JP5357964B2 - Efficient root boot method using solid state drive and redirect-on-write snapshot - Google Patents

Efficient root boot method using solid state drive and redirect-on-write snapshot Download PDF

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Description

本発明は、コンピュータデバイスの分野に関し、より詳細には、コンピュータデバイスを効率的にルートブート(root booting)するためのシステム及び方法に関する。   The present invention relates to the field of computer devices, and more particularly to systems and methods for efficiently root booting a computer device.

ルートブートは、付属のストレージアレイ等の付属する記憶装置上のボリュームを使用してコンピュータデバイスをブートすることである。このボリュームは、コンピュータデバイスがローカルドライブからブートした場合にローカルドライブに含まれる全て（オペレーティングシステム、ドライバ、一時ファイル、アプリケーションプログラム、及び／又は仮想メモリスワップ空間等）を含むことができる。   Root boot is booting a computer device using a volume on an attached storage device such as an attached storage array. This volume can contain everything (such as operating system, drivers, temporary files, application programs, and / or virtual memory swap space) that is included in the local drive when the computing device boots from the local drive.

図１は、ルートブートのための典型的なシステム１００を示している。システム１００は通常、付属の記憶装置１０２に通信可能に接続される複数のコンピュータデバイス１０１を備える。各コンピュータデバイス１０１は通常、仮想ボリューム１０５として各コンピュータデバイス１０１に提示される、付属の記憶装置１０２の専用ボリューム１０４からブートする。その際、各コンピュータデバイス１０１は通常、（それぞれの仮想ボリューム１０５を介して）該コンピュータデバイスのそれぞれの専用ボリューム１０４を動作のために利用し続ける。各コンピュータデバイス１０１が動作中に（それぞれの仮想ボリューム１０５を介して）該コンピュータデバイスのそれぞれの専用ボリューム１０４に対しデータを読み出し及び／又は書込みすると、これらボリューム１０４それぞれからのデータは通常、より迅速なアクセスのために付属の記憶装置１０２のキャッシュそれぞれのエリア１０３に格納される。図２は、各コンピュータデバイス１０１からシステム１００がどのように見えるかを示している。各コンピュータデバイス１０１は、それぞれのボリューム１０４、及び該コンピュータデバイス１０１のための付属の記憶装置１０２のキャッシュのそれぞれのエリア１０３にしかアクセスすることができないが、コンピュータデバイス１０１は、実際のところ、付属の記憶装置１０２の、該コンピュータデバイスのそれぞれの仮想ボリューム１０５しか認識していない。   FIG. 1 shows an exemplary system 100 for root boot. The system 100 typically includes a plurality of computer devices 101 that are communicatively connected to an attached storage device 102. Each computer device 101 typically boots from a dedicated volume 104 of an attached storage device 102 that is presented to each computer device 101 as a virtual volume 105. In doing so, each computer device 101 typically continues to use its respective dedicated volume 104 for operation (via its respective virtual volume 105). As each computer device 101 is in operation (via a respective virtual volume 105), reading and / or writing data to each dedicated volume 104 of the computer device, the data from each of these volumes 104 is typically more rapid. Stored in the respective cache 103 of the attached storage device 102 for easy access. FIG. 2 shows how the system 100 looks from each computer device 101. Although each computer device 101 can only access the respective volume 104 and the respective area 103 of the cache of the attached storage device 102 for the computer device 101, the computer device 101 is actually attached. Only the respective virtual volumes 105 of the computer devices of the storage device 102 are recognized.

本発明に係るルートブートするためのシステム及び方法は、付属の記憶装置に通信可能に接続される複数のコンピュータデバイスを含む。各コンピュータデバイスは、付属の記憶装置の読み出し専用ベースボリュームからブートされる。読み出し専用ベースボリュームは、１又は複数のオペレーティングシステム、ドライバ、一時ファイル、アプリケーションプログラム、及び／又は仮想メモリスワップ空間を含むがそれらに限定されない、複数のコンピュータデバイスに共通のデータを含むことができる。読み出し専用ベースボリュームの頻繁にアクセスされるデータは、付属の記憶装置のキャッシュの一部分に格納することができる。付属の記憶装置は、コンピュータデバイスの内の１つにそれぞれ専用の複数のボリュームも備えることができる。該ボリュームは、読み出し専用ベースボリュームのリダイレクト・オン・ライトスナップショットである。コンピュータデバイスごとのそれぞれのボリュームは、一意の登録キー、仮想メモリスワップ空間、及び／又は一時ファイルのような、コンピュータデバイスのための一意のアイテムを含むことができる。コンピュータデバイスのうちの任意のものが読み出し専用ベースボリュームのデータに変更を行う場合、該変更は該コンピュータデバイスのためのそれぞれのボリューム内に方向付けて、格納することができる。ボリュームのそれぞれの頻繁にアクセスされるデータを、それぞれのボリュームのための付属の記憶装置のキャッシュの一部分に格納することができる。読み出し専用ベースボリューム、キャッシュの部分、及びそれぞれのボリュームを、仮想ボリュームとして複数のコンピュータデバイスのそれぞれに提示することができる。記憶システムは、読み出し専用ベースボリュームからのデータがそれぞれのコンピュータデバイスについて変更されていない場合は読み出し専用ベースボリュームから、及び読み出し専用ベースボリュームからのデータがそれぞれのコンピュータデバイスについて変更されている場合はそれぞれのボリュームから、複数のコンピュータデバイスのそれぞれのためのそれぞれの仮想ボリュームにデータをマッピングすることができる。   The system and method for root boot according to the present invention includes a plurality of computer devices communicatively connected to an attached storage device. Each computer device is booted from the read-only base volume of the attached storage device. A read-only base volume can contain data common to multiple computing devices, including but not limited to one or more operating systems, drivers, temporary files, application programs, and / or virtual memory swap space. Frequently accessed data of the read-only base volume can be stored in a portion of the cache of the attached storage device. The attached storage device may also include a plurality of volumes each dedicated to one of the computer devices. The volume is a redirect-on-write snapshot of a read-only base volume. Each volume for each computing device may contain unique items for the computing device, such as a unique registration key, virtual memory swap space, and / or temporary files. If any of the computing devices make changes to the data in the read-only base volume, the changes can be directed and stored in the respective volume for the computing device. The frequently accessed data for each of the volumes can be stored in a portion of the attached storage cache for each volume. The read-only base volume, the cache portion, and each volume can be presented to each of a plurality of computer devices as virtual volumes. The storage system will read from the read-only base volume if the data from the read-only base volume has not changed for each computer device, and if the data from the read-only base volume has changed for each computer device, respectively. From one volume to a respective virtual volume for each of a plurality of computing devices.

