JP3140621B2 - 分散ファイルシステム - Google Patents

分散ファイルシステム

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JP3140621B2
JP3140621B2 JP05241534A JP24153493A JP3140621B2 JP 3140621 B2 JP3140621 B2 JP 3140621B2 JP 05241534 A JP05241534 A JP 05241534A JP 24153493 A JP24153493 A JP 24153493A JP 3140621 B2 JP3140621 B2 JP 3140621B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ファイルを保管するフ
ァイルサーバとファイルにアクセスするクライアントと
がネットワークで接続された分散ファイルシステムに係
り、特に使用頻度の高いファイルをクライアントにキャ
ッシングする分散ファイルシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】多くの分散ファイルシステムでは、ファ
イルサーバが保管するファイルをクライアントにキャッ
シングすることで、ファイルアクセスを高速化してい
る。すなわち、ファイルサーバが保管するファイルのコ
ピーをクライアント側で保持しておくことにより、次回
そのファイルに対するアクセス要求が発生した場合に
は、ファイルサーバへアクセスすることなく自クライア
ント内で処理することができる。キャッシングしたファ
イルを保管する領域をキャッシュ領域と呼び、通常キャ
ッシュ領域は、クライアントの主記憶やディスク装置内
に確保される。
【０００３】通常、キャッシュ領域の容量には制限があ
り、アクセスするすべてのファイルを保持することがで
きない。キャッシュのヒット率は、ファイルアクセス性
能に大きく影響するので、限られたキャッシュ領域を有
効活用して、高いキャッシュヒット率を達成することは
非常に重要である。
【０００４】ファイルをキャッシングするには、そのフ
ァイルのコピーを保管する空間をキャッシュ領域内に確
保する必要がある。すでに多数のファイルをキャッシン
グしていて、十分な空間を確保できない場合には、キャ
ッシング中のファイルをキャッシュ領域から追い出す必
要がある。
【０００５】通常、クライアントは、キャッシングして
いる各ファイルに優先度をつけており、キャッシュ領域
から追い出すファイルを優先度の低い順に選択する。キ
ャッシュのヒット率を向上させるためには、使用頻度の
高いファイルに高い優先度を設定し、高い確率でキャッ
シュ領域に残すようなキャッシュ制御が望ましい。
【０００６】実際のファイルアクセスを観測し、最近ア
クセスしたファイルに高い優先度をつける方法によれ
ば、ファイルの使用頻度を反映したキャッシュ制御があ
る程度可能である。しかし、あらかじめファイルの使用
頻度が分かっている場合には、頻繁にアクセスするファ
イルに高い優先度を設定し、そのファイルはなるべくキ
ャッシュ領域から追い出さないようにするキャッシュ制
御が有効である。例えば、プログラム開発者はソースフ
ァイルを頻繁にアクセスする。プログラム開発者が利用
するクライアントマシンでは、ソースファイルに高い優
先度を設定することで、キャッシュのヒット率を向上さ
せファイルアクセスを高速化できる。
【０００７】本発明に近い従来技術として、Ｃｏｄａ分
散ファイルシステムがある。Ｃｏｄａ分散ファイルシス
テムでは、クライアント毎にファイルの優先度を設定す
る。頻繁にアクセスするファイルを高い優先度に設定
し、高い確率でキャッシュ領域に残すことで、キャッシ
ュのヒット率を向上させることができる。Ｃｏｄａ分散
ファイルシステムについては、J. Kistler and M. Saty
anarayananによる「ディスコネクテッド・オペレーショ
ン・イン・ザ・コーダ・ファイル・システム（Disconne
cted Operation in the Coda File System）」 ACM Tra
nsactions on Computer Systems Vol. 10, No. 1, pp.
