JP2003345644A - 接続切替装置およびその接続切替装置を用いたファイルシステム - Google Patents
接続切替装置およびその接続切替装置を用いたファイルシステムInfo
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Abstract
むことができ、安価で高速で大容量のファイルシステム
を提供する。 【解決手段】 複数のファイルサーバ3a、3bの通信
回線2側に接続切替装置5を設け、接続切替装置5内に
は、通信制御部31と、先頭となる通信パケットのファ
イル識別子に対して先頭であることを示す符号を付与す
る信号処理部33と、通信パケットを選択するための接
続の切替を実施する切替部34と、ファイルサーバ切替
順記憶部35と、各ファイルサーバ3a、3bに格納さ
れるファイル毎に設定されるファイル識別子をテーブル
形式で記憶するテーブル記憶部38とを備えさせ、接続
切替装置5は、ファイルサーバ3a、3bからファイル
を読み出す時に、まずテーブル記憶部38にテーブルを
形成して、その順にファイルサーバから読み出されたフ
ァイルを送出する。
Description
憶部を有するファイルサーバを制御する装置に関し、特
に、複数のファイルサーバにファイルを分散させて書き
込み、また、複数のファイルサーバに分散されて書き込
まれたファイルを読み出す装置に関する。
たクライアントから受信したファイルをディスク記憶部
に書き込み、クライアントからの要求によりディスク記
憶部に書き込んだファイルを読み出す装置である。
示す図である。ファイルサーバ3は、パーソナルコンピ
ュータ等の情報処理装置(端末装置)であるクライアン
ト1(通信相手)から通信回線2を介して受信したファ
イルを格納し、通信相手であるクライアント1から読み
出し要求を受けた場合、ファイルを読み出してクライア
ント1に送出する。
パケット単位で送受信させる。ファイルサーバ3は、受
信したパケットを判別して記憶したり、記憶されたファ
イルをパケットにして送出する通信制御部11と、記憶
されるファイルを管理するフィル管理部12と、ファイ
ルを格納するディスク記憶部13を有している。
介して図16のファイルサーバ3と通信することによ
り、任意のファイルをファイルサーバに書き込み、ある
いは、読み出すことができる。
ルサーバにおいて、ファイルのデータをディスクドライ
ブに書き込む場合や読み出す場合の速度に比較すると、
CPU等の内部や制御系統では、非常に高速に処理が実
施されている。また、ファイルシステムや通信プロトコ
ルによる制御装置の負荷は軽微であり、個々のディスク
ドライブの制御のための制御装置の負荷も軽微である。
つまり、ファイルシステムで、データの読み書き速度の
ボトルネックは、ディスクドライブのヘッドの読み書き
速度である。
アントにとって非常に便利なものであるが、接続される
クライアントの数が増加すると、取り扱うファイル数も
増加して、内蔵されるディスク記憶部13に格納できる
記憶容量では不足する。一般的な記憶容量を増加させる
方法としては、外部に追加のディスク記憶装置を追加す
ること、内蔵されるディスクドライブを記憶容量が大容
量であるものに交換することである。
の記憶容量には限界があり、また、ファイルサーバの通
常のオペレーションシステムでは、管理できるディスク
ドライブの数に限界があるので、汎用のファイルサーバ
で容量を増加させることには限界があった。そのため、
非常に大容量のファイルサーバが必要である場合には、
個々のディスクドライブを高価で特別に大容量なもの使
用するか、ファイルサーバのオペレーションシステム自
体を多くのディスクドライブが管理できる高価で特別な
ものにする必要があった。
ay of Inexpensive Disks)装置を有するファイルサーバ
の構成を示す図である。RAID装置とは、複数台の比
較的安価なディスクドライブ(ディスク記憶部)をアレ
イ状に組み合わせて仮想的に1台の論理的ディスクドラ
イブを構成し、冗長にファイル等のデータを書き込むよ
うにした記憶装置である。RAID装置は、複数台のデ
ィスクドライブに、冗長にデータを書き込むことで、上
記した汎用のファイル装置においてボトルネックとなる
ディスクドライブのヘッドの読み書き速度を改善し、さ
らに、1台のディスクドライブに不良が発生しても他の
ディスクドライブによりその分を回復できる高信頼、高
可用なディスク記憶装置である。
えば、所定のビット数に合わせるために意味のない余分
なデータを追加する場合や、ディスクドライブ内の前回
のデータの上に完全に上書きするのではなく、異なる場
所に書き込む場合も考えられるが、RAID装置におけ
る冗長にデータを書き込むということは、一般的に、同
じデータを異なるディスクドライブに二重に書き込むこ
と、あるいは、基本となるデータと今回のデータの差分
をパリティとして余分に追加することである。これによ
り、RAID装置は、1台のディスクドライブに不良が
発生しても他のディスクドライブによりその分を回復す
ることを可能にしている。
12により管理されるRAID装置を有しているか否か
である。RAID装置4は、内部にファイルを記憶する
ディスク記憶部22および23とを備え、その複数のデ
ィスク記憶部22および23を管理するディスク管理部
21を有している。ファイル管理部12とRAID装置
4とは高速で大容量のデータを通信できる光ファイバ回
線等で接続され、ディスク管理部21には、専用のプロ
グラムが備えられる。なお、図17では説明をわかりや
すくするためにディスク記憶部を2個としているが、実
際のRAID装置では3個以上のディスク記憶部を有し
ている場合の方が多い。
憶部22および23を1個のディスク記憶部として管理
することができる。このため、RAID装置を接続する
ファイルサーバ3のディスク記憶部13は、大容量であ
る必要はなく、ファイルサーバ3は汎用のファイルサー
バでも良いため比較的安価に高速で大容量のファイルシ
ステムを構築することができる。
容量であることから、例えば、ミラーリング等のように
データを複数のディスクドライブに冗長(2重)に記憶
させることで、1台のディスクドライブに障害が発生し
た場合でも記憶を損失することなく克服して、ファイル
サーバの処理を継続させることができる。
ファイルサーバにRAID装置を接続した場合には、上
記したように、複数台のディスクドライブを用いている
ことから高速に大量のデータ処理は可能になるが、例え
ば、ファイル管理部12とRAID装置4の間等ではデ
ータの流れが集中するため、特別な回線にする必要があ
る。また、多数の汎用のディスクドライブを接続するた
めにディスク管理部21としても、専用のプログラム
と、高速のプロセッサと、大容量のメモリ素子と、各デ
ィスクドライブとの間の通信を行うファイバチャンネル
等の特殊なハードウエアが備えられた特別な回路基板が
必要である。従って、RAID装置中の個々のディスク
ドライブとしては、比較的安価のものを使用できるにも
かかわらず、RAID装置の価格は一般的に高価である
という問題がある。
をファイルシステムとして考えた場合も、ファイルサー
バ3に汎用の比較的安価なものを使用できるにもかかわ
らず、RAID装置4が高価になってしまうため、ファ
イルシステム全体としても高価になるという問題があ
る。
特別なハードウエアが用いられるため、機能を拡張する
ことが難しいという問題がある。
でディスクドライブを共有することで高速大容量のファ
イルシステムを構成する技術や、RAID装置を使用せ
