將硬件清單部署為云計算戳記的制作方法
【專利說明】[0001] 將硬件清單部署為云計算戳巧
[0002] 一般而言，分布式服務應用被主存化ost)在云計算網絡中（跨多個節(jié)點），且主要 是為了通過服務一應用組件的冗余性、動態(tài)可縮放性W及自動復原功能來促進高可用性。 該些服務應用通常被劃分成多個部分，該多個部分包括一組服務一應用組件。該些服務一 應用組件可貫穿一個或多個數(shù)據中屯、的節(jié)點（例如，物理機和虛擬機）來主存。通常，存在 W下需要；創(chuàng)建或擴展該些數(shù)據中屯、的計算/存儲能力W容適服務應用的使用需要并幫助 確保整個服務應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)據中屯、的擴展可設及各種場景，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)據中屯、內現(xiàn)有的節(jié)點協(xié)同操作。在一個示例中，新的一組機架（每個機架都容 適多個刀片）可被定為用于集成到與數(shù)據中屯、節(jié)點互連的結構（化brie)中的目標。該結構 幫助確?？绗F(xiàn)有節(jié)點分布的服務一應用組件和新添加的硬件（諸如機架、網絡設備（L2/3 交換機、路由器、負載平衡器）、功率和串行設備W及刀片）能夠交互，就好像每個服務應用 在其自己獨立的計算設備上運行那樣。
[0004] 當進行數(shù)據中屯、的擴展時，將該新的一組硬件集成到該結構中的步驟當前是手動 進行的。該些手動進行的步驟通常是耗時、低效的且在結果方面是不一致的，由此，可能導 致服務在該結構中中斷。因此，擴建一組指定的硬件W供部署到結構中的自動化的端對端 過程將有助于實現(xiàn)高效的、穩(wěn)健的且可縮放的框架W供擴展數(shù)據中屯、的計算/存儲能力。
[0005]
[0006] 提供本概述是為了W簡化的形式介紹將在W下【具體實施方式】中進一步描述的概 念。本概述并不旨在標識出所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也不旨在用于幫助 確定所要求保護的主題的范圍。
[0007] 本發(fā)明的各實施例設及用于實現(xiàn)自動化的引導過程的系統(tǒng)、方法和計算機存儲介 質，該引導過程在驗證未被配置的硬件的清單的物理拓撲結構之際將硬件清單集成并部署 為數(shù)據中屯、的云計算結構內的結構-計算群集（FCC)。實現(xiàn)引導過程的自動化方式避免從 用于重新配置數(shù)據中屯、或向數(shù)據中屯、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)明的各實施例中，自動化的引導過程使得能夠W-致且高效 的方式將硬件清單合并到云計算結構中。
[000引一般而言，在接收到要創(chuàng)建或擴展數(shù)據中屯、的計算/存儲能力的指示之際觸發(fā)引 導過程。在各實施例中，數(shù)據中屯、包括多個節(jié)點（例如，物理機或虛擬機）、網絡設備、串行 設備、功率設備W及可經由云計算結構可操作地互連和管理的其他裝備。結構提供對遍及 數(shù)據中屯、內分布的服務應用的底層支持。尤其，可通過結構的控制器來管理在節(jié)點中遍及 分布的該些服務應用的各部分（例如，角色實例或程序組件）。結構控制器一般負責圍繞W 下的各種職責：監(jiān)視、維護和管理計算機資源、網絡設備、串行設備和支持結構的底層功能 性的功率單元的健康。
[0009] 在一示例性實施例中，引導過程在被事件（例如，對于擴展數(shù)據中屯、的能力的調 用）觸發(fā)之際在獨立的階段中執(zhí)行。該些階段分別通過執(zhí)行自包含工作流來實現(xiàn)并一般地 在圖2中描繪。初始地，可進行共同創(chuàng)作階段來指定硬件清單的初始設置。該個階段設及 用于實現(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配置；W及準備 記錄拓撲結構的布局的模板文件。