読み出し専用ベースボリュームは、ＲＡＩＤ（redundant array of independent disks：独立ディスクの冗長アレイ）として構成され、かつ／又は、冗長性の目的で１又は複数の他の記憶ドライブとミラーリングする１又は複数のソリッドステートドライブ（永続的データを格納するのに半導体メモリを利用するデータ記憶装置）内に格納することができる。複数のボリュームはそれぞれ、ＲＡＩＤとして構成することができる１又は複数のソリッドステートドライブ及び／又はハードディスクドライブ内に格納することができる。付属の記憶装置は、複数のコンピュータデバイスに共通のデータを読み出し専用ベースボリュームに加えるように動作可能にすることができる。このようにして、複数のコンピュータデバイスをルートブートするのに利用される読み出し専用ベースボリュームを、新たな共通データを読み出し専用ベースボリュームにコミットすることによって更新することができる。   A read-only base volume is configured as a RAID (redundant array of independent disks) and / or mirrors one or more other storage drives for redundancy purposes It can be stored in a drive (a data storage device that uses semiconductor memory to store persistent data). Each of the plurality of volumes can be stored in one or more solid state drives and / or hard disk drives that can be configured as RAID. The attached storage device can be operable to add data common to a plurality of computing devices to the read-only base volume. In this way, a read-only base volume used to root boot a plurality of computer devices can be updated by committing new common data to the read-only base volume.

本発明は、付属の記憶装置のボリュームから複数のコンピュータデバイスをルートブートすることに関連付けられる、記憶空間、Ｉ／Ｏ、及びキャッシュの非効率性を低減することができる。本開示は、読み出し専用ベースボリュームを１又は複数のソリッドステートドライブ内に格納することによってソリッドステートドライブによって提供される読み出し性能を利用することができる。複数のコンピュータデバイスに１つの読み出し専用ベースボリュームしか必要とされなくすることができるため、ソリッドステートドライブによって提供される読み出し性能は、ソリッドステートドライブのコストがハードディスクドライブと比較して通常高いことと釣合いがとれている。さらに、本開示は、Ｉ／Ｏパス内の重複排除符号を必要とせず、これによって、結果としてシステムの実装をより単純にすることができる。   The present invention can reduce storage space, I / O, and cache inefficiencies associated with root booting a plurality of computing devices from an attached storage volume. The present disclosure can take advantage of the read performance provided by a solid state drive by storing a read-only base volume in one or more solid state drives. Since only one read-only base volume can be required for multiple computing devices, the read performance provided by solid state drives is commensurate with the higher cost of solid state drives compared to hard disk drives. It is removed. Furthermore, the present disclosure does not require deduplication codes in the I / O path, which can result in a simpler system implementation.

上記の概要及び以下の詳細な説明の双方が例示的で説明的なものにすぎず、本開示を必ずしも限定するものではないことを理解されるであろう。本明細書に組み込まれ、その一部を成す添付の図面は、本開示の主題を図示するものである。詳細な説明及び図面は、合わせて本開示の原理を説明するのに役立つ。
添付の図面を参照することによって、当業者は本開示の多数の利点をより良好に理解することができるであろう。 It will be understood that both the foregoing summary and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are not necessarily restrictive of the disclosure. The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate subject matter of the present disclosure. The detailed description and drawings together serve to explain the principles of the present disclosure.
By reference to the accompanying drawings, those skilled in the art will better appreciate the numerous advantages of the present disclosure.

ルートブートするための典型的なシステムを示す図である。1 is a diagram illustrating an exemplary system for root booting. FIG. 複数のコンピュータデバイスの内の１つから見た図１に示すシステムを示す図である。FIG. 2 shows the system shown in FIG. 1 as viewed from one of a plurality of computing devices. 本開示の一実施形態による、ルートブートするためのシステムを示す図である。FIG. 2 illustrates a system for root boot according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態による、複数のコンピュータデバイスの内の１つから見た図３に示すシステムを示す図である。FIG. 4 illustrates the system shown in FIG. 3 as viewed from one of a plurality of computing devices according to one embodiment of the present disclosure. 本開示の一実施形態による、ルートブートするための方法を示すフロー図である。FIG. 6 is a flow diagram illustrating a method for root boot according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の代替的な一実施形態による、ルートブートするための方法を示すフロー図である。FIG. 6 is a flow diagram illustrating a method for root booting according to an alternative embodiment of the present disclosure. 本開示の代替的な一実施形態による、ルートブートするための方法を示すフロー図である。FIG. 6 is a flow diagram illustrating a method for root booting according to an alternative embodiment of the present disclosure.