3-25 (1992). に記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】分散ファイルシステム
を利用するユーザは、クライアントの１つにログインし
てファイルサーバが保管するファイルにアクセスする。
ユーザ毎にアクセスするファイルは異なるので、あるク
ライアントがどのファイルに頻繁にアクセスするかは、
そのクライアントにログインするユーザによって大きく
変化する。
【０００９】したがって、クライアントごとにファイル
の優先度を決定する上記従来技術では、ログインしてい
るユーザにあわせて、ファイルの優先度を変更するのが
困難である。その結果、ユーザが頻繁にアクセスするフ
ァイルに高い優先度を設定できず、キャッシュ領域から
追い出してしまう可能性がある。これはキャッシュのヒ
ット率の低下につながる。
【００１０】本発明の目的は、キャッシュのヒット率を
向上し、ファイルアクセスを高速化する分散ファイルシ
ステムを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるキャッシュ優先度制御方法は、複数の
ファイルを保管するファイルサーバと、該ファイルサー
バに保管されたファイルにアクセスするクライアントと
がネットワークで接続され、前記クライアントは、前記
ファイルのコピーを保管するキャッシュ記憶装置を有す
る分散ファイルシステムにおけるキャッシュ優先度制御
方法であって、前記ファイルサーバ内に、前記クライア
ントからログインを行なうユーザ毎に、そのユーザ名と
そのユーザが頻繁にアクセスするファイルのファイル名
とを対応付けて記憶するアクセス頻度データベースを設
け、前記クライアント内に、そのクライアントから前記
ファイルサーバに対してアクセスして自己のキャッシュ
記憶装置内に取り込んだいずれかのファイルの追い出し
時に当該キャッシュ記憶装置内に残すか否かの判断の基
準となる優先度を定める優先度テーブルを設け、前記ク
ライアントにおいて、あるユーザがログインした際、そ
のユーザのユーザ名を認識し、前記クライアントにおい
て、前記ユーザが前記ファイルサーバからあるファイル
名のファイルを取りだして前記キャッシュ記憶装置に格
納したとき、前記アクセス頻度データベースの内容に基
づいて、当該ファイルが当該ユーザが頻繁にアクセスす
るファイルであるか否かを調べ、その結果に応じて前記
優先度テーブルにおける当該ファイルの優先度を定め、
前記キャッシュ装置からいずれかのファイルを追い出す
べきとき、前記優先度テーブルの内容に基づいて、優先
度の低いファイルを当該追い出すべきファイルとして決
定するようにしたものである。
【００１２】また、本発明による分散ファイルシステム
は、複数のファイルを保管する少なくとも１個のファイ
ルサーバと、該ファイルサーバに保管されたファイルに
アクセスするクライアントとがネットワークで接続され
た分散ファイルシステムにおいて、前記ファイルサーバ
は、ユーザ名とそのユーザが頻繁にアクセスするファイ
ル名とを対応づけて記録するアクセス頻度データベース
を有し、前記クライアントは、ログイン中のユーザ名を
記録するログインユーザテーブルと、前記ファイルサー
バ内のファイルのコピーを保管するキャッシュ記憶装置
と、前記キャッシュ記憶装置に保管する各ファイルのコ
ピーに優先度を設定し、別のファイルのコピーを前記キ
ャッシュ記憶装置に保管するにあたり、前記キャッシュ
記憶装置に十分な空き領域を確保できない場合、優先度
の低いコピーをキャッシュ記憶装置から追い出す制御を
行なうキャッシュ管理手段を有し、各クライアントのキ
ャッシュ管理手段は、前記ログインユーザテーブルと、
前記アクセス頻度データベースの内容に基づいて、自己
のキャッシュ記憶装置内のファイルの追い出し時に当該
キャッシュ記憶装置内に残すか否かの判断の基準となる
優先度を各ファイルに対して設定するようにしたもので
ある。
【００１３】
【作用】アクセス頻度データベースは、ユーザ名とその
ユーザが頻繁にアクセスするファイル名とを対応づけて
記録している。アクセス頻度データベースを参照するこ
とで、ユーザ名あるいはファイル名をキーとして、ユー
ザが頻繁にアクセスするファイル名あるいはファイルを
頻繁にアクセスするユーザ名を検索できる。また、アク
セス頻度データベースはファイルサーバに存在するの
で、すべてのクライアントから参照できる。
【００１４】ログインユーザテーブルは、クライアント
にログイン中のユーザ名を記録している。キャッシュ管
理手段は、ログイン中のユーザが頻繁にアクセスするフ
ァイルを、ログインユーザテーブルとアクセス頻度デー
タベースを参照することで特定する。そして、ログイン
中のユーザが頻繁にアクセスするファイルに対して高い
優先度を設定することにより、それらのファイルのコピ
ーを高い確率でキャッシュ記憶装置内に保管できる。
【００１５】このように、本発明によれば、同一のクラ
