JP5680961B2 - 物理イメージと仮想イメージの統合的な提供 - Google Patents

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Description

本発明は、物理イメージと仮想イメージを統合的に提供することに関する。
コンピュータは、従来、DAS(direct attached storage)からブートされていた。SAN(storage array network)の登場により、今日では物理コンピュータをSAN内のディスクからブートすることが可能である。仮想マシンの登場により、単一の物理コンピュータにおいて複数の仮想コンピュータ・システムを、SANまたはDASストレージ上に配置された仮想ディスクイメージからブートすることが可能である。さらに、仮想マシンをSANまたはDASストレージ上に配置された「パス・スルー(pass thru)」ディスクから直接ブートすることができる。
iSCSIターゲットの実装形態には、仮想ディスクイメージをSANディスクのベースストレージとして使用するものがある。従って、物理マシンを、直接取り付けられたディスク(directly attached disk)からブートさせることが可能である。仮想マシンを、直接取り付けられたディスク上に配置された仮想ディスクイメージからブートすることが可能である。物理マシンを、実際にはiSCSIターゲット上の仮想ディスクイメージであるiSCSIディスクからブートすることが可能である。仮想マシンを物理的な「パス・スルー(pass thru)」ディスクから直接ブートすることも可能である。
これらの様々なブート・イメージの構成および管理ならびにその方法は複雑であり、使用すべき方法の選択は、コンピュータ・システムの性能のニーズに応じて異なる。
仮想ディスクイメージと物理ディスクイメージを統合的に提供(provision)するためのシステムを構築する。本システムは、ディスクイメージのライブラリを含む。クライアント装置は、ディスクイメージをディスク・ライブラリにアップロードすることができ、ディスクイメージをディスク・ライブラリから選択することができる。上記ライブラリは、クライアント装置のハードウェア要件を決定することができ、それに従ってディスクイメージをフォーマットすることができる。上記ライブラリは仮想マシンと物理コンピュータ・システムの両方をサポートし、いずれかのタイプのクライアント装置に適合するように、格納されたディスクイメージを修正することができる。上記ライブラリは、例えばiSCSIおよびDASを含め多種多様な記憶装置のタイプからブート可能となるように、イメージを修正することができる。
物理システムと仮想システムに対してディスクイメージを統合的に提供するための例示的なシステムを示す図である。 ディスクイメージを物理システムに提供するための例示的な方法を示す図である。 ディスクイメージを仮想マシンに提供するための例示的な方法を示す図である。 例示的な実施形態および態様を実装することができる例示的なコンピューティング環境を示すブロック図である。
図1は、物理マシンと仮想マシンの両方で使用するためのディスクイメージを提供するための例示的な汎用システム101を示す図である。本システムは、様々な仮想ディスクイメージと物理ディスクイメージの作成、操作、管理を可能にすることができ、さらに、これらのイメージをブートするように他のシステムを構成する能力を提供することができる。
システム101は、単一の中央サーバを備えることができ、あるいは、ともに動作する複数のサーバを備えることができる。サーバは、望ましくはディスクストレージコンポーネント105を備える。ディスクストレージコンポーネント105は、1つまたは複数のクライアント装置に提供するための1つまたは複数の物理マシン・イメージまたは仮想マシン・イメージを格納する。ディスクストレージコンポーネント105を、例えば、1つまたは複数のローカル・ハード・ドライブを使用して、またはiSCSIを使用して実装することができる。ディスク・ストレージの分野における任意のシステム、方法、または技法を使用することができる。
システム101はさらに、システムクエリコンポーネント106を備えることができる。システムクエリコンポーネント106は、ターゲットのクライアント・コンピュータに問い合わせて、クライアント・コンピュータまたは仮想マシンのハードウェア特性(hardware characteristics)を決定することができる。例えば、マザーボードまたはシャーシのBMC(baseboard management controller)へのクエリまたはハイパバイザへのクエリなど、物理的または仮想的なハードウェア特性を決定するためにコンピュータに問い合わせるための任意のシステム、方法、または技法を使用することができる。さらに、クライアント・コンピュータが1つまたは複数の仮想マシンを備える場合、システムクエリコンポーネント106はさらに、基礎となるハードウェア装置によって仮想マシンに割り振られるリソースを構成するように適合されることがある。例えば、DMTFによって指定される仮想マシン構成インタフェースなどの、仮想マシンを構成するための任意のシステム、方法、または技法を使用することができる。