ずにファイルサーバに多数のディスクドライブを接続す
る技術も検討されている。しかし、その場合には、ソフ
トウエアの処理が複雑になり、CPUの能力に余裕が無
くなり、プログラム開発も非常に時間がかかり高価であ
り、汎用性や拡張性が充分にならない。
するためになされたものであって、機能の拡張性があ
り、データを冗長に書き込むことができ、安価で高速で
大容量のファイルシステムを提供することを目的とす
る。
め、請求項1に記載した本発明の接続切替装置は、通信
回線と接続されて、該通信回線を介して通信相手から受
信した各通信パケットを検出すると共に、該通信パケッ
トからファイル操作命令を読み込む通信制御手段と、使
用されるファイルサーバの数に応じて、ファイル操作命
令を複製すると共に、必要に応じてファイル操作命令の
一部を書き換える信号処理手段と、各ファイルサーバと
接続され、ファイル操作命令を各ファイルサーバに割り
振って送出するための切替、および、各ファイルサーバ
から通信相手に送出する通信パケットを選択するための
切替を実施する切替手段と、該切替手段に接続された複
数のファイルサーバの切替順を設定する切替順設定手段
と、ファイル操作命令を受信した場合には、信号処理手
段でファイル操作命令を複製して、切替順に従って各フ
ァイルサーバに送出すると共に、各ファイルサーバから
受信した応答内容を一つにまとめて通信相手に送出する
プログラムを少なくとも有するプログラム記憶手段と、
各プログラムに基づいて、通信パケットによるファイル
の送受信を実施する信号処理/切替制御手段とを備える
ことを特徴とする。
の接続切替装置において、切替手段に接続されるファイ
ルサーバが2個である場合、切替順は交互となることを
特徴とする。
の接続切替装置において、切替手段に接続されるファイ
ルサーバが3個以上である場合、切替順は循環的となる
ことを特徴とする。
何れかに記載の接続切替装置において、プログラム記憶
手段は、第1のファイルサーバにファイルを書込む時
に、信号処理手段で受信した通信パケットを複製し、切
替順に対応して予め設定された複製ファイルの書き込み
順に従って、少なくとも1個の第2のファイルサーバに
複製ファイルを書き込むプログラムと、第1のファイル
サーバからファイルを読み出せない場合に、第2のファ
イルサーバから複製ファイルを読み出すプログラムとを
記憶することを特徴とする。
何れかに記載の接続切替装置において、各ファイル毎に
設定されるファイル識別子と、各ファイルサーバ毎に設
定されるネットワークアドレスを、予め設定された順序
のテーブル形式で記憶するテーブル記憶手段を備え、プ
ログラムは、ファイル操作命令を受信する毎に、切替順
に実施される各ファイルサーバとの送受信により、ファ
イル操作命令に示されたファイル識別子に対応するテー
ブルを作成してテーブル記憶手段に格納するか、あるい
は、ファイル操作命令に示されたファイル識別子から対
応するテーブルをテーブル記憶手段から読み出し、該テ
ーブルの順序で各ファイルサーバとの送受信を実施する
ことを特徴とする。
の接続切替装置において、ファイル操作命令が新規ファ
イルを作成する命令の場合には、プログラムは、テーブ
ル記憶手段に、各ファイルサーバから受信したファイル
識別子とネットワークアドレスを用いて作成されたテー
ブルを格納させ、テーブルについてのテーブル番号を設
定すると共に、該テーブル番号をファイル識別子として
通信相手に返送することを特徴とする。
の接続切替装置において、ファイル操作命令が書き込み
命令の場合には、プログラムは、ファイル識別子として
受信したテーブル番号に基づきテーブル記憶手段からテ
ーブルを読み出し、該テーブルの順序に従って複製され
た書き込み命令を各ファイルサーバに送出し、各ファイ
ルサーバから返送された応答内容を一つにまとめて通信
相手に返送することを特徴とする。
の接続切替装置において、ファイル操作命令が既存ファ
イルのファイル識別子を取得する命令の場合には、プロ
グラムは、該既存ファイルのファイル識別子と先頭を示
す符号を追加された既存ファイル識別子とを、各ファイ
ル識別子とネットワークアドレスと共に各ファイルサー
バから検出し、既存ファイル名、各ファイル識別子とネ
ットワークアドレスを用いてテーブルを作成してテーブ
ル記憶手段に格納し、テーブルにテーブル番号を設定す
ると共に、該テーブル番号をファイル識別子として返送
することを特徴とする。
の接続切替装置において、ファイル操作命令が読み出し
命令の場合には、プログラムは、ファイル識別子として
受信したテーブル番号に基づきテーブル記憶手段からテ
ーブルを読み出し、該テーブルの順序に従って複製され
た読み出し命令を各ファイルサーバに送出し、各ファイ
ルサーバから返送された応答内容を一つにまとめて前記
通信相手に返送することを特徴とする。
の何れかに記載の接続切替装置において、信号処理手段
は、切替順に従って先頭となるファイルサーバ用に複製
されるファイル操作命令については、格納されるファイ
ル名に先頭を示す符号を追加して複製し、先頭でないフ
ァイルサーバ用に複製されるファイル操作命令について
は、格納されるファイル名をそのまま用いて複製するこ
とを特徴とする。
記載の接続切替装置において、信号処理手段では、先頭
となるファイルサーバを判定する際に、切替順から乱数
を用いて選択されることを特徴とする。
記載の接続切替装置において、テーブル記憶手段には、
各ファイルサーバにファイルを書込む時に、最終となる
通信パケットを書込んだファイルサーバが記憶され、信
号処理手段では、次のファイルをファイルサーバに書込
む時には、前回のファイルの書込で最終となる通信パケ
ットを書込んだファイルサーバの次のファイルサーバ
を、先頭となるファイルサーバとすることを特徴とす
る。
は6に記載の接続切替装置において、プログラム記憶部
は、第1のファイルサーバにファイルを書込む時に、信
号処理部で受信した通信パケットを複製し、切替順に対
応して予め設定された複製ファイルの書き込み順に従っ
て、少なくとも1個の第2のファイルサーバに複製ファ
イルを書き込むと共に、第1ファイルサーバのファイル
識別子とネットワークアドレスに対応させて第2ファイ
ルサーバのファイル識別子とネットワークアドレスを格
納するテーブルを作成するプログラムと、第1のファイ
ルサーバからファイルを読み出せない場合に、テーブル
を参照して第2のファイルサーバから複製ファイルを読
み出すプログラムとを記憶することを特徴とする。
切替装置を用いたファイルシステムは、請求項10〜1
3の何れかの接続切替装置を3個以上使用して、通信回
線側の装置使用数が少なく、ファイルサーバ側が装置使
用数が多くなるように階層的に構成し、上位階層の接続
切替装置では、下位階層の接続切替装置をファイルサー
バと見なしてテーブルを作成し、下位階層の接続切替装
置は、上位階層の接続切替装置を通信回線あるいはクラ
イアントとみなしてテーブルを作成することを特徴とす
る。
記載のファイルシステムにおいて、下位階層の接続切替
装置では、上位階層の接続切替装置でファイル名に先頭
を示す符号が追加されたファイル操作命令についても、
該ファイル名に対してさらに先頭を示す符号を追加する
ことを特徴とする。
に基づいて説明する。
実施形態のファイルシステムを示す図である。尚、図1
において、図16および図17に示した従来のファイル
システムと同じ機能の部分については同じ符号を付し、
重複する説明を省略する。
が、図14および図15に示した従来例と異なる点は、
複数のファイルサーバの通信回線側に接続切り替え装置
を設けている点である。
