DE60219919T2 - Verbesserungen für ein server system - Google Patents

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    • H04L69/329—Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions in the application layer [OSI layer 7]

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf die Steuerung von Rechnersystemen mit einer Vielzahl von Ressourcen, zum Beispiel einer Vielzahl von Servern.
  • Es gibt viele Client-Server-Systeme, die eine große Anzahl von Servern nutzen; zum Beispiel Internet Service Provider, Daten-Warenhäuser und Software-Entwicklungslabors. Die Verwaltung, Steuerung und Wartung derartiger Multi-Server-Systeme kann komplex und teuer sein.
  • Eine bekannte Anordnung ist das FreeVisionTM-System, welches Gegenstand der WO 99/22294 ist. Dieses System ermöglicht es lediglich aus einem Bildschirm, einer Tastatur und einer Maus bestehenden Arbeitsstationen, zur Steuerung eines beliebigen ausgewählten Servers lediglich unter der Verwendung serieller Signale über eine Cat5-Verkabelung angeschlossen zu werden. Dieses System bietet beträchtliche Vorteile, kann jedoch nur eingesetzt werden, wenn die Server dazu fähig sind, Tastatur-Bildschirm-Maus-Signale (TBM-Signale) zu erzeugen und zu verarbeiten. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zu schaffen, bei dem eine Benutzerarbeitsstation mit einem beliebigen Ausgewählten einer Anzahl "kopfloser" Server, die selbst keine Bildschirmformatsignale liefern, kommunizieren und ihn steuern kann.
  • Allgemeiner ausgedrückt bezieht sich die vorliegende Erfindung darauf, es einem in einem Format operierenden Benutzer zu ermöglichen, in einer Weise, die automatisch und für den Benutzer transparent ist, mit einer Ressource zu kommunizieren (die ein Server oder eine andere Maschine, oder auch eine Software-Ressource, wie zum Beispiel eine Datenbank sein kann), die in einem anderen Format operiert.
  • Demgemäß sieht die vorliegende Erfindung ein Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1 vor.
  • Nach einem anderen Aspekt sieht die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Datenverarbeitungssystems nach Anspruch 11 vor.
  • Bevorzugte Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen ersichtlich.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun lediglich als Beispiel anhand der Zeichnung beschrieben, in der 1 ein schematisches Blockdiagramm eines Systems gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
  • Unter Bezugnahme auf 1 weist das System eine Anzahl Server auf, von denen neun Stück bei dem Bezugszeichen 10 gezeigt sind. In der Praxis kann das System auch mehrere hundert Server oder mehr beinhalten. Das System weist auch eine Anzahl von Benutzerstationen auf, von denen eine bei 12 gezeigt ist. In der Praxis kann es mehrere Dutzend Benutzer geben. Jede der Benutzerstationen weist eine Tastatur, einen Bildschirm und ein Maus auf, die jeweils mit einer Schnittstelle 20 kommunizieren. Die Schnittstelle 20 ermöglicht es Tastatur-Bildschirm-Maus-Signalen (TBM-Signalen), unter der Verwendung des FreeVisionTM-Protokolls über einen Pfad 22 zum Benutzer 12 zu gelangen und von ihm zu kommen.
  • Dabei ist es wünschenswert, es dem Benutzer 12 zu ermöglichen, mit einem beliebigen Server 10 in einer solchen Weise verbunden zu werden, dass der Benutzer den ausgewählten Server so steuert, als ob seine Tastatur, sein Bildschirm und seine Maus physisch direkt am Server angeschlossen wären. Bei dem vorliegenden Beispiel erzeugen die Server 10 keine Bildschirmsignale in einem anzeigbaren Format, wie zum Beispiel VGA. Die Erfindung basiert darauf, dass zwischen dem Benutzer und dem ausgewählten Server ein Hilfsrechner eingeschaltet wird, um die fehlenden Funktionen zu emulieren. Es wäre jedoch unnötig komplex und teuer, für jeden Server oder für jede Arbeitsstation einen Rechner vorzusehen, weshalb eine begrenzte Anzahl von Hilfsrechnern (dies könnte einer sein, die Anzahl ist jedoch typischerweise im einstelligen Bereich) in das System integriert ist, um effizient eingesetzt zu werden, wie im Folgenden erläutert wird.