システム101はさらに、イメージ構成コンポーネント107を備えることができる。イメージ構成コンポーネント107は、1つまたは複数の選択側のクライアントがブートできるように、既存のディスクイメージ・ファイルを構成することができる。典型的に、これは、正確なオペレーティング・システムのカーネル・ファイルとドライバがイメージ内にあることを保証することに関与する。選択される物理イメージは、該物理イメージが、システムクエリコンポーネント106によって決定されるように選択側のクライアントに合致するよう構成されることによって、ブート可能にされる。
さらに、イメージ構成コンポーネントは、仮想マシンによるブートが可能となるようにディスクイメージ・ファイルを構成することもできる。仮想マシンは「同種の」ハードウェアを有することを理解されたい。例えば、典型的には、ディスク・コントローラ、ネットワーク・コントローラ、割込みコントローラなどは1種類しかない。これにより、バリエーションが少ないため仮想マシンを構成することの方が物理マシンを構成することよりもより容易になる。別の相違点は、仮想ハードウェアが「構成可能」であることである。すなわち、装置をプログラム的に追加することができる。
システム101はさらに、イメージ作成コンポーネント108を備えることができる。イメージ作成コンポーネントは、ディスクイメージをクライアント装置から受信することができる。一実施形態では、これらのイメージはVHDファイルを備え、これらのイメージを、ディスクストレージコンポーネント105により格納することができる。別の実施形態では、これらのイメージは、例えば未処理(Raw)のディスク・コピー、ゴースト(Ghost)、およびVMDKなどの多数の公知のイメージファイル形式のうちの1つの形式で受信される。これらのイメージを次いでVHD形式に変換して、後の使用のために格納することができる。さらに別の実施形態では、イメージ作成コンポーネント108は、クライアントによって選択された基準に基づいて、指定されたVHDを一から生成することができる。例えば、クライアントは、自身が望むアプリケーションおよびオペレーティング・システムを指定することができ、次いでイメージ作成コンポーネント108は、指定された特性に従ってその1つを構築することができる。当分野で公知のイメージを生成するための任意のシステム、方法、または技法を使用することができる。
システム101はさらに、ディスクイメージ提供コンポーネント109を備えることができる。ディスクイメージ提供コンポーネント109は、生成されたディスクイメージを、要求側のクライアントに提供することができる。一実施形態では、上記イメージを、iSCSIドライブを介して要求側のクライアントに提供することができる。別の実施形態では、上記イメージを、物理クライアント・マシンに接続されたDASドライブに提供することができる。当分野で公知な任意のストレージ・ソリューションがサポートされ得る。
図2は、イメージを物理コンピュータに移行するための方法を示す図である。201で、ディスクイメージが、「新規イメージ」作成ツールによって作成される。一実施形態では、ディスクイメージは既存のコンピュータ・システムから作成される。別の実施形態では、ディスクイメージはバックアップ・イメージから作成される。ディスクイメージを作成するための任意のシステム、方法、または技法を使用することができる。
203で、作成されたディスクイメージをライブラリに格納する。当該ライブラリは、例えば仮想マシン・イメージ・サーバを備えることができる。しかし、当分野で公知のディスクイメージを格納するための任意のシステム、方法、または技法を使用することができる。
205で、管理者(administrator)が、マシンに展開するディスクイメージを選ぶ。管理者は、例えば仮想マシン・サーバ上に格納された1つまたは複数のイメージから、イメージを選択することができる。サーバによって特定のディスクイメージがどのように提供されるかは、選択されたイメージのタイプ、選択されたマシンのタイプ、および管理者がイメージをマシン上で物理イメージとして実行したいか仮想マシンとして実行したいかに応じて異なることがある。
207で、選択された物理マシンに問い合わせて、そのハードウェア特性を決定することができる。これを行うための主な方法が3つある。1つは「帯域外(out of band)」であり、BMCとの通信を利用してハードウェアのインベントリを作成する。もう1つの方法は、インベントリを報告するハードウェアにおいて幾つかのインベントリ・ソフトウェアをブートすることによるものである。最後の方法は、インベントリを管理者のデータ・エントリによって指定することである。ハードウェア特性についてシステムに問い合わせるための当分野で公知の任意のシステム、方法、または技法を使用することができる。
