JP2002526821A - 複数のファイルサーバ間における永続状況情報の調整 - Google Patents

複数のファイルサーバ間における永続状況情報の調整

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、比較的高速で高信頼の複数の独立したファイルサーバ間の引継ぎを支援する記憶システム、および、記憶システムの操作方法を提供する。各々のファイルサーバは、他のファイルサーバと高信頼の通信経路を保持する。各々のファイサーバは、高信頼のメモリにおいてそれ自身の状態を保持する。各々のファイルサーバは、定期的に他のファイルサーバの状態を確認する。各々のファイルサーバは、他のファイルサーバが、その冗長な通信経路を、単一の順序付けされたメッセージのストリームに結合できるように、冗長な通信経路におけるメッセージにラベルをつける。他のファイルサーバがそのサーバ自身の最後に知られた状態以上に進んだかどうかを決定するために、各々のファイルサーバは、永続性メモリにそれ自身の状態を保持し、その状態を、順序付けされたメッセージのストリームと比較する。各々のファイルサーバは、他のサーバが故障したと判断するとき、資源の引継ぎへの相互の試みを防ぐために、冗長な通信経路の一部として（磁気ディスクのような）共用資源自体を使用する。各々のファイルサーバは、複数ファイルサーバの各々が繰り返して故障し、他の資源を占有する可能性を防ぐために、故障から回復すると、他のサーバに状態レポートを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 １．発明の分野 この発明はコンピュータシステムに関する。
【０００２】 ２．従来技術 コンピュータ格納システムは、データの記録および回復のために使用される。
格納システムにより供給されたサービスおよびデータに対し、可能な限り最大限
にサービスを利用できることが望ましい。従って、いくつかのコンピュータ格納
システムは、多数のファイルサーバを備え、第１のファイルサーバが故障したと
き、第１のファイルサーバにより与えられるサービスおよびデータを提供できる
ように、第２のファイルサーバが利用できるようになっている。その第２のファ
イルサーバは、第１のファイルサーバにより管理されていたリソースの横取りに
より、これらのサービスおよびデータを提供する。
【０００３】 この分野で知られている問題の一つは、２つのファイルサーバがそれぞれ他方
のためにバックアップを備えていたとき、２つのファイルサーバの各々が他方の
故障を確実に検出でき、要求されるいずれの横取りの動作をも円滑に処理できる
ことが重要となる。２つのファイルサーバのいずれもが正常動作の他のサーバに
干渉することなく、実行できることが便利である。一つまたは双方のファイルサ
ーバがサービスの中断を復旧するとき、この問題はシステムにおいて実際に深刻
な問題となる。
【０００４】 従って、多数の独立したファイルサーバの中での比較的迅速で信頼できる横取
りを、格納システムおよび格納システムを動作させるための方法に対して備える
ことが都合よい。この利点は、本発明の実施例で達成され、 本発明では、各ファイルサーバは、(ａ)他のものへの冗長な通信経路を維持し
、(ｂ)その状態を、少なくとも他からアクセス出来るいくつかを、持続性のある
メモリに維持し、そして、(ｃ)他のファイルサーバの状態を定期的に確認する。
【０００５】 （発明の概要） 本発明は、多数の独立したファイルサーバの中から比較的迅速かつ信頼できる
横取りを提供する、格納システムおよび格納システムを動作させるための方法を
提供する。各ファイルサーバは、他方に対し、信頼できる(冗長のような)通信経
路を維持し、複数のファイルサーバ間でいずれの一つの通信のでの失敗を防止す
る。他のものから少なくともいくつかをアクセスできるように、ファイルサーバ
は、その状態を信頼できる(持続性のあるような)メモリに維持し、自身の状態の
情報を確実にアップデートされるための方法および、正しい状態の情報が存在し
ないとき、それを再構築する方法を提供する。各ファイルサーバは定期的に、他
のファイルサーバの状態を確認し、そして、他方のファイルサーバが明らかにそ
れらの状態のサービスを提供できないときのみ、動作を横取りすることを企てる
。
【０００６】 好ましい実施例では、他方のファイルサーバは冗長な通信経路を並べられた単
一のメッセージストリームに結合できるように、各ファイルサーバは、冗長な通
信経路上でメッセージをつなぐ。他方のファイルサーバがそのファイルサーバ自
身の最新の状態から更新されたかを決定するために、各ファイルサーバは、自身
の状態を持続性のあるメモリに維持し、そしてその状態を並べられたメッセージ
ストリームと比較する。各ファイルサーバは他方が失敗したと確信したとき、相
互のリソースの横取りの試みを防ぐために、各ファイルサーバ自身は、冗長な通
信経路の一部として共用のリソース(磁気ディスクのごとき)を使用する。
【０００７】 好ましい実施例では、エラーを受信したとき、多数のファイルサーバが他方の
リソースを捕捉することを繰返して失敗し、試みる可能性を防止するために、各
ファイルサーバは、階層のレポートを他方に与える。
【０００８】
【好ましい実施例の詳細な説明】
次の記述では、この発明の好ましい実施例が好ましい処理ステップおよびデー
タ構造に関して述べている。しかしながら、当業者なら理解できるように、この
明細書を読めば、他の実験や別の発明を必用とすることなく、一つまたは多数の
一般的用途の制御プログラム下で動作し、そしてここで述べた好ましいプロセス
のステップおよびデータ構造をを実施するプロセッサ(または特定のプロセスの
ステップおよびデータ構造に適合した特定目的のプロセッサ)により、この発明
の実施例を実施できる。
【０００９】 好ましい実施例では、ファイルサーバシステムおよびその中の各ファイルサー
バは、次の特許出願で述べられた発明を用いて動作する。
【００１０】 発明者 Steven Kleimanによる１９９８年３月１０日出願の出願番号第 09/037