添付の図面に示されている本発明の主題を如何に詳細に説明する。
コンピュータデバイス毎に別個のボリュームを利用して、付属の記憶装置から複数のコンピュータデバイスをルートブートすることは非効率である。複数のコンピュータデバイスが付属の記憶装置のボリュームからルートブートする多くの状況において、別個のボリューム内に含まれるデータ（オペレーティングシステム、ドライバ、一時的ファイル、アプリケーションプログラム、及び／又は仮想メモリスワップ空間を含むが、それらに限定されない）は、ほぼ同一である場合がある。このため、記憶空間が浪費される場合がある。さらに、複数のサーバのそれぞれが、１又は複数のオペレーティングシステム、ドライバ、一時的ファイル、アプリケーションプログラム、及び／又は仮想メモリスワップ空間の別個のコピーを有するため、同じデータが別個のボリュームから、複数のサーバのそれぞれについて別個に読み出される場合がある。このため、別個のボリュームから複製データを取り出すために、不必要なＩ／Ｏ（入力／出力）がなされる場合がある。さらに、データは別個のボリューム上で複製されるため、別個のボリュームが付属の記憶装置（及び／又は複数のコンピュータデバイスの内１つを付属の記憶装置に通信可能に接続する制御部）内部の限られたキャッシュ空間を求めて競合する場合がある。結果として、複数のコンピュータデバイスのそれぞれが、よりキャッシュを逃すようになる場合があり、この結果、１又は複数の記憶ドライブ内に格納される別個のボリュームとインタラクトしなくてはならないＩ／Ｏが増え、性能が低速化する。 Reference will now be made in detail to the subject matter of the present invention as illustrated in the accompanying drawings.
It is inefficient to root boot a plurality of computer devices from an attached storage device using a separate volume for each computer device. In many situations where multiple computing devices are root booted from an attached storage volume, data contained in separate volumes (including operating system, drivers, temporary files, application programs, and / or virtual memory swap space) But not limited to them) may be approximately the same. For this reason, storage space may be wasted. Further, since each of the plurality of servers has a separate copy of one or more operating systems, drivers, temporary files, application programs, and / or virtual memory swap space, the same data can May be read separately for each of the servers. For this reason, unnecessary I / O (input / output) may be performed in order to extract duplicate data from a separate volume. In addition, since the data is replicated on a separate volume, the separate volume is internal to an attached storage device (and / or a controller that communicatively connects one of the computer devices to the attached storage device). There may be competition for limited cache space. As a result, each of multiple computing devices may miss the cache more, resulting in I / O that must interact with separate volumes stored in one or more storage drives. Increases and slows performance.

図３は、本発明の一実施形態によるルートブートするためのシステム３００を示している。システム３００は、付属の記憶装置３０２に通信可能に接続された複数のコンピュータデバイス３０１を備える。複数のコンピュータデバイス３０１は、パーソナルデスクトップコンピュータ、パーソナルラップトップコンピュータ、サーバコンピュータ、及び／又はダミー端末を含むが、それらに限定されない任意の種類のデジタルコンピュータデバイスを含むことができる。各コンピュータデバイス３０１は、該コンピュータデバイス３０１のための仮想ボリューム３０７として各コンピュータデバイス３０１に提示される、付属の記憶装置３０２の読み出し専用ベースボリューム３０５からブートされる。読み出し専用ベースボリューム３０５は、１又は複数のオペレーティングシステム、ドライバ、一時ファイル、アプリケーションプログラム、及び／又は仮想メモリスワップ空間を含むがそれらに限定されない、複数のコンピュータデバイス３０１に共通のデータを含む場合がある。読み出し専用ベースボリュームの頻繁にアクセスされるデータは、付属の記憶装置３０２のキャッシュの一部分３０３に格納される。該キャッシュの一部分３０３は、複数のコンピュータデバイス１０１のうちの任意のものによって（それぞれの仮想ボリューム３０７を介して）頻繁にアクセスされる読み出し専用ベースボリュームのデータを格納することができるため、該キャッシュの一部分３０３は、別個のボリュームが利用される（これはキャッシュの別個の部分を必要とする）場合よりも総キャッシュが比例的に大きくなる場合があり、複数のコンピュータデバイス３０３それぞれのためのデータのより多くが、所与の時点でキャッシュに存在する場合があることによって、結果としてキャッシュを逃すことを減少させることができる。付属の記憶装置３０２は、複数のコンピュータデバイス３０１の内の１つにそれぞれ専用の複数のボリューム３０６も備える。該ボリュームは、読み出し専用ベースボリューム３０５のリダイレクト・オン・ライトスナップショットである。コンピュータデバイス３０１ごとのそれぞれのボリューム３０６は、一意の登録キー、仮想メモリスワップ空間、及び／又は一時ファイルのような、コンピュータデバイス３０１のための一意のアイテムを含むことができる。コンピュータデバイス３０１の内の任意のものが（それぞれの仮想ボリューム３０７を介して）読み出し専用ベースボリューム３０５のデータに変更を行う場合、該変更は該コンピュータデバイス３０１のためのそれぞれのボリューム３０６内に方向付けられ、格納され得る。ボリューム３０６のそれぞれの頻繁にアクセスされるデータを、それぞれのボリューム３０６のための付属の記憶装置のキャッシュの一部分３０４に格納する。記憶システム３０２は、読み出し専用ベースボリューム３０５からのデータがそれぞれのコンピュータデバイス３０１について変更されていない場合は、読み出し専用ベースボリューム３０５から、及び読み出し専用ベースボリューム３０５からのデータがそれぞれのコンピュータデバイス３０１について変更されている場合は、それぞれのボリューム３０６から、複数のコンピュータデバイス３０１のそれぞれのためのそれぞれの仮想ボリューム３０７にデータをマッピングする。   FIG. 3 illustrates a system 300 for root boot according to one embodiment of the invention. The system 300 includes a plurality of computer devices 301 communicatively connected to an attached storage device 302. The plurality of computing devices 301 can include any type of digital computing device including, but not limited to, a personal desktop computer, a personal laptop computer, a server computer, and / or a dummy terminal. Each computer device 301 is booted from a read-only base volume 305 of an attached storage device 302 that is presented to each computer device 301 as a virtual volume 307 for the computer device 301. The read-only base volume 305 may contain data common to multiple computing devices 301, including but not limited to one or more operating systems, drivers, temporary files, application programs, and / or virtual memory swap space. is there. The frequently accessed data of the read-only base volume is stored in the cache portion 303 of the attached storage device 302. The cache portion 303 can store data of a read-only base volume that is frequently accessed (via the respective virtual volume 307) by any of the plurality of computing devices 101. Portion 303 may have a proportionally larger total cache than if separate volumes were utilized (which would require a separate portion of the cache), and the data for each of the plurality of computing devices 303 May be present in the cache at a given time, thereby reducing the missed cache as a result. The attached storage device 302 also includes a plurality of volumes 306 each dedicated to one of the plurality of computer devices 301. The volume is a redirect-on-write snapshot of the read-only base volume 305. Each volume 306 for each computing device 301 may contain unique items for the computing device 301, such as a unique registration key, virtual memory swap space, and / or temporary files. When any of the computer devices 301 make changes to the data in the read-only base volume 305 (via the respective virtual volume 307), the changes are directed into the respective volume 306 for the computer device 301. Can be attached and stored. Each frequently accessed data of the volume 306 is stored in a portion 304 of the attached storage cache for each volume 306. When the data from the read-only base volume 305 is not changed for each computer device 301, the storage system 302 receives the data from the read-only base volume 305 and the data from the read-only base volume 305 for each computer device 301. If changed, data is mapped from each volume 306 to each virtual volume 307 for each of the plurality of computer devices 301.