ーバ3aおよび第2ファイルサーバ3bは、例えば、市
販のパーソナルコンピュータ等の汎用のファイルサーバ
で良く、専用の基板やファイバチャンネル等の特殊なハ
ードウエアは必要ない。従って、第1ファイルサーバ3
aおよび第2ファイルサーバ3b内の通信制御部11
a、11b、ファイル管理部12a、12b、および、
ディスク記憶部13a、13bはすべて汎用のものであ
る。
号処理/切替制御部32と、信号処理部33と、切替部
34と、ファイルサーバ切替順記憶部35と、プログラ
ム記憶部37と、テーブル記憶部38とを有している。
て、例えば、インターネットプロトコルによる通信パケ
ットのような、通信回線から受信する各通信パケットを
検出すると共に、そのヘッダ情報を検出することで、通
信パケットから任意のファイルにおける先頭となる通信
パケットを検出したり、通信パケットの送受信等の一般
的な通信制御を実施する。
ログラム記憶部37に格納された各プログラムに基づい
て、通信パケットによるファイルの送受信を実施する検
出されたヘッダ情報を解析して接続切替装置5内の各種
信号処理を実施したり、後述する切替部34を切り替え
たり、その他の各部を制御する。
ーバ(第1ファイルサーバ3a、第2ファイルサーバ3
b)の数に応じて、通信回線2から受信したファイル操
作命令を複製すると共に、必要に応じてファイル操作命
令の一部を書き換える。
を書き換える場合としては、例えば、ファイルサーバ切
替順記憶部35に格納された切替順に従って、先頭とな
るファイルサーバ(例えば、第1ファイルサーバ3a)
用に複製されるファイル操作命令については、格納され
るファイル名に先頭を示す符号(例えば、「.$」)を
末尾に追加して複製し、先頭でないファイルサーバ(例
えば、第2ファイルサーバ3b)用に複製されるファイ
ル操作命令については、格納されるファイル名をそのま
ま用いて複製する。以下、この複製および書き換えをま
とめて調製と呼ぶことにする。
ファイルサーバに格納する場合には、先頭となるサーバ
を固定してしまうと、その先頭となるサーバばかりの書
き込み量が多くなる可能性がある。その場合には、例え
ば、信号処理部33においてファイルサーバ切替順記憶
部35に格納された切替順から先頭となるファイルサー
バを判定する際に、乱数を用いて選択されるようにすれ
ばよい。あるいは、例えば、各ファイルサーバにファイ
ルを書込む時に、テーブル記憶部38に最終となる通信
パケットを書込んだファイルサーバを記憶しておき、次
のファイルをファイルサーバに書込む時の信号処理部3
3における先頭となるファイルサーバを判定する際に、
前回のファイルの書込で最終となる通信パケットを書込
んだファイルサーバの次のファイルサーバを、先頭とな
るファイルサーバとすれば良い。
3bを有する複数のファイルサーバ(第1ファイルサー
バ3a、第2ファイルサーバ3b)と接続され、例え
ば、通信回線2から受信した各通信パケットを、第1フ
ァイルサーバ3aにするか、第2ファイルサーバ3bに
するか等のように、送出先となるファイルサーバを振り
分けるための接続の切替、および、複数のファイルサー
バ3a、3b等から入力して通信回線2に送出する通信
パケットを選択するための接続の切替を実施する。
部34に接続された複数のファイルサーバである第1フ
ァイルサーバ3aと第2ファイルサーバ3bの切替順序
を記憶する。例えば、切替部34に接続されるファイル
サーバが2個である場合には、ファイルサーバ切替順記
憶部35に記憶される切替順は交互となるが、切替部3
4に接続されるファイルサーバが3個以上である場合、
ファイルサーバ切替順記憶部35に記憶される切替順は
循環的になる。
令を受信した場合には、信号処理部33でファイル操作
命令を調製して、切替順に従って各ファイルサーバ3
a、3bに送出すると共に、各ファイルサーバ3a、3
bから受信した応答内容を一つにまとめて通信回線2か
らクライアント1に送出するプログラムを少なくとも有
している。
る命令である場合のプログラムとしては、例えば、以下
のようなプログラムとすれば良い。まず、テーブル記憶
部38に、各ファイルサーバ3a、3bからファイル識
別子として受信したファイルハンドルとネットワークア
ドレスを用いて作成されたテーブルを格納させ、次に、
そのテーブルについてのテーブル番号を設定する。さら
に、そのテーブル番号をファイル識別子として通信回線
2からクライアント1に返送する。
合のプログラムとしては、例えば、以下のようなプログ
ラムとすれば良い。まず、ファイル識別子として受信し
たテーブル番号に基づきテーブル記憶部38から対応す
るテーブルを読み出し、その内容に従って調製された書
き込み命令を各ファイルサーバ3a、3bに送出する。
さらに、各ファイルサーバ3a、3bから返送された応
答内容を一つにまとめて通信回線2からクライアント1
に返送する。
ル識別子を取得する命令である場合のプログラムとして
は、例えば、以下のようなプログラムとすれば良い。ま
ず、その既存ファイルのファイル名と先頭を示す符
号(.$)を追加された既存ファイル名とを使って、各
ファイル識別子(ファイルハンドル)とネットワークア
ドレスを各ファイルサーバから獲得する。次に、その既
存ファイル名、各ファイル識別子およびネットワークア
ドレスを用いてテーブルを作成してテーブル記憶部38
に格納する。さらに、そのテーブルにテーブル番号を設
定して、そのテーブル番号をファイル識別子として通信
回線2からクライアント1に返送する。
合のプログラムとしては、例えば、以下のようなプログ
ラムとすれば良い。まず、ファイル識別子として受信し
たテーブル番号に基づきテーブル記憶部38から対応す
るテーブルを読み出し、そのテーブルの内容に従って調
製された読み出し命令を各ファイルサーバ3a、3bに
送出する。さらに、各ファイルサーバ3a、3bから返
送された応答内容を一つにまとめて通信回線2からクラ
イアント1に返送する。
を冗長に各ファイルサーバに書き込む場合には、例え
ば、第1ファイルサーバ3aにファイルを書込む時に、
信号処理部33で受信した通信パケットを複製し、切替
順に対応して予め設定された複製ファイルの書き込み順
に従って、第2ファイルサーバ3bに複製ファイルを書
き込むプログラムをプログラム記憶部37に備えるよう
にしても良い。その場合には、同時に第1ファイルサー
バ3aから任意のファイルを読み出せない場合に、第2
ファイルサーバ3bから複製ファイルを読み出すプログ
ラムを備えるようにする。
ァイルサーバによってに設定されるファイル識別子(フ
ァイルハンドル)と、各ファイルサーバ毎に設定される
ネットワークアドレスを、予め設定された順序のテーブ
ル形式で記憶する。また、例えば、テーブル記憶部38
に各ファイルサーバ3a、3bにファイルを書込む時
に、最終となる通信パケットを書込んだファイルサーバ
を記憶しておき、次のファイルをファイルサーバに書込
む時に、前回のファイルの書込で最終となる通信パケッ
トを書込んだファイルサーバの次のファイルサーバを、
信号処理部33で先頭となるファイルサーバとしても良
い。
に格納されるファイルサーバの切替順序の一例を示す図
である。本実施形態では、図2に示されたように、第1
ファイルサーバ3aから第2ファイルサーバ3bに切替
部34が切り替えられ、再び、第1ファイルサーバ3a
に戻るという処理順がファイルサーバ切替順記憶部35
に格納される。
テーブルの一例を示す図である。本実施形態では、図3
に示されたように、ファイル名XXX1の書き込み用あ
るいは読み出し用にテーブルT1が生成される。テーブ