,652の「Highly Available File Servers」一連の事件番号NAP-012
【００１１】 これらの各出願を参考のためここに紹介した。これらは共に“Clustering Dis
closures”に関する。
【００１２】 好ましい実施例では、次の特許出願で述べられた発明を用い、ＲＡＩＤ格納シ
ステムのような冗長な配置を形成するために、ファイルサーバシステム内の各フ
ァイルサーバは、それに関係した大容量の格納デバイスを制御する。
【００１３】 発明者 David Hitz その他による１９９５年６月５日出願の出願番号第 08/
471,218の「A Method for Providing Parity in a Raid Sub-System Using Non-
Volatile Memory」一連の事件番号NET-004
【００１４】 発明者 David Hitz その他による１９９５年３月３１日出願の出願番号第 0
8/454,921の「Write Anywhere File-System Layout」一連の事件番号NET-005
【００１５】 発明者 David Hitz その他による１９９５年３月３１日出願の出願番号第 0
8/464,591の「Method for Allocating Files in a File System Integrated wit
h a Raid Disk Sub-System」一連の事件番号NET-006
【００１６】 これらの各出願を参考のためここに紹介した。これらは共に“WAFL Disclosur
es”に関する。
【００１７】 （システム要素） 図１は同等化した持続性状態情報を有する複数ファイルサーバシステムのブロ
ック図を示す。システム１００は多数のファイルサーバ１１０、多数の大容量格
納デバイス１２０、ＳＡＮ(system area network)１３０およびＰＡＮ(public n
etwork)１４０を含む。
【００１８】 好ましい実施例では、正確に２個のファイルサーバ１１０が存在する。各ファ
イルサーバ１１０は、クライアントのデバイス(不図示)からのファイルサーバ要
求を受信できるよう、大容量の格納デバイス１２０での動作を実行できるように
、かつ、ファイルサーバ要求への応答をクライアントのデバイスに送信できるよ
うに配置される。
【００１９】 例えば、好ましい実施例では、ファイルサーバ１１０は、Clustering Disclos
uresで開示されたファイルサーバに似る。
【００２０】 各ファイルサーバ１１０は、プロセッサー１１１と、プログラム及びデータメ
モリ１１２と、サービス割り込みの可能な間中、状態情報を維持する持続性メモ
リ１１３とを含む。好ましい実施の形態において、持続性メモリ１１３は、不揮
発性のＲＡＭを含む。
【００２１】 マスストレージデバイス１２０は、好ましくは、多数の磁気ディスクや磁気光
ディスクや光ディスクを含む。好ましい実施の形態において、マスストレージデ
バイス１２０は、レイド（ＲＡＩＤ）構成で配置されるか、或いは、サービス割
り込みの可能な間中、持続的に情報を維持する他のシステム構成で配置される。
【００２２】 各マスストレージデバイス１２０は、マスストレージバス１２１を用いたファ
イルサーバのそれぞれに組み合わされる。好ましい実施の形態において、各ファ
イルサーバ１１０は、独自のマスストレージバス１２１をそれぞれ含んでいる。
マスストレージデバイス１２０の第１サブセットを制御するプライマリコントロ
ーラやマスストレージデバイス１２０の第２サブセットを制御するセカンダリコ
ントローラとなるために、第１のファイルサーバ１１０は、マスストレージデバ
イス１２０と組み合わされる。マスストレージデバイス１２０の第２サブセット
を制御するプライマリコントローラやマスストレージデバイス１２０の第１サブ
セットを制御するセカンダリコントローラとなるために、第２のファイルサーバ
１１０は、マスストレージデバイス１２０と組み合わされる。
【００２３】 各ファイルサーバ１１０に結合されたマスストレージバス１２１は、マススト
レージデバイス１２０を制御することが可能であるファイルサーバ１１０のプロ
セッサー１１１と組み合わされる。他のもう１つの実施の形態において、ファイ
ルサーバ１１０は、ファイバチャネルスイッチ（ｆｉｂｅｒ ｃｈａｎｎｅｌ
ｓｗｉｔｃｈｅｓ）やスイッチドファブリック（ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｆａｂｒｉ
ｃｓ）のような他の技術を用いたマスストレージデバイス１２０と組み合わせて
もよい。
【００２４】 指定された領域１２３の少なくとも１つを有する多数のメールボックスディス
ク１２２を含むため、マスストレージデバイス１２０は、他のファイルサーバ１
１０が読込みむためのメッセージ１２４を書き込みことができる１つのファイル
サーバ１１０の中に配置される。好ましい実施の形態においては、各メールボッ
クスディスク１２２には、ファイルサーバ１１０による読込み用の少なくとも１
つの指定された領域１２３と、ファイルサーバ１１０による書き込み用の少なく
とも１つの指定された領域１２３が存在する。
【００２５】 ＳＡＮ１３０は、プロセッサー１１１と、各ファイルサーバ１１０に設けられ
た持続性メモリ１１３とに組み合わされる。ＳＡＮ１３０は、第１のファイルサ
ーバ１１０に設けられたプロセッサー１１１から第２のファイルサーバ１１０に
設けられた持続性メモリ１１３へメッセージ１２４を伝送するために配置される
。同様に、ＳＡＮ１３０は、第２のファイルサーバ１１０に設けられたプロセッ
サー１１１から第１のファイルサーバ１１０に設けられた持続性メモリ１１３へ
メッセージ１２４を伝送するためにも配置される。
【００２６】 好ましい実施の形態において、ＳＡＮ１３０は、２つのファイルサーバ１１０
間を接続するサーバネット接続路（ＳｅｒｖｅｒＮｅｔ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ
）から構成される。他のもう１つの実施の形態においては、持続性メモリ１１３
は、ＳＡＮ１３０を用いることにより、理論上接続可能な遠隔ファイルサーバ１
