DE69808734T2

DE69808734T2 - Vorrichtung und Verfahren für die Ferndiagnose von Datenverarbeitungseinheiten

Info

Publication number: DE69808734T2
Application number: DE1998608734
Authority: DE
Inventors: Bernhard Holzinger; Ralf Link; Joerg Weedemann
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 1998-06-05
Filing date: 1998-06-05
Publication date: 2003-03-06
Anticipated expiration: 2018-06-06
Also published as: EP0962862A1; EP0962862B1; DE69808734D1; JP2000020342A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Diagnose einer Vorrichtung für die Datenverarbeitung (DPU).
Heutzutage nimmt die gesamte Anzahl von Personalcomputern (PCs), Workstations und so weiter von Jahr zu Jahr zu. Diese Art von Datenverarbeitungseinheiten sind physisch über den gesamten Raum verteilt und können mit Standardnetzwerk-Interfaces wie zum Beispiel lokale Netzwerke (local area networks-LAN) verbunden sein.
Die Diagnose einer entfernten DPU, z. B. einer DPU, die sich nicht physisch am "Platz" der handelnden Person befindet, erfolgt normalerweise dadurch, daß sich eine erfahrene Person (z. B. ein Hardware- oder Software-Spezialist) zur DPU begibt oder aber durch Installierung von Software-Paketen auf der DPU, um eine Diagnose-Aufgabe wahrzunehmen, solange die DPU funktionsfähig ist.
Dokument US-A-4 953 165 beschreibt ein Diagnose-System zur Identifizierung von Hardware-Fehlern in einem Datenverarbeitungsystem. Diese Diagnose kann entweder von einem lokalen Diagnose-Programm betrieben werden oder von einer entfernten Stelle durch ein Modem. Jedoch kann dieses Diagnosesystem nicht unabhängig von der Datenverarbeitungseinheit des Systems arbeiten, so dass dieser Diagnosemechanismus abhängig ist von dem Vorhandensein einer voll funktionsfähigen Verarbeitungseinheit.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ferndiagnose für eine Datenverarbeitungseinheit zur Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch die unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungen werden von den abhängigen Ansprüchen gezeigt.
Nach der Erfindung dient eine Diagnoseeinheit einer Ferndiagnose einer Datenverarbeitungseinheit DPU. Die Diagnoseeinheit ist geeignet dazu, an eine entfernte DPU gekoppelt zu werden durch ein Netzwerk und an einen internen Bus der DPU. Die Diagnoseeinheit weist eine zentrale Verarbeitungseinheit CPU auf zur Kontrolle einer Diagnose und/oder einem Überwachen unabhängig von der DPU durch Überwachen einer Datenkommunikation innerhalb der DPU und/oder der DPU mit externen Vorrichtungen und/oder durch Durchführen von Tests mit der DPU.
Die Erfindung liefert daher eine "intelligente" Diagnose der DPU, die ein kontinuierliches und weitergehendes Überwachen der DPU unabhängig vom Funktionsstatus der DPU erlaubt. Im Gegensatz zu den Diagnose-Modulen gemäß bekanntem Stand der Technik kann eine Diagnose der DPU 100 also durchgeführt werden, wenn die DPU 100 inoperabel ist oder wenn die DPU 100 ein "unintelligentes" Überwachen nicht mehr unterstützen würde.
Die Erfindung erlaubt darüber hinaus eine aktive Diagnose und/oder eine präventive Diagnose der DPU, so dass auftretende Fehler oder Fehler, die in der nahen Zukunft voraussichtlich auftreten, festgestellt und entsprechende (Gegen-)Maßnahmen initiiert oder ausgelöst werden können. Mögliche Ausfallzeiten der DPU können so vermindert oder sogar vermieden werden.
