专利名称：提升预启动执行环境的服务器稳定度的方法及服务器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种提升预启动执行环境的服务器稳定度的方法及服务器装置，尤其涉及一种有效避免过多客户机同时进行下载，进而防止服务器毁损或客户机放弃开机的方法及服务器装置。
背景技术：
预启动执行环境(Preboot eXecution Environment, PXE)是一种网络开机的环境，也可称为无磁盘开机，旨在使网络接口成为计算机开机装置。简单来说，在预启动执行环境中，服务器提供服务，使客户机在无存储介质(例如硬盘)的状况下，不需事先安装操作系统，就能开机进入操作系统。PXE通信协议结合了动态主机设定协议(Dynamic Host Configuration Protocol、DHCP)、小型文件传输协议(Trivial File Transfer Protocol、TFTP)及网络引导程序(Network Bootstrap Program、NBP)三个既有的规范。其中，DHCP由服务器执行， 用来自动分配网络地址给客户机，并指示客户机相关于TFTP与NBP的信息；TFTP由服务器执行，用来提供文件下载服务，使客户机取得特定文件(即NBP) ；NBP是存储在服务器的文件，经由TFTP传送到客户机，由客户机执行。关于已知PXE的开机运作方式，请参考图1。如图1所示，当启动开机后，客户机的基本输出输入系统(Basic Input/Output System)会执行开机测试等流程，接着将执行权交给开机程序。由开机程序取得执行权到客户机取得操作系统(Operation System)可大致分为三个阶段，分别为Al、A2、A3。在阶段Al，开机程序向服务器的DHCP单元提出服务需求，则DHCP单元会分配网络地址给客户机，并指示相关于TFTP与NBP的信息。在阶段A2，开机程序根据DHCP单元所提供的信息， 向服务器的TFTP单元提出下载需求，以取得NBP并将NBP存储于存储器中。最后，在阶段 A3，开机程序将执行权交给NBP，则NBP会向服务器的TFTP单元提出下载需求，以取得操作系统并将操作系统存储于存储器中。在阶段A3取得操作系统后，NBP会将执行权交给操作系统，由操作系统完成开机程序。因此，通过阶段Al、A2、A3，客户机可取得操作系统，达到无磁盘开机的目的。然而，在阶段A2或A3中，客户机皆需由服务器下载文件，如果同时间过多的客户机同时处于阶段A2或A3，则会对服务器的TFTP单元造成很大的负担。在此情形下，服务器的TFTP单元的反应速度变慢、下载速度变慢，使得客户机的NBP等待时间过长，而放弃或重新启动开机。更有甚者，如果同时下载的客户机激增，甚至可能会造成服务器毁损，使所有客户机无法下载文件，导致系统停摆。由此可知，已知PXE的运作方式实有改进的必要。
发明内容
因此，本发明的主要目的即在于提供一种提升预启动执行环境的服务器稳定度的方法及服务器装置。
本发明公开一种提升一服务器的稳定度的方法，该服务器支持一预启动执行环境，该方法包含有于一客户机通过该预启动执行环境进行开机时，指示该客户机执行一第一网络引导程序；接收该第一网络引导程序所输出的一请求信号，该请求信号用来请求该服务器允许该客户机下载一第二网络引导程序，该第二网络引导程序用来由该服务器下载一操作系统；以及根据该服务器的服务情形，输出对应于该请求信号的一回应信号，以允许或禁止该客户机下载该第二网络引导程序。本发明另公开一种可提升稳定度的服务器装置，该服务器装置支持一预启动执行环境，其包含有一处理器；以及一存储器，用来存储一程序，该程序用来指示该处理器执行以下步骤于一客户机通过该预启动执行环境进行开机时，指示该客户机执行一第一网络引导程序；接收该第一网络引导程序所输出的一请求信号，该请求信号用来请求该服务器允许该客户机下载一第二网络引导程序，该第二网络引导程序用来由该服务器下载一操作系统；以及根据该服务器的服务情形，输出一回应信号，以允许或禁止该客户机下载该第二网络引导程序。