１０に配置されてもよい。
【００２７】 ＰＮ１４０は、ファイルサーバ１１０のそれぞれに設けられたプロセッサー１
１１と組み合わされる。ＰＮ１４０は、各ファイルサーバ１１０から他のファイ
ルサーバ１１０へメッセージ１２４を伝送するために配置される。
【００２８】 好ましい実施の形態において、ＰＮ１４０は、直接通信チャネルや、ＬＡＮ（
ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）や、ＷＡＮ（ｗｉｄｅ ａｒｅａ ｎ
ｅｔｗｏｒｋ）、或いはそれらの組み合わせから構成される。
【００２９】 マスストレージデバイス１２０、ＳＡＮ１３０、及びＰＮ１４０は、それぞれ
メッセージ１２４を伝送するために配置されるのだが、たとえこれらのメッセー
ジ１２４に対するペイロードが同一であってもいいように、ファイルサーバ１１
０間に張られた経路を用いて伝送されたメッセージ１２４は、実質上異なる形式
を有する。
【００３０】 （運用方法） 図２は、持続的な状態情報に対応したマルチプルファイルサーバシステムの運
用方法を示す図である。
【００３１】 状態図２００は、それらの間に関連する多数の状態と、多数の遷移を含んでい
る。各遷移は、第１の状態から第２の状態への遷移であり、選択された事象の検
出に対して発生する。
【００３２】 状態図２００は、各ファイルサーバ１１０により独立して辿られる。このよう
にして、“この”ファイルサーバ１１０に対する１つの状態と、“他の”ファイ
ルサーバ１１０に対する他のもう1つの状態が存在する。各ファイルサーバ１１
０は、各状態から次へ進むべき自身の状態がどこであるかを独立して決定する。
状態図２００は、“この”ファイルサーバ１１０に関して描かれている。
【００３３】 ノーマル状態２１０において、このファイルサーバ１１０は、割り当てられた
マスストレージデバイス１２０の制御権を有する。
【００３４】 テイクオーバー状態２２０において、このファイルサーバ１１０は、正規に他
のファイルサーバ１１０に割り当てられたマスストレージデバイス１２０の制御
権を引き継ぐ。
【００３５】 ストップド状態２３０において、このファイルサーバ１１０は、マスストレー
ジデバイス１２０の制御権がなにもなく、操作されない。
【００３６】 リブーティング状態２４０において、このファイルサーバ１１０は、マススト
レージデバイス１２０の制御権がなにもなく、サービス割り込みから回復する。
【００３７】 （ノーマル状態） ノーマル状態２１０において、ファイルサーバ１１０の両者は、正確に動作し
ており、それぞれのマスストレージデバイス１２０のセットを制御する。
【００３８】 この状態において、各ファイルサーバ１１０は、２つのファイルサーバ１１０
間に張られた冗長な通信路を用いて、メッセージ１２４の中にある状態情報を周
期的に送信する。このようにして、各ファイルサーバ１１０は、次に挙げる技術
により状態情報を有するメッセージ１２４を周期的に伝送する。
【００３９】 各ファイルサーバ１１０は、各ファイルサーバ１１０ごとに割り当てられた
マスストレージデバイス１２０にあるメールボックスディスクにメッセージを複
写することにより、メッセージ１２４を伝送する。
【００４０】 好ましい実施の形態において、メッセージ１２４は、メッセージ１２４を第
１のメールボックスディスク、第２のメールボックスディスクの順に書き込むと
いうようにメールボックスディスクを用いて伝送される。
【００４１】 各ファイルサーバ１１０は、ＳＡＮ１３０を用いてメッセージ１２４を複写
することによりメッセージ１２４をその持続性メモリ１１３に伝送する。（或い
は、それぞれに割り当てられた持続性メモリ１１３の両者や他のファイルサーバ
１１０の持続性メモリ１１３）
【００４２】 好ましい実施の形態において、メッセージ１２４は、ＮＵＭＡ技術を利用し
たＳＡＮ１３０を用いて伝送される。
【００４３】 そして、各ファイルサーバ１１０は、ＰＮ１４０を用いてメッセージ１２４
を伝送することにより、他のファイルサーバ１１０にメッセージ１２４を伝送す
る。
【００４４】 好ましい実施の形態において、メッセージ１２４は、ＵＤＰやＩＰのような
公知の通信プロトコルを利用したＰＮ１４０を用いてファイルサーバ１１０の両
者へ伝送される。
【００４５】 各メッセージ１２４のそれぞれは、“この”ファイルサーバ１１０（メッセー
ジ１２４を伝送しているファイルサーバ１１０である）に対する次に挙げるよう
な情報を含む。 このファイルサーバ１１０のシステムＩＤ このファイルサーバ１１０の状態指標
【００４６】 好ましい実施の形態において、状態指標は、次に挙げるもののなかの１つであ
ってよい。 （ノーマル）通常の動作状態、 （テイクオーバー）このファイルサーバ１１０がマスストレージデバイス１
２０の制御権を引き継ぐ状態、 （ノーテイクオーバー）このファイルサーバ１１０がそれぞれに割り当てら
れたマスストレージデバイス１２０の制御権を引き継ぐファイルサーバ１１０の
受信を要求しない状態、 （ディセーブル）ファイルサーバ１１０の両者間の引継ぎが無効な状態。
【００４７】 世代番号Ｇｉは、このファイルサーバ１１０の現状における例示と結びつけ
られた単調増加する番号からなる。
【００４８】 好ましい実施の形態において、ブートアップ（ｂｏｏｔ−ｕｐ）でこのファ
イルサーバ１１０が初期化されるとき、このファイルサーバ１１０の例示が増加
する。いくらかのファイルサーバ１１０が初期化を必要とするサービス割り込み
を受けるとき、世代番号Ｇｉは増加され、メッセージ１２４は、サービス割り込
みの前に引き続きいくらかのメッセージ１２４を送信することを指示する。
【００４９】 そして、シーケンス番号Ｓｉは、このファイルサーバ１１０により伝送され
た現在のメッセージ１２４に結び付けられた単調増加する番号からなる。
【００５０】 同様にして、各メッセージ１２４のそれぞれは、“他の”ファイルサーバ１１
０（メッセージ１２４を受信しているファイルサーバ１１０である）に対する次
に挙げるような情報を含む。
【００５１】 世代番号Ｇｉは、他のファイルサーバ１１０の現状における例示と結びつけ
