JP4498956B2 - ネットワークブートシステム、単位記憶ユニットのマウント方法およびプログラム - Google Patents
ネットワークブートシステム、単位記憶ユニットのマウント方法およびプログラムInfo
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この特許文献1に係わる発明では、コンピュータ端末の使用に必要なデータを、各コンピュータ端末に内蔵されたハードディスクに保存することなく、ストレージ装置に集約して保存できることから、OSやアプリケーションソフトウェアの新しいバージョンヘの更新や、コンピュータウイルスの駆除といったストレージ装置のデータ更新処理を、各コンピュータ端末の使用者による自発的な実施に依存することなく、ネットワークブートシステムの管理者等が一括して行うことが期待できる。
即ち、仮に、ユーザ数をN、OS数をM個とした場合、OSを構成するファイルなどは各OS毎に共通であるにも係わらず、前述したネットワークブートシステムでは、ストレージ装置内に(N×M)の個のLUが必要となり、LUの消費量が大きくなるばかりか、それぞれのLUに対してメンテナンス(OSアップデート、アプリケーションプログラムのインストール、ウィルスチェック、バックアップなど)が必要となり、メンテナンスコストが増大するという問題点があった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、ネットワークブートシステムおよび単位記憶ユニットのマウント方法において、ストレージ装置内の単位記憶ユニットの消費量を抑え、ストレージ装置内の単位記憶ユニットに対するメンテナンスコストを低減することが可能となる技術を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、前述の単位記憶ユニットのマウント方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
前述の目的を達成するために、本発明のネットワークブートシステムでは、ストレージ装置内に設けられる複数の単位記憶ユニットを、複数のクライアント端末の間で共用されるシステム領域単位記憶ユニットと、ユーザ毎に用意されるユーザ領域単位記憶ユニットとに分離する。そして、複数のクライアント端末は、前記システム領域単位記憶ユニットに対しては読み出し専用でアクセスし、前記ユーザ領域単位記憶ユニットに対しては、読み出し、書き込み自在にアクセスする。
さらに、前記各クライアント端末は、内蔵、または外部記憶装置、あるいは主メモリの一部を、前記システム領域単位記憶ユニット内のプログラムが動作する際に使用する書き込み領域として使用する。
本発明では、複数のクライアント端末は、OSやアプリケーションを格納した読取り専用のシステム領域単位記憶ユニットを共用することにより、共用の単位記憶ユニットに対してのみアップデート等のメンテナンスを行えばよいので、ストレージ装置内の単位記憶ユニットの消費量を抑え、ストレージ装置内の単位記憶ユニットに対するメンテナンスコストを低減することが可能となる。
本発明によれば、ストレージ装置内の単位記憶ユニットの消費量を抑え、ストレージ装置内の単位記憶ユニットに対するメンテナンスコストを低減することが可能となる。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図1は、本発明の実施例のネットワークブートシステムの概略構成を示すブロック図である。
本実施例のネットワークブートシステムは、図1に示すように、1台以上のクライアント端末(1,2)、DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバ3、PXE(Preboot Execution Environment)サーバ4、TFTP(Trivial File Transfer Protoco1)サーバ5、データベース管理サーバ(以下、DBサーバ)6、1台以上のストレージ装置(10、11)が、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)ネットワーク9を介して接続されている。なお、DHCPサーバ3、PXEサーバ4、TFTPサーバ5、およびDBサーバ6は管理サーバを構成し、さらに、各装置にはIPアドレスが割り当てられ、各装置間はTCP/IPによる通信が可能である。
各ストレージ装置(10,11)内には、データを格納するための1以上のターゲット(101〜103)があり、ターゲットには1以上の論理ユニット(Logical Unit;以下、LU)があり、各LUにはユーザが割り当てられ(1つのLUに複数のユーザが割り当てられることもあるし、一切のユーザが割り当てられないこともある)、当該ユーザがクライアント端末を動作させるのに必要なデータ(例えば、OSやアプリケーションソフトウェア等)が保存されている。
さらに、ストレージ装置(10,11)をTCP/IPネットワーク9に接続する代わりに、ストレージルータを接続することもできる。