イアントであっても、そこにログインするユーザに対応
して、キャッシュ記憶装置のヒット率を向上させ、ファ
イルアクセスを高速化する分散ファイルシステムを提供
できる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
より詳細に説明する。
【００１７】まず、図１に、本発明の第１の実施例に係
る分散ファイルシステムのシステム構成を示す。このシ
ステムでは、ネットワーク３００に、ファイルサーバ２
００とｎ台のクライアント１００が接続している。ネッ
トワーク３００としては、ローカルエリアネットワーク
を採用する。ファイルサーバ２００には高性能ワークス
テーションを、クライアント１００には安価なワークス
テーション或はパーソナルコンピュータを採用する。ｎ
台のクライアント１００は、ファイルサーバとは離れた
端末室に設置されており、ユーザはどれか１つのクライ
アント１００にログインし、ファイルアクセスを行な
う。
【００１８】ファイルサーバ２００には、大容量のディ
スク装置２３０が接続している。ディスク装置２３０に
は、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４をはじめとする多数のファ
イル２４０と、アクセス頻度データベース２５０が保管
されている。
【００１９】アクセス頻度データベース２５０は、ユー
ザ名欄２５１とファイル名リスト欄２５２とから構成さ
れ、分散ファイルシステムを利用するユーザ毎に、その
ユーザが頻繁にアクセスするファイル名を登録するもの
である。図示の例では、ユーザＡに対してはＦ１、Ｆ３
が、ユーザＢに対してはＦ２、Ｆ４が、ユーザＣに対し
てはＦ１が、それぞれのユーザの頻繁にアクセスするフ
ァイルとして登録されている。アクセス頻度データベー
ス２５０に登録するファイル名は、実際のファイルアク
セス統計をもとに、システム管理者或は各ユーザが登録
する。
【００２０】クライアント１００には、比較的小容量の
ディスク装置１５０と、端末１６０が接続している。デ
ィスク装置１５０は、ファイル２４０のコピーを保管す
るキャッシュ領域１７０として利用される。クライアン
ト１００は、現在このクライアントにログインしている
ユーザ名を格納するログインユーザテーブル１３０およ
びキャッシュの管理を行なうキャッシュ管理部１４０を
有する。キャッシュ管理部１４０は、キャッシュ優先度
の制御を行なうキャッシュ優先度制御モジュール１４２
を内包する。ユーザは、端末１６０を通してクライアン
ト１００にログインし、ファイル２４０にアクセスす
る。現在、クライアント１００−１には、ユーザＡがロ
グインしている。
【００２１】次に、本実施例の動作概要を説明する。
【００２２】あるクライアントからユーザがあるファイ
ルに対して最初にファイルアクセスを要求した場合、ク
ライアント１００は、ファイルサーバ２００のディスク
装置２５０に保管されている当該ファイルを、ネットワ
ーク３００を通して読み込む。キャッシュ管理部１４０
は、ファイルサーバ１００から読み込んだファイルをキ
ャッシュ領域１７０に保管する。同じファイルに再度ア
クセスする場合には、キャッシュ領域１７０中のコピー
にアクセスすることにより、ファイルアクセスを高速化
できる。
【００２３】しかし、キャッシュ領域１７０の容量には
制限があり、アクセスするすべてのファイルをキャッシ
ングできない。ファイルをキャッシングするにあたり、
キャッシュ領域１７０に十分な空き領域を確保できない
場合には、キャッシング中に存在するファイルをキャッ
シュ領域１７０から元のファイルサーバ２００へ追い出
す必要がある。
【００２４】キャッシュ管理部１４０のキャッシュ優先
度制御モジュール１４２は、キャッシュ領域１７０中の
各ファイルに対して優先度を設定する。キャッシュ管理
部１４０は、優先度の低い順に追い出すファイルを選択
する。具体的には、キャッシュ優先度制御モジュール１
４２は、ログイン中のユーザ名１３１を記録するログイ
ンユーザテーブル１３０とアクセス頻度データベース２
５０を参照して、ログイン中のユーザが頻繁にアクセス
するファイルを認識する。そして、それらのファイルの
コピーに対して高い優先度を設定する。クライアント１
００−１では、現在ユーザＡがログインしているので、
アクセス頻度データベース２５０の内容に基づきユーザ
Ａに対応してファイルＦ１とＦ３に高い優先度を設定す
る。
【００２５】以下、図２から図８を用いて、本実施例の
動作を詳細に説明する。
【００２６】図２は、本実施例のソフトウェア構成を示
している。クライアント１００は、セッション管理プロ
グラム１１０、ファイルアクセスプログラム１２０、ロ
グインユーザテーブル１３０、ファイルキャッシングプ
ログラム１４１、キャッシュ優先度制御モジュール１４
２、ローカル頻度データベース１４４、通信制御プログ
ラム１８０を持つ。