  • Jeder der Server 10 ist mit einem entsprechenden Anschluss (Port) eines seriellen Multiplexers (mux) 28 verbunden. Der serielle Multiplexer 28 ist im vorliegenden Beispiel ein vollständig blockierungsfreier serieller 16-zu-viele-Multiplexer. Er muss dazu fähig sein, einen beliebigen seriellen Anschluss auf eine beliebige TCP/IP-Sitzung zu schalten. Geeignete Multiplexer, die diesen Anforderungen entsprechen, sind auf diesem Gebiet wohlbekannt. Außerdem sind an den seriellen Multiplexer 28 eine Anzahl von Hilfs-PCs angeschlossen, von denen zwei bei dem Bezugszeichen 30 gezeigt sind, die ihrerseits mit einer Server-Schnittstellen-Karte 32 verbunden sind.
  • Die Benutzer 12 sind über eine Benutzerschnittstellenkarte (UIC) 24 an ein Serververwaltungssystem (Server Management System/SMS) angeschlossen, das aus einem Switch, der von einem Matrix-Switch 27 gebildet wird, und einem Server-Gehäuse 34, einem Switch-Server 26 und einer SQL-Datenbank 29 für den Switch-Server 26 besteht.
  • Der Matrix-Switch 27 ermöglicht es einem bestimmten Benutzeranschluss auf der Benutzerschnittstellenkarte 24, mit einem bestimmten Serveranschluss auf der Serverschnittstellenkarte 32 zu kommunizieren. Matrix-Switches dieser Bauart sind an sich bekannt und sind zum Beispiel von CCC Network Systems, Farnborough, Hampshire (Hants), England, und Belfast, Nordirland, erhältlich. Der Matrix-Switch 27 ist demjenigen ähnlich, der in der WO 99/22294 beschrieben ist.
  • Der Switch-Server 26 ist ebenfalls so angeordnet, dass er über ein geeignetes Protokoll, in der vorliegenden Ausführungsform TCP/IP, mit den Hilfs-PCs 30 und mit den seriellen Multiplexern 28 kommuniziert.
  • In einer praktischen Ausführungsform kann es eine große Anzahl von Multiplexern, wie zum Beispiel den Multiplexer 28, geben, an die dann jeweils bis zu 16 Server angeschlossen sein können, und an die über TCP/IP eine beliebige Anzahl von PCs angeschlossen sein können.
  • Wenn ein Benutzer den Zugriff auf einen bestimmten Server anfordert, wird die folgende Abfolge von Ereignissen durchgeführt:
    • (1) Der Switch-Server 26 identifiziert aus der Datenbank 29 den Multiplexer 28, an den der angeforderte Server angeschlossen ist.
    • (2) Der Switch-Server 26 fordert dann die Verbindung an.
    • (3) Je nach Verfügbarkeit des jeweiligen PCs, versucht das System, die Anforderung an einen beliebigen PC in dem Pool von PCs weiterzureichen.
    • (4) Nachdem sich ein freier PC gemeldet hat, weist der Switch-Server den PC an, mit welchem Multiplexer und Anschluss er sich zu verbinden hat, wodurch die entsprechenden Kommunikationsanschlüsse (vorausgesetzt sie sind gerade nicht in Verwendung) verbunden werden.
    • (5) Der ausgewählte PC wird über einen Shell-Befehl, der geeigneterweise als ein String in der Datenbank 29 gespeichert ist, angewiesen, eine Terminalsitzung zu beginnen.
    • (6) Der PC bestätigt die erfolgreiche Befehlsausführung, und der Switch-Server 26 verbindet den Benutzer über die Benutzerschnittstellenkarte 24, den Switch 27, 34, und den entsprechenden Anschluss der Serverschnittstellenkarte 32.
  • Zur Ermöglichung einer Kommunikation mit dem Switch-Server 26 und um es zu ermöglichen, dass Anforderungen unter den PCs weitergereicht werden, enthält jeder PC eine Ethernet-Karte (oder eine ähnliche Vernetzungseinrichtung). Jeder PC hat auch eine Socket-Listening-Software zur Entgegennahme von Anforderungen vom SMS und zur Ermöglichung der Beendigung der Sitzung zu jeder Zeit. Nach Beendigung können alle Verbindungen getrennt werden.