ルT1の例では、パス「ABC」が設定されており、し
たがってファイル「XXX1」は「ABC/XXX1」
として指定される。便宜上、この「ABC/XXX1」
という表記もファイル名と呼ぶことにする。ただし、先
頭のファイルサーバである第1ファイルサーバ3aに対
するファイル名は、先頭であることを示すために末尾に
「.$」が付加されて「ABC/XXX1.$」とな
る。
以下のように実施される。クライアント1からのファイ
ル操作命令が通信回線2を介して、通信制御部31で受
信されると、信号処理/切替制御部32では、ファイル
操作命令(通信パケット)のヘッダ情報から、そのファ
イル操作命令がどの種類であるかが確認される。すなわ
ち、信号処理/切替制御部32では、受信したファイル
操作命令が、新規ファイルを作成する命令であるか、書
き込み命令であるか、既存ファイルのファイル識別子を
取得する命令であるか、読み出し命令であるかを確認す
る。
から受信したファイル操作命令が、新規ファイルを作成
する命令、および、その後に受信する書き込み命令であ
る場合に、第1ファイルサーバ3aと第2ファイルサー
バ3bに振り分けてデータを書き込む場合について説明
する。
例えば、受信したファイル操作命令が新規ファイルを作
成する命令である場合、まず、ファイルサーバ切替順記
憶部35に格納された切替順に応じて、調製された新規
ファイル作成命令を各ファイルサーバ3a、3bに送出
する。新規ファイル作成命令は、例えば、その命令(通
信パケット)中に示されたファイル名「ABC/XXX
1」に対応するファイルを作成してそのファイル識別子
(ファイルハンドル)とファイルサーバのネットワーク
アドレスを返送するように各ファイルサーバ3a、3b
に命令するものである。その際に、接続切替装置5は、
先頭となるファイルサーバ(例えば、第1ファイルサー
バ3a)には、ファイル名に先頭を示す符号「.$」を
付加してファイルを作成するように命令する。
ァイル名「ABC/XXX1.$」によりファイルを作
成して、それに固有のファイルハンドルを割り当て、自
身のネットワークアドレスとそのファイルハンドルを接
続切替装置5に通知し、他のファイルサーバでは、受信
したファイル名「ABC/XXX1」によりファイルを
作成して、同じくそのネットワークアドレスとファイル
ハンドルを接続切替装置5に通知する。ここでは、便宜
上、ファイルハンドルとファイル名を同じにしている
が、ファイル識別子として使用されるファイルハンドル
は、各ファイルサーバでファイルを特定できるものであ
れば、任意の番号でよい。
a、3bからアドレスとファイル識別子(ファイルハン
ドル)を受信したら、そのアドレスとファイル識別子に
基づいて、図3に示したようなテーブルを作成してテー
ブル記憶部38に格納する。そして、そのテーブルにテ
ーブル番号Ti(図3の例ではT1)を割り当て、これ
をファイル識別子としてクライアント1に返送する。
ーブル番号)が帰ってきたので、次に、受信したファイ
ル識別子に加えて、開始オフセットアドレスや長さ等の
アクセスに必要な情報と共に、接続切替装置5に対して
書き込みを命令する。
込み命令を受信した場合の動作である。クライアント1
からの書き込み命令を受信した接続切替装置5では、ク
ライアント1から受信したファイル操作命令が書き込み
命令であることを確認し、その最初の書き込み命令が確
認された場合、その命令中のファイル識別子すなわちテ
ーブル番号Tiに基づき、テーブル記憶部38から、対
応するテーブル(たとえばT1)を読み出す。
替制御部32が、そのテーブルT1の内容に従って、受
信した書き込み命令を調製して、各ファイルサーバ3
a、3bに振り分けて送出する。その際、予め設定され
ている切替順(ここでは、3a−3bの順とする)に従
い、最初のデータストライプはファイルサーバ3aに転
送され、2番目のデータストライプはファイルサーバ3
bに転送され、3番目のデータストライプは循環してフ
ァイルサーバ3aに転送され、4番目のデータストライ
プはファイルサーバ3bに転送され、といったように、
所定サイズ(たとえば4kバイト)の各データストライ
プがファイルサーバ3aおよび3bの間で循環的に転送
され、それぞれのファイルサーバに書き込まれる。
ら受信したファイル操作命令が、既存ファイルのファイ
ル識別子を取得する命令、および、その後に受信する読
み出し命令である場合に、第1ファイルサーバ3aと第
2ファイルサーバ3bに命令を振り分けてデータを読み
出す場合について説明する。
ァイルのファイル識別子を取得する命令である場合、接
続切替装置5は、まず、ファイルサーバ切替順記憶部3
5に格納された切替順に応じて、調製されたファイル識
別子取得命令を各ファイルサーバ3a、3bに送出す
る。
ァイルサーバ3a、3bに対して、その命令中に示され
たファイル名「ABC/XXX1」に対応するファイル
識別子とファイルサーバのネットワークアドレスを返送
するように命令するものである。その際に、接続切替装
置5は、通常のファイル名「ABC/XXX1」と、先
頭を示す符号「.$」を付加したファイル名「ABC/
XXX1.$」とを各ファイルサーバに送出する。
「ABC/XXX1.$」を含むファイル識別子取得命
令を受信した各ファイルサーバのうち、当該ファイルに
ついて先頭であるファイルサーバ(たとえば第1ファイ
ルサーバ3a)は、ファイル名「ABC/XXX1.
$」によって示されるファイルに割り当てたファイル識
別子と自身のネットワークアドレスを接続切替装置5に
通知し、他のファイルサーバは、ファイル名「ABC/
XXX1」によって示されるファイルに割り当てたファ
イル識別子と自身のネットワークアドレスを接続切替装
置5に通知する。
a、3bからアドレスとファイル識別子を受信したら、
そのアドレスとファイル識別子に基づいて、図3に示し
たようなテーブルを作成してテーブル記憶部38に格納
する。そして、そのテーブルにテーブル番号Tiを割り
当て、それをファイル識別子としてクライアント1に返
送する。
別子取得命令の後に読み出し命令を受信した場合の動作
である。接続切替装置5では、クライアント1から受信
したファイル操作命令が読み出し命令であることを確認
し、その命令中のテーブル番号に基づき、テーブル記憶
部38から、対応するテーブル(たとえばテーブルT
1)を読み出す。
替制御部32が、そのテーブルT1の内容に従って、各
ファイルサーバ3a、3bに、調製した読み出し命令を
振り分けて送出する。接続切替装置5は、各ファイルサ
ーバ3a、3bから返送された応答内容を、切替順に従
って一つに並べ直して(まとめて)通信回線2からクラ
イアント1に返送する。
読み出し順序の一例を示す図である。読み出し順序とし
ては、本実施形態では、分割データ単位が4kバイトで
あり、図4に示されたように第1ファイルサーバ3aか
ら第2ファイルサーバ3bに切り替えられ、再度、第1
ファイルサーバ3aに戻る順序である。
ル「XXX1」の最初の4kバイトデータ「ABC/X
XX1.$:1〜4k」が読み出された後に、第2ファ
イルサーバ3bから同じファイル「XXX1」の次の4
kバイトデータ「ABC/XXX1:1〜4k」が読み
出され、再び、第1ファイルサーバ3aから同じファイ
ル「XXX1」のその次の4kバイトデータ「ABC/
XXX1.$:(4k+1)〜8k」が読み出される
(以下、同様)という読み出し順である。前述のよう
に、第1ファイルサーバ3aおよび第2ファイルサーバ
3bでは、同じファイル「XXX1」に対しそれぞれ固
有のファイル識別子(今の場合は「ABC/XXX1.