複数のコンピュータデバイス３０１は、ディスクレスサーバを含むことができる。読み出し専用ベースボリューム３０５は、１又は複数のソリッドステートドライブ（永続的データを格納するのに半導体メモリを利用するデータ記憶装置）内に格納することができる。読み出し専用ベースボリューム３０５は、ＲＡＩＤ（独立ディスクの冗長アレイ）として構成される１又は複数の記憶ドライブ内に格納することができる。１又は複数の記憶ドライブは、データが複数の記憶ドライブにわたってストライピングされる場合のように、冗長性を実施しないＲＡＩＤとして構成することができる。読み出し専用ベースボリューム３０５は、冗長性の目的で１又は複数の他の記憶ドライブとミラーリングされる１又は複数の記憶ドライブ内に格納することができる。読み出し専用ベースボリューム３０５が１又は複数の他の記憶ドライブとミラーリングされる１又は複数の記憶ドライブ内に格納される場合、複数のコンピュータデバイス３０１は、１又は複数の他の記憶ドライブではなく、上記１又は複数の記憶ドライブを介して（それぞれの仮想ボリューム３０７を介して）読み出し専用ベースボリューム３０５にアクセスすることができる。たとえば、読み出し専用ベースボリューム３０５は、１又は複数のハードディスクドライブ（磁気表面を有する回転円盤上に符号化データをデジタルで格納する不揮発性記憶装置）とミラーリングされる１又は複数のソリッドステートドライブ内に格納することができ、複数のコンピュータデバイス３０１が、１又は複数のハードディスクドライブではなく１又は複数のソリッドステートドライブを介して（それぞれの仮想ボリューム３０７を介して）読み出し専用ベースボリューム３０５にアクセスすることができる。複数のボリューム３０６はそれぞれ１又は複数のソリッドステートドライブ及び／又はハードディスクドライブ内に格納することができる。複数のボリューム３０６はそれぞれ、ＲＡＩＤとして構成される１又は複数の記憶ドライブ内に格納することができる。１又は複数の記憶ドライブは、データが複数の記憶ドライブにわたってストライピングされる場合のように、冗長性を実施しないＲＡＩＤとして構成することができる。付属の記憶装置３０２は、１又は複数のネットワーク付属記憶（ＮＡＳ）装置及び／又は１又は複数の記憶エリアネットワーク（ＳＡＮ）装置を含むことができる。付属の記憶装置３０２は１又は複数のＲＡＩＤ記憶装置を含むことができる。   The plurality of computing devices 301 can include a diskless server. The read-only base volume 305 can be stored in one or more solid state drives (data storage devices that use semiconductor memory to store persistent data). The read-only base volume 305 can be stored in one or more storage drives configured as RAID (redundant array of independent disks). One or more storage drives can be configured as a RAID that does not implement redundancy, such as when data is striped across multiple storage drives. The read-only base volume 305 can be stored in one or more storage drives that are mirrored with one or more other storage drives for redundancy purposes. When the read-only base volume 305 is stored in one or more storage drives that are mirrored with one or more other storage drives, the plurality of computing devices 301 are not one or more other storage drives, The read-only base volume 305 can be accessed via one or more storage drives (via respective virtual volumes 307). For example, the read-only base volume 305 is in one or more solid state drives that are mirrored with one or more hard disk drives (non-volatile storage that digitally stores encoded data on a rotating disk with a magnetic surface). A plurality of computing devices 301 can access the read-only base volume 305 via one or more solid state drives (via respective virtual volumes 307) rather than one or more hard disk drives. Can do. Each of the plurality of volumes 306 can be stored in one or more solid state drives and / or hard disk drives. Each of the plurality of volumes 306 can be stored in one or more storage drives configured as RAID. One or more storage drives can be configured as a RAID that does not implement redundancy, such as when data is striped across multiple storage drives. The attached storage device 302 may include one or more network attached storage (NAS) devices and / or one or more storage area network (SAN) devices. The attached storage device 302 can include one or more RAID storage devices.

図４は、各コンピュータデバイス３０１からシステム３００がどのように見えるかを示している。各コンピュータデバイス３０１は、読み出し専用ベースボリューム３０５、該読み出し専用ベースボリュームから頻繁にアクセスされるデータを格納するのに利用されるキャッシュの一部分３０３、該コンピュータデバイスのそれぞれのボリューム３０６、及び該コンピュータデバイスのそれぞれのボリューム３０６から頻繁にアクセスされるデータを格納するのに利用されるキャッシュの一部分３０３にしかアクセスすることができないが、コンピュータデバイス３０１は実際のところ、付属の記憶装置３０２の、該コンピュータデバイスのそれぞれの仮想ボリューム３０７しか認識していない。   FIG. 4 shows how the system 300 looks from each computing device 301. Each computer device 301 includes a read-only base volume 305, a portion 303 of a cache utilized to store frequently accessed data from the read-only base volume 303, a respective volume 306 of the computer device, and the computer device Although only a portion 303 of the cache used to store frequently accessed data from each of the respective volumes 306 can be accessed, the computing device 301 is actually a computer in the attached storage 302. Only the respective virtual volume 307 of the device is recognized.