209で、物理システムのハードウェア特性を、物理イメージの所定のハードウェア要件(hardware requirement)と比較する。これを行うための主な方法が3つある。第1に、イメージは、「ソフトウェア・モデル」が存在する対象のアプリケーションを含むことがある。この「モデル」は性能要件に関する情報を含む。第2に、イメージが、以前に実行されてからの履歴データを有することがある(例えば、このイメージはIntel P4 2.0GHzプロセッサの30%を使用する)。第3に、ハードウェア要件が、管理者のデータ・エントリによって指定されることがある。システムが物理イメージの所定の要件(例えば、十分なRAM、プロセッサ速度など)を満たす場合、ディスクイメージは(例えば、適切なオペレーティング・システムのファイルおよびドライバをイメージに挿入することによって)物理コンピュータ・システム上でブート可能となるように構成される。
211で、イメージを構成した後、当該イメージを、物理コンピュータに関連付けられたDASディスクにコピーすることができる。次いで当該物理コンピュータを、DASドライブ上に格納されたイメージから直接ブートするように構成することができる。ブート装置を構成するための任意のシステム、方法、または技法を使用することができる。
別の実施形態では、イメージを、物理コンピュータがアクセス可能なSANディスク上で利用可能にする。次いで当該物理コンピュータを、SANディスク上に格納されイメージから直接ブートするように構成することができる。ブート装置を構成するための任意のシステム、方法、または技法を使用することができる。
さらに別の実施形態では、イメージを、物理コンピュータ内のディスク・ドライブに対して直接利用可能にする。次いで当該物理コンピュータを、ローカルに格納されたイメージから直接ブートするように構成することができる。ブート装置を構成するための任意のシステム、方法、または技法を使用することができる。
図3は、本発明に従って物理イメージを仮想マシンに移行するための例示的な方法を示す図である。201で、物理コンピュータ上の仮想マシンで実行すべきディスクイメージを選択する。当該イメージを、例えば仮想マシン・サーバから選択することができる。しかしながら、仮想マシン・サーバを格納および選択するための任意のシステム、方法、または技法を使用することができる。
309で、物理コンピュータにおいて稼働する仮想マシンを、選択されたディスクイメージを実行するために適切なリソース(例えば、プロセッサ量またはRAMの数、CPU速度など)で構成する。基礎となる物理マシン上の適切な量のリソースが、仮想マシンに割り当てられる。仮想マシンの環境はその後、少なくとも指定されたリソースを備えるコンピュータとして機能することができる。システム・リソースを仮想マシンに割り当てるための任意のシステム、方法、または技法を使用することができる。
315で、ディスクイメージを、仮想マシンによってブート可能となるように構成する。これは、例えば、適切なオペレーティング・システムのファイルおよびドライバをイメージに挿入することによって達成され得る。仮想マシン・イメージを構成するための当分野で公知の任意のシステム、方法、または技法を使用することができる。
320で、仮想マシンのディスクイメージを、仮想マシンを実行している物理コンピュータに提供する。一実施形態では、イメージを、物理システムに関連付けられたDASストレージにコピーする。その結果、仮想マシンを、付属ドライブから直接ブートするように構成することができる。
別の実施形態では、イメージをSANディスクとして利用可能にする。その結果、仮想マシンを、SANディスクイメージから直接ブートするように構成することができる。
コンピューティング構成の例
図4は、例示の実施形態および態様を実装することができる例示的なコンピューティング環境を示す。コンピューティングシステム環境400は、適切なコンピューティング環境の一例に過ぎず、使用範囲または機能範囲に関して、いかなる限定も示唆するようには意図されていない。また、コンピューティングシステム環境400は、例示的なコンピューティングシステム環境400内に図示されるいずれかのコンポーネントまたはいずれかのコンポーネントの組み合わせに関して、いかなる依存関係または要件を有するようにも解釈されるべきではい。
他の多数の汎用または専用のコンピューティングシステム環境または構成を使用することができる。使用に適する公知のコンピューティングシステム、環境、および/または構成の例には、パーソナル・コンピュータ、サーバ・コンピュータ、ハンドヘルド装置もしくはラップトップ装置、マルチプロセッサ・システム、マイクロプロセッサ・ベースのシステム、セット・トップ・ボックス、プログラム可能な家庭用電化製品、ネットワークPC、ミニコンピュータ、メインフレーム・コンピュータ、組込みシステム、上記システムもしくは装置のいずれかを含む分散コンピューティング環境などが含まれるが、これらには限定されない。
