CN104683425A - 丛集服务器部署方法以及使用该方法的装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提出一种丛集服务器部署方法，由动态主机配置协议服务器中的处理单元执行，包含以下步骤。由请求服务器接收请求讯息后，将关联于请求服务器的部署信息封装于认可讯息，其中的请求讯息用以请求指派的IP地址。将认可讯息回复给请求服务器，使得请求服务器依据认可讯息中的部署信息将自己组态为存在于云端运算环境中的主服务器或从服务器。

Description

丛集服务器部署方法以及使用该方法的装置

技术领域

本发明关连于一种云端运算技术，特别是一种丛集服务器部署方法以及使用该方法的装置。

背景技术

云端运算是一种牵涉使用多部通过通讯网络连接在一起的计算机来提供各式各样运算能力的技术，通讯网络可指因特网(Internet)、局域网络(local area network,LAN)等。然而，工程师以人工的方式部署丛集服务器时，需要耗费大量的时间。例如，逐一将计算机组态成主服务器(masterserver)、从服务器(slave server)、储存服务器(storage server)，或以上的任意组合。然而，这样繁琐的人工操作常常会出错，且一旦发生错误，可能会导致云端运算环境无法成功建立。因此，需要一种丛集服务器部署方法以及使用该方法的装置，用以减少工程师部署丛集服务器的时间，以及降低组态的错误率。

发明内容

本发明的实施例提出一种丛集服务器部署方法，由动态主机配置协议服务器中的处理单元执行，包含以下步骤。由请求服务器接收请求讯息后，将关联于请求服务器的部署信息封装于认可讯息，其中的请求讯息用以请求先前指派的IP地址。将认可讯息回复给请求服务器，使得请求服务器依据认可讯息中的部署信息将自己组态为存在于云端运算环境中的主服务器或从服务器。

本发明的实施例另提出一种丛集服务器部署装置，包含通讯接口以及处理单元。处理单元通过通讯接口由请求服务器接收请求讯息后，将关联于请求服务器的部署信息封装于认可讯息，其中的请求讯息用以请求先前指派的IP地址。处理单元另通过通讯接口将认可讯息回复给请求服务器，使得请求服务器依据认可讯息中的部署信息将自己组态为存在于云端运算环境中的主服务器或从服务器。

本发明的实施例更提出一种丛集服务器部署方法，由服务器中的处理单元执行，包含以下步骤。由动态主机配置协议服务器接收认可讯息后，取得认可讯息中的部署信息。依据认可讯息中的部署信息将自己组态为存在于云端运算环境中的主服务器或从服务器。

附图说明

图1为依据本发明实施例的网络系统架构的示意图。

图2为依据本发明实施例的服务器的系统架构图。

图3为依据本发明实施例的动态主机配置协议的讯息交换示意图。

图4为依据本发明实施例的执行于DHCP服务器中的丛集服务器部署方法的流程图。

图5为依据本发明实施例的执行于丛集服务器中的丛集服务器部署方法的流程图。

图6为依据本发明实施例的云端运算架构的示意图。

其中，附图标记说明如下：

10网络架构；        110DHCP服务器；

120主服务器；       130～150从服务器；

160储存服务器；     210处理单元；

220显示单元；       230输入装置；

240储存装置；       250内存；

260通讯接口；       310探索讯息；

320提议讯息；       330请求讯息；

340认可讯息；       S411～S445方法步骤；

S511～S531方法步骤

具体实施方式

以下说明是为完成发明的较佳实现方式，其目的在于描述本发明的基本构思，但并不用以限定本发明。实际的发明内容必须参考之后的权利要求范围。

必须了解的是，使用于本说明书中的”包含”、”包括”等词，是用以表示存在特定的技术特征、数值、方法步骤、作业处理、组件以及/或组件，但并不排除可加上更多的技术特征、数值、方法步骤、作业处理、组件、组件，或以上的任意组合。

于权利要求中使用如”第一”、"第二"、"第三"等词系用来修饰权利要求中的组件，并非用来表示之间具有优先权顺序，先行关系，或者是一个组件先于另一个组件，或者是执行方法步骤时的时间先后顺序，仅用来区别具有相同名字的组件。