【００２７】ファイルサーバ２００は、アクセス頻度デ
ータベース２５０を管理するアクセス頻度データベース
管理プログラム２１０、ファイル管理プログラム２２
０、通信制御プログラム２８０を持つ。
【００２８】通信制御プログラム１８０、２８０は互い
に協調して、ＯＳＩモデルのトランスポート層レベルの
ネットワーク通信を実現する。
【００２９】ローカル頻度データベース１４４は、図１
７に示すように、アクセス頻度データベース２５０の登
録内容のうち、ログイン中のユーザに関する項のみを記
録するデータベースであり、ユーザ名欄１００１とファ
イル名リスト欄１００２とからなる。後述するように、
１つのクライアントに同時に複数のユーザがログインす
る場合を考慮して、図のデータベース１４４では複数の
エントリを用意してある。
【００３０】図２に戻り、キャッシュ優先度制御モジュ
ール１４２は、優先度テーブル１４３と、それぞれ優先
度テーブル１４３を操作するインサート処理ルーチン
１、削除処理ルーチン２、タイムスタンプルーチン３、
追いだし決定ルーチン４とからなる。
【００３１】優先度テーブル１４３の構造を図３に示
す。優先度テーブル１４３は、高優先度ヘッダ４１２、
低優先度ヘッダ４２２と、キャッシュ領域１７０中の各
ファイルに対して作成される優先度構造体４００から構
成される。１つのファイルに対して１つの優先度構造体
４００が割り当てられる。優先度構造体４００は、タイ
ムスタンプ欄４０１、ファイル名欄４０２、レベル欄４
０３、ポインタ欄４０４から構成される。タイムスタン
プ欄４０１は、ファイル４０２に最後にアクセスした時
刻を記録する。レベル欄４０３は、本実施例では、高い
優先度を表すＨ、低い優先度を表すＬのどちらか一方を
記録する。
【００３２】レベル欄４０３の値がＨの優先度構造体４
００は、高優先度ヘッダ４１２をヘッダとする高優先度
リスト４１０につながれる。レベル欄４０３の値がＬの
優先度構造体４００は、低優先度ヘッダ４２２をヘッダ
とする低優先度リスト４２０につながれる。リスト４１
０、４２０の各々内の優先度構造体４００は、タイムス
タンプ欄４０１の値が古い順に整列される。追いだしの
対象となるファイルとしては、低優先度ヘッダ４２２に
接続されたものから順に選択される。
【００３３】以下、各プログラムの動作をフローチャー
トを用いて説明する。
【００３４】セッション管理プログラム１１０は、ユー
ザが入力したコマンドを解釈し、実行する。図４のフロ
ーチャートを使って、セッション管理プログラム１１０
の処理５２０を説明する。
【００３５】まずステップ５２２でログイン処理５４０
を実行する。次にステップ５２４でコマンド入力を受け
付け、ステップ５２６で入力コマンドを解釈する。ステ
ップ５２８で、ユーザがログアウトすると判定されたた
場合には、ステップ５３２でログアウト処理５５０を実
行する。ログアウト以外の場合は、ステップ５３０で入
力コマンドを実行し、ステップ５２４に戻る。
【００３６】図５のフローチャートを使って、ログイン
処理５４０とログアウト処理５５０を説明する。
【００３７】ログイン処理５４０は、まずステップ５４
１でユーザの認証を行ない、ステップ５４２で、ログイ
ンユーザテーブル１３０にユーザ名を登録する。次にス
テップ５４３で、ユーザが頻繁にアクセスするファイル
名をファイルサーバ２００のアクセス頻度データベース
管理プログラム２１０に問い合わせ、ステップ５４４で
ローカル頻度データベース１４４に登録する。
【００３８】ログアウト処理５５０は、まずステップ５
５１で、ログインユーザテーブル１３０からユーザ名を
削除し、ステップ５５２で、ローカル頻度データベース
１４４から、そのユーザの項を削除する。
【００３９】このように、ログイン処理５４０とログア
ウト処理５５０によって、現在ログイン中のユーザ名を
ログインユーザテーブル１３０に記録できる。更に、ロ
グイン中のユーザが頻繁にアクセスするファイル名をロ
ーカル頻度データベース１４４に記録できる。
【００４０】ステップ５３０（図４）で実行するコマン
ドの幾つかは、ファイルサーバ２００のファイル２４０
にアクセスするために、ファイルアクセスプログラム１
２０を実行する。図６のフローチャートを使って、ファ
イルアクセスプログラム１２０の処理５６０を説明す
る。
【００４１】まずステップ５６２で、アクセスするファ
イルがキャッシュ領域１７０に存在するかチェックす
る。キャッシュ領域１７０に無い場合には、ステップ５
６４でファイルキャッシングプログラム１４１を実行
し、ファイルをキャッシングする。
【００４２】次にステップ５６６で、キャッシュ領域１
７０中のファイルにアクセスし、ステップ５６８でタイ
ムスタンプ更新ルーチン３を実行する。タイムスタンプ
更新ルーチン３は、アクセスしたファイルに対応する優
先度構造体４００のタイムスタンプ欄４０１に現時刻を
記録し、リスト内でのそのファイルの優先度構造体の順