图1为已知技术中PXE开机运作方式的示意图。图2为本发明实施例PXE开机运作方式的示意图。图3为本发明实施例一流程30的示意图。主要元件符号说明A1、A2、A3、B1、B2、B3、B4、B5阶段30流程300、302、304、306、308步骤
具体实施例方式已知PXE开机流程的主要缺点在于TFTP规范对于所有客户机要求，都是来者不拒，以致无法限制客户机的数量，造成系统宕机或运作速度变慢。要改善此缺点，由于无法修改第三方编写的NBP程序的TFTP等待时间，所以只能增加服务器的效能或以人为的动作，来限制客户机的数目，以确保每一个客户机都能PXE开机成功。在此情形下，为了在不修改既有PXE系统的设定，也不更动客户机的原始设定下，改善已知PXE的缺点，本发明导入一询答机制，由客户机先询问TFTP的状况，使服务器可据以控制后续流程的进行。而此询答机制的具体实现通过一新增的辅助NBP，并适当修改TFTP的流程，以决定是否允许客户机下载用来取得操作系统的NBP (以下称其为传统NBP)。详细来说，请参考图2，图2为本发明实施例一 PXE开机运作方式的示意图。如图2 所示，当启动开机后，客户机的基本输出输入系统会执行开机测试等流程，接着将执行权交给开机程序。由开机程序取得执行权到客户机取得操作系统分为五个阶段，分别为B1、B2、 B3、B4、B5。在阶段Bi，开机程序向服务器的DHCP单元提出服务需求，则DHCP单元会分配网络地址给客户机，并指示相关于TFTP与辅助NBP的信息。在阶段B2，开机程序根据DHCP 单元所提供的信息，向服务器的TFTP单元提出下载需求，以取得辅助NBP并将辅助NBP存储于存储器中。在阶段B3，开机程序将执行权交给辅助NBP，辅助NBP会向服务器的TFTP单元提出下载传统NBP的请求。如果TFTP单元允许客户机下载传统NBP，则进入阶段B4 ；反之，则维持在阶段B3，等待服务器的允许。当辅助NBP取得TFTP单元的许可后，在阶段B4， 辅助NBP会向TFTP单元提出下载需求，以取得传统NBP并将传统NBP存储于存储器中。最后，在阶段B5，辅助NBP将执行权交给传统NBP，则传统NBP会向TFTP单元提出下载需求， 以取得操作系统并将操作系统存储于存储器中。在阶段B5得操作系统后，传统NBP会将执行权交给操作系统，由操作系统完成开机程序。因此，比较图1及图2可知，本发明是修改TFTP流程(阶段B2)，并增加询问TFTP 状况的机制(阶段B3、B4)，换句话说，图2中阶段Bi、B5与图1中阶段Al、A3是相同运作方式。此外，需注意的是，在PXE架构中，客户机仅具有被动执行NBP的功能，换句话说，本发明不需对客户机的软、硬件进行任何修改，仅需于服务器中增加辅助NBP的下载机制，并修改TFTP的运作程序，因而可大幅降低具体实现时的复杂度或困难度。进一步地，在图2中，阶段B3是客户机询问服务器相关于TFTP的状况。因此，服务器的TFTP单元可预设客户机数量的判断机制。例如，当同时下载的客户机未达一预设上限值时，如果有一客户机要求下载传统NBP，则TFTP单元可允许其进行下载(即进入阶段 B4)。反之，如果同时下载的客户机已达预设上限值时，如果有一客户机要求下载传统NBP， 则TFTP单元不会允许其进行下载(即维持在阶段B3)。在阶段B3中，如果客户机未受到服务器的允许，则客户机会保持在等待的状态下，并持续询问TFTP单元，直到得到允许进入阶段B4为止。由于客户机会询问TFTP的状况，且在未得到许可之前，会持续等待，不进行其他动作，因此服务器可以藉此控制客户机PXE开机的优先顺序。