本发明实施例提出一种网络系统架构，包含使用在云端运算环境的多部服务器。图1为依据本发明实施例的网络系统架构的示意图。服务器110为一部动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol,DHCP)服务器，使用在因特网通讯协议(Internet Protocol,IP)网络中，用以动态地组态成使用于IP网络通讯所需的IP地址及其他信息。动态主机配置协议让其他服务器120至160可自动地从DHCP服务器110接收一个IP地址。DHCP服务器110维护一个数据库，其中包含可用IP地址，以及其他类型的地址，例如默认路由器(router)、以及一或多部域名服务器(Domain Name Server,DNS)的地址。服务器120为架构在云端运算环境中的主服务器(master server)，主要包含二个程序：变换(map)及归纳(reduce)。服务器130至150为架构在云端运算环境中的从服务器(slaveservers)，而服务器160为架构在云端运算环境中的储存服务器(storageserver)。主服务器120、从服务器130至150以及储存服务器160可统称为于云端运算环境中的丛集服务器(clustered servers)。主服务器120、从服务器130至150以及储存服务器160中执行的操作程序可使用ApacheHadoop软件架构(software framework)实现。本领域技术人员了解，主服务器、从服务器、储存服务器，以及以上任意组合亦可实现于同一部具运算能力的实体电子装置中，本发明并不因此而受限。于变换程序中，主服务器120将一个任务切分成小的子任务，并经由储存服务器160分派给从服务器130至150进行处理。从服务器130至150中的每一者负责处理被赋予的子任务，并将运算结果储存到储存服务器160中的指定位置。于归纳程序中，主服务器120从储存服务器160搜集所有子任务的运算结果，并合并成为可供输出的形式。于一些实施例中，主服务器120可将一个30秒的.AVI视频文件分成三部分，接着，交由从服务器130至150进行其中10秒的转换成.mp4视频文件的子任务。于另一些实施例中，主服务器120可将一个网页搜寻任务依地区分成三部分，接着，交由从服务器130至150执行亚洲、欧洲与非洲的网页搜寻任务。

图2为依据本发明实施例的服务器的系统架构图。此系统架构可实施于DHCP服务器110、主服务器120、从服务器130至150以及储存服务器160中的任一者，至少包含处理单元210。处理单元210可使用多种方式实施，例如以专用硬件电路或通用硬件(例如，单处理器、具平行处理能力的多处理器、图形处理器或其他具运算能力的处理器)，并且在执行程序代码或软件时，提供之后所描述的功能。系统架构另包含内存250用以储存执行过程中需要的数据，例如，变量、数据表(data tables)等，以及储存单元240，用以储存各式各样的电子文件，例如，网页、文件、音频文件、视频文件等。系统架构另包含通讯接口260，让处理单元110可藉以跟其他电子装置进行沟通。通讯接口260可以是局域网络(localarea network,LAN)通讯模块或无线局域网络通讯模块(WLAN)。输入装置230可包含键盘、鼠标、触控面板等。用户可按压键盘上的硬键来输入字符，藉由操作鼠标来控制鼠标，或者是在触控面板制造手势来控制执行中的应用程序。手势可包含单击、双击、单指拖曳、多指拖曳等，但不限定于此。显示单元220可包含显示面板(例如，薄膜液晶显示面板、有机发光二极管面板或其他具显示能力的面板)，用以显示输入的字符、数字、符号、拖曳鼠目标移动轨迹、绘制的图案或应用程序所提供的画面，提供给使用者观看。

DHCP服务器110中储存一个对照表(mapping table)，用以辨认出请求IP地址的电子装置是否为存在于云端运算环境的一部丛集服务器，以及其类型为一部主服务器、从服务器或储存服务器。此对照表可使用特定的数据结构，储存于储存装置240或内存250中。范例的初始对照表如下所示：

