JP4258768B2 - ファイル配置システム - Google Patents
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Description
特開2003−330622号公報(特許文献2)には、記憶領域の割当て、その記憶領域に対するアクセス権限の設定を容易に行なうアクセス管理用サーバが記載されている。
特開2004−030437号公報(特許文献3)には、NAS装置を使用してファイルサーバを構成するシステムにおいて、共有ディレクトリの存在を該共有者であるクライアントに対してのみ開示することができるデータ管理装置が記載されている。
前記ファイルサーバ(2)の前記実行部(200)は、前記複数のディスク装置(11〜13)に対してそれぞれ複数の仮想ディスク領域(151〜153、154〜156、157〜159)を割り付けて仮想ディスク装置(14)を構成する仮想ディスクドライバ(203)を具備する。
前記ファイルサーバ(2)の前記格納部(140)は、前記複数のクライアントホスト(31〜33)の各々の前記識別子(A〜C)と、前記複数の仮想ディスク領域(151〜153、154〜156、157〜159)の各々を表す領域情報(スタートブロック、エンドブロック)とを格納するテーブル(1413)を具備する。
前記ファイルサーバ(2)の前記実行部(200)は、更に、前記複数のクライアントホスト(31〜33)のうちの第1クライアントホスト(31)からのアクセス要求{ファイル作成要求、IO(WRITE/READ)要求}を受信するファイルシステムサーバ部(201)を具備する。前記アクセス要求{ファイル作成要求、IO(WRITE/READ)要求}は、前記第1クライアントホスト(31)の前記識別子(A)を含む。
前記ファイルサーバ(2)の前記実行部(200)は、更に、前記アクセス要求{ファイル作成要求、IO(WRITE/READ)要求}に応じて、前記テーブル(1413)を参照し、前記第1クライアントホスト(31)の前記識別子(A)に対応する第1仮想ディスク領域(151、152、153)を決定し、前記アクセス要求{ファイル作成要求、IO(WRITE/READ)要求}に対する通知(ファイル作成完了通知、rawIO要求)を前記第1クライアントホスト(31)に送信するファイルシステム制御部(202)とを具備する。
前記ファイルシステム制御部(202)は、前記アクセス要求(ファイル作成要求)に応じて、前記テーブル(1413)を参照し、前記第1仮想ディスク領域(151、152、153)を決定し、前記第1仮想ディスク領域(151、152、153)上に前記第1ファイルを作成してファイル作成完了通知を前記通知として前記第1クライアントホスト(31)に送信する。
前記アクセス要求は、前記第2ファイルに対するIO要求である。前記IO要求は、ライト要求{IO(WRITE)要求}又はリード要求{IO(READ)要求}を含む。
前記ファイルシステム制御部(202)は、前記アクセス要求が前記ライト要求である場合、前記テーブル(1413)を参照し、前記第1仮想ディスク領域(151、152、153)を決定する。次に、前記第1クライアントホスト(31)のメモリと前記第1仮想ディスク領域(151、152、153)との間で前記第2ファイルに関連するデータ転送を行なうための転送要求{raw(低レベル)IO要求}を前記通知として前記第1クライアントホスト(31)に送信する。低レベルIOは、例えばSCSIコマンドのリードコマンドまたはライトコマンドに相当する。また、前記ファイルシステム制御部(202)は、前記アクセス要求が前記リード要求である場合、ファイルシステムに既に割り当てられたファイル割り当て領域を検索し、前記第1仮想ディスク領域(151、152、153)を決定する。次に、転送要求{raw(低レベル)IO要求}を前記通知として前記第1クライアントホスト(31)に送信する。
前記実行部(200)は、前記複数のディスク装置(11〜13)に対してそれぞれ複数の仮想ディスク領域(151〜153、154〜156、157〜159)を割り付けて仮想ディスク装置(14)を構成する仮想ディスクドライバ(203)を具備する。