番を変更する。
【００４３】図７のフローチャートを用いて、図６の処
理５６４に対応する、ファイルキャッシングプログラム
１４１の処理５８０を説明する。
【００４４】まずステップ５８２で、キャッシングする
ファイルのサイズを、ファイルサーバ２００のファイル
管理プログラム２２０に問い合わせる。次に、ステップ
５８４で、キャッシュ領域１７０にファイルをキャッシ
ングできる空間があるかチェックする。空間がある場合
には、ステップ５９２に進む。
【００４５】キャッシングできる空間が無い場合には、
ステップ５８６で、追い出し決定ルーチン４を実行し、
キャッシュ領域１７０から追い出すファイルを決定し、
ステップ５８８で、そのファイルをキャッシュ領域から
追い出す。ステップ５９０で、削除処理ルーチン２を実
行し、追い出したファイルに対応する優先度構造体４０
０を削除した後、ステップ５８４に戻る。
【００４６】ステップ５９２は、ファイルサーバ２００
のファイル管理プログラム２２０にファイルの転送を依
頼し、キャッシュ領域１７０にファイルを保管する。最
後にステップ５９４で、インサート処理ルーチン１を実
行して、優先度テーブル１４３にファイルを登録する。
【００４７】最後に、インサート処理ルーチン１と追い
出し決定ルーチン４を説明する。
【００４８】図８の処理６００は、インサート処理ルー
チン１の処理内容を示している。まずステップ６０２で
優先度構造体４００を作成する。ステップ６０４で、フ
ァイル名欄４０２にキャッシングするファイル名を登録
し、ステップ６０６で、タイムスタンプ欄４０１に現時
刻を記録する。ステップ６０８で、ログインユーザテー
ブル１３０を参照して、現在ログイン中のユーザ名を得
て、ステップ６１０でローカル頻度データベース１４４
を検索する。
【００４９】ステップ６１２で、ログイン中のユーザが
頻繁にアクセスするファイルか否かを判断する。頻繁に
アクセスするファイルの場合は、ステップ６１４でレベ
ル欄４０３にＨを代入し、ステップ６１５で高優先度リ
スト４１０につなぐ。頻繁にアクセスするファイルでは
無い場合は、ステップ６１６でレベル欄４０３にＬを代
入し、ステップ６１７で低優先度リスト４２０につな
ぐ。例えばクライアント１００−１では、ファイルＦ１
とＦ３を高優先度リスト４１０につなぎ、その他のファ
イルは低優先度リスト４２０につなぐ。
【００５０】図１８に追いだし決定ルーチン４の処理１
１００を示す。追い出し決定ルーチン４は、まず、ステ
ップ１１０２で、優先度テーブル１４３の低優先度リス
ト４２０が空であるか否かを確認する。空であれば、ス
テップ１１０４で、高優先度リスト４１０の先頭に位置
する優先度構造体４００を選択する。空でなければ、ス
テップ１１０６に進み、低優先度リスト４２０の先頭に
位置する優先度構造体４００を選択する。
【００５１】本実施例では、ログイン中のユーザが頻繁
にアクセスするファイルを高優先度リスト４１０に接続
するので、その他のファイルよりも高い確率でキャッシ
ュ領域１７０に残すことができる。例えば、ユーザＡが
多数のファイルをバースト的にアクセスした場合でも、
ファイルＦ１とＦ３は必ずキャッシュ領域１７０に残す
ことができる。この結果、キャッシュのヒット率が向上
し、ファイルアクセスを高速化できる。
【００５２】本実施例が想定する環境では、ユーザＡ
が、常にクライアント１００−１にログインするわけで
はない。ｎ台あるクライアント１００のうちで、誰も使
っていないクライアント１００にログインする。従っ
て、アクセス頻度データベース２５０をファイルサーバ
２００に保管し、ｎ台のクライアント１００間で共有す
ることは有効である。
【００５３】本実施例では、ファイル全体をキャッシン
グするようにした。しかし、ファイルを固定長ブロック
に分割し、ブロック単位にキャッシングする実施例も考
えられる。その場合には、ブロック毎に優先度構造体４
００を作成する。ファイル名欄４０２には、そのブロッ
クが属するファイルの名前を設定し、レベル欄４０３の
値は、ファイル名４０２によって決定する。これによ
り、本実施例と同様の効果を達成できる。
【００５４】本実施例では、各クライアント１００に端
末１台が接続しており、同時に１人のユーザしかログイ
ンできない。しかし、複数の端末を接続したり、遠隔ロ
グイン機能をサポートすることで、複数のユーザが同時
にログインすることも可能である。図２以下で説明した
ソフトウェアは、複数ユーザが同時にログインする環境
にも適用できる。
【００５５】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。第１の実施例では、ファイルの優先度をキャッシ
ング時に決定した。本実施例は、ユーザのログイン、ロ
グアウト時に、キャッシュ領域１７０中の各ファイルの
優先度を再評価するものである。
【００５６】図９は、本実施例のソフトウェア構成を示
