或者服务器上的远程介质。当引导介质是本地介质时，引导目标数据被选择性地存储在快速的存储器中。当引导目标介质是远程介质时，引导目标数据被存储在本地介质中。当系统重引导或者平台上的操作系统被重置时，引导目标数据可以被从快速的本地存储器中获取，而不是从原来的较慢的引导目标介质中获取。还描述和声明了其它实施例。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例总体上涉及计算平台，更具体地，涉及通过利用虚拟化或分区技术来减少引导(boot)时间。在一个实施例中，管理程序(hypervisor)/平台分区将控制该平台并顾及其余主分区的初始化。
技术介绍
现有系统中实现了各种用于增加平台引导效率或者减少引导时间的机制。许多平台厂商和用户关心引导平台所需要的时间。在这个意义上，引导操作包括：为平台加电，并继续到给出用户登录提示或者能够运行用户应用的那个点。有许多关于确保平台能尽快运行完其固件路径的标准。启动操作系统(OS)所需要的时间可能基于OS的复杂性而有不同。典型的桌面平台可能花7.5秒钟进行引导至启动OS。实际的标准由整个工业界驱动。这一点在提供高可用性系统的服务器环境中也是明显的。引导时间越短，服务器在维护或者崩溃后就越快可用。更快的引导时间在具有高可用性/可靠性需求的系统中或在每次用户会话后系统都要重引导(reboot)的网吧(Internet Café)中是极为可取的。此外，远程网络引导可能极其耗时。与从服务器磁盘中读取所有的正常平台远程引导内容相关的典型开销通常在20-300秒之间。大量与载入操作系统(OS)相关的开销都涉及远程网络附加装置的低数据吞吐率、以及从数据所在的高延迟低速出口(spigot)(例如，远程服务器)进行的读取。附图说明从下面对本专利技术的详细描述中，本专利技术的特征及优势将会变得显而易见，其中：图1是比较说明现有系统的网络引导时间表与根据本专利技术的实施例的-->网络引导的时间表的方框图；图2是根据本专利技术的实施例的一个示例性平台资源层(PRL)体系结构平台的方框图；图3是根据本专利技术的实施例的一个示例性虚拟化平台的方框图，其中的引导缓存代理(boot caching agent)位于VMM内；图4是根据本专利技术的实施例的一种用于引导缓存代理的示例性方法的流程图；以及图5是根据本专利技术的实施例当引导目标介质不在远程时的一种用于引导缓存代理的示例性方法的流程图。具体实施方式本专利技术的实施例是一种涉及加快平台的网络引导时间的系统和方法。对于普通平台引导，其引导时间开销要求大约350MB的数据传输。采用当前的普通网络吞吐量，该传输增加28-280秒的引导时间。此处所描述的本专利技术的实施例提供了将4-22秒的时间开销改进到大约1/5至1/3秒量级的能力。在说明书中提及的本专利技术的“一个实施例”或者“实施例”，表示所描述的特定的与该实施例有关的特征、结构或者特性包含在本专利技术的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中多个位置出现的短语“在一个实施例中”并不一定都指同一个实施例。出于解释的目的，阐述了许多具体结构和细节，以提供对本专利技术的透彻理解。不过，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本专利技术的实施例无需这里提供的具体细节就可以实现。