  • Die beschriebene Anordnung, bei der jeder PC seinen Standort bzw. seine ID zurückgibt, macht es möglich, dass eine beliebige Anzahl Hilfs-PCs an den Multiplexer angeschlossen wird. Eine kleinere Anzahl von PCs verringert die Kosten und Komplexität, während eine größere Anzahl die Blockierung minimiert. Die Erweiterung ist einfach, weil lediglich ein zusätzlicher PC und zusätzliche Daten in der Datenbank benötigt werden. Ein beliebiger PC kann mit jedem beliebigen Multiplexer über TCP/IP verbunden werden. Es existiert daher ein flexibler Pool von Ressourcen.
  • Das bisher beschriebene System ermöglicht es daher einem Benutzer, über einen Hilfs-PC mit einem beliebigen gewünschten Server verbunden zu werden. Bei den Servern 10 der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich um kopflose Server, die keine formatierten Bildschirmsignale liefern, und es kann sein, dass sie nicht dazu ausgelegt sind, Tastatur- und Maussignale direkt entgegenzunehmen. Der Hilfs-PC ist daher mit einer Terminalemulations-Software ausgerüstet, so dass die Kombination der Benutzerarbeitsstation 12 und dem Terminalemulator als ein vollständig ausgerüstetes Terminal zum Steuern des ausgewählten Servers fungiert.
  • 1 zeigt auch einen Server 110, der zum Verarbeiten von TBM-Signalen fähig ist, um zu veranschaulichen, dass dieser ohne Eingreifen eines Hilfs-PCs auch direkt an einen Anschluss der Serverschnittstellenkarte 34 angeschlossen werden kann.
  • Bei der gezeigten Ausführungsform leiten die mit "TBM" beschrifteten Pfade TBM-Signale in analogem Format weiter. Andere Kanäle werden mit RS232 betrieben. In einem großen System vereinfacht dies die Verkabelung erheblich. Es können jedoch auch andere Datenübertragungsprotokolle verwendet werden.
  • Unsere derzeitige Vorliebe geht dahin, dass Linux als das PC-Betriebssystem eingesetzt wird, da es keinen Lizenzierungseinschränkungen unterliegt und eine große Anzahl von Unix-Terminalemulator-Programmen frei erhältlich ist. Diese Vorliebe ist jedoch im wesentlichen kommerziell ausgerichtet, und es versteht sich, dass eine große Auswahl von Betriebssystemen und Emulatorprogrammen geeignet wäre.
  • Auf diese Weise ermöglichen es der PC und seine installierte Software dem Benutzer, über einen Proxy (Stellvertreter) mit dem Server in Verbindung zu treten, und der PC kann auch als ein "Proxy-Hilfsrechner" (Proxy Helper) bezeichnet werden. Das gleiche grundlegende Verfahren kann dazu verwendet werden, auch eine Stellvertreterverbindung mit anderen Ressourcen als den Servern zu ermöglichen. "Ressource" bedeutet in diesem Zusammenhang eine beliebige Maschine oder Datenbank. Die Proxy-Hilfsrechner könnten zum Beispiel Web-Browser, um mit webfähigen Geräten zu interagieren, oder nach Kundenwunsch angepasste Schnittstellenprogramme enthalten, um zum Beispiel mit Klimatisierungssystemen oder Alarmanlagen zu kommunizieren. Dem Switch-Server ist dann aus seiner Datenbank die Art der Ressource bekannt, auf die der Benutzer zugreifen möchte, und verwendet diese Information zum Identifizieren eines geeigneten Proxy-Hilfsrechners aus seinem Pool.
  • Im System des Standes der Technik WO 99/22294 agiert der Hilfs-PC als ein Rechner, der speziell zur Navigation eines großen Mehrbenutzer-Computersystems dient. Der Benutzer ruft den Hilfs-PC auf, identifiziert eine Liste von Rechnern, auf die er zugreifen muss (die als Profil bezeichnet wird), und verlässt dann den Hilfs-PC. An diesem Punkt übernimmt der Switch-Server die Kontrolle und ermöglicht es dem Benutzer, sich ohne weiteres Eingreifen des Hilfs-PCs zwischen den Rechnern seines Profils zu bewegen. Das System des Standes der Technik wird daher vom Benutzer bewusst aufgerufen und vorübergehend eingesetzt, um ein Profil zu erstellen oder zu ändern.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ruft der Benutzer den Stellvertreter-Hilfsrechner nicht bewusst auf; vielmehr handelt es sich dabei um eine automatische Aktion, die vom Switch-Server auf der Grundlage der Art der Ressource durchgeführt wird, mit der der Benutzer zu interagieren wünscht. Proxy-Hilfsrechner werden daher pro Sitzung zugewiesen. Auf diese Weise werden die Proxy-Hilfsrechner vom Switch-Server je nach Art der Ressource intelligent genutzt, und der Vorgang ist für den Benutzer transparent.