られた単調増加する番号からなり、シーケンス番号Ｓｉは、他のファイルサーバ
１１０から受信された現在のメッセージ１２４に結び付けられた単調増加する番
号からなる。
【００５２】 また、各メッセージ１２４は状態プロトコルのバージョン番号を含み、上記メ
ッセージ１２４は上記バージョン番号とともに伝送される。
【００５３】 ファイルサーバ１１０は、複数の経路を用いて複数のメッセージ１２４を受信
するので、それは、各メッセージ１２４に対して、そのメッセージ１２４が「新
しい」か（ファイルサーバ１１０がそれを以前に見なかったか）、又は「古い」
か（ファイルサーバ１１０がそれを以前に見たか）を決定する。ファイルサーバ
１１０は、最も最近の新しいメッセージの生成番号Ｇｉとシーケンス番号Ｓｉと
の記録を保持する。ファイルサーバ１１０は、特定のメッセージ１２４に対して
、 その生成番号Ｇｉが最も最近の新しいメッセージ１２４よりも大きいとき、又
は、 その生成番号Ｇｉが最も最近の新しいメッセージ１２４に等しく、そのシーケ
ンス番号Ｓｉが最も最近の新しいメッセージ１２４よりも大きいとき、 かつ、そのときに限って、上記特定のメッセージ１２４が新しいと決定する。
【００５４】 複数のファイルサーバ１１０のいずれかが、メッセージ１２４が新しくないと
決定するとき、そのファイルサーバ１１０はそのメッセージ１２４を無視するこ
とができる。
【００５５】 この状態において、各ファイルサーバ１１０は、複数のメッセージ１２４を用
いて、それ自身の状態情報を周期的に保存する。従って、各ファイルサーバ１１
０は、その状態情報を、それ自身の複数のメールボックスディスクと、それ自身
の非揮発性（persistent）メモリ１１３との両方に記録する。
【００５６】 この状態において、各ファイルサーバ１１０は、他のファイルサーバ１１０に
おける状態変化を周期的に観測する。第１のファイルサーバ１１０は、少なくと
も２つの方法の中の１つで、第２のファイルサーバ１１０における状態変化を検
出する。 ・第１のファイルサーバ１１０は、第２のファイルサーバ１１０が、タイムア
ウト周期の間に、（メッセージ１２４を用いて）その状態情報を更新しなかった
ことに記録（ノート）する。 好ましい実施形態において、このタイムアウト周期は、複数のメールボックス
ディスクを用いる通信に対しては１秒（two-half seconds）であり、ＳＡＮ１３
０を用いる通信に対しては０．５秒（one-half second）である。しかしながら
、これらのタイムアウト値を用いることに対する特定の要求は存在せず、それに
代わる実施形態においては、異なるタイムアウト値、又はタイムアウト周期とは
異なる技術を用いてもよい。 ・第１のファイルサーバ１１０は、第２のファイルサーバ１１０がその状態を
変化させたことを示すために、第２のファイルサーバ１１０が（１つ又はそれよ
り多くのメッセージ１２４を用いて）その状態情報を更新したことを記録（ノー
ト）する。 好ましい実施形態において、第２のファイルサーバ１１０は、それが、いつ、
各メッセージ１２４に関して記述された状態の中の１つにあるかを示す。
【００５７】 第１のファイルサーバ１１０が、第２のファイルサーバ１１０もまたＮＯＲＭ
ＡＬ状態にあると決定するとき、ＮＯＲＭＡＬ−ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ遷移（トラ
ンジション）２１１は、状態２１０にとどまるために実行される。
【００５８】 第１のファイルサーバ１１０は、それが第２のファイルサーバ１１０から受信
する複数のメッセージ１２４に応答して、その決定を実行する。前述のタイムア
ウト周期に応答した（例えばタイムアウト周期の２乃至５倍のような）時間周期
の間に、そのようなメッセージ１２４が存在しないならば、第１のファイルサー
バ１１０は、第２のファイルサーバがサービスの中断をされたと決定する。
【００５９】 第１のファイルサーバ１１０が、第２のファイルサーバ１１０がサービス中断
されたと決定するとき（すなわち、第２のファイルサーバ１１０がＳＴＯＰＰＥ
Ｄ状態２３０にあるとき）、ＴＡＫＥＯＶＥＲ−ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ遷移（トラ
ンジション）２１２が、ＴＡＫＥＯＶＥＲ状態２２０に入るために実行される。
【００６０】 ＴＡＫＥＯＶＥＲ−ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ遷移（トランジション）２１２は、Ｄ
ＩＳＡＢＬＥ又はＮＯ−ＴＡＫＥＯＶＥＲのようなメッセージ１２４状態表示器
によって無効化することができる。
【００６１】 好ましい実施形態において、いずれかのファイルサーバ１１０は、（ａ）オペ
レータのコマンド、（ｂ）複数の非揮発性メモリ１１３の間の同期エラー、又は
（ｃ）複数のファイルサーバ１１０の間の互換性の不整合に応答して、ＴＡＫＥ
ＯＶＥＲ−ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ遷移（トランジション）２１２を無効化すること
ができる。
【００６２】 ＴＡＫＥＯＶＥＲ−ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ遷移（トランジション）２１２を実行
するために、このファイルサーバ１１０はステップ２１３において以下の動作を
実行する。 ・このファイルサーバ１１０は、他のファイルサーバ１１０に、信頼性のある
通信経路を含むことを用いて（複数のメールボックスディスク１２２、ＳＡＮ１
３０、及びＰＮ１４０を含んで）、メッセージ１２４状態表示器ＴＡＫＥＯＶＥ
Ｒを送る。 ・このファイルサーバ１１０は、他のファイルサーバ１１０が、ＴＡＫＥＯＶ
ＥＲ−ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ遷移（トランジション）２１２を受信し、かつそれに
基づいて動作する（すなわち、複数の大容量記憶装置１２０へのそれ自身のアク