$」および「ABC/XXX1」)が与えられているの
で、それぞれのファイル識別子に着目した読み出し順は
上記のようになっているが、ファイル「XXX1」だけ
に着目した場合には、最初のデータ「1〜4k」は第1
ファイルサーバ3aから読み出され、2番目のデータ
「(4k+1)〜8k」は第2ファイルサーバ3bから
読み出され、3番目のデータ「(8k−1)〜12k」
は第1ファイルサーバ3aから読み出され、4番目のデ
ータ「(12k−1)〜16k」は第2ファイルサーバ
3bから読み出され(以下、同様)、というようにな
る。
イルサーバ3aには、ファイル「XXX1」の最初の4
kバイトデータ「1〜4k」が、ファイル識別子「AB
C/XXX1.$」を持ったファイルの最初の4kバイ
トデータ「1〜4k」として格納される。ファイル「X
XX1」の2番目の4kバイトデータ「(4k+1)−
8k」は、第2ファイルサーバ3bに割り振られて、フ
ァイル識別子「ABC/XXX1」を持ったファイルの
最初の4kバイトデータ「1〜4k」として格納され
る。ファイル「XXX1」の3番目の4kバイトデータ
「(8k+1)〜12k」は、また、第1ファイルサー
バ3aに割り振られて、ファイル識別子「ABC/XX
X1.$」を持ったファイルの2番目の4kバイトデー
タ「(4k+1)〜8k」として格納される。以下、同
様である。
には、ファイル「XXX1」の第1〜第4kバイト、第
(8k+1)〜第12kバイト、第(16k+1)〜第
20kバイトのデータが、ファイル識別子「ABC/X
XX1.$」を持ったファイルの第1〜第4kバイト、
第(4k+1)〜第8kバイト、第(8k+1)〜第1
2kバイトのデータとして格納される。
は、ファイル「XXX1」の第(4k+1)〜第8kバ
イト、第(12k+1)〜第16kバイト、第(20k
+1)〜第24kバイトのデータが、ファイル識別子
「ABC/XXX1」を持ったファイルの第1〜第4k
バイト、第(4k+1)〜第8kバイト、第(8k+
1)〜第12kバイトのデータとして格納される。
分割データ部分が4kバイトに満たない場合には、満た
ない部分に0のデータが仮に割り当てられる。
記憶された切替順としては、図1に示した実施形態は、
切替部34に接続されるファイルサーバが2個である場
合であるので、書き込み命令の振り分けは交互となる。
切替部34に接続されるファイルサーバが3個以上であ
る場合には、ファイルサーバ切替順記憶部35に記憶さ
れた切替順は循環的となる。
サーバに格納する場合に、一部のファイルサーバのみの
使用頻度が上昇しないように、先頭となるファイルサー
バは、例えば、乱数を用いて選択することが好ましい。
ファイルサーバが3個以上である場合に、一部のファイ
ルサーバのみの使用頻度が上昇しないようにするための
他の方法として、例えば、信号処理/切替制御部32で
は、前回のファイルの書き込みで最終となる書き込み命
令で書き込んだファイルサーバを記憶しておき、次のフ
ァイルをファイルサーバに書き込む時には、前回のファ
イルの書き込みで最終となる書き込み命令で書き込んだ
ファイルサーバの次のファイルサーバに、今回の最初の
書き込み命令で書き込むように構成しても良い。
ファイルサーバの通信回線側(クライアント側)に接続
切替装置を配置することにより、特殊なハードウエアが
接続切替装置のみで、高速で大容量かつ安価なファイル
システムを構成することができる。
実施形態の接続切替装置を用いたファイルシステムの構
成を示すブロック図である。図5のファイルシステム
が、図1のファイルシステムとブロック構成上で異なる
主な点は、接続されるファイルサーバが4個に増加して
いる点と、接続切替装置が階層状に構成される点であ
る。
接続され、第1接続切替装置5aには、さらに、第2接
続切替装置5bおよび第3接続切替装置5cが接続され
ている。また、第2接続切替装置5bには、第1ファイ
ルサーバ3cと第2ファイルサーバ3dが接続され、第
3接続切替装置5cには、第3ファイルサーバ3eと第
4ファイルサーバ3fが接続されている。
装置の各ファイルサーバ切替順記憶部に格納される切替
順の一例である。切替装置が階層的に構成されるため、
図6(a)に示した第1接続切替装置5aのファイルサ
ーバ切替順記憶部35に格納される切替順では、第2接
続切替装置5bの次が、第3接続切替装置5cとなる。
また、図6(b)に示した第2接続切替装置5bのファ
イルサーバ切替順記憶部35に格納される切替順では、
第1ファイルサーバ3cの次は、第2ファイルサーバ3
dになる。同様にして、図6(c)に示した第3接続切
替装置5cのファイルサーバ切替順記憶部35に格納さ
れる切替順では、第3ファイルサーバ3eの次は、第4
ファイルサーバ3fになる。
ートを示す図である。第1接続切替装置5aでは、第2
接続切替装置5bと第3接続切替装置5cは、擬似的に
ファイルサーバとして見なされる。そのため、第1接続
切替装置5aから第2接続切替装置5bと第3接続切替
装置5cへの命令は、図1の場合と同様な命令を用いる
ことができる。
替装置5cでは、第1接続切替装置5aを、擬似的に通
信回線を介したクライアントと見なすので、第2接続切
替装置5bおよび第3接続切替装置5cから第1接続切
替装置5aへの応答も、図1の場合と同様な応答を用い
ることができる。従って、接続切替装置の階層数は容易
に増減させることができる。
のテーブル記憶部に格納されるテーブルT2−1の図で
あり、図8(b)は、図5の接続切替装置5b中のテー
ブル記憶部に格納されるテーブルT2−2の図であり、
図8(c)は、図5の接続切替装置5c中のテーブル記
憶部に格納されるテーブルT2−3の図である。
ブルT2−1では、切替順で1番目の第2接続切替装置
5bから読み出されるファイルのファイル名およびファ
イル識別子は、「ABC/XXX1.$」となってお
り、ファイルを指定する時に第1接続切替装置5aで先
頭を示すデータに付加される識別子「.$」が追加され
ている。切替順で2番目の第3接続切替装置5cから読
み出されるファイルのファイル名およびファイル識別子
は、「ABC/XXX1」となっている。
ブルT2−2では、切替順で1番目の第1ファイルサー
バ3cから読み出されるファイルのファイル名およびフ
ァイル識別子は、「ABC/XXX1.$.$」となっ
ており、ファイルを指定する時に第1接続切替装置5a
で先頭を示すデータに付加される識別子「.$」に、さ
らに、第2接続切替装置5bで先頭を示すデータに付加
される識別子「.$」が追加されている。切替順で2番
目の第2ファイルサーバ3dから読み出されるファイル
のファイル名およびファイル識別子は、「ABC/XX
X1.$」となっており、ファイルを指定する時に第2
接続切替装置5bで先頭を示すデータに付加される識別
子「.$」が追加されている。
ブルT2−3では、切替順で1番目の第3ファイルサー
バ3eから読み出されるファイルのファイル名およびフ
ァイル識別子は、「ABC/XXX1.$」となってお
り、ファイルを指定する時に第3接続切替装置5cで先
頭を示すデータに付加される識別子「.$」が追加され
ている。切替順で2番目の第4ファイルサーバ3fから
読み出されるファイルのファイル名およびファイル識別
子は、「ABC/XXX1」となっており、先頭を示す
識別子は追加されない。結果的に、第2接続切替装置5
bと第3接続切替装置5cで同じファイル名「ABC/
XXX1.$」が使用されているが、第1接続切替装置
5aで、どちらの接続切替装置からの入力かが事前に設
定される優先順位で管理されるため問題はない。
読み出し順序の一例を示す図である。読み出し順序とし
ては、本実施形態では、分割データ単位が4kバイトで
あり、図9に示されたように第1ファイルサーバ3c、
第3ファイルサーバ3e、第2ファイルサーバ3d、第
4ファイルサーバ3fという順に切り替えられ、再度、
第1ファイルサーバ3cに戻る順序である。
ル「XXX1」の最初の4kバイトデータ「ABC/X
XX1.$.$:1〜4k」が読み出された後に、第3
ファイルサーバ3eからファイル「XXX1」の2番目
の4kバイトデータ「ABC/XXX1.$:1〜4
k」が読み出され、次に、第2ファイルサーバ3dから
ファイル「XXX1」の3番目の4kバイトデータ「A
BC/XXX1.$:1〜4k」が読み出され、さら
に、第4ファイルサーバ3fからファイル「XXX1」
の4番目の4kバイトデータ「ABC/XXX1:1〜
4k」が読み出され、再び、第1ファイルサーバ3cか
らファイル「XXX1」の5番目の4バイトデータ「A
BC/XXX1.$.$:(4k+1)−8k」が読み
出される(以下、同様)という読み出し順である。4k
バイトデータの順序表記に関しては第1の実施形態の説
明を参照されたい。ファイル操作命令としては、例え
ば、ファイル名とファイルのデータ部分以外の部分につ
いては、全てのファイル操作命令が同じになるようにす
る。
のことながら、上述の読み出し順と同じである。
には、ファイル「XXX1」の第1〜第4kバイト、第
(16k+1)〜第20kバイト、第(32k+1)〜
第36kバイト、第(48k+1)〜第52kバイト等