Die Diagnoseeinheit signalisiert vorzugsweise von Zeit zu Zeit und/oder nach einem vordefinierten Mitteilungsschema den aktuellen Status der DPU an eine entfernte DPU. Wenn ein Fehler auftritt oder wahrscheinlich auftritt, kann die entfernte DPU eine Diagnose der DPU über das Netzwerk vornehmen und vorzugsweise unter Nutzung der Diagnoseeinheit.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Andere Aufgaben und viele der begleitenden Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bereits gewürdigt und werden besser verständlich durch die folgende detaillierte Beschreibung unter Einbeziehung der begleitenden Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 ein schematisches Diagramm des Ferndiagnose-Schemas gemäß der Erfindung zeigt, und
Fig. 2 eine vorteilhafte Ausführung der Diagnoseeinheit 110 zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm eines Ferndiagnose-Schemas gemäß der Erfindung. Eine Datenverarbeitungseinheit (DPU) 100 weist eine Diagnoseeinheit 110 auf, die durch irgendein Mittel wie gemäß Stand der Technik bekannt, an ein Netzwerk 120 gekoppelt werden kann. Die DPU 100 stellt die DPU dar, die von der Diagnoseeinheit 110 zu überwachen ist. Eine entfernte DPU 150 kann auch an das Netzwerk 120 gekoppelt werden. Die entfernte DPU 150 ist ein System, welches mit der Diagnoseeinheit 110 interagieren kann und daher einem Benutzer (der z. B. vor der entfernten DPU 150 sitzt) ermöglicht, eine Aufgabe zu kontrollieren, die von der Diagnoseeinheit 110 durchgeführt wird. Die Einheit 150 könnte daher als Kunden-Station bezeichnet werden.
Fig. 2 zeigt in einem schematischen Diagramm eine vorteilhafte Ausführung der Diagnoseeinheit 110. Die Diagnoseeinheit 110 hat eine eigene zentrale Prozesseinheit (CPU) 200 und ist daher in der Lage, jede Art von Diagnose und/oder Überwachen unabhängig von der DPU 100 durchzuführen. Die CPU 200 ist angeschlossen an einen Speicher 210 und an eine Ausführungseinheit 220 und/oder eine Analyseeinheit 230. Im Betrieb werden die Ausführungseinheit 220 und die Analyseeinheit 230 an einen internen Bus 240 der DUT 100 gekoppelt, wobei der interne Bus 240 einen oder mehrere verschiedene interne Busse darstellen kann oder andere interne Kommunikationspfade der DUT 100. Die CPU 200 kann gekoppelt werden an das Netzwerk 120 (z. B. die "Außenwelt") z. B. via LAN oder einen seriellen Ausgang wie Modem, Nullmodem oder ähnlichem und könnte auch an den internen Bus 240 gekoppelt werden (nicht dargestellt).
In einer vorteilhaften Ausführung weist die Diagnoseeinheit 110 eine eigene (nicht dargestellte) Energieversorgungseinheit auf, die unabhängig ist von der Energieversorgung der DPU 100. Die unabhängige Energieversorgungseinheit könnte an die elektrische Hauptverbindung angeschlossen und/oder Batterie betrieben werden.
Die Analyseeinheit 230 ist vorgesehen für das passive Überwachen von Datenkommunikationen innerhalb der DPU 100 und/oder für passives Überwachen von Datenkommunikationen der DPU 100 mit externen Vorrichtungen. Zu diesem Zweck mißt und analysiert die Analyseeinheit 230 Daten, Datenströme und/oder Ereignisse im internen Bus 240. Die Ausführungseinheit 220 ist vorgesehen für aktives Durchführen von Tests mit der DPU 100. Zu diesem Zweck stellt die Ausführungseinheit 220 Stimulus- Signale an die DPU 100 und/oder verlangt spezifische Aufgaben, Daten, Operationen oder ähnliches von (individuellen Komponenten) der DPU. Die Analyseeinheit 230 und die Ausführungseinheit 220 werden kontrolliert von der CPU 200 in einer Weise gemäß bekanntem Stand der Technik.
Die Diagnoseeinheit 110 kann benutzt werden in einem aktiven Diagnose- Modus und/oder einem vorbeugenden Diagnose-Modus, wie im folgenden erklärt.