付属の記憶装置３０２は、複数のコンピュータデバイス３０１に共通のデータを読み出し、専用ベースボリューム３０５に追加するように動作可能である。このようにして、複数のコンピュータデバイスをルートブートするのに利用される読み出し専用ベースボリューム３０５を、新たな共通データを読み出し専用ベースボリューム３０５にコミットすることによって、更新することができる。   The attached storage device 302 is operable to read data common to the plurality of computer devices 301 and add it to the dedicated base volume 305. In this way, the read-only base volume 305 used for root booting a plurality of computer devices can be updated by committing new common data to the read-only base volume 305.

本発明について、付属の記憶装置の共通の読み出し専用ベースボリュームからブートし、それぞれのコンピュータデバイスに特有のデータを、それぞれのコンピュータデバイスに専用の、共通の読み出し専用ベースボリュームのリダイレクト・オン・ライトスナップショット(redirect on write snapshot)にそれぞれ格納する複数のコンピュータデバイス（双方がそれぞれのコンピュータデバイスのための仮想ボリュームとして複数のコンピュータデバイスのそれぞれに提示される）として図示及び説明してきたが、本開示の範囲から逸脱することなく、２つ以上の複数のコンピュータデバイスが、それぞれの複数のコンピュータデバイスに共通の別個の読み出し専用ベースボリュームからそれぞれブートすることを理解されたい。たとえば、１０個のＬｉｎｕｘサーバ及び１０個のＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓサーバの双方を同じ付属の記憶装置に通信可能に結合することができる。１０個のＬｉｎｕｘサーバは、該１０個のＬｉｎｕｘサーバに共通の付属の記憶装置のＬｉｎｕｘ読み出し専用ベースボリュームからブートすることができ、１０個のＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓサーバは、該１０個のＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓサーバに共通の付属の記憶装置のＷｉｎｄｏｗｓ読み出し専用ベースボリュームからブートすることができる。   For the present invention, boot from a common read-only base volume of an attached storage device, and redirect data-on-write snaps of data specific to each computer device to a common read-only base volume dedicated to each computer device. Although illustrated and described as a plurality of computer devices each stored in a redirect (write on write snapshot) (both are presented to each of the plurality of computer devices as a virtual volume for each computer device), It should be understood that two or more computer devices each boot from a separate read-only base volume common to each computer device without departing from the scope. For example, both 10 Linux servers and 10 Microsoft Windows servers can be communicatively coupled to the same attached storage device. Ten Linux servers can boot from the Linux read-only base volume of the attached storage device common to the ten Linux servers, and the ten Microsoft Windows servers are common to the ten Microsoft Windows servers. From the Windows read-only base volume of the attached storage device.

本発明は、付属の記憶装置のボリュームから複数のコンピュータデバイスをルートブートすることに関連する、記憶空間、Ｉ／Ｏ、及びキャッシュの非効率性を低減することができる。本発明は、読み出し専用ベースボリューム３０５を１又は複数のソリッドステートドライブ内に格納することによってソリッドステートドライブによって提供される読み出し性能を利用することができる。複数のコンピュータデバイス３０１に１つの読み出し専用ベースボリューム３０５だけが必要とされるため、ソリッドステートドライブによって提供される読み出し性能は、ソリッドステートドライブのコストがハードディスクドライブと比較して通常高いことと釣合いがとれている。さらに、本発明は、Ｉ／Ｏパス内の重複排除符号を必要とせず、これによって、結果としてシステム３００の実施をより単純化することができる。   The present invention can reduce storage space, I / O, and cache inefficiencies associated with root booting multiple computing devices from an attached storage volume. The present invention can take advantage of the read performance provided by a solid state drive by storing the read-only base volume 305 in one or more solid state drives. Because only one read-only base volume 305 is required for multiple computing devices 301, the read performance provided by solid state drives is commensurate with the higher cost of solid state drives compared to hard disk drives. It is taken. Furthermore, the present invention does not require deduplication codes in the I / O path, which can result in a simpler implementation of the system 300 as a result.

図５は、本開示の一実施形態による、複数のコンピュータデバイスをルートブートする方法を示している。ステップ５０１において、少なくとも１つの記憶ドライブ内に格納される付属の記憶装置の読み出し専用ベースボリュームから複数のコンピュータデバイスをルートブートする。読み出し専用ベースボリュームは複数のコンピュータデバイスに共通の少なくとも１つのオペレーティングシステム又は少なくとも１つのアプリケーションプログラムの少なくとも一方を含む。少なくとも１つの記憶ドライブは少なくとも１つのソリッドステートドライブを含むことができる。少なくとも１つの記憶ドライブはＲＡＩＤで構成される複数の記憶ドライブを含むことができる。複数のコンピュータデバイスは複数のディスクレスコンピュータデバイスを含むことができる。付属の記憶装置は付属のＲＡＩＤ装置を含むことができる。ステップ５０２において、複数のコンピュータデバイスから読み出し専用ベースボリュームのための書込みを受信する。ステップ５０３において、複数のコンピュータデバイスのそれぞれのための書込みを、読み出し専用ベースボリュームのリダイレクト・オン・ライトスナップショットである付属の記憶装置の複数のボリュームのうちの１つにリダイレクトする。付属の記憶装置の複数のボリュームのそれぞれは複数のコンピュータデバイスの１つに専用であり、該複数のコンピュータデバイスの１つに特有のデータを格納する。複数のボリュームのそれぞれは、少なくとも１つのハードディスクドライブ内に格納することができる。複数のボリュームのそれぞれは、ＲＡＩＤで構成される複数のハードディスクドライブ内に格納することができる。複数のコンピュータデバイスの１つに特有のデータは、少なくとも１つの登録キー、少なくとも１つの仮想メモリスワップ空間、及び／又は少なくとも１つの一時的ファイルのうちの少なくとも１つを含むことができる。   FIG. 5 illustrates a method for root booting a plurality of computing devices according to one embodiment of the present disclosure. In step 501, a plurality of computer devices are root booted from a read-only base volume of an attached storage device stored in at least one storage drive. The read-only base volume includes at least one of at least one operating system or at least one application program common to a plurality of computer devices. The at least one storage drive can include at least one solid state drive. The at least one storage drive can include a plurality of storage drives configured with RAID. The plurality of computing devices can include a plurality of diskless computing devices. The attached storage device can include an attached RAID device. In step 502, a write for a read-only base volume is received from a plurality of computing devices. In step 503, the write for each of the plurality of computing devices is redirected to one of the volumes of the attached storage device that is a redirect-on-write snapshot of the read-only base volume. Each of the plurality of volumes of the attached storage device is dedicated to one of the plurality of computer devices, and stores data specific to one of the plurality of computer devices. Each of the plurality of volumes can be stored in at least one hard disk drive. Each of the plurality of volumes can be stored in a plurality of hard disk drives configured with RAID. Data specific to one of the plurality of computing devices may include at least one of at least one registration key, at least one virtual memory swap space, and / or at least one temporary file.

