[發明專利]現代硬件上的故障域

在審

• 申請號: 201480054961.9
• 申請日: 2014-10-01
• 公開（公告）號: CN105706056A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: N·武伊奇;W·S·游;J·克萊恩
• 申請（專利權）人: 微軟技術許可有限責任公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 羅婷婷

背景

背景和相關技術

計算機和計算系統已經影響了現代生活的近乎每一個方面。計算機通常涉及工 作、休閑、醫療保健、運輸、娛樂、家政管理等。

此外，計算系統功能還可以通過計算系統經由網絡連接互連到其他計算系統的 能力來增強。網絡連接可包括，但不僅限于，經由有線或無線以太網的連接，蜂窩 式連接，或者甚至通過串行、并行、USB或其它連接的計算機到計算機的連接。 這些連接允許計算系統訪問其他計算系統上的服務，并快速且有效地從其他計算系 統接收應用數據。

計算系統的互連已便于分布式計算系統，即所謂的“云”計算系統。在本說明 書中，“云計算”可以是用于允許對可配置的計算資源(如網絡、服務器、存儲、應 用、以及服務)的共享池進行無處不在的、方便的、按需的網絡訪問的系統或資源， 這些計算資源可用減少的管理努力或服務提供者交互來快速地被供應和發行。云模 型可由各種特性(如按需自服務、廣泛網絡訪問、資源池、快速靈活性、測量服務 等)、服務模型(如軟件即服務(SaaS)、平臺即服務(PaaS)、基礎結構即服務 (IaaS))以及部署模型(如私有云、社區云、公共云、混合云等)組成。

基于云和遠程的服務應用是流行的。這種應用主存于諸如云的公有和私有遠程 系統上，并且通常提供一組基于web的服務用于與客戶端來回傳送。

商用分布式、高性能計算和大數據群集包括服務器節點集合，這些服務器節點 容納計算硬件資源(CPU、RAM、網絡)以及本地存儲(硬盤驅動器和固態盤) 兩者，并且一起進行計算和存儲，構成故障域。具體地，故障域是單個故障點的范 圍。例如，插入電插座中的計算機具有單個故障點，因為如果切斷到電插座的電源， 則計算機將發生故障(假設不存在備用電源)。非商用分布式群集可按計算服務器 和存儲分開的方式來配置。事實上，這些群集可能不再處在一對一關系中(即，一 個服務器和一個存儲單元)，而處在多對一關系(即，兩個或更多個服務器訪問一 個存儲單元)或多對多關系(即，兩個或更多服務器訪問兩個或更多個存儲單元) 中。此外，將現代群集拓撲結構上的虛擬化與同計算分開的存儲聯用增加了故障域 的定義的復雜性，故障域可能需要被定義以設計并構建高度可用的解決方案，尤其 是在故障域涉及數據復制和復原性時。

現有的商用群集設計已作出了某些假設：即服務器(及其本地存儲)的物理邊 界定義故障域。例如，工作負載服務(即，軟件)、CPU、存儲器和存儲全部都在 同一物理邊界內，該物理邊界定義故障域。然而，由于可存在工作負載服務的多個 實例，而且在現代硬件拓撲結構上，計算(CPU/存儲器)和存儲并不在同一物理 邊界內，因此該假設對虛擬化并不成立。例如，存儲可在分開的物理邊界中，該分 開的物理邊界為諸如存儲區域網絡(SAN)、網絡附連存儲(NAS)、磁盤簇(JBOD) 等等。

將這樣的設計應用于現代硬件拓撲結構上的虛擬化環境中是有限制的，并且不 會提供細粒度故障域來提供高度可用并容錯的系統。

此處要求保護的主題不限于解決任何缺點或僅在諸如上述環境這樣的環境中 操作的各實施例。相反，提供該背景僅用于例示其中可實現所述一些實施例的一個 示例性技術領域。

概述

本文例示的一個實施例包括可在包括虛擬化硬件的虛擬化分布式計算環境中 實施的方法。計算環境中的不同節點可共享一個或多個公共物理硬件資源。該方法 包括用于改善對分布式節點的利用率的動作。該方法包括標識第一節點。該方法進 一步包括標識第一節點的一個或多個物理硬件資源。該方法進一步包括標識在第一 節點上采取的行動。該方法進一步包括標識第二節點。該方法進一步包括確定第二 節點不與第一節點共享一個或多個物理硬件資源。作為確定第二節點不與第一節點 共享一個或多個物理硬件資源的結果，該方法進一步包括在第二節點上復制在第一 節點上采取的行動。

提供本概述以便以簡化的形式介紹以下在詳細描述中進一步描述的一些概念。 本概述并非旨在標識出要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，亦非旨在用作輔助 確定要求保護的主題的范圍。