表1

DHCP服务器110于主服务器120、从服务器130至150以及储存服务器160中的任一者于使用动态主机配置协议向DHCP服务器110请求IP地址的过程中，藉由将部署信息承载于传送给辨认到的主服务器、从服务器或储存服务器的讯息中，使得请求的服务器可依据得到的部署信息完成相应于云端运算环境的服务器组态。图3为依据本发明实施例的动态主机配置协议的讯息交换示意图。丛集服务器120至160中的任一者可于实体子网(physical subnet)上广播探索讯息”DHCPDISCOVER”310，用以发现可用的DHCP服务器。广播服务器的媒体访问控制(MediaAccess Control,MAC)地址可封装于探索讯息310中的用户硬件地址(Client Hardware Address,CHADDR)字段。DHCP服务器110可于监听到的探索讯息310中获得MAC地址，并且藉由检查如表1所示的对照表以辨认出拥有此MAC地址的电子装置是否为存在于云端运算环境的一部丛集服务器，以及其类型为一部主服务器、从服务器或储存服务器。当辨认出请求的服务器为一部主服务器或储存服务器时，DHCP服务器110提供纪录于对照表中的预定IP地址。另一种情况，当辨认出请求的服务器为一部从服务器时，DHCP服务器110从可用的地址区域为请求的服务器保留一个IP地址。DHCP服务器110单播(unicast)提议讯息”DHCPOFFER”320给请求的服务器。提议讯息320中包含请求服务器的MAC地址、DHCP服务器110所指派的IP地址、子网屏蔽(subnet mask)、可用时间以及DHCP服务器110的IP地址。指派的IP地址可封装于提议讯息320中的用户IP地址(Your IP Address,YIADDR)字段。为了响应提议讯息320，请求的服务器以广播的方式回复请求讯息”DHCPREQUEST”330，用以请求指派的IP地址。当DHCP服务器110接收到请求讯息330，部署讯息交换进入最后的阶段。DHCP服务器110单播认可讯息”DHCPACK”340给请求服务器，认可讯息340中包含关联于请求服务器的部署信息。部署信息可乘载于没有被DHCP标准所使用到的选项(options)中。此外，当由一部从服务器接收到请求讯息330后，DHCP服务器110可将指派的IP地址记录到如表1所示的对照表中。处理单元210通过通讯界面260接收探索讯息310及请求讯息330，并且通过通讯界面260传送提议讯息320及认可讯息340。部署讯息及请求服务器如何据此组态自己成为一部主服务器、从服务器或储存服务器的细节，将于以下讨论。

图4为依据本发明实施例的执行于DHCP服务器中的丛集服务器部署方法的流程图。详而言之，此丛集服务器部署方法由DHCP服务器110中的处理单元210于加载并执行相关软件指令时实施。DHCP服务器110于由请求服务器接收到探索讯息310后(步骤S411)，依据探索讯息310中的MAC地址辨认出相应于云端运算环境的服务器类型(步骤S413)。DHCP服务器110可参考如表1所示的对照表辨认出请求服务器为一部主服务器、从服务器或储存服务器。当判断出请求服务器的服务器类型为主服务器时(步骤S415的”主服务器”路径)，取得主服务器的固定IP地址并回复给请求服务器(步骤S421)，其中主服务器的IP地址可记录于如表1所示的对照表中。接着，当DHCP服务器110由请求服务器接收到包含主服务器的IP地址的请求讯息330后(步骤S423)，将主服务器的部署信息封装于认可讯息340并回复给请求服务器(步骤S425)。主服务器的部署信息范例如下表所示：

表2

表2中所罗列的选项100至106为DHCP标准所没有使用到的选项，用以乘载主服务器的部署信息。本领域技术人员亦可使用其他没有使用到的选项，本发明并不限定于以上所列的特定选项。其中，选项”100”中储存的值”Hdfs://192.168.1.101:9000”为储存服务器160中的位置路径，提供给从服务器130至150储存子任务的执行结果。其中，选项”104”中储存的值”http://192.168.1.101:8080”为储存服务器160中的位置路径，提供给主服务器120储存归纳后的最终结果。此位置路径”http://192.168.1.101:8080”亦可提供给客户端作为存取文件之用。选项”104”、”105”及”106”中所包含的值专属于组态主服务器。

当判断出请求服务器的服务器类型为从服务器时(步骤S415的”从服务器”路径)，从可用的地址区域保留一个IP地址并回复给请求服务器(步骤S431)。接着，当DHCP服务器110由请求服务器接收到包含此保留的IP地址的请求讯息330后(步骤S433)，将从服务器的部署信息封装于认可讯息340并回复给请求服务器(步骤S435)。从服务器的部署信息范例如下表所示：

表3

当判断出请求服务器的服务器类型为储存服务器时(步骤S415的”储存服务器”路径)，取得储存服务器的固定IP地址并回复给请求服务器(步骤S441)，其中储存服务器的IP地址可记录于如表1所示的对照表中。接着，当DHCP服务器110由请求服务器接收到包含储存服务器的IP地址的请求讯息330后(步骤S443)，回复认可讯息340给请求服务器(步骤S445)，其中，并没有包含任何的部署信息。