前記格納部(140)は、前記複数のクライアントホスト(31〜33)の各々の前記識別子(A〜C)と、前記複数の仮想ディスク領域(151〜153、154〜156、157〜159)の各々を表す領域情報(スタートブロック、エンドブロック)とを格納するテーブル(1413)を具備する。
前記実行部(200)は、更に、前記複数のクライアントホスト(31〜33)のうちの第1クライアントホスト(31)からのアクセス要求{ファイル作成要求、IO(WRITE/READ)要求}を受信するファイルシステムサーバ部(201)を具備する。前記アクセス要求{ファイル作成要求、IO(WRITE/READ)要求}は、前記第1クライアントホスト(31)の前記識別子(A)を含む。
前記実行部(200)は、更に、前記アクセス要求{ファイル作成要求、IO(WRITE/READ)要求}に応じて、前記テーブル(1413)を参照し、前記第1クライアントホスト(31)の前記識別子(A)に対応する第1仮想ディスク領域(151、152、153)を決定し、前記アクセス要求{ファイル作成要求、IO(WRITE/READ)要求}に対する通知(ファイル作成完了通知、rawIO要求)を前記第1クライアントホスト(31)に送信するファイルシステム制御部(202)を具備する。
前記ファイルシステム制御部(202)は、前記アクセス要求(ファイル作成要求)に応じて、前記テーブル(1413)を参照し、前記第1仮想ディスク領域(151、152、153)を決定し、前記第1仮想ディスク領域(151、152、153)上に前記第1ファイルを作成し、ファイル作成完了通知を前記通知として前記第1クライアントホスト(31)に送信する。
前記アクセス要求は、前記第2ファイルに対するIO要求である。前記IO要求は、ライト要求{IO(WRITE)要求}又はリード要求{IO(READ)要求}を含む。
前記ファイルシステム制御部(202)は、前記アクセス要求が前記ライト要求である場合、前記テーブル(1413)を参照し、前記第1仮想ディスク領域(151、152、153)を決定する。次に、前記第1クライアントホスト(31)のメモリと前記第1仮想ディスク領域(151、152、153)との間で前記第2ファイルに関連するデータ転送を行なうための転送要求{raw(低レベル)IO要求}を前記通知として前記第1クライアントホスト(31)に送信する。また、前記ファイルシステム制御部(202)は、前記アクセス要求が前記リード要求である場合、ファイルシステムに既に割り当てられたファイル割り当て領域を検索し、前記第1仮想ディスク領域(151、152、153)を決定する。次に、転送要求{raw(低レベル)IO要求}を前記通知として前記第1クライアントホスト(31)に送信する。
本発明によるファイル配置方法は、前記複数のディスク装置(11〜13)に対してそれぞれ複数の仮想ディスク領域(151〜153、154〜156、157〜159)を割り付けて仮想ディスク装置(14)を構成するステップと、前記複数のクライアントホスト(31〜33)のうちの第1クライアントホスト(31)からのアクセス要求{ファイル作成要求、IO(WRITE/READ)要求}を受信するステップとを具備する。前記アクセス要求{ファイル作成要求、IO(WRITE/READ)要求}は、前記第1クライアントホスト(31)の前記識別子(A)を含む。
本発明によるファイル配置方法は、更に、前記アクセス要求{ファイル作成要求、IO(WRITE/READ)要求}に応じて、前記複数のクライアントホスト(31〜33)の各々の前記識別子(A〜C)と、前記複数の仮想ディスク領域(151〜153、154〜156、157〜159)の各々を表す領域情報(スタートブロック、エンドブロック)とを格納する格納部(140、1413)を参照し、前記第1クライアントホスト(31)の前記識別子(A)に対応する第1仮想ディスク領域(151、152、153)を決定し、前記アクセス要求{ファイル作成要求、IO(WRITE/READ)要求}に対する通知(ファイル作成完了通知、rawIO要求)を前記第1クライアントホスト(31)に送信するステップを具備する。