図６は、本発明の代替的な一実施形態による、複数のコンピュータデバイスをルートブートする方法を示している。ステップ６０１において、少なくとも１つの記憶ドライブ内に格納される付属の記憶装置の読み出し専用ベースボリュームから複数のコンピュータデバイスをルートブートする。読み出し専用ベースボリュームは複数のコンピュータデバイスに共通の少なくとも１つのオペレーティングシステム又は少なくとも１つのアプリケーションプログラムの少なくとも一方を含む。少なくとも１つの記憶ドライブは少なくとも１つのソリッドステートドライブを含むことができる。少なくとも１つの記憶ドライブはＲＡＩＤで構成される複数の記憶ドライブを含むことができる。複数のコンピュータデバイスは複数のディスクレスコンピュータデバイスを含むことができる。付属の記憶装置は付属のＲＡＩＤ装置を含むことができる。ステップ６０２において、少なくとも１つの記憶ドライブを少なくとも１つの追加の記憶ドライブとミラーリングする。ステップ６０３において、複数のコンピュータデバイスから読み出し専用ベースボリュームのための書込みを受信する。ステップ６０４において、複数のコンピュータデバイスそれぞれのための書込みを、読み出し専用ベースボリュームのリダイレクト・オン・ライトスナップショットである付属の記憶装置の複数のボリュームの１つにリダイレクトする。付属の記憶装置の複数のボリュームそれぞれは、複数のコンピュータデバイスのうちの１つに専用であり、該複数のコンピュータデバイスの１つに特有のデータを格納する。複数のボリュームそれぞれは、少なくとも１つのハードディスクドライブ内に格納することができる。複数のボリュームのそれぞれは、ＲＡＩＤで構成される複数のハードディスクドライブ内に格納することができる。複数のコンピュータデバイスの１つに特有のデータは、少なくとも１つの登録キー、少なくとも１つの仮想メモリスワップ空間、及び／又は少なくとも１つの一時ファイルの少なくとも１つを含むことができる。   FIG. 6 illustrates a method for root booting a plurality of computing devices according to an alternative embodiment of the present invention. In step 601, a plurality of computer devices are root booted from a read-only base volume of an attached storage device stored in at least one storage drive. The read-only base volume includes at least one of at least one operating system or at least one application program common to a plurality of computer devices. The at least one storage drive can include at least one solid state drive. The at least one storage drive can include a plurality of storage drives configured with RAID. The plurality of computing devices can include a plurality of diskless computing devices. The attached storage device can include an attached RAID device. In step 602, at least one storage drive is mirrored with at least one additional storage drive. In step 603, a write for a read-only base volume is received from a plurality of computing devices. In step 604, the write for each of the plurality of computing devices is redirected to one of the multiple volumes of the attached storage device that is a redirect-on-write snapshot of the read-only base volume. Each of the plurality of volumes of the attached storage device is dedicated to one of the plurality of computer devices, and stores data specific to one of the plurality of computer devices. Each of the plurality of volumes can be stored in at least one hard disk drive. Each of the plurality of volumes can be stored in a plurality of hard disk drives configured with RAID. The data specific to one of the plurality of computing devices may include at least one of at least one registration key, at least one virtual memory swap space, and / or at least one temporary file.

図７は、本開示の代替的な一実施形態による、複数のコンピュータデバイスをルートブートする方法を示している。ステップ７０１において、少なくとも１つの記憶ドライブ内に格納される付属の記憶装置の読み出し専用ベースボリュームから複数のコンピュータデバイスをルートブートする。読み出し専用ベースボリュームは複数のコンピュータデバイスに共通の少なくとも１つのオペレーティングシステム又は少なくとも１つのアプリケーションプログラムの少なくとも一方を含む。少なくとも１つの記憶ドライブは少なくとも１つのソリッドステートドライブを含むことができる。少なくとも１つの記憶ドライブはＲＡＩＤで構成される複数の記憶ドライブを含むことができる。複数のコンピュータデバイスは、複数のディスクレスコンピュータデバイスを含むことができる。付属の記憶装置は付属のＲＡＩＤ装置を含むことができる。ステップ７０２において、複数のコンピュータデバイスから読み出し専用ベースボリュームのための書込みを受信する。ステップ７０３において、複数のコンピュータデバイスそれぞれのための書込みを、読み出し専用ベースボリュームのリダイレクト・オン・ライトスナップショットである付属の記憶装置の複数のボリュームのうちの１つにリダイレクトする。付属の記憶装置の複数のボリュームそれぞれは、複数のコンピュータデバイスのうちの１つに専用であり、該複数のコンピュータデバイスの１つに特有のデータを格納する。複数のボリュームそれぞれは少なくとも１つのハードディスクドライブ内に格納することができる。複数のボリュームそれぞれは、ＲＡＩＤで構成される複数のハードディスクドライブ内に格納することができる。複数のコンピュータデバイスの１つに特有のデータは、少なくとも１つの登録キー、少なくとも１つの仮想メモリスワップ空間、及び／又は少なくとも１つの一時ファイルのうちの少なくとも１つを含むことができる。ステップ７０４において、共通データを読み出し専用ベースボリュームに加える。   FIG. 7 illustrates a method for root booting a plurality of computing devices according to an alternative embodiment of the present disclosure. In step 701, a plurality of computer devices are root booted from a read-only base volume of an attached storage device stored in at least one storage drive. The read-only base volume includes at least one of at least one operating system or at least one application program common to a plurality of computer devices. The at least one storage drive can include at least one solid state drive. The at least one storage drive can include a plurality of storage drives configured with RAID. The plurality of computing devices can include a plurality of diskless computing devices. The attached storage device can include an attached RAID device. In step 702, a write for a read-only base volume is received from a plurality of computing devices. In step 703, the write for each of the plurality of computing devices is redirected to one of the volumes of the attached storage device that is a redirect-on-write snapshot of the read-only base volume. Each of the plurality of volumes of the attached storage device is dedicated to one of the plurality of computer devices, and stores data specific to one of the plurality of computer devices. Each of the plurality of volumes can be stored in at least one hard disk drive. Each of the plurality of volumes can be stored in a plurality of hard disk drives configured with RAID. The data specific to one of the plurality of computing devices may include at least one of at least one registration key, at least one virtual memory swap space, and / or at least one temporary file. In step 704, common data is added to the read-only base volume.