  • Das hier beschriebene System ist sehr flexibel und kann ganz leicht erweitert und geändert werden, ohne dass dazu viel spezialisierte Hardware oder Software benötigt wird.

Claims (14)

  1. Datenverarbeitungssystem, das Folgendes aufweist: eine oder mehrere Benutzerstationen (12), von denen jede zum Senden und Empfangen von Tastatur-Bildschirm-Maus-Signalen (TBM-Signalen) fähig ist; eine Vielzahl von Servern (10), die selbst keine Bildschirmformat-Signale liefern; mindestens einen Hilfsrechner (30), der zum Emulieren der fehlenden Bildschirmsignale der Server fähig ist; einen Multiplexer (28) zum Zwischenschalten des Hilfsrechners zwischen die Benutzerstation und einen ausgewählten Server der Server; wobei die Benutzerstation über den Multiplexer mit einem Ausgewählten der Server kommuniziert; und wobei die Benutzerstation über eine Schnittstelle mit dem Hilfscomputer in Verbindung tritt, um die Vielzahl von Servern zu steuern.
  2. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1, bei dem das System ferner ein Verwaltungssystem (26, 27, 29 und 34) umfasst, das dazu betrieben wird, auf Anforderungen von der Benutzerstation zu reagieren und von der Benutzerstation über einen Hilfsrechner und den Multiplexer mit einem ausgewählten Server der Server eine Verbindung herzustellen.
  3. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Hilfsrechnern mit Netzwerkprotokollverbindungen verbunden ist, wobei die Netzwerkprotokollverbindungen mit dem Multiplexer verbunden sind.
  4. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 2, wobei die Hilfsrechner und das Verwaltungssystem unter der Verwendung eines Netzwerkprotokolls miteinander kommunizieren.
  5. Datenverarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Multiplexer eine blockierungsfreie Schaltanordnung umfasst.
  6. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 5, wobei die blockierungsfreie Schaltanordnung ein Matrix-Switch (27) ist.
  7. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 6, wobei der Matrix-Switch von einem Switch-Server (26) gemäß in einer Datenbank (29) gespeicherten Daten gesteuert wird.
  8. Datenverarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hilfsrechner Software zur Verwendung mit den Servern enthalten.
  9. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 8, wobei die Software Terminalemulationsprogramme umfasst.
  10. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 8, wobei die Software einen Web-Browser umfasst.
  11. Verfahren zum Betreiben eines Datenverarbeitungssystems, wobei das System eine oder mehr Benutzerstationen, von denen jede zum Senden und Empfangen von Tastatur-Bildschirm-Maus-Signalen (TBM-Signalen) fähig ist, und eine Vielzahl von Servern umfasst, die selbst keine Bildschirmformatsignale liefern; wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Erfassen einer Anforderung von einer Benutzerstation, die die Einrichtung einer Kommunikation mit einem gewünschten Server anfordert; Einrichten einer ersten Verbindung zwischen der Benutzerstation und einem Hilfsrechner; und Einrichten einer zweiten Verbindung zwischen dem Hilfsrechner und dem gewünschten Server über ein multiplexiertes Netzwerk; wobei der Hilfsrechner Daten von der Benutzerstation und dem gewünschten Server empfängt; und der Hilfsrechner so programmiert ist, dass er die fehlenden Bildschirmsignale des gewünschten Servers emuliert.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Hilfsrechner aus einer Vielzahl von Hilfsrechnern ausgewählt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Benutzerstation über einen Matrix-Switch mit dem ausgewählten Server verbunden ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das muitiplexierte Netzwerk die Server und die Vielzahl von Hilfsrechnern umfasst.
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