前記通知を送信するステップは、前記アクセス要求(ファイル作成要求)に応じて、前記格納部(140、1413)を参照し、前記第1仮想ディスク領域(151、152、153)を決定し、前記第1仮想ディスク領域(151、152、153)上に前記第1ファイルを作成し、ファイル作成完了通知を前記通知として前記第1クライアントホスト(31)に送信するステップを含む。
前記アクセス要求は、前記第2ファイルに対するIO要求である。前記IO要求は、ライト要求{IO(WRITE)要求}又はリード要求{IO(READ)要求}を含む。
前記通知を送信するステップは、前記アクセス要求が前記ライト要求である場合、前記格納部(140、1413)を参照し、前記第1仮想ディスク領域(151、152、153)を決定し、前記第1クライアントホスト(31)のメモリと前記第1仮想ディスク領域(151、152、153)との間で前記第2ファイルに関連するデータ転送を行なうための転送要求{raw(低レベル)IO要求}を前記通知として前記第1クライアントホスト(31)に送信するステップを含む。また、前記アクセス要求が前記リード要求である場合、このステップは、ファイルシステムに既に割り当てられたファイル割り当て領域を検索し、前記第1仮想ディスク領域(151、152、153)を決定し、転送要求{raw(低レベル)IO要求}を前記通知として前記第1クライアントホスト(31)に送信する。
ただし、クライアントホスト32のクライアント格納部316は、IPアドレスAに代えてIPアドレスBを格納している。IPアドレスBは、クライアントホスト32を識別する識別子である。
クライアントホスト33のクライアント格納部316は、IPアドレスAに代えてIPアドレスCを格納している。IPアドレスCは、クライアントホスト33を識別する識別子である。
仮想ディスク装置14の第2仮想ディスク領域は、ブロック番号0〜ブロック番号Zのうち、ブロック番号X〜ブロック番号Y−1に割り当てられた領域である。ここで、Yは整数であり、X<Y<Zである。その第2仮想ディスク領域は、ブロックグループ154、155、156を含む。
仮想ディスク装置14の第3仮想ディスク領域は、ブロック番号0〜ブロック番号Zのうち、ブロック番号Y〜ブロック番号Z−1に割り当てられた領域である。その第3仮想ディスク領域は、ブロックグループ157、158、159を含む。
ファイル割り当て用補助テーブル1413に格納された領域情報として、仮想ディスクスタートブロックがブロック番号Xであり、仮想ディスクエンドブロックがブロック番号Y−1である場合、ファイル割り当て用補助テーブル1413に格納されたIPアドレスは、IPアドレスBである。
ファイル割り当て用補助テーブル1413に格納された領域情報として、仮想ディスクスタートブロックがブロック番号Yであり、仮想ディスクエンドブロックがブロック番号Z−1である場合、ファイル割り当て用補助テーブル1413に格納されたIPアドレスは、IPアドレスCである。
このように、仮想ディスク構成情報141は、仮想ディスク装置14上に構築されたファイルシステム上にファイルを作成するときに用いられ、システム管理者が設定ファイルとして定義しておけば、ファイル作成部2021およびファイル書込部2022により参照可能になる。
データの転送が完了した場合、クライアントホスト31のRAWIO受信ドライバ314は、rawIO終了通知をRAWIO送信ドライバ205にLAN5を介して送信する。RAWIO送信ドライバ205がrawIO終了通知を受信したとき、ファイル書込部2022は、rawIO終了通知に対する通知として、IO終了通知を、SAN共有ファイルシステムサーバ部201、LAN5を介して、クライアントホスト31のSAN共有ファイルシステムクライアント部313に送信する。
データの転送が完了した場合、クライアントホスト31のRAWIO受信ドライバ314は、rawIO終了通知をRAWIO送信ドライバ205にLAN5を介して送信する。RAWIO送信ドライバ205がrawIO終了通知を受信したとき、ファイル読込部2023は、rawIO終了通知に対する通知として、IO終了通知を、SAN共有ファイルシステムサーバ部201、LAN5を介して、クライアントホスト31のSAN共有ファイルシステムクライアント部313に送信する。