丛集服务器一开始并不知道自己在云端运算环境中所扮演的角色，可藉由接收到的认可讯息340中所包含的信息来决定为一部主服务器、从服务器或储存服务器，并据以进行组态。图5为依据本发明实施例的执行于丛集服务器中的丛集服务器部署方法的流程图。详而言之，此丛集服务器部署方法由服务器130至160中的任一者的处理单元210于加载并执行相关软件指令时实施。服务器130至160中的任一者于接收到由DHCP服务器传来的认可讯息340后(步骤S511)，尝试读取专属于主服务器的部署信息的选项值(步骤S513)。接着，判断是否存在专属于主服务器的部署信息的选项值(步骤S515)。例如，判断是否存在选项”104”、”105”及”106”中的任一者的值。若存在专属于主服务器的部署信息的选项值(步骤S515中”是”的路径)，则执行主服务器的组态作业(步骤S521)。于主服务器的组态作业中，主服务器120将认可讯息340中所包含的部署信息写入相关的描述文件以及可执行程序文件。例如，将表2中的选项”100”及”101”的值写入到”core-site.xml”文件，将表2中的选项”102”的值写入到”hdfs-site.xml”文件，以及将表2中的选项”103”的值写入到”mapred-site.xml”文件。将表2中的选项”104”至”106”的值写入到可执行的”do.sh”文件。若不存在专属于主服务器的部署信息的选项值(步骤S515中”否”的路径)，则尝试读取任何关联于部署信息的选项的值(步骤S531)。若存在任何关联于部署信息的选项的值时(步骤S533中”是”的路径)，则执行从服务器的组态作业(步骤S541)，否则结束流程。于从服务器的组态作业中，从服务器130至150中的任一者将认可讯息340中所包含的部署信息写入相关的描述文件以及可执行程序文件。例如，将表3中的选项”100”及”101”的值写入到”core-site.xml”文件，将表3中的选项”102”的值写入到”hdfs-site.xml”文件，以及将表3中的选项”103”的值写入到”mapred-site.xml”文件。当主服务器120及从服务器130至150执行组态作业完毕，则形成云端运算环境。图6为依据本发明实施例的云端运算架构的示意图。

虽然图2中包含了以上描述的组件，但不排除在不违反发明的构思下，使用更多其他的附加组件，已达成更佳的技术效果。此外，虽然图4与图5的方法流程图采用特定的顺序来执行，但是在不违法发明构思的情况下，本领域技术人员可以在达到相同效果的前提下，修改这些步骤间的顺序，所以，本发明并不局限于仅使用如上所述的顺序。

虽然本发明使用以上实施例进行说明，但需要注意的是，这些描述并非用以限缩本发明。相反地，此发明涵盖了本领域技术人员显而易见的修改与相似设置。所以，权利要求范围须以最宽广的方式解释来包含所有显而易见的修改与相似设置。

Claims (19)

1.一种丛集服务器部署方法，由一动态主机配置协议服务器中的一处理单元执行，包含：

由一请求服务器接收一请求讯息后，将关联于所述请求服务器的一部署信息封装于一认可讯息，其中所述请求讯息用以请求一指派的IP地址；以及

将所述认可讯息回复给所述请求服务器，使得所述请求服务器依据所述认可讯息中的所述部署信息将自己组态为存在于云端运算环境中的一主服务器或一从服务器。

2.根据权利要求1的丛集服务器部署方法，其中，所述请求讯息为一动态主机配置协议中的一”DHCPREQUEST”讯息，以及所述认可讯息为所述动态主机配置协议中的一”DHCPACK”讯息。

3.根据权利要求2的丛集服务器部署方法，其中，所述部署信息被承载于没有被所述动态主机配置协议所使用的至少一选项中。

4.根据权利要求3的丛集服务器部署方法，于接收所述请求讯息前，还包含：

由所述请求服务器接收一探索讯息后，获得所述探索讯息中的一媒体访问控制地址；

检查一对照表以辨认所述请求服务器为所述主服务器或所述从服务器；

当辨认出所述请求服务器为所述主服务器时，将纪录于所述对照表中的一固定IP地址当作所述指派的IP地址并且使用一提议讯息回复给所述请求服务器；以及

当辨认出所述请求服务器为所述从服务器时，从可用的地址区域保留一IP为只当作所述指派的IP地址并且使用所述提议讯息回复给所述请求服务器。

5.根据权利要求4的丛集服务器部署方法，其中，所述探索讯息为所述动态主机配置协议中的一”DHCPDISCOVER”讯息，以及所述提议讯息为所述动态主机配置协议中的一”DHCPOFFER”讯息。