している。本実施例では、キャッシュ優先度制御モジュ
ール１４２に優先度再評価ルーチン５が追加される。そ
して、ログイン処理５４０とログアウト処理５５０が優
先度再評価ルーチン５を実行する。
【００５７】図１０は、本実施例におけるログイン処理
５４０とログアウト処理５５０を示している。共に、ロ
グインユーザテーブル１３０とローカル頻度データベー
ス１４４を変更した後で、優先度再評価ルーチン５を実
行する（ステップ５４５、５５３）。
【００５８】優先度再評価ルーチン５は、優先度テーブ
ル１４３中のすべての優先度構造体４００に対して、レ
ベル欄４０３の値を再評価し、その結果に従って優先度
構造体４００を接続しなおす。図１９に、優先度再評価
ルーチン５の具体的な処理１２００を示す。まず、ログ
イン中のユーザを調べる（１２０８）。ログアウトによ
り、ログイン中のユーザが存在しない場合には、ユーザ
なしと認識する。次に、優先度テーブル１４３内の１つ
の優先度構造体４００を取り出す（１２０９）。ログイ
ン中のユーザ名に基づいてローカル頻度データベース１
４４を検索する（１２１０）。ステップ１２０９で取り
だした構造体４００のファイルが、ログイン中のユーザ
が頻繁にアクセスするファイルか否かを調べる（１２１
２）。そうであれば、その優先度構造体４００のレベル
欄４０３にＨを代入し（１２１４）、これを高優先度リ
スト４１０の所定の位置につなぐ（１２１５）。ユーザ
が頻繁にアクセスするファイルでなければ、その優先度
構造体４００のレベル欄４０３にＬを代入し（１２１
６）、これを低優先度リスト４２０の所定の位置につな
ぐ（１２１７）。優先度テーブル１４３内のすべての優
先度構造体４００について上記処理を繰り返す（１２１
９）。これにより、ユーザのログインの場合には、優先
度テーブル１４３がそのユーザに対応して再構成され
る。すなわち、そのユーザが頻繁にアクセスするファイ
ルがその時点で低優先度リスト４２０につながれていれ
ば、それが高優先度リスト４１０につなぎなおされる。
逆に、あるユーザがログオフした場合には、高優先度リ
スト４１０につながれている、そのユーザが頻繁にアク
セスするファイルの優先度構造体４００が低優先度リス
ト４１０につなぎなおされる（但し、未だ別のユーザが
ログインしている場合にその別のユーザが頻繁にアクセ
スするファイルについてはそのままとされる）。
【００５９】次に図１１に、本発明の第３の実施例に係
る分散ファイルシステムのシステム構成を示す。
【００６０】本実施例では、ユーザ毎にアクセス頻度フ
ァイル２６０を持つ。アクセス頻度ファイル２６０は、
ユーザが頻繁にアクセスするファイル名を記録する。各
ユーザは、自分のアクセス頻度ファイル２６０の内容を
自由に設定できる。
【００６１】ユーザは、ユーザ認証時（ステップ５４
１）にアクセス頻度ファイルの名前を指定する。ログイ
ン処理５４０は、ユーザが指定したアクセス頻度ファイ
ル２６０に登録されているファイル名をローカル頻度デ
ータベース１４４に登録する。
【００６２】各ユーザのアクセス頻度ファイル２６０を
ｍ台のファイルサーバ２００に分散することで、信頼性
向上および負荷の分散を図ることができる。
【００６３】図１２に、本発明の第４の実施例に係る分
散ファイルシステムのシステム構成を示す。
【００６４】本実施例のファイルサーバ２００は、各フ
ァイル２４０のデータ２４１を、そのファイルを頻繁に
アクセスするユーザ名（ユーザ名リスト部２４２）と対
応づけて保管する。
【００６５】図１３は、本実施例のソフトウェア構成を
示している。
【００６６】本実施例におけるローカル頻度データベー
ス１４４は、図１４に示すように、ファイル名欄２５３
とユーザ名リスト欄２５４からなる。キャッシュ領域１
７０中の各ファイルに対して、ファイル名とユーザ名リ
ストを記録する。
【００６７】図１５は、本実施例におけるログイン処理
５４０とログアウト処理５５０を示している。本実施例
では、図５の処理と比較して、そのステップ５４３、５
４４、５５２が不要となる。
【００６８】図１６は、本実施例におけるファイルキャ
ッシングプログラム１４１の処理５８０を示している。
ステップ５９２でファイルをキャッシングした後、ファ
イル名とユーザ名リスト部２４２をローカル頻度データ
ベース１４４に登録する（ステップ５９３）。ステップ
５８８で、ファイルをキャッシュ領域１７０から追い出
した後、ローカル頻度データベース１４４から追い出し
たファイルの項を削除する（ステップ５８９）。
【００６９】第３の実施例では、アクセス頻度ファイル
２６０を保管するファイルサーバ２００がダウンする
と、ファイルの優先度を決定できない。しかし、本実施
例では、ファイル毎にアクセス頻度情報を持つので必ず
優先度を決定できるという利点を有する。
【００７０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、キ