进一步，公知的特征可能会被忽略或者简化，以避免其使本专利技术难以理解。在整个说明书中可能给出各种例子。这些例子只是对本专利技术具体实施例的描述。本专利技术的范围并不局限于给出的例子。图1是说明与根据本专利技术的实施例的网络引导时间表相比，现有系统中网络引导的时间表的方框图。在现有系统中，如图中上半部分所示，首次引导100可能需要n+3的时间。在现有系统中，平台的首次引导必须首先执行系统初始化任务101。接着与PXE(Pre-boot Execution Environment，-->预引导执行环境)服务器103进行握手。预引导执行环境(PXE，或称为预执行环境)是利用独立于可用的数据存储设备(如硬盘)或已安装的操作系统的网络接口卡来对计算机进行自展(bootstrap)的环境。PXE由英特尔公司作为Wired for Management框架的一部分提出，并在由英特尔公司和Systemsoft于1999年9月20日发布的规范(v2.1)中进行说明。在公共互联网上URL为www*pix*net/software/pxeboot/archive/pxespec.pdf中可以找到该规范。需要注意的是本文档中URL中的句点已被替换为星号，以避免出现无意的超链接。PXE利用了若干网络协议(如IP、UDP(用户数据报协议)、DHCP(动态主机配置协议)、TFTP(简单文件传输协议))以及例如GUID/UUID(全局唯一标识符/通用唯一标识符)和通用网络设备接口这样的概念，并用一组预定义的API(应用编程接口)扩展了PXE客户机(要通过PXE进行自展的计算机)的固件。一旦握手操作完成，可以从PXE服务器下载引导映像(image)。可以理解，使用其他协议的其他类型服务器也可以用于该引导目标介质。一旦引导映像被下载到了该平台，就从目标107引导该映像。要首次引导一个平台就必须完成这些任务，完成需要n+3的时间。在现有系统中，任何后续的引导110必须执行相同的功能111、113、115和117，完成也需要n+3的时间。在本专利技术的实施例中，首次引导120实际上将执行与现有系统中一样的功能121、123、125和127。一个例外是当引导映像从PXE服务器125被下载时，引导映像可以在126被缓存。该缓存映像可以在后续引导中被利用以加快从网络引导的时间。首次引导仍将需要大约n+3的时间完成。在一实施例中，在后续引导130期间，改变了执行的任务以增强引导时间。固件在131被初始化。在133，与PXE服务器进行握手，以便获取目标引导映像的校验和或其他类似技术。如果校验和或者其他验证技术得到确认，那么在135，就可以从缓存中获取引导映像并进行引导。在此情形中，如果被缓存的版本仍然有效，则不必再从网络上下载该引导映像。使用缓存中的引导映像显著地加快了引导时间，使完成时间变成n+1。如图1中的说明所示，工作站150在首次引导时必须从PXE服务器170下载引导映像160。在后续引导中，该大的引导映像被本地存储在缓存180中，并且网络流量190显著地减少。-->在平台资源层(PRL)体系结构或者内嵌分区(embedded partition)体系结构中，平台的各种组件被增强以使得能够对处理器、存储器和其他资源进行分区操作。现在参考图2，所示的是根据本专利技术的实施例的PRL体系结构的示例性方框图。为更好的说明分区操作，主分区210可用的组件用实线方框画出，内嵌或者系统分区220可用的组件用粗实线方框画出，两个分区都可用的组件用点和虚线交替的方框画出。...