本明細書において開示される方法は、デバイスが読出し可能な命令セット又はソフトウェアとして実装することができる。さらに、開示される方法におけるステップの特定の順序又は階層は例示的な手法の例であることが理解されるであろう。設計嗜好に基づき、本方法におけるステップの特定の順序又は階層は、開示される主題の範囲内にありながら再構成することができることが理解される。添付の方法クレームは、様々なステップの構成要素をサンプルの順序で提示するが、提示される特定の順序又は階層に限定されることを必ずしも意図していない。   The methods disclosed herein may be implemented as a device readable instruction set or software. Further, it will be understood that the specific order or hierarchy of steps in the disclosed methods is an example of an exemplary approach. Based on design preferences, it is understood that a particular order or hierarchy of steps in the method can be rearranged while remaining within the scope of the disclosed subject matter. The accompanying method claims present the components of the various steps in a sample order, but are not necessarily intended to be limited to the specific order or hierarchy presented.

本開示及び本開示に伴う利点の多くが上記の説明によって理解されると共に、開示された主題から逸脱することも、本開示の重大な利点の全てを犠牲にすることもなく、構成要素の形式、構造、及び配置に様々な変更を加えることができることが明らかとなると考えている。説明された形式は説明的なものに過ぎず、以下の特許請求の範囲の意図はそのような変更を包含し含むことである。   Many of the disclosures and advantages associated with the present disclosure are understood by the foregoing description, and the form of the components, without departing from the disclosed subject matter or sacrificing all of the significant advantages of the present disclosure. It is believed that various changes may be made to the structure and arrangement. The form described is merely illustrative and the intent of the following claims is to encompass and include such modifications.

Claims (14)