セスをサスペンドする）機会を有することを待つ。 ・このファイルサーバ１１０は、複数の大容量記憶装置１２０に、通常は他の
ファイルサーバ１１０に割り当てられる複数のディスク予約コマンドを発行する
。 ・このファイルサーバ１１０は、他のファイルサーバ１１０が受動的であるこ
とを確かめるために、他の任意の適当な動作を実行する。
【００６３】 引継ぎ動作（takeover operation）が成功したときは、ＴＡＫＥＯＶＥＲ−Ｏ
ＰＥＲＡＴＩＯＮ遷移（トランジション）２１２は完了し、このファイルサーバ
はＴＡＫＥＯＶＥＲ状態２２０に入る。そうでないとき（引継ぎが無効化された
ようなとき）は、このファイルサーバ１１０はＮＯＲＭＡＬ状態２１０に戻る。
【００６４】ＴＡＫＥＯＶＥＲ状態 ＴＡＫＥＯＶＥＲ状態２２０において、このファイルサーバ１１０は適正に開
いているが、他のファイルサーバ１１０はそうではない。このファイルサーバ１
１０は、それの大容量記憶装置１２０と、他のファイルサーバの大容量記憶装置
１２０との双方の制御を引き継ぐ。
【００６５】 この状態において、このファイルサーバ１１０は、サービス中断のイベントに
おいてそれ自身の状態を保存するように、非揮発性メモリ１１３と複数のメール
ボックスディスク１２２に複数のメッセージ１２４を書き込みを続ける。
【００６６】 この状態において、このファイルサーバ１１０は、全ての大容量記憶装置１２
０、すなわちそれ自身のものと、通常は他のファイルサーバ１１０に割り当てら
れるものとに対して、このファイルサーバ１１０がいくつかの大容量記憶装置１
２０の制御を返信するべきであると決定するまで、制御を続ける。
【００６７】 好ましい実施形態において、第１のファイルサーバ１１０は、オペレータの制
御に応答してその決定を実行する。このファイルサーバ１１０に対するオペレー
タは、他のファイルサーバ１１０がそのサービスの中断から回復したことを決定
する。ＧＩＶＥＢＡＣＫ−ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ遷移（トランジション）２２１は
、ＮＯＲＭＡＬ状態に入るために実行される。
【００６８】 それに代わる実施形態において、第１のファイルサーバ１１０は、それが第２
のファイルサーバ１１０から受信する複数のメッセージ１２４に応答してその決
定を実行してもよい。第２のファイルサーバが、それがサービス中断から回復し
た（すなわち、それがＲＥＢＯＯＴＩＮＧ状態２４０にある）ことを示す複数の
メッセージ１２４を送るとき、第１のファイルサーバ１１０は、ＧＩＶＥＢＡＣ
Ｋ−ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ遷移（トランジション）２２１を初期化してもよい。
【００６９】 ＧＩＶＥＢＡＣＫ−ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ遷移（トランジション）２２１を実行
するために、このファイルサーバ１１０はステップ２２２において以下の動作を
実行する。 ・このファイルサーバ１１０は、大容量記憶装置への、通常は他のファイルサ
ーバ１１０に割り当てられるその複数のディスク予約コマンドを開放する。 ・このファイルサーバ１１０は、他のファイルサーバ１１０に、複数のメール
ボックスディスク１２２、ＳＡＮ１３０及びＰＮ１４０を用いることを含んで、
メッセージ１２４状態表示器ＮＯＲＭＡＬを送る。 ・このファイルサーバ１１０は、他のファイルサーバ１１０によるＴＡＫＥＯ
ＶＥＲ−ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ遷移（トランジション）２１２を、他のファイルサ
ーバ１１０がＮＯＲＭＡＬ状態２１０に入るまで無効化する。このファイルサー
バ１１０は、他のファイルサーバ１１０がＮＯＲＭＡＬ状態２１０に入るまで、
ステップ２２２にとどまる。
【００７０】 返信動作（giveback operation）が成功したとき、ＧＩＶＥＢＡＣＫ−ＯＰＥ
ＲＡＴＩＯＮ遷移（トランジション）２２１は完了し、このファイルサーバはＮ
ＯＲＭＡＬ状態２１０に入る。
【００７１】 （停止状態） 「停止（ｓｔｏｐｐｅｄ）」状態２３０において、このファイルサーバ１１０
は、どの大容量記憶装置１２０も制御せず、操作できない。
【００７２】 この状態において、このファイルサーバ１１０は、このファイルサーバ１１０
が再起動すると自身が決定するまで全く操作を実行しない。
【００７３】 好ましい実施の形態において、第１のファイルサーバ１１０は、オペレータの
制御に応答してその決定を行う。このファイルサーバ１１０のオペレータは、フ
ァイルサーバ１１０がそのサービス割り込みから回復したと決定する。「再起動
−操作（ＲＥＢＯＯＴ−ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ）」遷移２３１が行われ、「再起動
（ＲＥＢＯＯＴＩＮＧ）」状態２４０に入る。
【００７４】 代わりの実施の形態において、第１のファイルサーバ１１０は、タイマー、ま
たは、他の再起動しようとする自動的な試みに応答してその決定を行ってもよい
。このファイルサーバ１１０は、自身がそのサービス割り込みから回復したと決
定するとき再起動を試み、「再起動−操作」遷移２３１が行われ、「再起動」状
態２４０に入る。
【００７５】 （再起動状態） 「再起動」状態２４０において、このファイルサーバ１１０は、どの大容量記
憶装置１２０も制御せず、サービス割り込みから回復しようとする。
【００７６】 この状態において、ファイルサーバ１１０は、サービス割り込みから回復を試
みる。
【００７７】 もし、このファイルサーバ１１０がサービス割り込みから回復できないなら、
「再起動−失敗（ＲＥＢＯＯＴ−ＦＡＩＬＤ）」遷移２４１が行われ、このファ
イルサーバ１１０は「再起動」状態２４０にとどまる。
【００７８】 もし、このファイルサーバ１１０がサービス割り込みから回復でき、他のファ
イサーバ１１０が「引継ぎ（ＴＡＫＥＯＶＥＲ）」状態２２０にあるなら、「再
起動−失敗」遷移２４１が行われ、このファイルサーバ１１０は「再起動」状態