[0010] 在準備模板文件之際，可開始設及發(fā)現(xiàn)和確認網絡設備與硬件設備的階段。用于 為該些設備中的每一者執(zhí)行發(fā)現(xiàn)和確認的工作流一般設及經由基于網絡的連接和/或基 于串行的連接與網絡設備通信W發(fā)現(xiàn)硬件設備周圍的物理拓撲結構（例如，機架間位置和 接線排列）的用戶設備。該些用戶設備可對照模板文件來交叉參考所發(fā)現(xiàn)的物理拓撲結構 W確認硬件設備。一旦物理/邏輯拓撲結構配置被完整地生成，就可開始對新的結構實例 的部署或對現(xiàn)有結構實例的擴展。應當注意，對新的結構實例的部署或對現(xiàn)有結構實例的 擴展可設及給定數(shù)據中屯、或數(shù)據中屯、容器中的一部分硬件或在其之上。
[0011] 接著，用戶設備可發(fā)起與數(shù)據中屯、的云計算結構的通信W實現(xiàn)將數(shù)據中屯、的結構 內的硬件清單部署為結構-計算群集（FCC)并在FCC上提供安全性的階段。該些階段設及 支持設置硬件群集來與數(shù)據中屯、內的資源和現(xiàn)有硬件進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撲結構之際從收集的信息中準備基礎結 構狀態(tài)；通過將基礎結構狀態(tài)與結構控制器共享來將硬件清單集成到數(shù)據中屯、的結構中； 在硬件清單內部署在該結構上運行的服務；W及將硬件清單指定為數(shù)據中屯、FCC。因此，當 接連實現(xiàn)時，引導過程的該些階段推動用于擴建硬件清單和用于將硬件清單集成到數(shù)據中 屯、的結構內的端對端自動化。該端到端自動化可進一步在數(shù)據中屯、內預先建立的硬件清單 內（例如，將現(xiàn)有的FCC重新配置為表示數(shù)據中屯、內的新FCC實例）或在數(shù)據中屯、外部的 站點處（例如，將遠程硬件清單集成為數(shù)據中屯、內的新FCC實例）實現(xiàn)高效、穩(wěn)健和可縮放 的框架。
[00。]附圖簡要說巧
[0013] W下參考附圖詳細描述本發(fā)明的實施例，附圖中：
[0014] 圖1是適用于在實現(xiàn)本發(fā)明的各實施例中使用的示例性計算環(huán)境的框圖；
[0015] 圖2是示出根據本發(fā)明的一實施例的用于將硬件清單合并到數(shù)據中屯、的結構-計 算群集（FCC)中的引導過程的示例性階段的流程圖；
[0016] 圖3是示出用于將硬件清單集成在數(shù)據中屯、內的示例性部署生態(tài)系統(tǒng)的圖示，該 部署生態(tài)系統(tǒng)適合在實現(xiàn)本發(fā)明的各實施例時使用；
[0017] 圖4是示出根據本發(fā)明的一實施例的被部署在硬件清單上的各組件之間的關系 的示例性示意圖；
[0018] 圖5-7是示出根據本發(fā)明的各實施例的、用于部署硬件清單內的各個組件的示例 性系統(tǒng)的圖示；
[0019] 圖8是示出根據本發(fā)明的各實施例的、用于保護硬件清單并將硬件清單轉換成與 數(shù)據中屯、交互的FCC的各個組件的操作圖；
[0020] 圖9是顯示根據本發(fā)明的一實施例的用于將硬件清單轉換成FCC的總體方法的流 程圖；化及
[0021] 圖10是示出根據本發(fā)明的一實施例的用于發(fā)現(xiàn)和確認在硬件清單的服務器內部 的一個或多個組件的總體方法的流程圖。
[00。]詳細描巧
[0023] 本文中用細節(jié)來描述本發(fā)明各實施例的主題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)明人已設想所要求保護的主題還可結合其它當前或 未來技術W其它方式來實施，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
[0024] 本發(fā)明的各方面聚焦于總體引導過程內的兩個相關階段，其中引導過程被設計成 達成高效、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。該些相關階段為W下；將硬件清單部署成數(shù)據中屯、的云計算結構內的結 構-計算群集（FCC);并在FCC上提供安全性。引導過程的該兩個階段通常在發(fā)現(xiàn)和確認 階段之后進行，其設及發(fā)現(xiàn)、確認和配置網絡設備和計算機硬件來作為硬件清單和設備返 回制造授權（RMA)場景的初始擴建的一部分。在一個特定實例中，與用于該些元件中的每 一者的發(fā)現(xiàn)、確認和配置相關聯(lián)的工作流部分地依賴于先前從引導過程的先前進行的共同 創(chuàng)作階段中收集的信息（例如預期拓撲結構描述）。共同創(chuàng)作階段、發(fā)現(xiàn)-確認-配置階段 W及本文中討論的該兩個階段的工作流可W由同一個生態(tài)系統(tǒng)來實現(xiàn)。該生態(tài)系統(tǒng)一般設 及與硬件清單通信（例如，串行和/或網絡連接）W便執(zhí)行將硬件清單部署成FCCW及在 部署之前、期間或之后在FCC上提供安全性的用戶設備（例如，移動設備、膝上型計算機或 公共設施箱）。