のデータが、第1ファイルサーバ3c用のファイル識別
子「ABC/XXX1.$.$」を持ったファイルの第
1〜第4kバイト、第(4k+1)〜第8kバイト、第
(8k+1)〜第12kバイト、第(12k+1)〜第
16kバイト等のデータとして格納される。
は、ファイル「XXX1」の第(4k+1)〜第8kバ
イト、第(20k+1)〜第24kバイト、第(36k
+1)〜第40kバイト、第(52k+1)〜第56k
バイト等のデータが、第3ファイルサーバ3e用のファ
イル識別子「ABC/XXX1.$」を持ったファイル
の第1〜第4kバイト、第(4k+1)〜第8kバイ
ト、第(8k+1)〜第12kバイト等のデータとして
格納される。
イル「XXX1」の第(8k+1)〜第12kバイト、
第(24k+1)〜第28kバイト、第(40k+1)
〜第44kバイト、第(56k+1)〜第60kバイト
等のデータが、第2ファイルサーバ3d用のファイル識
別子「ABC/XXX1.$」を持ったファイルの第1
〜第4kバイト、第(4k+1)〜第8kバイト、第
(8k+1)〜第12kバイト等のデータとして格納さ
れる。
イル「XXX1」の第(12k+1)〜第16kバイ
ト、第(28k+1)〜第32kバイト、第(44k+
1)〜第48kバイト、第(60k+1)〜第64kバ
イト等のデータが、第4ファイルサーバ3f用のファイ
ル識別子「ABC/XXX1」を持ったファイルの第1
〜第4kバイト、第(4k+1)〜第8kバイト、第
(8k+1)〜第12kバイト等のデータとして格納さ
れる。
単位が4kバイトに満たない場合には、満たない部分に
0のデータが仮に割り当てられる。
層を2層としたが、接続切替装置5a〜5cと同様な装
置を追加することにより、3層以上にすることも容易で
あり、また、各接続切替装置の分岐方向の切替数も2方
向でなく3方向以上にすることも容易である。
イルサーバの通信回線側(クライアント側)に配置され
た接続切替装置を複数にして階層状に構成することによ
り、特殊なハードウエアが接続切替装置のみで、高速で
大容量かつ安価なファイルシステムを構成することがで
きることに加え、ファイルサーバと接続切替装置を追加
することのみで、容易に記憶容量の規模を拡張すること
ができる。
の実施形態の接続切替装置を用いたファイルシステムの
構成の一部を示すブロック図である。図10のファイル
システムが、図5のファイルシステムとブロック構成上
で異なる主な点は、階層状に構成された最終段の接続切
替装置が複数のファイルサーバに同内容を書き込む点で
ある。
1ファイルサーバ3gにファイル識別子「ABC/XX
X1.$.$」のデータを書き込む際に、データを複製
して、第2ファイルサーバ3hにもファイル識別子「A
BC/XXX1.$.$」のデータとして書き込む。次
に、第3接続切替装置5fは、第3ファイルサーバ3i
にファイル識別子「ABC/XXX1.$」のデータを
書き込む際に、データを複製して、第4ファイルサーバ
3jにもファイル識別子「ABC/XXX1.$」のデ
ータとして書き込む。
て、第2ファイルサーバ3hにファイル識別子「ABC
/XXX1.$」のデータを書き込む際に、データを複
製して、第1ファイルサーバ3gにもファイル識別子
「ABC/XXX1.$」のデータとして書き込む。次
に、第3接続切替装置5fは、第4ファイルサーバ3j
にファイル識別子「ABC/XXX1」のデータを書き
込む際に、データを複製して、第3ファイルサーバ3i
にもファイル識別子「ABC/XXX1」のデータとし
て書き込む。
続切替装置5eおよび第3接続切替装置5fの内部構成
を示すブロック図である。第1接続切替装置5d、第2
接続切替装置5eおよび第3接続切替装置5fが図5の
接続切替装置5a〜5cと異なる主な点は、まず、第1
接続切替装置5dでは、図12を用いて後述するように
ファイルサーバ切替順記憶部35dに格納される切替順
に、重複して書込まれる予備のファイルサーバについて
の情報も格納される点である。また、最下層の接続切替
装置となる接続切替装置5eおよび5fのプログラム記
憶部37dには、データを正規のファイルサーバへ書き
込みする他に、そのデータをコピーして複製物を、別の
ファイルサーバーに二重(重複)に予備書き込みするプ
ログラム41と、1つのファイルサーバに異常事態や不
良が発生した場合には予備書き込みされたデータの方を
読み出すプログラム42が格納されている点である。
れた接続切替装置5d〜5fのうち、最もファイルサー
バ3c〜3fに近い側の接続切替装置5eおよび5fに
は、ファイルサーバ3c〜3fにファイルを書き込む時
に、切替順に従って受信した通信パケット毎に切替部3
4を切り替えるプログラムに加えて、信号処理部33で
受信した通信パケットを複製し、その複製物を、切替部
34に接続された少なくとも1個の別のファイルサーバ
に予備書込するために切替部34を切り替えるプログラ
ムを備えている。
ラム記憶部37dには、テーブルを作成するためにファ
イルサーバ3g〜3jからファイル識別子を読み出す時
に、ファイル識別子が読み出せない不良ファイルサーバ
がある場合に、その不良ファイルサーバに書き込まれた
ファイル識別子に対応する複製ファイルが書き込まれた
ファイルサーバから複製ファイルを読み出すプログラム
を備えている。
軽くなるように、予備書込するために切替部34を切り
替えるプログラムを備えさせている接続切替装置を5e
および5fとしたが、少なくとも1つの他の階層の接続
切替装置のプログラム記憶部に、予備書込するために切
替部34を切り替えるプログラムを備えさせるように構
成しても良い。
切替装置の各ファイルサーバ切替順記憶部35dに格納
される切替順の一例である。切替装置が階層的に構成さ
れるため、図12(a)に示した第1接続切替装置5d
のファイルサーバ切替順記憶部35dに格納される切替
順では、第2接続切替装置5eの次が、第3接続切替装
置5fとなる。また、図12(b)に示した第2接続切
替装置5eのファイルサーバ切替順記憶部35dに格納
される切替順では、第1ファイルサーバ3gの次は、第
2ファイルサーバ3hになる。同様にして、図12
(c)に示した第3接続切替装置5fのファイルサーバ
切替順記憶部35dに格納される切替順では、第3ファ
イルサーバ3iの次は、第4ファイルサーバ3jにな
る。
旧用として、例えば、第1ファイルサーバ3gにデータ
を書き込む際に、予備のデータを第2ファイルサーバ3
hにも書き込むように、あるいは、第2ファイルサーバ
3hにデータを書き込む際に第1ファイルサーバ3gに
も予備のデータを書き込むように、ファイルサーバ切替
順記憶部35dには、図12(b)に示したように予備
の切替順が格納される。同様に、第3ファイルサーバ3
iにデータを書き込む際に第4ファイルサーバ3jにも
予備のデータが書き込まれ、第4ファイルサーバ3jに
データを書き込む際に第3ファイルサーバ3iにも予備
のデータが書き込まれるように、ファイルサーバ切替順
記憶部35dには、図12(c)に示したように予備の
切替順が格納される。
るルートの一例である。これも、通常時用としては、第
2の実施形態と同様に、第1接続切替装置5dから第1
ファイルサーバ3gまでのルートでは、第2切替装置5
eが経由される。同様にして、第1接続切替装置5dか
ら第2ファイルサーバ3hまでのルートでも、第2切替
装置5eが経由され、第1接続切替装置5dから第3フ
ァイルサーバ3iまでのルートでは、第3切替装置5f
が経由され、第1接続切替装置5aから第4ファイルサ
ーバ3jまでのルートでも、第3切替装置5fが経由さ
れる。
ル記憶部38dに格納されるテーブルT3の図である。
図14(a)は、図10の接続切替装置5d中のテーブ
ル記憶部に格納されるテーブルT3−1の図であり、図
14(b)は、図10の接続切替装置5e中のテーブル
記憶部に格納されるテーブルT3−2の図であり、図1
4(c)は、図10の接続切替装置5f中のテーブル記
憶部に格納されるテーブルT3−3の図である。
ーブルT3−1では、通常時の切替順で1番目の第2接
続切替装置5eから読み出されるファイルのファイル識
別子は、「ABC/XXX1.$」となっており、ファ
イル識別子を指定する時に第1接続切替装置5dで先頭
を示すデータに付加される符号「.$」が追加されてい
る。また、予備の切替順で1番目の第3接続切替装置5
fから読み出されるファイルのファイル識別子も「AB
C/XXX1.$」となる。
置5fから読み出されるファイルのファイル識別子は、
「ABC/XXX1」となっている。また、予備の切替
順で2番目の第2接続切替装置5eから読み出されるフ
ァイルのファイル識別子も「ABC/XXX1」とな
る。
ーブルT3−2では、通常時の切替順で1番目の第1フ
ァイルサーバ3gから読み出されるファイルのファイル
識別子は、「ABC/XXX1.$.$」となってお
り、ファイル識別子を指定する時に第1接続切替装置5
dで先頭を示すデータに付加される符号「.$」に、さ
らに、第2接続切替装置5eで先頭を示すデータに付加
される符号「.$」が追加されている。また、予備の切
替順で1番目の第2ファイルサーバ3hから読み出され
るファイルのファイル識別子も「ABC/XXX1.