6.根据权利要求5的丛集服务器部署方法，其中，将关联于所述请求服务器的所述部署信息封装于所述认可讯息的步骤中，还包含：

当辨认出所述请求服务器为所述主服务器时，将关联于所述主服务器的所述部署信息封装于所述认可讯息；以及

当辨认出所述请求服务器为所述从服务器时，将关联于所述从服务器的所述部署信息封装于所述认可讯息。

7.根据权利要求6的丛集服务器部署方法，其中，关联于所述主服务器的所述部署信息包含登入一储存服务器的账号与密码，以及关联于所述从服务器的所述部署信息包含所述主服务器的一IP地址。

8.一种丛集服务器部署装置，包含：

一通讯接口；以及

一处理单元，藕接所述通讯接口，通过所述通讯接口由一请求服务器接收一请求讯息后，将关联于所述请求服务器的一部署信息封装于一认可讯息，其中所述请求讯息用以请求一指派的IP地址；以及通过所述通讯接口将所述认可讯息回复给所述请求服务器，使得所述请求服务器依据所述认可讯息中的所述部署信息将自己组态为存在于云端运算环境中的一主服务器或一从服务器。

9.根据权利要求8的丛集服务器部署装置，其中，所述请求讯息为一动态主机配置协议中的一”DHCPREQUEST”讯息，以及所述认可讯息为所述动态主机配置协议中的一”DHCPACK”讯息。

10.根据权利要求9的丛集服务器部署装置，其中，所述部署信息被承载于没有被所述动态主机配置协议所使用的至少一选项中。

11.根据权利要求10的丛集服务器部署装置，还包含：

一内存，用以储存一对照表；

其中，所述处理单元于通过所述通讯接口接收所述请求讯息前，执行以下的操作：通过所述通讯接口由所述请求服务器接收一探索讯息后，获得所述探索讯息中的一媒体访问控制地址；检查所述对照表以辨认所述请求服务器为所述主服务器或所述从服务器；当辨认出所述请求服务器为所述主服务器时，将纪录于所述对照表中的一固定IP地址当作所述指派的IP地址并且使用一提议讯息回复给所述请求服务器；以及当辨认出所述请求服务器为所述从服务器时，从可用的地址区域保留一IP为只当作所述指派的IP地址并且使用所述提议讯息回复给所述请求服务器。

12.根据权利要求11的丛集服务器部署装置，其中，所述探索讯息为所述动态主机配置协议中的一”DHCPDISCOVER”讯息，以及所述提议讯息为所述动态主机配置协议中的一”DHCPOFFER”讯息。

13.根据权利要求12的丛集服务器部署装置，其中，所述处理单元当辨认出所述请求服务器为所述主服务器时，将关联于所述主服务器的所述部署信息封装于所述认可讯息；以及当辨认出所述请求服务器为所述从服务器时，将关联于所述从服务器的所述部署信息封装于所述认可讯息。

14.根据权利要求13的丛集服务器部署装置，其中，关联于所述主服务器的所述部署信息包含登入一储存服务器的账号与密码，以及关联于所述从服务器的所述部署信息包含所述主服务器的一IP地址。

15.一种丛集服务器部署方法，由一服务器中的一处理单元执行，包含：

由一动态主机配置协议服务器接收一认可讯息后，取得所述认可讯息中的一部署信息；以及

依据所述认可讯息中的所述部署信息将自己组态为存在于云端运算环境中的一主服务器或一从服务器。

16.根据权利要求15的丛集服务器部署方法，其中，所述认可讯息为所述动态主机配置协议中的一”DHCPACK”讯息。

17.根据权利要求16的丛集服务器部署方法，其中，所述部署信息被承载于没有被所述动态主机配置协议所使用的至少一选项中。

18.根据权利要求17的丛集服务器部署方法，其中，还包含：

判断所述认可讯息中是否存在专属于所述主服务器的所述部署信息；

当存在专属于所述主服务器的所述部署信息时，则将自己组态为所述主服务器；

当不存在专属于所述主服务器的所述部署信息时，则判断所述认可讯息中是否存在所述部署信息；以及

当存在所述部署信息时，则将自己组态为所述从服务器。

19.根据权利要求18的丛集服务器部署方法，其中，专属于所述主服务器的所述部署信息包含登入一储存服务器的账号与密码。