ャッシュ優先度制御モジュールは、ログインユーザテー
ブルとアクセス頻度データベースを参照することで、ロ
グイン中のユーザが頻繁にアクセスするファイルを特定
できる。ログイン中のユーザが頻繁にアクセスするファ
イルに対して高い優先度を設定することにより、それら
のファイルを高い確率でキャッシュ領域に残すことがで
きる。この結果、位ＡＮＤにログインするユーザごと
に、キャッシュのヒット率を向上させ、ファイルアクセ
スを高速化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例のシステム構成を示す図
である。
【図２】第１の実施例のソフトウェア構成を示す図であ
る。
【図３】優先度テーブル１４３の構造を示す図である。
【図４】セッション管理プログラム１１０の処理５２０
を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施例のログイン処理５４０とログアウ
ト処理５５０を示すフローチャートである。
【図６】ファイルアクセスプログラム１２０の処理５６
０を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施例のファイルキャッシングプログラ
ム１４１の処理５８０を示すフローチャートである。
【図８】インサート処理ルーチン１の処理６００を示す
フローチャートである。
【図９】第２の実施例のソフトウェア構成を示す図であ
る。
【図１０】第２の実施例のログイン処理５４０とログア
ウト処理５５０を示すフローチャートである。
【図１１】第３の実施例のシステム構成を示す図であ
る。
【図１２】第４の実施例のシステム構成を示す図であ
る。
【図１３】第４の実施例のソフトウェア構成を示す図で
ある。
【図１４】第４の実施例のローカル頻度データベース１
４４の構造を示す図である。
【図１５】第４の実施例のログイン処理５４０とログア
ウト処理５５０を示すフローチャートである。
【図１６】第４の実施例のファイルキャッシングプログ
ラム１４１の処理５８０を示すフローチャートである。
【図１７】第１の実施例のローカル頻度データベース１
４４の構造を示す図である。
【図１８】第１の実施例の追い出し決定ルーチン４の処
理１１００を示すフローチャートである。
【図１９】第２の実施例の優先度再評価ルーチン５の処
理１２００を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００…クライアント、２００…ファイルサーバ、３０
０…ネットワーク、１３０…ログインユーザテーブル、
１４０…キャッシュ管理部、１４２…キャッシュ優先度
制御モジュール、１４４…ローカル頻度データベース、
１５０…ディスク装置、１６０…端末、１７０…キャッ
シュ領域、２３０…ディスク装置、２４０…ファイル、
２５０…アクセス頻度データベース。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 庄司 直史 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099 株式 会社日立製作所 システム開発研究所内 (72)発明者 小林 敦 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町5030番地 株式会社日立製作所ソフトウェア開発本 部内 (56)参考文献 Ｋｉｓｔｌｅｒ Ｊ．Ｊ．ｅｔ ａ ｌ．”Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｏｐ ｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｃｏｄ ａ Ｆｉｌｅ Ｓｙｓｔｅｍ”ＡＣＭ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｃｏｍ ｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｖｏｌ. 10．Ｎｏ．１（1992年２月）ｐ．３−25 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 12/00,13/00

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数のファイルを保管するファイルサーバ
    と、該ファイルサーバに保管されたファイルにアクセス
    するクライアントとがネットワークで接続され、前記ク
    ライアントは、前記ファイルのコピーを保管するキャッ
    シュ記憶装置を有する分散ファイルシステムにおけるキ
    ャッシュ優先度制御方法であって、 前記ファイルサーバ内に、前記クライアントからログイ
    ンを行なうユーザ毎に、そのユーザ名とそのユーザが頻
    繁にアクセスするファイルのファイル名とを対応付けて