【技术保护点】
一种用于加快引导时间的系统，包括：　　　　平台，其具有与存储器耦合的至少一个处理器；　　　　引导缓存代理，其运行在第一分区中所述至少一个处理器上，该分区用来控制对引导目标介质的访问，其中，该引导目标介质是本地介质或远程介质二者之一；以及　　　　操作系统，其运行在第二分区中，其中，该第二分区能通过所述第一分区对所述引导目标介质进行访问，　　　　其中，在引导时，所述引导缓存代理将引导目标数据选择性地存储在与所述引导目标介质相比访问速度较快的存储器中，并且其中，一旦所述第二分区中的操作系统重置或者重引导，该引导缓存代理选择性地从该较快的存储器中获取所存储的引导目标数据。

【技术特征摘要】
US 2007-3-27 11/729,0781、一种用于加快引导时间的系统，包括：
平台，其具有与存储器耦合的至少一个处理器；
引导缓存代理，其运行在第一分区中所述至少一个处理器上，该分区
用来控制对引导目标介质的访问，其中，该引导目标介质是本地介质或远
程介质二者之一；以及
操作系统，其运行在第二分区中，其中，该第二分区能通过所述第一
分区对所述引导目标介质进行访问，
其中，在引导时，所述引导缓存代理将引导目标数据选择性地存储在
与所述引导目标介质相比访问速度较快的存储器中，并且其中，一旦所述
第二分区中的操作系统重置或者重引导，该引导缓存代理选择性地从该较
快的存储器中获取所存储的引导目标数据。
2、如权利要求1所述的系统，其中，所述较快的存储器是易失性系统
存储器，并且其中，在所述第一分区以外的操作系统不能访问存储在该较
快的存储器中的引导目标数据。
3、如权利要求1所述的系统，其中，所述平台支持芯片组分区操作，
并且其中，所述引导缓存代理位于内嵌分区中。
4、如权利要求3所述的系统，其中，所述芯片组使资源能够专用于选
定的分区，并且其中，分区操作是在引导时由平台固件定义的。
5、如权利要求3所述的系统，其中，所述内嵌分区是自动拦截设备对
所述引导目标介质的访问的特权分区。
6、如权利要求3所述的系统，其中，所述引导缓存代理将从远程引导
目标介质获取的引导映像文件存储在本地。
7、如权利要求4所述的系统，其中，所述引导缓存代理确定有效的远
程引导映像是否已经存储在本地，如果没有则从所述远程引导目标介质获
取所请求的引导映像，否则所述引导缓存代理从进行存储的存储器获取本
地存储的有效引导映像。
8、如权利要求1所述的系统，其中，所述较快的存储器是非易失性存
储器，并且其中，在所述第一分区以外的操作系统不能访问存储在该较快
的存储器中的引导目标数据。
9、如权利要求1所述的系统，其中，所述平台支持虚拟化，并且其中，
所述引导缓存代理位于虚拟机监视器(VMM)中。
10、如权利要求9所述的系统，其中，所述VMM使设备对所述引导
目标介质的访问虚拟化。
11、如权利要求10所述的系统，其中，所述引导缓存代理存储从所述
引导目标介质获取的引导映像和验证值，其中，所述引导目标介质是远程
介质。
12、如权利要求9所述的系统，其中，所述引导缓存代理确定有效的
远程引导映像是否已经存储在本地，如果没有则从所述远程引导目标介质
获取所请求的引导映像，否则所述引导缓存代理从进行存储的存储器获取
本地存储的有效引导映像。
13、如权利要求1所述的系统，其中，所述引导缓存代理基于目标策
略选择性地存储来自远程引导目标介质的引导映像和辅助引导文件。
14、如权利要求1所述的系统，其中，所述引导缓存代理确定所述引
导目标介质是远程的还是本地的，如果所述目标是远程的，则该引导缓存
代理选择性地将从所述远程引导目标获取的引导映像文件、辅助引导文件
以及验证值存储到本地存储器，如果所述目标是本地的，则该引导缓存代
理选择性地将从本地引导目标获取的扇区存储到较快的存储器。
15、一种用于加快引导时间的方法，包括：
由引导缓存代理选择性地存储在引导时获取的引导目标数据，该引导
目标数据是从引导目标介质获取的，其中，该引导目标数据存储在与所述
引导目标介质相比较快的存储器中，并且其中，该引导目标介质是本地介
质或远程介质二者之一；以及
一旦操作系统重引导，就从所存储的引导目标数据和所述引导目标介
质中的至少一个获取所述引导目标数据，其中该获取操作是由所述引导缓
存代理控制的。
16、如权利要求15所述的方法，其中，所述引导缓存代理位于第一平
台分区中，所述操作系统位于第二平台分区中。
17、如权利要求16所述的方法，其中，所述第一平台分区是虚拟机监
视器，所述第二分区是虚拟机。
18、如权利要求16所述的方法，其中，所述第一平台分区是支持芯片
组分区操作的平台的内嵌分区。
19、如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：MA罗思曼，VJ齐默，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]