２４０にとどまる。この場合に、他のファイルサーバ１１０は、このファイルサ
ーバ１１０に通常に割り当てられた大容量記憶装置１２０を制御する。このファ
イルサーバ１１０は、サービス割り込みからの回復を再び試みる前に、「返還−
操作（ＧＩＶＥＢＡＣＫ−ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ）」遷移２２１を待つ。
【００７９】 もし、このファイルサーバ１１０がサービス割り込みから回復でき、自身が「
通常（ＮＯＲＭＡＬ）」状態２１０（以下で説明される）に入るべきであると決
定するなら、「再起動−通常（ＲＥＢＯＯＴ−ＮＯＲＭＡＬ）」遷移２４２が行
われ、このファイルサーバ１１０は「通常」状態２１０に入る。
【００８０】 もし、このファイルサーバ１１０がサービス割り込みから回復でき、「引継ぎ
」状態２１０（以下で説明される）に入るべきであると決定するなら、「再起動
−引継ぎ（ＲＥＢＯＯＴ−ＴＡＫＥＯＶＥＲ）」遷移２４３が行われ、このファ
イルサーバ１１０は「引継ぎ」状態２１０に入る。
【００８１】 好ましい実施の形態において、このファイルサーバ１１０は、以下のステップ
でサービス割り込みからの回復の試みを実行する。
【００８２】 ステップ２５１において、このファイルサーバ１１０は、回復処理を始める。
【００８３】 ステップ２５１において、このファイルサーバ１１０は、大容量記憶装置１２
０のいずれかに書き込める（すなわち、他のファイルサーバ１１０が「引継ぎ」
状態２２０にある）かどうかを決定する。もし書き込めるなら、このファイルサ
ーバ１１０は、オペレータへの忠告を表示し、オペレータに、「返還−操作」遷
移２２１を実行するよう他のファイルサーバ１１０に命令することを指示および
要求する。
【００８４】 このファイルサーバ１１０は、オペレータが他のファイルサーバ１１０に返還
操作を実行するよう命令し、「返還−操作」遷移２２１が完了するまで待ち、次
のステップに移る。
【００８５】 ステップ２５３において、このファイルサーバ１１０は、他のファイルサーバ
１１０の状態を決定する。このファイルサーバ１１０は、それ自身の永続性（ｐ
ｅｒｓｉｓｔｅｎｔ）メモリ１１３とメールボックスディスク１２２に応答して
この決定を行う。このファイルサーバ１１０は、「再起動」状態２２０に入る前
に、それが置かれている状態（すなわち、「通常」状態２１０、または、「引継
ぎ」状態２２０）を知る。
【００８６】 もし、このファイルサーバ１１０が、他のファイルサーバ１１０が「通常」状
態２１０であると決定するなら、ステップ２５４に移る。もし、このファイルサ
ーバ１１０が、前もって全ての大容量記憶装置１２０を引き継いだ（すなわち、
他のファイルサーバ１１０は「停止」状態２３０、または、「再起動」状態２４
０にある）と決定するなら、それはステップ２５５に移る。
【００８７】 ステップ２５４において、このファイルサーバ１１０は、それ自身の大容量記
憶装置１２０を占有しようとするが、他のファイルサーバ１１０に通常に割り当
てられた大容量記憶装置を占有しようとはしない。このファイルサーバ１１０は
、ステップ２５６に移る。
【００８８】 ステップ２５５において、このファイルサーバ１１０は、それ自身の大容量記
憶装置１２０と他のファイルサーバ１１０に通常に割り当てられた大容量記憶装
置１２０の両方を占有しようとする。このファイルサーバ１１０は、ステップ２
５６に移る。
【００８９】 ステップ２５６において、このファイルサーバ１１０は、その永続性メモリ１
１３が保留しているファイルサーバ操作に関して現行であるかどうかを決定する
。もし現行でないなら、ファイルサーバ１１０は、保留しているファイルサーバ
操作の永続性メモリ１１３をすっかり消去する。
【００９０】 ステップ２５７において、このファイルサーバ１１０は、他のファイルサーバ
と通信できるかどうか、および、（例えばオペレータのコマンドのような）引継
ぎ操作を妨げる何かがあるかどうかを決定する。このファイルサーバ１１０は、
永続性メモリ１１３とメールボックスディスク１２２に応答してその決定を行う
。
【００９１】 ステップ２５８において、もし、このファイルサーバ１１０が、「再起動」状
態２４０に入る前に「通常」状態２１０にある（すなわち、このファイルサーバ
１１０が、ステップ２５４を実行し、それ自身の大容量記憶装置１２０のみを占
有する）なら、それは「通常」状態２１０に入る。
【００９２】 ステップ２５８において、もし、このファイルサーバ１１０が、「再起動」状
態２４０に入る前に「引継ぎ」状態２２０にある（すなわち、このファイルサー
バ１１０がステップ２５５を実行し、全ての大容量記憶装置１２０を占有する）
なら、それは「引継ぎ」状態２２０に入る。
【００９３】 （代わりの実施の形態） 好ましい実施の形態がここに開示されるが、本発明の概念、範囲、および、精
神を越えない多くの変形が可能である。これらの変形は、本明細書を読んだ後で
当業者に明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 同等化した持続性状態情報を有する複数ファイルサーバのブロッ
ク図
【図２】 同等化した持続性状態情報を有する複数ファイルサーバに対する
動作の方法を示した状態図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーブン・クライマン アメリカ合衆国94022カリフォルニア州ロ ス・アルトス、エル・モンテ・コート157 番 Ｆターム(参考） 5B018 GA06 HA05 KA03 KA11 MA12 QA01 5B034 BB02 BB17 CC04 DD05 5B082 DC00 DE03 【要約の続き】 ーバの各々が繰り返して故障し、他の資源を占有する可 能性を防ぐために、故障から回復すると、他のサーバに 状態レポートを提供する。

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第２のファイルサーバと共用されることが可能な記憶装置の