プログラム・モジュールなどの、コンピュータによって実行されるコンピュータ実行可能命令を使用することができる。一般に、プログラム・モジュールには、特定のタスクを実施するか特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などが含まれる。通信ネットワークまたは他のデータ伝送媒体を介してリンクされるリモート処理装置によってタスクが実行される、分散コンピューティング環境を使用することができる。分散コンピューティング環境では、プログラム・モジュールおよび他のデータを、メモリ記憶装置を含むローカル・コンピュータ記憶媒体およびリモート・コンピュータ記憶媒体の両方に配置することができる。
図4を参照すると、例示的なシステムは、汎用コンピューティング装置をコンピュータ410の形で含む。コンピュータ410のコンポーネントは、処理ユニット420、システム・メモリ430、およびシステム・メモリを含む様々なシステムコンポーネントを処理ユニット420に結合するシステム・バス421を含むことができるが、これらに限定されない。処理ユニット420は、マルチスレッド・プロセッサでサポートされる論理処理装置など、複数の論理処理装置を表すことができる。システム・バス421は、メモリ・バスもしくはメモリ・コントローラ、周辺バス、および様々なバス・アーキテクチャのいずれかを使用するローカル・バスを含む、複数のタイプのバス構造のいずれかとすることができる。限定ではなく例として、そのようなアーキテクチャには、ISA(Industry Standard Architecture)バス、MCA(Micro Channel Architecture)バス、EISA(Enhanced ISA)バス、VESA(video Electronics Standards Association)ローカル・バス、および(メザニン・バスとしても知られる)PCI(Peripheral Component Interconnect)バスなどが含まれる。システム・バス421を、通信装置間のポイント・ツー・ポイント接続、スイッチング・ファブリックなどとして実装することもできる。
コンピュータ410は、典型的に、様々なコンピュータ読取可能媒体を含む。コンピュータ読取可能媒体は、コンピュータ410によってアクセス可能な任意の使用可能な媒体とすることができ、揮発性媒体および不揮発性媒体、取外し可能媒体および取外し不能媒体の両方を含む。限定ではなく例として、コンピュータ読取可能媒体は、コンピュータ記憶媒体および通信媒体を備えることができる。コンピュータ記憶媒体には、コンピュータ読取可能命令、データ構造、プログラム・モジュールまたは他のデータなどの情報を記憶するために、任意の方法または技術で実装される揮発性媒体および不揮発性媒体、取外し可能媒体および取外し不能媒体の両方が含まれる。コンピュータ記憶媒体には、RAM、ROM、EEPROM、フラッシュ・メモリもしくは他のメモリ技術、CDROM、DVD(digital versatile disk)もしくは他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気記憶装置、または所望の情報を記憶するために使用可能でコンピュータ410によってアクセス可能な他の任意の媒体が含まれるが、これらには限定されない。通信媒体は典型的に、コンピュータ読取可能命令、データ構造、プログラム・モジュールまたは他のデータを、搬送波または他の伝送機構などの変調データ信号で具現化し、任意の情報送達媒体を含む。「変調データ信号」という用語は、1つまたは複数のその特性のセットを有するか信号内の情報をエンコードする方法で変更された信号を意味する。限定ではなく例として、通信媒体には、有線ネットワークまたは直接有線接続などの有線媒体と、音響、RF、赤外線および他の無線媒体などの無線媒体とが含まれる。上記のいずれかの組合せもコンピュータ読取可能媒体の範囲に含まれるべきである。
システム・メモリ430は、コンピュータ記憶媒体をROM(read only memory)431およびRAM(random access memory)432などの揮発性および/または不揮発性のメモリの形態で含む。BIOS(basic input/output system)433は、起動中などにコンピュータ410内の要素間の情報の伝送を助ける基本的なルーチンを含み、典型的にはROM431に記憶される。RAM432は、典型的に、処理ユニット420によってすぐにアクセス可能なデータおよび/またはプログラム・モジュール、および/または処理ユニット420上で現在動作中のデータおよび/またはプログラム・モジュールを含む。限定ではなく例として、図4は、オペレーティング・システム434、アプリケーション・プログラム435、他のプログラム・モジュール436、およびプログラム・データ437を図示している。