In dem aktiven Diagnose-Modus, stellt die Ausführungseinheit 220 der Diagnoseeinheit 110 Stimulus-Signale and die DPU 100 und analysiert deren Verhalten. Ein Beispiel für ein aktives Testen ist ein Speicher-Testen. Die Diagnoseeinheit 110 liest in einer bestimmenden Weise alle Orte eines Speichers der DPU 100 (z. B. ein RAM) und bestimmt so, ob es ein Problem mit diesem Speicher gibt.
In dem präventiven Diagnose-Modus führt die Diagnoseeinheit 110 eine weitergehenden Analyse der DPU 100 durch aktives und/oder passives Überwachen der DPU 100. Im Falle eines auftauchenden Problems, wird die Diagnoseeinheit 110 vorzugsweise ein Warnsignal an die DPU 100 senden und/oder an eine oder mehrere andere DPUs durch das Netzwerk 120 wie die entfernte DPU 150 oder an einer anderen Nachrichten-Pfad (z. B. einen alphanumerischen Pager). Das Erhalten dieser Warnsignale wird dem Eigentümer der DPU 100 erlauben, geeignete Gegenmaßnahmen zu ergreifen (z. B. Reparatur der DPU 100), bevor die DPU 100 abstürzt. Dies erlaubt dem Eigentümer der DPU 100, möglichen Geschäftsausfällen vorzubeugen und erhöht die Verfügbarkeit der DPU 100 deutlich.
Sowohl im aktiven als auch im präventiven Diagnose-Modus, kann die Diagnose, die von der Diagnoseeinheit 110 vorgenommen wird, ausgelöst werden von der Diagnoseeinheit selbst oder von "außerhalb", z. B. von der entfernten DPU 150. Im ersten Fall nimmt die Diagnoseeinheit 110 eine Diagnose der DPU 100 vor gemäß einem vorgegebenen Schema, wie eine vorgegebene Mitteilung, Zeit, oder Ereignisschema oder nach Bedarf. Im letzteren Fall erhält die Diagnoseeinheit ein Auslösesignal, welches eine Diagnose-Aktivität initiiert, welche von der Diagnoseeinheit 110 durchgeführt wird.
Wenn die Diagnoseeinheit 110 einen Fehler feststellt, der bereits aufgetreten ist oder in Zukunft wahrscheinlich auftreten wird, initiiert die Diagnoseeinheit 110 geeignete Maßnahmen wie Aussenden eines Warnsignals durch das Netzwerk 120 an die entfernte DPU 150 oder einen anderen Nachrichten-Pfad (z. B. einen alpanumerischen Pager), Anzeigen eines Fehlers und/oder volle Operation der DPU 100, Starten von eigenen Maßnahmen zur Fehlerbehebung und/oder Anforderung einer Ferndiagnose z. B. von der entfernten DPU 150.
Um eine Ferndiagnose durchzuführen, entweder auf Anforderung durch die Diagnoseeinheit 110 oder gemäß einer vorgegebenen Mitteilung, Zeit, oder Ereignisschema, kann die entfernte DPU 150 Verbindung aufnehmen zur Diagnoseeinheit 110 durch das Netzwerk 120. Dies kann entweder erfolgen durch eine Person, die versucht, eine Verbindung mit der Diagnoseeinheit 110 herzustellen oder automatisch durch ein definiertes Schema vorgesehen durch die entfernte DPU 150. Die entfernte DPU 150 kann so eine Diagnose der DPU 100 durchführen mit Mitteln, die von der entfernten DPU 150 gestellt werden. Diese Mittel können bestehen aus Diagnose-Software-Aufgaben, auch Diagnose-"Dämone" genannt, welche auf die Diagnoseeinheit 110 von der entfernten DPU 150 geladen werden können oder von jeder anderen DPU, die an das Netzwerk 120 angeschlossen ist. Die theoretische Anzahl von möglichen Diagnose-Dämonen ist daher unendlich, wobei die tatsächliche Anzahl von Dämonen, die auf der Diagnoseeinheit 110 laufen durch die verfügbaren Ressourcen limitiert ist. Diese sogenannte "Cafeteria Annäherung" ermöglicht es, den "richtigen" Dämon für eine spezifische Aufgabe, die durchzuführen ist, auszuwählen.
Sogar wenn die Diagnoseeinheit 110 keinen Fehler feststellt, kann die Diagnoseeinheit 110 von Zeit zu Zeit Signale stellen an das Netzwerk 120 und/oder die DPU 100 und somit eine (volle, begrenzte oder ausreichende) Funktionalität der DPU 100 anzeigen.