    集合と、 上記の共用された記憶装置の集合と連結するために設けられたコントローラと
    、 通信文をやり取りするために上記の共用された記憶装置の集合を用いる通信経
    路に連結するために、かつ上記通信経路を用いて通信文をやり取りするために設
    けられた送受信装置と、 上記の共用された記憶装置の集合の少なくとも一部に連結され、上記通信経路
    と上記の共用された記憶装置の集合とに応答する引き継ぎモニタとを含んでいる
    ファイルサーバ。
  2. 【請求項２】 上記ファイルサーバについての状態情報を記憶している永続
    メモリを含んでいて、上記引き継ぎモニタが上記永続メモリに応答するようにな
    っている、請求項１に記載のファイルサーバ。
  3. 【請求項３】 共用資源と、 それぞれ上記共用資源に連結され、かつそれぞれ上記共用資源の少なくとも一
    部を管理するようになっている１対のサーバと、 上記対の間で通信文のシーケンスを連結するようになっていて、上記通信文の
    シーケンスを連結するために上記共用資源を用いるようになっている通信経路と
    を含んでいて、 上記対の各々が、上記通信経路に応答して、上記共用資源の少なくとも一部の
    引き継ぎを行うようになっていて、 これにより上記通信経路が、上記対の両方が上記引き継ぎを同時に実行するの
    を防止するようになっている装置。
  4. 【請求項４】 上記サーバの少なくとも１つがファイルサーバを含んでいて
    、上記共用資源が記憶媒体を含み、かつ上記通信経路が上記記憶媒体上に指定位
    置を含んでいる、請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】 上記対のそれぞれが永続メモリを含んでいて、 上記永続メモリが上記対についての状態情報を記憶するようになっていて、 上記対の各々が上記永続メモリに応答する引き継ぎを行うようになっている、
    請求項３に記載の装置。
  6. 【請求項６】 上記サーバの各々が、サービス割り込みからの回復において
    、上記サーバの状況に関連する回復情報を含んでいる通信文を送信するようにな
    っていて、 上記サーバの各々が、上記共用資源の少なくとも一部の返却が上記回復情報に
    応答するようになっている、請求項３に記載の装置。
  7. 【請求項７】 上記サーバの各々が、サービス割り込みからの回復において
    、上記サーバの状況に関連する回復情報を含んでいる通信文を発信するようにな
    っていて、 上記サーバの各々が、上記引き継ぎが上記回復情報に応答するようになってい
    る、請求項３に記載の装置。
  8. 【請求項８】 上記対が第１のサーバと第２のサーバとを含み、 上記第１のサーバが、上記通信経路に応答して、それ自身のための及び上記第
    ２のサーバのための状態を決定し、 上記第２のサーバが、上記通信経路に応答して、それ自身のための及び上記第
    １のサーバのための状態を決定し、 これにより、上記第１のサーバと上記第２のサーバとが、上記第１のサーバ及
    び上記第２のサーバの各々が両方とも、他方が無効であると判断するといったこ
    とが起こることがないよう、それぞれ同時に、相互のために状態を決定するよう
    になっている、請求項３に記載の装置。
  9. 【請求項９】 上記共用資源が複数の記憶装置を含み、 かつ、上記通信経路が上記記憶装置の少なくとも一部を含んでいる、請求項３
    に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 上記通信経路が上記対の間に複数の独立通信経路を含み、 かつ、上記シーケンス中の各通信文が世代番号を含み、各世代番号が上記通信
    文の送信側のための永続メモリとサービス割り込みとに応答するようになってい
    る、請求項３に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 上記通信経路が上記対の間に複数の独立通信経路を含み、 かつ、上記第１のサーバが、上記共用資源の状態に応答するとともに、上記第
    １のサーバにおいて永続メモリの状態に応答して、それ自身のためのかつ上記第
    ２のサーバのための状態を決定するようになっている、請求項３に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 上記通信経路が上記対の間に複数の独立通信経路を含み、 かつ、上記複数の独立通信経路が、パケットネットワーク、共用記憶素子、シ
    ステムエリアネットワークからなるグループ中の少なくとも２つを含んでいる、
    請求項３に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 上記通信経路が、上記第１のサーバから上記第２のサーバ
    に少なくとも１つの通信文を送信するようになっていて、 上記通信部が、上記第１のサーバが上記引き継ぎを試みていることを示し、 上記通信文の受信が、上記共用資源の状態に対応するようになっている、請求
    項３に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 上記第２のサーバが、上記通信文に応答してその状態を交
    代させ、上記の交代された状態では上記共用資源への書き込みを抑制するように
    なっている、請求項１３に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 共用記憶装置の集合の下位集合を制御するステップと、 第２のファイルサーバと通信文を受信及び送信するステップであって、上記共
    用記憶装置を含む通信経路を用いて受信及び送信を行うようになっているステッ
    プと、 上記通信経路と上記共用記憶装置とを監視するステップと、 永続メモリ中の上記ファイルサーバについての状態情報を記憶するステップと
    、 上記永続メモリの状態と、監視するための上記ステップに応答して、上記共用
    資源の引き継ぎ操作を実行するステップとを含んでいるファイルサーバを操作す