ストレージルータには、ファイバチャネル(fibre channel;以下、FC)等のiSCSI以外のストレージ装置アクセスプロトコルによる通信機能を持ったストレージ装置が、TCP/IPネットワーク9とは別個のネットワークを介して接続されていて、iSCSIとFC等との間でプロトコル変換を行い、各クライアント端末(1,2)と各ストレージ装置との間の通信を中継するものである。
図1においては、ストレージ装置(10,11)の全部または一部を前記ストレージルータに置き換えても問題なく動作するが、以下の説明では、ストレージルータを使用しない場合について説明する。
そして、クライアント端末(1,2)は、システム領域LUに対しては読み出し専用でアクセスし、ユーザ領域LUに対しては、読み出し、書き込み自在にアクセスする。
さらに、各クライアント端末は、内蔵、または外部記憶装置、あるいは主メモリの一部を、システム領域LU内のプログラムが動作する際に使用する書き込み領域として使用する。
これにより、本実施例では、クライアント端末(1,2)が、OSやアプリケーションを格納した読取り専用のシステム領域LUを共用するようにしたので、共用の論理ユニットに対してのみアップデート等のメンテナンスを行えばよいので、ストレージ装置内の論理ユニットの消費量を抑え、ストレージ装置内の論理ユニットに対するメンテナンスコストを低減することが可能となる。
以下、図2に示すシーケンス図に従って、本実施例のネットワークブートシステムの動作を説明する。
DHCP応答を受信することにより、クライアント端末(1,2)は、TCP/IPネットワーク9におけるIPアドレスを獲得する。さらに、DHCP応答には、PXEサーバ4のIPアドレス、および、ユーザにOSを選択させるためのメニュー画面を表示するための命令も含まれている。
次に、クライアント端末(1,2)は、ユーザにOSを選択させるためのメニュー画面を表示するための命令を実行し、ユーザにOSを選択させた後、PXEサーバ4に対して、ユーザが選択したOSを通知し(図2の203)、PXEサーバ4はクライアント端末(1,2)に対して、TFTPサーバ5のIPアドレスと、ブートストラップファイル識別子を通知する(図2の204)。
次に、クライアント端末(1,2)は、指定されたTFTPサーバ5ヘブートストラップファイル取得要求(TFTP要求)を送り(図2の205)、TFTPサーバ5から通知されたブートストラップファイル識別子に対応するブートストラップファイルをダウンロードする(図2の206)。
次に、クライアント端末(1,2)は、当該ダウンロードしたブートストラップファイルを、自端末内のRAM(Random Access Memory)に展開し、実行する(図2の207)。
DHCPサーバ3は、クライアント端末(1,2)のブートストラップファイルに対して、IPアドレスを通知する(図2の209)。
次に、クライアント端末(1,2)のブートストラップファイルは、DBサーバ6に対してクライアント端末認証要求を送信する(図2の210)。
DBサーバ6は、クライアント端末(1,2)の認証を行い、内部のデータベースにクライアント端末情報を登録する(図2の211)。
次に、DBサーバ6は、クライアント端末(1,2)のブートストラップファイルに対して、システム領域の論理ユニット番号(Logical Unit Number;以下、LUN)を通知する(図2の212)。この時に、通知した番号のLUが格納しているストレージ装置のIPアドレス、ポート番号、およびターゲット名も同時に通知する。
なお、システム領域LUN通知は、209のステップで実行することも可能である。
次に、ブートストラップファイルは、ストレージ(10,11)に対して、通知された番号のシステム領域LUの利用要求を送り(図2の213)、ストレージ(10,11)からのシステム領域LUNの利用応答(図2の214)を待って、通知された番号のシステム領域LUをクライアント端末(1,2)にマウントし、ブートする。これにより、OSの起動が終了する(図2の215)。
DBサーバ6は、ユーザの正当性を確認し、内部のデータベースにユーザ情報を登録する(図2の218)。
次に、DBサーバ6は、クライアント端末(1,2)のOSに対して、ユーザ領域のLUNを通知する(図2の219)。この時に、通知した番号のLUが格納しているストレージ装置のIPアドレス、ポート番号、およびターゲット名も同時に通知する。
次に、クライアント端末(1,2)のOSは、ストレージ(10,11)に対して、通知された番号のユーザ領域LUの利用要求を送り(図2の220)、ストレージ(10,11)からのユーザ領域LUN利用応答(図2の221)を待って、通知された番号のユーザ領域LUをクライアント端末(1,2)にマウントする。
図3に示すように、DBサーバ6内には、クライアント端末起動制御テーブル61、ユーザ情報テーブル62、LUN情報テーブル63、ストレージ装置情報テーブル64、クライアント端末情報テーブル65が設けられる。
図4は、図3に示すクライアント端末起動制御テーブル61の内容を示す図である。