In einer Ausführung enthält die Analyseeinheit 230 einen Protokoll-Prüfer (nicht gezeigt) zur Überwachung des Verkehers im internen Bus 240. Der Protokoll- Prüfer dient zum Feststellen von Protokoll-Verletzungen im internen Bus 240. Prookoll-Verletzungen können z. B. hervorgerufen werden durch eine Adapter- Karte in der DPU wie z. B. ein NIC (Network Interface Adapter) oder ein Video- Adapter. Protokoll-Verletzungen können typischerweise zum Ausfall der DPU 100 führen, ohne ersichtlichen Grund für den Eigentümer der DPU 100.
In einer anderen Ausführung weist die Analyseeinheit 230 einen Leistungs- Sequenz-Zähler (nicht gezeigt) auf, zum Messen einer Bus-Nutzung im internen Bus 240 und damit Anzeigen der "Ladung" des Busses. Eine einzige Messungsaufgabe kann vorgesehen werden, die eine Warnung generiert, wenn eine gewisse Schwelle überschritten wird. Ein Beispiel für eine Warnung könnte sein das die DPU 100 für eine gewisse Zeit mit mehr als x% Auslastung läuft (z. B. mehr als 98% Auslastung für mehr als zwei Stunden). Dies zeigt an dass die DPU 100 unter hohem Datenverkehr leidet oder dass die DPU 100 ausfallen kann. Die Auslastung könnte andererseits die Ausführung einer spezifischen Aufgabe, die auf der DPU 100 läuft, überprüfen, z. B. eine Backup-Aufgabe. In einem Beispiel ist eine Backup-Aufgabe der DPU 100 immer für Mitternacht vorgesehen. Die tatsächliche Ausführung der Backup- Aufgabe kann dann überprüft werden durch Festlegung, daß die Auslastung dann y% betragen soll, z. B. 90%.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist die Diagnoseeinheit 110 vorgesehen als Steckkarte, z. B. eine PCI-add-on Karte, die in jeden PCI gesteckt werden kann, der PC oder PC-Server kompatibel ist. Die Steckkarte weist vorzugsweise eine On-Board CPU 200 auf, eine On-Board Diagnose- Hardware, welche die Analyseeinheit 230 umfaßt sowie die Ausführungseinheit 220 und den Speicher 210 als Blitzspeicher und ein DRAM (dynamic randomaccess-memory). Die CPU 200 ist anschließbar an das Netzwerk 120 durch LAN und/oderein Serien(Modem). Eine Kommunikation zum internen Bus 240 erfolgt durch PCI und IPMI-Schnittstellen. Die Diagnoseeinheit 110 ermöglicht z. B. das Durchführen einer präventiven Speicher-Diagnose durch festlegendes Lesen des verfügbaren Speichers der DPU 100. Falls das Lesen in einem Fehler endet, wird dieser Fehler dokumentiert in einem spezifischen Speicherplatz der DPU 100, zu welchem durch die IPMI Schnittstellen Zugriff genommen werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird der Lesemechanismus der Diagnoseeinheit 110 mit der CPU 200, der Ausführungseinheit 220 und der Analyseeinheit 230 vorzugsweise implementiert durch einen ASIC (Application Specific Integrated Circuit - Anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis) z. B. eine Steckkarte der Diagnoseeinheit 110 mit einer PCI-Schnittstelle. Die On-Board CPU 200 liest vorzugsweise die Speicherplätze der DPU 100 unter Verwendung der Ausführungseinheit 220 der ASIC und den internen PCI Bus 240 der DPU 100. Dieser reine Hardware-Mechanismus hängt nicht vom Status des operierenden Systems (OS) oder dem Vorhandensein einer voll funktionsfähigen CPU der DPU 100 ab. Die komplette verfügbare Hardware der DPU 100 kann diagnostiziert werden unter Verwendung des internen PCI Busses 240 als Fenster zur DPU 100. Die Diagnoseeinheit 110 kann weitere Diagnosen von SCSI-Controllern, USB-Controllern, Hard-Disk-Einheiten und so weiter der DPU 100 vorsehen.