    るための方法。
  16. 【請求項１６】 第１のサーバにおいて共用資源の少なくとも一部を管理す
    るステップと、 上記共用資源を用いて、上記第１のサーバと第２のサーバとの間で通信文のシ
    ーケンスを受信及び送信するステップと、 上記通信文のシーケンスに応答して、上記共用資源の少なくとも一部の第１の
    サーバにおける引き継ぎ操作を実行するステップとを含んでいて、 これにより受信及び送信を行うための上記ステップが、上記第１のサーバ及び
    上記第２のサーバの両方が同時に上記引き継ぎ操作を実行するのを防止するよう
    になっている方法。
  17. 【請求項１７】 上記第１のサーバにおいて、上記通信経路に応答して、そ
    れ自身のための及び上記第２のサーバのための状態を決定するステップと、 上記第２のサーバにおいて、上記通信経路に応答して、それ自身のための及び
    上記第１のサーバのための状態を決定するステップとを含んでいて、 これにより、上記第１のサーバと上記第２のサーバとが、上記第１のサーバ及
    び上記第２のサーバのそれぞれが両方とも、他方が無効であると判断するといっ
    たことが起こることがないよう、それぞれ同時に、相互のために状態を決定する
    ようになっている、請求項１６に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 永続メモリ中の上記第１のサーバについての状態情報を記
    憶するステップを含んでいて、上記第１のサーバが、上記永続メモリの状態に応
    答してそれ自身のための状態を決定するようになっている、請求項１６に記載の
    方法。
  19. 【請求項１９】 上記第１のサーバから、サービス割り込みからの回復にお
    いて上記第１のサーバの状況に関連する回復情報を送信するステップと、 上記回復情報に応答して上記共用資源の少なくとも一部の返却操作を実行する
    ステップとを含んでいる、請求項１６に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 上記第１のサーバから、サービス割り込みからの回復にお
    いて上記サーバの状況に関連する回復情報を送信するステップを含んでいて、 上記引き継ぎ操作を実行するためのステップが上記回復情報に応答するように
    なっている、請求項１６に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 上記共用資源が複数の記憶装置を含み、 かつ、上記通信経路が上記記憶装置の少なくとも一部を含んでいて、 これにより、上記記憶装置の上記一部へのアクセスの損失が上記通信経路を中
    断するようになっている、請求項１６に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 上記第１のサーバから上記第２のサーバに、上記第１のサ
    ーバが上記引き継ぎを試みていることを示している少なくとも１つの通信文を送
    信するステップと、 上記通信文に応答して、上記第２のサーバの状態を交代させるステップと、 上記の交代された状態においては、上記共用資源への書き込みを抑制するステ
    ップとを含んでいる、請求項１６に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 上記通信経路が上記対の間に複数の独立通信経路を含んで
    いて、 上記通信文のシーケンスに番号を付けるステップと、 各受信者において、上記複数の独立通信経路のうちの異なるものを用いて供給
    される通信文のための統一された順序を決定するステップと、 上記第１のサーバにおいて、上記共用資源の状態に応答するとともに上記第１
    のサーバで永続メモリの状態に応答して、それ自身のための及び上記第２サーバ
    のための状態を決定するステップとを含んでいる、請求項１６に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 上記通信経路が上記対の間に複数の独立通信経路を含んで
    いて、 上記通信文のシーケンスに番号を付けるステップと、 各受信者において、上記複数の独立通信経路のうちの異なるものを用いて供給
    される通信文のための統一された順序を決定するステップと、 上記複数の独立通信経路のうちの少なくとも２つにおいて上記シーケンス中の
    各通信文を実質的に送信するステップとを含んでいて、これにより上記対の間に
    通信故障の単一点が存在しないようになっている、請求項１６に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 上記通信経路が上記対の間に複数の独立通信経路を含んで
    いて、 上記通信文のシーケンスに番号を付けるステップと、 各受信者において、上記複数の独立通信経路のうちの異なるものを用いて供給
    される通信文のための統一された順序を決定するステップとを含んでいて、 上記複数の独立通信経路が、パケットネットワーク、共用記憶素子、システム
    エリアネットワークからなるグループ中の少なくとも２つを含んでいる、請求項
    １６に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 上記通信経路が上記対の間に複数の独立通信経路を含んで
    いて、 上記の通信文のシーケンスに番号を付けるステップと、 各受信者において、上記複数の独立通信経路のうちの異なるものを用いて供給
    される通信文のための統一された順序を決定するステップとを含んでいて、 番号を付けるための上記ステップが、（ａ）上記通信文の送信者のための永続
    メモリとサービス割り込みとに応答して生成番号を決定するステップと、（ｂ）
    上記生成番号を、上記シーケンス中の各通信文に実質的に付与するステップとを
    含んでいる、請求項１６に記載の方法。
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