    記憶するアクセス頻度データベースを設け、 前記クライアント内に、そのクライアントから前記ファ
    イルサーバに対してアクセスして自己のキャッシュ記憶
    装置内に取り込んだいずれかのファイルの追い出し時に
    当該キャッシュ記憶装置内に残すか否かの判断の基準と
    なる優先度を定める優先度テーブルを設け、 前記クライアントにおいて、あるユーザがログインした
    際、そのユーザのユーザ名を認識し、 前記クライアントにおいて、前記ユーザが前記ファイル
    サーバからあるファイル名のファイルを取りだして前記
    キャッシュ記憶装置に格納したとき、前記アクセス頻度
    データベースの内容に基づいて、当該ファイルが当該ユ
    ーザが頻繁にアクセスするファイルであるか否かを調
    べ、その結果に応じて前記優先度テーブルにおける当該
    ファイルの優先度を定め、 前記キャッシュ装置からいずれかのファイルを追い出す
    べきとき、前記優先度テーブルの内容に基づいて、優先
    度の低いファイルを当該追い出すべきファイルとして決
    定することを特徴とするキャッシュ優先度制御方法。
  2. 【請求項２】前記優先度テーブル内では、アクセス頻度
    の高いファイルを高優先度リストに接続し、アクセス頻
    度の低いファイルを低優先度リストに接続することを特
    徴とする請求項１記載のキャッシュ優先度制御方法。
  3. 【請求項３】前記キャッシュ記憶装置にファイルを格納
    したとき、およびそのファイルをアクセスしたとき、当
    該時点の時刻をそのファイルに対応付けて記録し、前記
    優先度テーブルの高優先度リストおよび低優先度リスト
    の各々において、該時刻の新しいものの優先度を高くす
    るよう更新を行なうことを特徴とする請求項２記載のキ
    ャッシュ優先度制御方法。
  4. 【請求項４】ユーザのログインおよびログアウト時に、
    前記キャッシュ記憶装置内に既に存在するファイルにつ
    いて、対応する前記優先度テーブル内の当該ファイルの
    優先度を、当該ログインまたはログアウトしたユーザの
    各ファイルに対するアクセス頻度情報に基づいて更新す
    ることを特徴とする請求項１、２または３記載のキャッ
    シュ優先度制御方法。
  5. 【請求項５】複数のファイルを保管する少なくとも１個
    のファイルサーバと、該ファイルサーバに保管されたフ
    ァイルにアクセスするクライアントとがネットワークで
    接続された分散ファイルシステムにおいて、 前記ファイルサーバは、ユーザ名とそのユーザが頻繁に
    アクセスするファイル名とを対応づけて記録するアクセ
    ス頻度データベースを有し、 前記クライアントは、 ログイン中のユーザ名を記録するログインユーザテーブ
    ルと、 前記ファイルサーバ内のファイルのコピーを保管するキ
    ャッシュ記憶装置と、 前記キャッシュ記憶装置に保管する各ファイルのコピー
    に優先度を設定し、別のファイルのコピーを前記キャッ
    シュ記憶装置に保管するにあたり、前記キャッシュ記憶
    装置に十分な空き領域を確保できない場合、優先度の低
    いコピーをキャッシュ記憶装置から追い出す制御を行な
    うキャッシュ管理手段を有し、 各クライアントのキャッシュ管理手段は、前記ログイン
    ユーザテーブルと、前記アクセス頻度データベースの内
    容に基づいて、自己のキャッシュ記憶装置内のファイル
    の追い出し時に当該キャッシュ記憶装置内に残すか否か
    の判断の基準となる優先度を各ファイルに対して設定す
    ることを特徴とする分散ファイルシステム。
  6. 【請求項６】前記キャッシュ管理手段が、ログイン中の
    各ユーザに対して、前記アクセス頻度データベース内の
    当該ユーザに対応する内容のコピーを保持するローカル
    頻度データベースを有し、前記ログインユーザテーブル
    と、前記ローカル頻度データベースの内容に基づいて、
    前記優先度の設定を行なうことを特徴とする請求項５記
    載の分散ファイルシステム。
  7. 【請求項７】前記アクセス頻度データベースには、ユー
    ザ毎にそのユーザが頻繁にアクセスするファイル名を記
    録したアクセス頻度ファイルを格納しておくことを特徴
    とする請求項５または６記載の分散ファイルシステム。
  8. 【請求項８】前記アクセス頻度データベースとして、各
    ファイルサーバが、自己の保管する各ファイルに対し
    て、そのファイルを頻繁にアクセスするユーザ名を記録
    することを特徴とする請求項５、６または７記載の分散
    ファイルシステム。
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