也就是说，当同时下载的客户机已达预设上限值时，后续要求下载传统NBP的客户机皆会保持在等待状态下；此时，如果有一客户机完成下载，而使服务器可提供下载服务给等待状态下的客户机时，服务器可依预设的判断逻辑，设定客户机的优先顺序，并依照这个顺序，给予客户机许可。而优先顺序的决定依据，可以是以提出下载请求的时间为准，或是依客户机的型号、优先程度等为判断依据，且不限于此。如果服务器以提出下载请求的时间为准，则当客户机提出下载请求时，TFTP单元应记录客户机的识别数据(如网络地址)及提出请求的时间，然后依照时间的先后顺序，给予客户机许可，让等待最久的客户机优先执行。此外，如果服务器依客户机的型号为决定依据，则辅助NBP应先从客户机的基本输出输入系统里，取得系统信息，再将此系统信息伴随下载请求传送给TFTP单元，使TFTP单元可据以依照型号的顺序，给予客户机许可，让特定型号的客户机优先执行。需注意的是，前述依提出下载请求的时间或客户机型号来判断客户机优先顺序的做法仅为本发明可行的实施例，实际上，服务器决定优先顺序的依据不限于此，也可以同时考虑提出下载请求的时间及客户机型号，或是依其他信息进行判断。而此优先顺序判断机制的实现同样不涉及客户机的软、硬件架构，而仅需调整TFTP流程或辅助NBP的内容。另一方面，由于辅助NBP会询问服务器的TFTP状况，如果无法得到许可，则会保持在等待状态，因此可确保客户机的等待时间不会过期，而且每一个客户机都可以顺利开机， 仅有先后顺序上的差别。换句话说，本发明不需修改第三方编写的NBP程序的TFTP等待时间，即可确保客户机的等待时间不会过期，且每一个客户机都可以顺利开机。更重要的是， 服务器可通过排程或优先权控制的机制，避免过多客户机同时进行下载，因而可防止服务器毁损或客户机放弃开机的情形。
在已知技术中，如果同时间过多的客户机同时下载文件，则会对服务器的TFTP单元造成很大的负担，可能导致反应速度及下载速度变慢，甚至可能造成服务器宕机。相较之下，本发明导入一询答机制，由客户机先询问TFTP的状况，使服务器可据以控制后续流程的进行。而此询答机制的实现不会更动客户机的软、硬件结构，仅需适度修改TFTP流程及增加辅助NBP，因而可有效降低具体实现时的复杂度或困难度。由于本发明仅需修改服务器的运作，因此以下进一步将服务器中相关于询答机制的运作方式归纳为一流程30，如图3所示。流程30可提升服务器的稳定度，包含有以下步骤步骤300:开始。步骤302 于一客户机通过PXE进行开机时，指示该客户机执行辅助NBP。步骤304 接收辅助NBP所输出的一请求信号，该请求信号用来请求服务器允许该客户机下载传统NBP。步骤306 根据服务器的服务情形，输出对应于该请求信号的一回应信号，以允许或禁止该客户机下载传统NBP。步骤308:结束。流程30的详细说明与可能的变化可参考前文，在此不赘述。另一方面，在硬件实现方面，可以软件、固件等方式，将流程30转换为一程序，并存储于一存储器中，以指示一处理器执行流程30的步骤。此等将流程30转换为适当程序以实现对应的服务器装置，应为本领域技术人员所熟悉的技术。综上所述，针对PXE开机流程，本发明导入一询答机制，由客户机先询问TFTP的状况，使服务器可据以控制后续流程的进行。而此询答机制的实现不会更动客户机的软、硬件结构，仅需适度修改TFTP流程及增加辅助NBP，因而可有效降低具体实现时的复杂度或困难度，同时可确保客户机的等待时间不会过期，而且每一个客户机都可以顺利开机。更重要的是，本发明可有效避免过多客户机同时进行下载，进而防止服务器毁损或客户机放弃开机。以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种提升一服务器的稳定度的方法，该服务器支持一预启动执行环境，该方法包含有在一客户机通过该预启动执行环境进行开机时，指示该客户机执行一第一网络引导程序；接收该第一网络引导程序所输出的一请求信号，该请求信号用来请求该服务器允许该客户机下载一第二网络引导程序，该第二网络引导程序用来由该服务器下载一操作系统； 以及根据该服务器的服务情形，输出对应于该请求信号的一回应信号，以允许或禁止该客户机下载该第二网络引导程序。