$.$」となる。
ーバ3hから読み出されるファイルのファイル識別子
は、「ABC/XXX1.$」となっており、ファイル
識別子を指定する時に第2接続切替装置5eで先頭を示
すデータに付加される符号「.$」が追加されている。
また、予備の切替順で2番目の第1ファイルサーバ3g
から読み出されるファイルのファイル識別子も「ABC
/XXX1.$」となる。
ーブルT3−3では、通常時の切替順で1番目の第3フ
ァイルサーバ3iから読み出されるファイルのファイル
識別子は、「ABC/XXX1.$」となっており、フ
ァイル識別子を指定する時に第3接続切替装置5cで先
頭を示すデータに付加される符号「.$」が追加されて
いる。また、予備の切替順で1番目の第4ファイルサー
バ3jから読み出されるファイルのファイル識別子も、
「ABC/XXX1.$」となる。
ーバ3jから読み出されるファイルのファイル識別子
は、「ABC/XXX1」となっており、先頭を示す符
号は追加されない。また、予備の切替順で2番目の第3
ファイルサーバ3iから読み出されるファイルのファイ
ル識別子も、「ABC/XXX1」となる。結果的に、
第2接続切替装置5eと第3接続切替装置5fで扱われ
るファイル識別子は、「ABC/XXX1.$」という
ファイル識別子で同じになるが、第1接続切替装置5d
で、どちらの接続切替装置からの入力かが事前に設定さ
れる優先順位で管理されるため問題はない。
が発生して読み出せなくなった場合に、第1ファイルサ
ーバ3gに書き込まれていた予備のデータによりファイ
ル読み出しを実施する場合の読み出し順序を示す図であ
る。
から最初にファイル識別子「ABC/XXX1.$.
$」を持ったファイルの最初の4kバイトデータが読み
出され、次に、切替順で2番目の第3ファイルサーバ3
iからファイル識別子「ABC/XXX1.$」を持っ
たファイルの2番目の4kバイトデータが読み出され
る。
ルサーバ3hからファイル識別子「ABC/XXX1.
$」を持ったファイルの3番目の4kバイトデータが読
み出されるべきところであるが、第2ファイルサーバ3
hに不良が発生してファイルが読み出せないため、対応
する予備のファイルが第1ファイルサーバ3gから読み
出され、切替順で4番目の第4ファイルサーバ3jから
ファイル識別子「ABC/XXX1」を持ったファイル
が読み出される。その後も、上記した切替順に従って循
環的に読み出されるが、第2ファイルサーバ3hの分に
ついては、第1ファイルサーバから予備のファイルが読
み出される。なお、不良が発生しない場合には、第2の
実施形態と同様の読み出し順序となる。
き込み及び読み出しを、予備ファイルの書き込みに必要
な通信量を最小にするために、最もファイルサーバより
の階層に位置する接続切替装置で実施するようにした
が、他の階層に位置する接続切替装置で予備ファイルの
書き込みおよび読み出しを実施しても良い。
層を2層としたが、接続切替装置5b、5cと同様な装
置を追加することにより、3層以上にすることも容易で
あり、さらに、各接続切替装置の分岐方向の切替数も2
方向でなく3方向以上にすることも容易である。
ーバ側に配置された接続切替装置では、データを書き込
む際に複製物を作成して、オリジナルのデータと予備の
複製データを異なるファイルサーバに格納するように
し、1つのファイルサーバに不良が発生した場合には、
自動的に予備のデータを読み出すようにできるので、特
殊なハードウエアが接続切替装置のみで、高速で大容量
かつ安価なファイルシステムを構成することができ、フ
ァイルサーバと接続切替装置を追加することのみで、容
易に記憶容量の規模を拡張することができることに加
え、不良発生時のデータの復旧を容易にすることができ
る。
ルサーバの通信回線側(クライアント側)に接続切替装
置を配置することにより、特殊なハードウエアが接続切
替装置のみで、高速で大容量かつ安価なファイルシステ
ムを構成することができる。
の通信回線側に配置された接続切替装置を複数にして階
層状に構成することにより、ファイルサーバと接続切替
装置を追加することのみで、容易に記憶容量の規模を拡
張することができる。
置された接続切替装置では、データを書き込む際に複製
物を作成して、オリジナルのデータと予備の複製データ
を異なるファイルサーバに格納するようにし、1つのフ
ァイルサーバに不良が発生した場合には、自動的に予備
のデータを読み出すようにできるので、不良発生時のデ
ータの復旧を容易にすることができる。
を示す図である。
ァイルサーバの切替順序の一例を示す図である。
を示す図である。
序の一例を示す図である。
いたファイルシステムの構成を示すブロック図である。
各ファイルサーバ切替順記憶部に格納される切替順の一
例である。
図である。
テーブル記憶部に格納されるテーブルの図である。
序の一例を示す図である。
用いたファイルシステムの構成の一部を示すブロック図
である。
び第3接続切替装置の内部構成を示すブロック図であ
る。
置の各ファイルサーバ切替順記憶部に格納される切替順
の一例である。
一例である。
部に格納されるテーブルの図である。
出し順序を示す図である。
る。
バの構成を示す図である。
ファイルサーバ、3a,3c,3g 第1ファイルサ
ーバ、 3b,3d,3h 第2ファイルサーバ、 3
e,3i 第3ファイルサーバ、 3f,3j 第4フ
ァイルサーバ、 4 RAID装置、 5 接続切替装
置、 5a,5d 第1接続切替装置、 5b,5e
第2接続切替装置、 5c,5f 第3接続切替装置、
11,11a 通信制御部、 12,12a,12b
ファイル管理部、 13,13a,13b,22,2
3 ディスク記憶部、 14,15,16,17,17
a〜17c,18,18a,18b,20,21 ディ
スク管理部、 31 通信制御部、 32,32a,3
2b,32c,32d 信号処理/切替制御部、33,
33a 信号処理部、 34 切替部、 35,35
a,35b,35c,35d ファイルサーバ切替順記
憶部、 36,36a,36b,36c,36d ファ
イルサーバルート記憶部、 37,37a,37b,3
7c,37d プログラム記憶部、 38,38a,3
8c テーブル記憶部。
Claims (15)
- 【請求項1】 通信回線と接続されて、該通信回線を介
して通信相手から受信した各通信パケットを検出すると
共に、該通信パケットからファイル操作命令を読み込む
通信制御手段と、 使用されるファイルサーバの数に応じて、前記ファイル
操作命令を複製すると共に、必要に応じて前記ファイル
操作命令の一部を書き換える信号処理手段と、 各ファイルサーバと接続され、前記ファイル操作命令を
各ファイルサーバに割り振って送出するための切替、お
よび、前記ファイルサーバから前記通信相手に送出する
通信パケットを選択するための切替を実施する切替手段
と、 前記切替手段に接続された複数のファイルサーバの切替