[0025] 如下文更全面地討論的，本發(fā)明的各實施例在云計算結構內引入用于自動部署硬 件清單上的軟件W便最終將該硬件清單合并成數(shù)據中屯、內的FCC的技術。如本文中所使用 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構中 的任何設備匯編（例如，網絡設備、計算設備、W及電源設備）。在一個實例中，硬件清單可 位于由云計算網絡服務提供商的顧客管理的私有企業(yè)網絡中，其中將引導過程實現(xiàn)為該種 類型的硬件清單上的裝置允許數(shù)據中屯、和私有企業(yè)網絡之間的遠程可到達性。在另一實例 中，硬件清單可位于由云計算網絡服務提供商管理的數(shù)據中屯、內，其中實現(xiàn)引導過程允許 擴建數(shù)據中屯、的本地存儲/計算能力。
[0026] 在一示例性實施例中，硬件清單表示包括任何數(shù)目的W下各項的系統(tǒng)：網絡設備 (例如交換機、路由器和負載平衡器）、功率設備、串行設備、刀片（例如計算和/或存儲設 備）、W及刀片內的各組件（例如BIOS、驅動程序、固件）。相應地，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)。
[0027] 此外，硬件清單可W被裝備成經由一個或多個信道與外部設備（例如，被配置成 運行和管理硬件清單的引導過程的膝上型計算機）和/或內部設備（例如，用于執(zhí)行計算 和存儲操作的刀片）通信。該些信道可包括管理信道（"串行通信信道"）和一個或多個 基于網絡的信道（"網絡通信信道"）。串行通信信道表示提供硬件清單（例如機架上的刀 片）與一組串行設備（例如Digi?連接器設備）之間的掛鉤的帶外連接。通常，對硬件清單 在串行通信信道上的串行管理（例如，訪問和驗證機架上的刀片）在設置關于機架上的每 一刀片的網絡能力之前進行。網絡通信信道表示用于提供硬件清單的外部和/或內部設備 與各個網絡位置之間的網絡鏈路的帶內連接。例如，網絡通信信道可包括使用帶內信令來 交換呼叫-控制信息的網絡管理W太網線纜。該兩個信道可W取決于硬件配置使用同一介 質（例如w太網）來實現(xiàn)。
[002引如將在W下更完整描述的，引導過程使用一個或多個工作流引擎（在圖3和8的 用戶設備310上運行）來特征化端對端自動化，該一個或多個工作流引擎驅動對包括引導 過程的各個階段的編排和執(zhí)行。在各實施例中，該些階段可被實現(xiàn)為獨立的工作流，使得每 個階段可被分開地調用和驅動來完成，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自包含形式來獨立地實現(xiàn)，每個階段一致地將遞增的改進遞送到硬件清單，而 沒有對先前或后續(xù)工作流的任何不利交互。
[0029] 如在W下的討論中顯而易見的，W下的討論中的大多數(shù)將聚焦于圍繞引導過程的 硬件清單部署和安全性提供階段的工作流，其中該些工作流支持在云計算平臺內設置硬件 清單。在操作時，該些工作流被設計成實現(xiàn)該兩個階段的各種目標，諸如在硬件清單上部署 核屯、基礎結構服務（例如，結構和存儲）W使得它表現(xiàn)為如同數(shù)據中屯、的云計算結構內的 FCC。該些工作流的一個目標是在硬件清單上提供安全性。該些工作流的另一目標是用關 于硬件清單的信息來配置數(shù)據中屯、內的結構。該些工作流的又一目標是在部署之際進行對 硬件清單的群集范圍的確認。一般來說，一旦核屯、基礎結構服務被提供在硬件清單上并且 硬件清單被部署在數(shù)據中屯、的結構中后，群集范圍的確認就會發(fā)生。群集范圍的確認被用 來驗證該些服務是實況的、可訪問的和完全可操作的。
[0030] 該些工作流的再一目標是用生產設置（例如憑證和協(xié)議數(shù)據）來配置硬件清單的 設備。在用生產設置來配置該設備之際，該些生產設置被確認。此外，硬件清單的網絡配置 被建立，該允許訪問服務器或經由一個或多個交換機與服務器的網絡連接性。不恰當?shù)木W 絡配置（被工作流檢測和修復）通常阻止與服務器的預期交互，即便