2.如权利要求1所述的方法，其中根据该服务器的服务情形，输出对应于该请求信号的该回应信号的步骤，在该服务器尚可提供下载该第二网络引导程序的服务予该客户机时，输出该回应信号，以允许该客户机下载该第二网络引导程序。
3.如权利要求1所述的方法，其中根据该服务器的服务情形，输出对应于该请求信号的该回应信号的步骤，在该服务器无法提供下载该第二网络引导程序的服务予该客户机时，输出该回应信号，以禁止该客户机下载该第二网络引导程序。
4.如权利要求3所述的方法，其还包含设定该客户机下载该第二网络引导程序的一顺序；以及根据该顺序，对该客户机下载该第二网络引导程序的运作进行排程。
5.如权利要求4所述的方法，其中设定该客户机下载该第二网络引导程序的该顺序的步骤，根据该第一网络引导程序输出该请求信号的时间，设定该顺序。
6.如权利要求4所述的方法，其中设定该客户机下载该第二网络引导程序的该顺序的步骤，根据该客户机的一特征，设定该顺序。
7.如权利要求6所述的方法，其中该特征是该客户机的一型号。
8.一种可提升稳定度的服务器装置，该服务器装置支持一预启动执行环境，其包含有一处理器；以及一存储器，用来存储一程序，该程序用来指示该处理器执行以下步骤 在一客户机通过该预启动执行环境进行开机时，指示该客户机执行一第一网络引导程序；接收该第一网络引导程序所输出的一请求信号，该请求信号用来请求该服务器允许该客户机下载一第二网络引导程序，该第二网络引导程序用来由该服务器下载一操作系统； 以及根据该服务器的服务情形，输出一回应信号，以允许或禁止该客户机下载该第二网络引导程序。
9.如权利要求8所述的服务器装置，其中根据该服务器的服务情形，输出对应于该请求信号的该回应信号的步骤，在该服务器尚可提供下载该第二网络引导程序的服务予该客户机时，输出该回应信号，以允许该客户机下载该第二网络引导程序。
10.如权利要求8所述的服务器装置，其中根据该服务器的服务情形，输出对应于该请求信号的该回应信号的步骤，在该服务器无法提供下载该第二网络引导程序的服务予该客户机时，输出该回应信号，以禁止该客户机下载该第二网络引导程序。
11.如权利要求10所述的服务器装置，其还包含 设定该客户机下载该第二网络引导程序的一顺序；以及根据该顺序，对该客户机下载该第二网络引导程序的运作进行排程。
12.如权利要求11所述的服务器装置，其中设定该客户机下载该第二网络引导程序的该顺序的步骤，根据该第一网络引导程序输出该请求信号的时间，设定该顺序。
13.如权利要求11所述的服务器装置，其中设定该客户机下载该第二网络引导程序的该顺序的步骤，根据该客户机的一特征，设定该顺序。
14.如权利要求13所述的服务器装置，其中该特征是该客户机的一型号。
全文摘要
提升预启动执行环境的服务器稳定度的方法及服务器装置。在该方法中，该服务器支持一预启动执行环境，该方法包含有于一客户机通过该预启动执行环境进行开机时，指示该客户机执行一第一网络引导程序；接收该第一网络引导程序所输出的一请求信号，该请求信号用来请求该服务器允许该客户机下载一第二网络引导程序，该第二网络引导程序用来由该服务器下载一操作系统；以及根据该服务器的服务情形，输出对应于该请求信号的一回应信号，以允许或禁止该客户机下载该第二网络引导程序。
文档编号G06F9/445GK102299935SQ201010208970
公开日2011年12月28日 申请日期2010年6月25日 优先权日2010年6月25日
发明者叶顺智, 李忠安, 郭远翰 申请人:纬创资通股份有限公司