方法であって、
少なくとも１つのソリッドステートドライブ内に格納される付属の記憶装置の読み出し専用ベースボリュームから複数のコンピュータデバイスをルートブートするステップであって、前記読み出し専用ベースボリュームは、前記複数のコンピュータデバイスに共通の少なくとも１つのオペレーティングシステム及び少なくとも１つのアプリケーションプログラムを含む、ルートブートするステップと、
前記複数のコンピュータデバイスから前記読み出し専用ベースボリュームのための書込みを受信するステップと、
前記複数のコンピュータデバイスぞれぞれのための前記書込みを、前記読み出し専用ベースボリュームのリダイレクト・オン・ライトスナップショットをそれぞれが含んでいる前記付属の記憶装置の複数のボリュームのうちの１つの対応するボリュームにリダイレクトするステップであって、前記付属の記憶装置の前記複数のボリュームそれぞれは、前記複数のコンピュータデバイスのそれぞれに対応して専用であり、かつ該対応するコンピュータデバイスに特有のデータを格納し、該コンピュータデバイスに特有のデータは、少なくとも１つの登録キー、少なくとも１つの仮想メモリスワップ空間、少なくとも１つの一時的ファイルの少なくとも１つを含んでいる、リダイレクトするステップと、
前記付属の記憶装置のキャッシュの専用部分に、前記読み出し専用ベースボリュームの高頻度でアクセスされるデータを格納するステップと、
前記複数のボリュームのうちの前記対応するボリュームの高頻度でアクセスされるデータを格納するようそれぞれ構成されている、前記キャッシュの複数の専用部分に、前記複数のボリュームの高頻度でアクセスされるデータを格納するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 A method,
Root booting a plurality of computer devices from a read-only base volume of an attached storage device stored in at least one solid state drive, wherein the read-only base volume is at least common to the plurality of computer devices; Root booting, including one operating system and at least one application program;
Receiving a write for the read-only base volume from the plurality of computing devices;
Corresponding to one of the plurality of volumes of the attached storage device, each containing a rewrite-on-write snapshot of the read-only base volume, the write for each of the plurality of computer devices Each of the plurality of volumes of the attached storage device is dedicated to each of the plurality of computer devices and stores data specific to the corresponding computer device. And the data specific to the computing device includes at least one of at least one registration key, at least one virtual memory swap space, at least one temporary file, and redirecting;
Storing frequently accessed data of the read-only base volume in a dedicated portion of the cache of the attached storage device;
Data frequently accessed by the plurality of volumes in a plurality of dedicated portions of the cache, each configured to store data frequently accessed by the corresponding volume of the plurality of volumes. A step of storing
A method comprising the steps of: 請求項１記載の方法において、該方法はさらに、
前記少なくとも１つのソリッドステートドライブを少なくとも１つの追加のソリッドステートドライブとミラーリングするステップ
を含むことを特徴とする方法。 The method of claim 1, further comprising:
Mirroring said at least one solid state drive with at least one additional solid state drive. 請求項１記載の方法において、前記リダイレクトするステップは、
前記複数のコンピュータデバイスそれぞれのための前記書込みを、少なくとも１つのハードディスクドライブ内に格納される前記付属の記憶装置の前記複数のボリュームの対応する１つにリダイレクトするステップ
からなることを特徴とする方法。 The method of claim 1, wherein the redirecting step comprises:
Redirecting the write for each of the plurality of computing devices to a corresponding one of the plurality of volumes of the attached storage device stored in at least one hard disk drive . 請求項１記載の方法において、前記リダイレクトするステップは、
前記複数のコンピュータデバイスそれぞれのための前記書込みを、ＲＡＩＤ（独立ディスクの冗長アレイ）で構成される複数のハードディスクドライブ内に格納される前記付属の記憶装置の前記複数のボリュームの対応する１つにリダイレクトするステップ
からなることを特徴とする方法。 The method of claim 1, wherein the redirecting step comprises:
The write for each of the plurality of computer devices to a corresponding one of the plurality of volumes of the attached storage device stored in a plurality of hard disk drives configured with RAID (redundant array of independent disks) A method comprising the step of redirecting. 請求項１記載の方法において、該方法はさらに、
前記読み出し専用ベースボリュームに共通データを追加するステップ
を含むことを特徴とする方法。 The method of claim 1, further comprising:
Adding the common data to the read-only base volume. 請求項１記載の方法において、前記ルートブートするステップは、
前記少なくとも１つのソリッドステートドライブ内に格納される前記付属の記憶装置の前記読み出し専用ベースボリュームから複数のディスクレスコンピュータデバイスをルートブートするステップ
からなることを特徴とする方法。 The method of claim 1, wherein the root booting step comprises:
A method comprising root booting a plurality of diskless computer devices from the read-only base volume of the attached storage device stored in the at least one solid state drive. 請求項１記載の方法において、前記ルートブートするステップは、
前記少なくとも１つのソリッドステートドライブ内に格納される付属のＲＡＩＤ（独立ディスクの冗長アレイ）装置の前記読み出し専用ベースボリュームから前記複数のコンピュータデバイスをルートブートするステップ
からなることを特徴とする方法。 The method of claim 1, wherein the root booting step comprises:
A method comprising root booting the plurality of computer devices from the read-only base volume of an attached RAID (Independent Disk Redundant Array) device stored in the at least one solid state drive. システムであって、
付属の記憶装置であって、
少なくとも１つのソリッドステートドライブ内に格納される読み出し専用ベースボリュームと、
該読み出し専用ベースボリュームのリダイレクト・オン・ライトスナップショットをそれぞれが含んでいる複数のボリュームと、
前記読み出し専用ベースボリュームの高頻度でアクセスされるデータを記憶するための専用部分と、前記複数のボリュームのうちの対応する１つのボリュームの高頻度でアクセスされるデータを格納するようそれぞれ構成されている複数の専用部分と、を含んでいるキャッシュと
を含む付属の記憶装置と、
前記読み出し専用ベースボリュームからブートする複数のコンピュータデバイスと
を備え、
前記読み出し専用ベースボリュームは、前記複数のコンピュータデバイスに共通の少なくとも１つのオペレーティングシステム及び少なくとも１つのアプリケーションプログラムを含み、前記読み出し専用ベースボリュームのための、前記複数のコンピュータデバイスから受信される書込みは、前記複数のボリュームの対応するボリュームにリダイレクトされ、前記付属の記憶装置の前記複数のボリュームの各々は、前記複数のコンピュータデバイスの１つに専用であり、該複数のコンピュータデバイスの１つに特有のデータを格納するよう構成されており、前記複数のコンピュータデバイスの各々に特有のデータは、少なくとも１つの登録キー、少なくとも１つの仮想メモリスワップ空間、又は少なくとも１つの一時的ファイルを含んでいる
ことを特徴とするシステム。 A system,
An attached storage device,
A read-only base volume stored in at least one solid state drive;
A plurality of volumes each containing a redirect-on-write snapshot of the read-only base volume;
A dedicated part for storing frequently accessed data of the read-only base volume and a frequently accessed data of a corresponding one of the plurality of volumes are respectively stored. A plurality of dedicated parts, an attached storage device including a cache and
A plurality of computer devices that boot from the read-only base volume;
The read-only base volume includes at least one operating system and at least one application program common to the plurality of computer devices, and the writes received from the plurality of computer devices for the read-only base volume are: Redirected to a corresponding volume of the plurality of volumes, each of the plurality of volumes of the attached storage device being dedicated to one of the plurality of computer devices and specific to one of the plurality of computer devices Configured to store data, the data specific to each of the plurality of computing devices includes at least one registration key, at least one virtual memory swap space, or at least one temporary file System, characterized in that. 請求項８記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つのソリッドステートドライブは、少なくとも１つの追加のソリッドステートドライブとミラーリングされることを特徴とするシステム。 9. The system of claim 8, wherein the at least one solid state drive is mirrored with at least one additional solid state drive. 請求項８記載のシステムにおいて、前記複数のボリュームは、少なくとも１つのハードディスクドライブ内に格納されることを特徴とするシステム。 9. The system of claim 8, wherein the plurality of volumes are stored in at least one hard disk drive. 請求項８記載のシステムにおいて、前記複数のボリュームは、ＲＡＩＤ（独立ディスクの冗長アレイ）で構成される複数のハードディスクドライブ内に格納されることを特徴とするシステム。 9. The system according to claim 8, wherein the plurality of volumes are stored in a plurality of hard disk drives configured by RAID (redundant array of independent disks). 請求項８記載のシステムにおいて、前記付属の記憶装置は、前記読み出し専用ベースボリュームに共通データを加えるように動作可能であることを特徴とするシステム。 9. The system of claim 8, wherein the attached storage device is operable to add common data to the read-only base volume. 請求項８記載のシステムにおいて、前記複数のコンピュータデバイスは、ディスクレスコンピュータデバイスを含むことを特徴とするシステム。 9. The system of claim 8, wherein the plurality of computing devices include diskless computing devices. 請求項８記載のシステムにおいて、前記付属の記憶装置は、付属のＲＡＩＤ（独立ディスクの冗長アレイ）装置を含むことを特徴とするシステム。 9. The system of claim 8, wherein the attached storage device comprises an attached RAID (Redundant Array of Independent Disks) device.
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