順を設定する切替順設定手段と、 前記ファイル操作命令を受信した場合には、前記信号処
理手段でファイル操作命令を複製して、前記切替順に従
って各ファイルサーバに送出すると共に、各ファイルサ
ーバから受信した応答内容を一つにまとめて前記通信相
手に送出するプログラムを少なくとも有するプログラム
記憶手段と、 前記プログラムに基づいて、通信パケットによるファイ
ルの送受信を実施する信号処理/切替制御手段とを備え
る、接続切替装置。 - 【請求項2】 前記切替手段に接続されるファイルサー
バが2個である場合、前記切替順は交互となる、請求項
1に記載の接続切替装置。 - 【請求項3】 前記切替部に接続されるファイルサーバ
が3個以上である場合、前記切替順は循環的となる、請
求項1に記載の接続切替装置。 - 【請求項4】 前記プログラム記憶手段は、 第1のファイルサーバにファイルを書込む時に、前記信
号処理手段で受信した通信パケットを複製し、前記切替
順に対応して予め設定された複製ファイルの書き込み順
に従って、少なくとも1個の第2のファイルサーバに複
製ファイルを書き込むプログラムと、 前記第1のファイルサーバからファイルを読み出せない
場合に、第2のファイルサーバから複製ファイルを読み
出すプログラムと、 を記憶する、請求項1〜3の何れかに記載の接続切替装
置。 - 【請求項5】 各ファイル毎に設定されるファイル識別
子と、前記各ファイルサーバ毎に設定されるネットワー
クアドレスを、予め設定された順序のテーブル形式で記
憶するテーブル記憶部を備え、 前記プログラムは、前記ファイル操作命令を受信する毎
に、前記切替順に実施される各ファイルサーバとの送受
信により、前記ファイル操作命令に示されたファイル識
別子に対応するテーブルを作成して前記テーブル記憶手
段に格納するか、あるいは、前記ファイル操作命令に示
されたファイル識別子から対応するテーブルを前記テー
ブル記憶手段から読み出し、該テーブルの順序で各ファ
イルサーバとの送受信を実施する、請求項1〜3の何れ
かに記載の接続切替装置。 - 【請求項6】 前記ファイル操作命令が新規ファイルを
作成する命令の場合には、前記プログラムは、前記テー
ブル記憶手段に、各ファイルサーバから受信したファイ
ル識別子とネットワークアドレスを用いて作成されたテ
ーブルを格納させ、前記テーブルについてのテーブル番
号を設定すると共に、該テーブル番号をファイル識別子
として前記通信相手に返送する、請求項5に記載の接続
切替装置。 - 【請求項7】 前記ファイル操作命令が書き込み命令の
場合には、前記プログラムは、ファイル識別子として受
信したテーブル番号に基づきテーブル記憶手段から前記
テーブルを読み出し、該テーブルの順序に従って複製さ
れた書き込み命令を各ファイルサーバに送出し、各ファ
イルサーバから返送された応答内容を一つにまとめて前
記通信相手に返送する、請求項6に記載の接続切替装
置。 - 【請求項8】 前記ファイル操作命令が既存ファイルの
ファイル識別子を取得する命令の場合には、前記プログ
ラムは、該既存ファイルのファイル識別子と前記先頭を
示す符号を追加された前記既存ファイル識別子とを、各
ファイル識別子とネットワークアドレスと共に各ファイ
ルサーバから検出し、前記既存ファイル名、各ファイル
識別子とネットワークアドレスを用いてテーブルを作成
して前記テーブル記憶手段に格納し、前記テーブルにテ
ーブル番号を設定すると共に、該テーブル番号をファイ
ル識別子として返送する、請求項5に記載の接続切替装
置。 - 【請求項9】 前記ファイル操作命令が読み出し命令の
場合には、前記プログラムは、ファイル識別子として受
信したテーブル番号に基づきテーブル記憶手段から前記
テーブルを読み出し、該テーブルの順序に従って複製さ
れた読み出し命令を各ファイルサーバに送出し、各ファ
イルサーバから返送された応答内容を一つにまとめて前
記通信相手に返送する、請求項8に記載の接続切替装
置。 - 【請求項10】 前記信号処理手段は、前記切替順に従
って先頭となるファイルサーバ用に複製されるファイル
操作命令については、格納されるファイル名に先頭を示
す符号を追加して複製し、先頭でないファイルサーバ用
に複製されるファイル操作命令については、格納される
ファイル名をそのまま用いて複製する、請求項5〜9の
何れかに記載の接続切替装置。 - 【請求項11】 前記信号処理手段では、前記先頭とな
るファイルサーバを判定する際に、前記切替順から乱数
を用いて選択される、請求項10に記載の接続切替装
置。 - 【請求項12】 前記テーブル記憶手段には、前記各フ
ァイルサーバにファイルを書込む時に、最終となる通信
パケットを書込んだファイルサーバが記憶され、前記信
号処理部では、次のファイルをファイルサーバに書込む
時には、前回のファイルの書込で最終となる通信パケッ
トを書込んだファイルサーバの次のファイルサーバを、
前記先頭となるファイルサーバとする、請求項10に記
載の接続切替装置。 - 【請求項13】 前記プログラム記憶手段は、 第1のファイルサーバにファイルを書込む時に、前記信
号処理手段で受信した通信パケットを複製し、前記切替
順に対応して予め設定された複製ファイルの書き込み順
に従って、少なくとも1個の第2のファイルサーバに複
製ファイルを書き込むと共に、第1ファイルサーバのフ
ァイル識別子とネットワークアドレスに対応させて第2
ファイルサーバのファイル識別子とネットワークアドレ
スを格納するテーブルを作成するプログラムと、 前記第1のファイルサーバからファイルを読み出せない
場合に、前記テーブルを参照して第2のファイルサーバ
から複製ファイルを読み出すプログラムとを記憶する、
請求項5または6に記載の接続切替装置。 - 【請求項14】 請求項10〜13の何れかの接続切替
装置を3個以上使用して、前記通信回線側の装置使用数
が少なく、ファイルサーバ側が装置使用数が多くなるよ
うに階層的に構成し、 上位階層の接続切替装置では、下位階層の接続切替装置
をファイルサーバと見なして前記テーブルを作成し、 下位階層の接続切替装置は、上位階層の接続切替装置
を、前記通信回線とみなして前記テーブルを作成する、 接続切替装置を用いたファイルシステム。 - 【請求項15】 前記下位階層の接続切替装置では、上
位階層の接続切替装置でファイル名に先頭を示す符号が
追加されたファイル操作命令についても、該ファイル名
に対してさらに先頭を示す符号を追加する、請求項14
に記載のファイルシステム。
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- 2002-05-29 JP JP2002155136A patent/JP4495899B2/ja not_active Expired - Lifetime
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