図4に示すように、クライアント端末起動制御テーブル61は、起動されたクライアント端末のMACアドレス、IPアドレス、使用OS名、使用ユーザ名、システム領域LUN、ユーザ領域LUNを格納するものである。クライアント端末起動制御テーブル61のそれぞれのフィールドには、図2に示すクライアント端末認証情報登録(図2の211)、あるいはユーザ認証情報登録(図2の218)時に所定の情報が格納される。
図5は、図3に示すユーザ情報テーブル62の内容を示す図であり、図5に示すようにユーザ情報テーブル62は、ユーザ名毎のパスワードを格納するものである。このユーザ情報テーブル62は、ユーザ認証(図2の218)時に使用される。
「LU使用クライアント端末」には、「LUの種類」がシステム領域LUの場合のみ、クライアント端末識別子(MACアドレス)が格納され、「LU使用ユーザ名」には、「LUの種類」がユーザ領域LUの場合のみLUを使用するユーザ名が格納される。このLUN情報テーブル63を用いて、クライアント端末に対して、システム領域LUN、およびユーザ領域LUNを通知する。(図2の212、図2の219)
図7は、図3に示すストレージ装置情報テーブル64の内容を示す図であり、図7に示すようにストレージ装置情報テーブル64は、LUN毎に、ストレージ装置のIPアドレスと、ポート番号と、ターゲット名を格納するものである。クライアント端末に対して、システム領域LUN、およびユーザ領域LUNを通知(図2の212、図2の219)する際に、このストレージ装置情報テーブル64の内容も同時に通知される。
図8は、図3に示すクライアント端末情報テーブル65の内容を示す図であり、図8に示すようにクライアント端末情報テーブル65は、クライアント端末のMACアドレスと、クライアント端末のIPアドレスと、DHCPサーバ3のIPアドレスと、TFTPサーバ5のIPアドレスとを格納するものである。
さらに、前記各クライアント端末は、内蔵、または外部記憶装置、あるいは主メモリの一部を、前記システム領域LU内のプログラムが動作する際に使用する書き込み領域として使用する。
前述した処理を実行するために、本実施例では、図9に示すように、ブートストラップファイル50は、プログラムA(50A)、プログラムB(50B)、およびプログラムC(50C)を有する。
なお、図9は、本実施例のブートストラップファイル50が持つプログラムを示す模式図である。
プログラムB(50B)は、クライアント端末(1,2)の起動時に、ユーザ領域LUをマウントをさせない処理を実行する。
なお、従来のネットワークブートシステムでは、クライアント端末(1,2)は、起動後にユーザ領域LUをマウントした状態、あるいは、ユーザデータとシステムデータが蓄積されたLUをマウントした状態で、クライアント端末のディスプレイにユーザログイン画面を表示する。クライアント端末(1,2)は、プログラムBを利用することにより、起動後に、ユーザ領域LUをマウントしない状態で、ユーザログイン画面を表示し、ユーザログイン待ちとなることが可能となる。
プログラムCは、通常、クライアント端末(1,2)が読み込み専用でマウントしたシステム領域LUへ行う書き込みを、クライアント端末(1,2)に直接接続される記憶装置、例えば、メインメモリ、ディスク、USBメモリ等(以下、一時書込みディスクと呼ぶ)に対して行うための処理を実行する。
このプログラムC(50C)は、プロセス(OS,アプリケーション等)から、下記(1)の処理を透過的に行うことを可能とするためのファイルシステムプログラムとデバイスドライバプログラムを含む。
(1)システム領域ディスクへの書き込みデータを一時書込みディスクに対して行う処理(プロセスからはシステム領域ディスクへ書き込まれたように見える)。
このプログラムは、ユーザの選択や、クライアント端末(1,2)のMACアドレス情報から、起動OSやIPアドレス、ホスト名(コンピュータ名)、ドメイン名、システム領域LUを動的に割り当てるプログラムである。
さらに、DBサーバ6が、ユーザログイン時に、クライアント端末(1,2)との間で通信を行い、ユーザ名をもとにユーザ領域LUを割り当てるユーザ認証プログラムも有する。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
3 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバ
4 PXE(Preboot Execution Environment)サーバ
5 TFTP(Trivial File Transfer Protoco1)サーバ
6 データベース管理サーバ
9 TCP/IPネットワーク
10,11 ストレージ装置
50 ブートストラップファイル
50A,50B,50C プログラム
61 クライアント端末起動制御テーブル
62 ユーザ情報テーブル
63 LUN情報テーブル
64 ストレージ装置情報テーブル
65 クライアント端末情報テーブル
101〜103 ターゲット
Claims (11)
- 複数のクライアント端末と、