Claims

1. Eine Diagnoseeinheit (110) für eine Ferndiagnose einer Datenverarbeitungseinheit DPU (100), wobei die Diagnoseeinheit (110) vorgesehen ist dazu, an eine entfernte DPU (150) durch ein Netzwerk (120) angeschlossen zu werden, charakterisiert dadurch, daß die Diagnoseeinheit (110) vorgesehen ist, an einen internen Bus (240) der DPU (100) gekoppelt zu werden; wobei die Diagnoseeinheit (110) aufweist: eine zentrale Prozesseinheit (200) zum Kontrollieren einer Diagnose und/oder zum unabhängigen Überwachen der DPU (100) durch Überwachen einer Datenkommunikation innerhalb der DPU und/oder der DPU (100) mit externen Vorrichtungen und/oder durch Durchführen von Tests mit der DPU (100), wobei genannte Diagnoseeinheit (110) eine Diagnose und/oder Überwachen der DPU (100) ermöglicht unabhängig vom Funktionszustand der DPU (100).

2. Die Diagnoseeinheit (110) nach Anspruch 1, zudem aufweisend eine Ausführungseinheit (220), gekoppelt an die CPU (200) und den internen Bus (240) der DPU (100) zum passiven Überwachen von Datenkommunikationen innerhalb der DPU (100) und/oder der DPU (100) mit externen Vorrichtungen.

3. Die Diagnoseeinheit (110) nach Anspruch 2, wobei die Ausführungseinheit (220) Mittel vorsieht zum Messen und Analysieren von Daten, Datenströmen und/oder Ereignissen im internen Bus (240).

4. Die Diagnoseeinheit (110) nach einem der Ansprüche 1-3, zudem aufweisend eine Analyseeinheit (230), gekoppelt an die CPU (200) und den internen Bus (240) der DPU (100), zum aktiven Durchführen von Tests mit der DPU (100).

5. Die Diagnoseeinheit (110) nach Anspruch 4, wobei die Analyseinheit (230) Mittel vorsieht zum Aussenden eines Stimulus-Signals an die DPU (100) und/oder zum Anfordern spezifischer Aufgaben, Daten und/oder Operationen von der DPU (100).

6. Die Diagnoseeinheit (110) nach einem der Ansprüche 1-5, zudem aufweisend eine Energieversorgungseinheit unabhängig von einer Energieversorgung der DPU (100).

7. Die Diagnoseeinheit (110) nach einer der Ansprüche 1-6, wobei die Diagnoseeinheit (110) vorgesehen ist als Steckkarte zum Hineinstecken in die DPU (100).

8. Ein Verfahren zum Nachweisen einer Ferndiagnose einer Datenverarbeitungseinheit DPU (100), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

a) Koppeln einer Diagnoseeinheit (110) an einen internen Bus (240) der DPU (100),

b) Überwachen einer Datenkommunikation innerhalb der DPU (100) und/oder der DPU (100) mit externen Vorrichtungen und/oder Durchführen von Tests mit der DPU (100),

c) Koppeln der Diagnoseeinheit (110) an eine entfernte DPU (150) durch ein Netzwerk, wobei die Diagnoseeinheit (110) eine Diagnose und/oder Überwachen der DPU (100) ermöglicht unabhängig vom Funktionszustand der DPU (100), und

d) Vorsehen eines Signals an die entfernte DPU (150) zum Anzeigen des Funktionsstatus der DPU (100).