まず、SAN共有ファイルシステムサーバ部201は、ファイル作成要求を受け取る(図6のステップA1)。そのとき、ファイル作成要求に含まれるIPアドレスにより、クライアントホスト31側のIPアドレスAを特定する(図6のステップA2)。次にファイルシステム制御部202内のファイル作成部2021を呼びだす(図6のステップA3)。このとき、引数には、クライアントの識別子であるIPアドレスが含まれる。
まず、SAN共有ファイルシステムサーバ部201は、IO(WRITE)要求を受け取る(図7のステップB1)。そのとき、ファイル作成要求に含まれるIPアドレスにより、クライアントホスト31側のIPアドレスAを特定する(図7のステップB2)。次にファイルシステム制御部202内のファイル書込部2022を呼びだす(図7のステップB3)。このとき、引数には、クライアントのIPアドレスが含まれる。
また、本発明のファイル配置システムでは、クライアントホストおよびディスク装置の数を3(N=3)としているが、3以上でもよい。
また、本発明のファイル配置システムでは、クライアントの識別子としてIPアドレスを例示しているが、クライアントを一意に識別する特定の識別子であれば、IPアドレス以外であってもよい。
また、本発明のファイル配置システムでは、仮想ディスク装置14は、複数のディスク装置をストライピング構成し、それを複数結合することもできる。
また、本発明のファイル配置システムでは、ファイル割り当て用補助テーブル1413のクライアントに格納されたIPアドレスは、複数定義することもできる。
また、本発明のファイル配置システムでは、ファイル割り当て用補助テーブル1413で定義したディスクスタートブロックからディスクエンドブロックまでの範囲内のブロックグループ郡に十分な空き容量がない場合は、通常の割り当て手順でiノードやファイル領域を割り当ててもよい。この場合、ファイル領域の有効的な活用およびクライアント側にディスクの全体容量までを利用可能であるという従来のファイルシステムのインタフェースを維持することができる。
また、本発明のファイル配置システムでは、ダイレクト・アッタッチド・ストレージ(DAS)のネットワークファイルシステムのサーバに対しても適用できる。この場合、サーバ側はIOコントローラを複数備え、そのIOコントローラとディスク装置をそれぞれ1対1で接続することにより、IOコントローラおよびディスク装置を効率的に動作させることができる。
一方、特開2003−345698号公報(特許文献1)に記載されたデータ共有システムでは、ストレージエリアネットワーク上のファイル共有に関するしくみについて言及している。
また、特開2003−330622号公報(特許文献2、特に段落[0021])に記載されたアクセス管理用サーバでは、分散された記憶装置へのアクセス権の定義を行なうことである。
また、特開2004−030437号公報(特許文献3)に記載されたデータ管理装置では、構成がNASであることと、予め割り当てられている記憶装置へのアクセス制限に関するものである。
このように、特許文献1、特許文献2、特許文献3では、本発明におけるファイルの割り当てについて、及び、本発明における複数のクライアントホストからのアクセス要求をそれぞれ複数のディスク装置に分散することについては、言及されていない。
従って、本発明の技術と、特許文献1、特許文献2、特許文献3に記載された技術とは異なる。
14 仮想ディスク装置
150〜159 ブロックグループ
2 ファイルサーバ
200 サーバ実行部
201 SAN共有ファイルシステムサーバ部
202 ファイルシステム制御部
2021 ファイル作成部
2022 ファイル書込部
2023 ファイル読込部
203 仮想ディスクドライバ
204 IOドライバ
205 RAWIO送信ドライバ
140 サーバ格納部
141 仮想ディスク構成情報
1411 仮想ディスク識別番号
1412 仮想ディスク名