前記複数のクライアント端末がアクセスするデータが格納された複数の単位記憶ユニットを有する少なくとも1台のストレージ装置と、
前記複数のクライアント端末と前記少なくとも1台のストレージ装置とを接続するネットワークとを備え、
前記複数の単位記憶ユニットは、前記複数のクライアント端末の間で共用されるシステム領域単位記憶ユニットと、ユーザ毎に用意されるユーザ領域単位記憶ユニットとに分離され、
前記クライアント端末の起動時には、前記ユーザ領域単位記憶ユニットをマウントせずに前記少なくとも1台のストレージ装置内のシステム領域単位記憶ユニットだけをマウントして起動し、この起動後のユーザログオン時に、ユーザ専用のユーザ領域単位記憶ユニットを決定するためにユーザ認証を行い、前記少なくとも1台のストレージ装置内の前記ユーザ認証されたユーザ専用のユーザ領域単位記憶ユニットをマウントして動作し、
前記複数のクライアント端末から前記システム領域単位記憶ユニットに対するアクセスは読み出し専用であり、かつ、前記ユーザ領域単位記憶ユニットに対するアクセスは、読み出し、書き込み自在であることを特徴とするネットワークブートシステム。 - 前記各クライアント端末は、内蔵或いは外部記憶装置の一部を、前記システム領域単位記憶ユニット内のプログラムが動作する際に使用する書き込み領域として使用することを特徴とする請求項1に記載のネットワークブートシステム。
- 前記各クライアント端末は、内蔵記憶装置を備えないことを特徴とする請求項1に記載のネットワークブートシステム。
- 前記各クライアント端末は、主メモリの一部を、前記システム領域単位記憶ユニット内のプログラムが動作する際に使用する書き込み領域として使用することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のネットワークブートシステム。
- 前記システム領域単位記憶ユニットには、オペレーティングシステムデータ、アプリケーションデータが格納され、
前記ユーザ領域単位記憶ユニットには、ユーザデータが格納されることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のネットワークブートシステム。 - 管理サーバを備え、
前記管理サーバは、クライアント端末管理データとして、少なくともIPアドレス、起動オペレーティングシステム情報、システム領域単位記憶ユニット情報を管理するとともに、ユーザ管理情報として、少なくともユーザを識別するための情報、ユーザ専用のユーザ領域単位記憶ユニットを決定するために必要となるユーザを認証するための情報、ユー
ザ領域単位記憶ユニット情報を管理することを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のネットワークブートシステム。 - 複数のクライアント端末と、
前記複数のクライアント端末がアクセスするデータが格納された複数の単位記憶ユニットを有する少なくとも1台のストレージ装置と、
前記複数のクライアント端末と前記少なくとも1台のストレージ装置とを接続するネットワークとを備え、
前記複数の単位記憶ユニットは、前記複数のクライアント端末の間で共用されるシステム領域単位記憶ユニットと、ユーザ毎に用意されるユーザ領域単位記憶ユニットとに分離され、
前記クライアント端末の起動時には、前記ユーザ領域単位記憶ユニットをマウントせずに前記少なくとも1台のストレージ装置内のシステム領域単位記憶ユニットだけをマウントして起動し、この起動後のユーザログオン時に、ユーザ専用のユーザ領域単位記憶ユニットを決定するためにユーザ認証を行い、前記少なくとも1台のストレージ装置内の前記ユーザ認証されたユーザ専用のユーザ領域単位記憶ユニットをマウントして動作し、
前記各クライアント端末は、前記システム領域単位記憶ユニットを読み出し専用でマウントし、前記ユーザ領域単位記憶ユニットを読み出し、書き込み自在にマウントすること
を特徴とするネットワークブートシステムにおける単位記憶ユニットのマウント方法。 - 前記各クライアント端末は、内蔵或いは外部記憶装置の一部を、前記システム領域単位記憶ユニット内のプログラムが動作する際に使用する書き込み領域として使用することを特徴とする請求項7に記載の単位記憶ユニットのマウント方法。
- 前記各クライアント端末は、主メモリの一部を、前記システム領域単位記憶ユニット内のプログラムが動作する際に使用する書き込み領域として使用することを特徴とする請求項7または請求項8に記載の単位記憶ユニットのマウント方法。
- 前記システム領域単位記憶ユニットには、オペレーティングシステムデータ、アプリケーションデータが格納され、
前記ユーザ領域単位記憶ユニットには、ユーザデータが格納されることを特徴とする請求項7ないし請求項9のいずれか1項に記載の単位記憶ユニットのマウント方法。 - 請求項7ないし請求項10のいずれか1項に記載の単位記憶ユニットのマウント方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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