[發明專利]使用網絡連接的設備電源管理

有效

• 申請號: 200980134289.3
• 申請日: 2009-05-23
• 公開（公告）號: CN102132523B
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: N·巴盧;K·考夫曼;B·凱茨;W·卡斯帕森;D·沙吉布
• 申請（專利權）人: 微軟公司
• 主分類號: H04L12/10
• 分類號: H04L12/10;H04L12/24
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 蔡悅

背景技術

計算機化系統為現代社會的進步作出顯著的貢獻，并且在多種應用中被利 用以獲得有利的結果。使用電子手段的數據存儲是受益于利用計算機化系統的 一個這樣的示例。諸如文件服務器等當前可用的計算機化文件系統能夠便于不 同大小的網絡之間的數據存儲和共享。當廣泛地(諸如通過因特網)授予對存 儲在文件系統中的數據的訪問時，可以將多個服務器結合在數據中心以解決可 訪問性和數據存儲的問題。

對于通過網絡部署的許多文件存儲系統，網絡連接的狀態至關重要。采用 具有變化可靠性等級的眾多網絡連接協議(遍及若干實現等級)來在聯網的設 備之間(通常以分組形式)傳送數據。這些設備可包括：文件服務器、客戶機 設備、以及沿通信路徑的任何網絡邊緣設備(例如，路由器、交換機)。網絡 通信的復雜度，即在邏輯上和/或物理上遠距離的尺度上高速處理的大量數據的 固有困難，使得對網絡通信的中斷并非完全不常見。過多的網絡通信量、軟件 隱錯、機械設計缺陷、以及簡單用戶錯誤都可造成不期望的性能，諸如分組延 遲、無響應設備以及網絡通信的完全失敗。

不幸的是，由于數據中心中的服務器的復雜度、容量和完善度隨著行業標 準的發展而增長，網絡通信中斷的后果可對應地升級。由此，對數據中心中的 服務器的有效且及時的維護成為最主要的問題。因此，已經發展了自動化管理 方案來解決這些問題。為數據中心修復網絡連接的狀態可要求通過對服務器進 行電源循環(即關閉服務器和打開服務器)來重新初始化聯網的服務器。

在某些實例中，當服務器掛起，重新引導可以是恢復服務器的一種方式。 另外，當供應服務器時，可能需要重新引導服務器以觸發它來重新嘗試服務器 的預引導執行環境(“PXE”)引導，以便使得更新的操作系統被安裝在服務 器上。因此，由于重新引導過程對這些基本操作而言如此重要，因此可靠地執 行該過程是絕對至關重要的。否則，服務器可要求手動干預，以及可能徒然地 嘗試激烈且昂貴的修復。

LAN喚醒(“WOL”，有時稱為“WoL”)是允許由網絡消息遠程地 打開或從低電源狀態(例如，休眠或睡眠)中喚醒計算機的以太網計算機 聯網標準。LAN喚醒支持通常在計算機的主板中實現，并且可以不受限于LAN 通信量，而是工作于包括因特網通信量的所有網絡通信量。

通過網絡連接遠程地喚醒計算機的通用過程包括關閉目標計算機(例如， 睡眠、休眠或“軟關閉”)，而為網卡保留供電。網卡監聽被稱為“魔術分組 (magic?packet)”的特定數據分組，即，將數據的特定序列和目標計算機的 MAC(媒體訪問控制)地址包含在其有效載荷內的任何地方的廣播幀。魔術分 組是在該特定子網(或整個LAN)的廣播地址上廣播的。

當監聽計算機接收此分組時，檢查該分組以驗證該分組包含正確的信息 (即，包含在分組中的目標MAC地址與機器的MAC地址匹配)，有效的匹 配使得計算機打開并引導。為了使LAN喚醒工作，甚至在待機期間網絡接口 的某些部分也需要保持工作。這增加了計算機使用的待機功率。如果不需要 LAN喚醒，則關閉LAN喚醒可以減小電源消耗，而計算機被關閉但仍被插上 電源。然而，當LAN喚醒允許從低電源狀態打開或喚醒計算機時，經由適當 地運行網絡來管理LAN喚醒。由此，LAN喚醒不能使得計算機自身重新引導， 和/或重新初始化并修復計算機的網絡連接。

存在用于解決遠程重新初始化的問題的幾個可用方法。解決此問題的一種 方法是通過使用具有IPMI功能的服務器。IPMI(智能平臺管理接口)是允許 對服務器的帶外管理(即，在專用信道上的管理)的松散定義的標準，并且包 括控制對服務器的供電的能力。IPMI支持各種連接類型，包括獨立網絡連接、 共享網絡連接或串行連接。

然而，所有三種連接類型都呈現出對高效電源管理的障礙。獨立網絡連接 和串行連接招致附加成本，因為需要諸如連接器、串行集線器或網絡交換機等 附加組件。共享網絡連接減少了這些成本，但具有其他問題。首先，從服務器 的網絡設備(例如，路由器)標識IPMI網絡設備的正確的媒體訪問控制 (“MAC”)地址可能是困難的。第二，IPMI網絡設備需要自身的IP地址， 而這在IP地址有限的情形中可能是一個問題。第三，如果服務器具有導致其 使網絡泛濫的隱錯，則通過IPMI控制器來獲得IPMI分組可能是不可能的。