1413 ファイル割り当て用補助テーブル
31、32、33 クライアントホスト
300 クライアント実行部
313 SAN共有ファイルシステムクライアント部
314 RAWIO受信ドライバ
315 IOドライバ
316 クライアント格納部
312 IO発行プロセス
4 ストレージエリアネットワーク(SAN)
5 ローカルエリアネットワーク(LAN)
Claims (12)
- ネットワークに接続された複数のクライアントホストと、
前記ネットワークに接続され、前記複数のクライアントホストがデータ通信を行なうファイルサーバと、
前記ネットワークに接続された複数の物理ディスク装置と
を具備し、
前記ファイルサーバは、
前記複数のクライアントホストのそれぞれに対して、前記複数のクライアントホストがデータ通信を行なうときに使用する仮想ディスク領域が割り付けられた仮想ディスク装置
を具備し、
前記複数のクライアントホストの前記仮想ディスク領域は、それぞれ前記複数の物理ディスク装置に対応する
ファイル配置システム。 - 請求項1に記載のファイル配置システムにおいて、
前記複数のクライアントホストの各々は、
自己を識別する識別子とデータとが格納された格納部
を備え、
前記ファイルサーバは、
前記複数のクライアントホストの各々の前記識別子と、前記複数のクライアントホストの前記仮想ディスク領域を表し且つ前記複数の物理ディスク装置のブロックアドレスを含む領域情報とを格納するテーブル
を更に具備し、
前記複数のクライアントホストのうちの1つのクライアントホストとして実行クライアントホストが、自己の前記識別子を含むファイル作成要求を送信したとき、
前記ファイルサーバは、
前記実行クライアントホストからの前記ファイル作成要求に応じて、前記テーブルを参照し、前記実行クライアントホストの前記識別子に対応する前記仮想ディスク領域を決定仮想ディスク領域として決定し、前記決定仮想ディスク領域上にファイルを作成してファイル作成完了通知を前記実行クライアントホストに送信する
ファイル配置システム。 - 請求項2に記載のファイル配置システムにおいて、
前記実行クライアントホストが、ライト要求として、自己の前記識別子を含むライトIO要求を送信したとき、
前記ファイルサーバは、
前記実行クライアントホストからの前記ライトIO要求に応じて、前記テーブルを参照し、前記実行クライアントホストの前記識別子に対応する前記決定仮想ディスク領域を決定し、前記ファイルに関連するデータ転送を行なうためのライト時rawIO要求を前記実行クライアントホストに送信し、
前記実行クライアントホストは、前記ライト時rawIO要求に応じて、前記実行クライアントホストの前記格納部に格納されたデータを、前記決定仮想ディスク領域上の前記ブロックアドレスとして、前記複数の物理ディスク装置のうちの、前記実行クライアントホストに割り付けられた物理ディスク装置に転送する
ファイル配置システム。 - 請求項3に記載のファイル配置システムにおいて、
前記実行クライアントホストが、リード要求として、自己の前記識別子を含むリードIO要求を送信したとき、
前記ファイルサーバは、
前記実行クライアントホストからの前記リードIO要求に応じて、前記テーブルを参照し、前記実行クライアントホストの前記識別子に対応する前記決定仮想ディスク領域を決定し、前記ファイルに関連するデータ転送を行なうためのリード時rawIO要求を前記実行クライアントホストに送信し、
前記実行クライアントホストは、前記リード時rawIO要求に応じて、前記決定仮想ディスク領域上の前記ブロックアドレスとして、前記実行クライアントホストに割り付けられた物理ディスク装置から前記データを読み出し、前記実行クライアントホストの前記格納部に転送する
ファイル配置システム。 - 請求項1〜4のいずれかに記載のファイル配置システムにおいて、
前記識別子はIPアドレスである
ファイル配置システム。 - 請求項1〜5のいずれかに記載のファイル配置システムに適用されるファイルサーバ。
- ファイルサーバが、複数のクライアントホストのそれぞれに対して、前記複数のクライアントホストがデータ通信を行なうときに使用する仮想ディスク領域を割り付けて仮想ディスク装置を構成するステップと、前記複数のクライアントホストの前記仮想ディスク領域は、それぞれ複数の物理ディスク装置に対応し、
前記ファイルサーバが、前記複数のクライアントホストとデータ通信を行なうステップと、
前記複数のクライアントホストが各々異なる物理ディスク装置にアクセスするステップと
を具備するファイル配置方法。 - 請求項7に記載のファイル配置方法において、
前記複数のクライアントホストの各々は、自己を識別する識別子とデータとが格納された格納部を備え、
前記ファイルサーバは、
前記複数のクライアントホストの各々の前記識別子と、前記複数のクライアントホストの前記仮想ディスク領域を表し且つ前記複数の物理ディスク装置のブロックアドレスを含む領域情報とを格納するテーブル
を更に具備し、
前記複数のクライアントホストのうちの1つのクライアントホストとして実行クライアントホストが、自己の前記識別子を含むファイル作成要求を送信したとき、
前記ファイルサーバが、前記複数のクライアントホストとデータ通信を行なうステップは、
前記ファイルサーバが、前記実行クライアントホストからの前記ファイル作成要求に応じて、前記テーブルを参照し、前記実行クライアントホストの前記識別子に対応する前記仮想ディスク領域を決定仮想ディスク領域として決定し、前記決定仮想ディスク領域上にファイルを作成してファイル作成完了通知を前記実行クライアントホストに送信するステップ
を含むファイル配置方法。 - 請求項8に記載のファイル配置方法において、
前記実行クライアントホストが、ライト要求として、自己の前記識別子を含むライトIO要求を送信したとき、
前記ファイルサーバが、前記複数のクライアントホストとデータ通信を行なうステップは、
前記ファイルサーバが、前記実行クライアントホストからの前記ライトIO要求に応じて、前記テーブルを参照し、前記実行クライアントホストの前記識別子に対応する前記決定仮想ディスク領域を決定し、前記ファイルに関連するデータ転送を行なうためのライト時rawIO要求を前記実行クライアントホストに送信するステップ
を含み、
前記複数のクライアントホストが各々異なる物理ディスク装置にアクセスするステップは、
前記実行クライアントホストが、前記ライト時rawIO要求に応じて、前記実行クライアントホストの前記格納部に格納されたデータを、前記決定仮想ディスク領域上の前記ブロックアドレスとして、前記複数の物理ディスク装置のうちの、前記実行クライアントホストに割り付けられた物理ディスク装置に転送するステップ
を含むファイル配置方法。 - 請求項9に記載のファイル配置方法において、
前記実行クライアントホストが、リード要求として、自己の前記識別子を含むリードIO要求を送信したとき、
前記ファイルサーバが、前記複数のクライアントホストとデータ通信を行なうステップは、
前記ファイルサーバが、前記実行クライアントホストからの前記リードIO要求に応じて、前記テーブルを参照し、前記実行クライアントホストの前記識別子に対応する前記決定仮想ディスク領域を決定し、前記ファイルに関連するデータ転送を行なうためのリード時rawIO要求を前記実行クライアントホストに送信するステップ
を含み、
前記複数のクライアントホストが各々異なる物理ディスク装置にアクセスするステップは、
前記実行クライアントホストは、前記リード時rawIO要求に応じて、前記決定仮想ディスク領域上の前記ブロックアドレスとして、前記実行クライアントホストに割り付けられた物理ディスク装置から前記データを読み出し、前記実行クライアントホストの前記格納部に転送するステップ
を含むファイル配置方法。 - 請求項7〜10のいずれかに記載のファイル配置方法において、
前記識別子はIPアドレスである
ファイル配置方法。 - 請求項7〜11のいずれかに記載のファイル配置方法において、前記ファイルサーバが実行する各ステップをコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
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