コンピュータ410は、他の取外し可能および/または取外し不能のコンピュータ記憶媒体、揮発性および/または不揮発性のコンピュータ記憶媒体を含むこともできる。単に例として図4は、取外し不能な不揮発性の磁気媒体との間で読み書きをするハード・ディスク・ドライブ440、取外し可能な不揮発性の磁気ディスク452との間で読み書きをする磁気ディスク・ドライブ451、およびCD ROMまたは他の光媒体などの取外し可能な不揮発性の光ディスク456との間で読み書きをする光ディスク・ドライブ455を図示している。例示的な動作環境で使用することができる他の取外し可能および/または取外し不能、揮発性および/または不揮発性のコンピュータ記憶媒体には、磁気テープ・カセット、フラッシュ・メモリ・カード、DVD、デジタル・ビデオ・テープ、固体RAM、固体ROMなどが含まれるが、これらには限定されない。ハード・ディスク・ドライブ441は典型的に、インタフェース440などの取外し不能メモリ・インタフェースを通してシステム・バス421に接続され、磁気ディスク・ドライブ451および光ディスク・ドライブ455は典型的に、インタフェース450のなどの取外し可能メモリ・インタフェースによってシステム・バス421に接続される。
上述され、図4に図示されたドライブおよびその関連するコンピュータ記憶媒体は、コンピュータ410のコンピュータ読取可能命令、データ構造、プログラム・モジュール、および他のデータのストレージを提供する。図4では、例えば、ハード・ディスク・ドライブ441は、オペレーティング・システム444、アプリケーション・プログラム445、他のプログラム・モジュール446、およびプログラム・データ447を記憶するように図示されている。これらのコンポーネントは、オペレーティング・システム434、アプリケーション・プログラム435、他のプログラム・モジュール436、およびプログラム・データ437と同一とすることも、異なるものとすることもできることに留意されたい。オペレーティング・システム444、アプリケーション・プログラム445、他のプログラム・モジュール446、およびプログラム・データ447には、最低限それらが異なるコピーであることを示すために異なる番号が与えられている。ユーザは、キーボード462、および一般にはマウス、トラックボールまたはタッチ・パッドと呼ばれるポインティング・デバイス461などの入力装置を介してコンピュータ20にコマンドおよび情報を入力することができる。他の入力装置(図示せず)には、マイクロホン、ジョイスティック、ゲーム・パッド、パラボラ・アンテナ、スキャナなどが含まれる。これらおよび他の入力装置はしばしば、システム・バスに結合されたユーザ入力インタフェース460を介して処理ユニット420に接続されるが、パラレル・ポート、ゲーム・ポートまたはUSB(universal serial bus)などの他のインタフェースおよびバス構造で接続されてもよい。モニタ491または他のタイプの表示装置も、ビデオ・インタフェース490などのインタフェースを介してシステム・バス421に接続される。モニタに加えて、コンピュータは、出力周辺インタフェース495を介して接続されるスピーカ497およびプリンタ496などの他の周辺出力装置も含むことができる。
コンピュータ410は、リモート・コンピュータ480などの1つまたは複数のリモート・コンピュータへの論理接続を使用するネットワーク環境で動作することができる。リモート・コンピュータ480は、パーソナル・コンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークPC、ピア・デバイス、または他の共通のネットワーク・ノードとすることができ、典型的には、コンピュータ410に関して上述した要素の多くまたは全てを含むが、図4ではメモリ記憶装置481のみを図示している。図4に図示された論理接続は、LAN(local area network)471およびWAN(wide area network)473を含むが、他のネットワークを含んでもよい。そのようなネットワーク環境は、オフィス、企業規模のコンピュータ・ネットワーク、イントラネットおよびインターネットにおいて一般的である。
LANネットワーク環境で使用されるとき、コンピュータ410は、ネットワーク・インタフェースまたはアダプタ470を通してLAN471に接続される。WANネットワーク環境で使用されるとき、コンピュータ410は、典型的に、モデム472、またはインターネットなどのWAN473上で通信を確立するための他の手段を含む。内蔵または外付けとすることができるモデム472は、ユーザ入力インタフェース460または他の適切な機構を介してシステム・バス421に接続することができる。ネットワーク化された環境では、コンピュータ410に関して図示したプログラム・モジュールまたはその一部を、リモート・メモリ記憶装置に記憶することができる。限定ではなく例として、図4は、リモート・アプリケーション・プログラム485がメモリ装置481に存在するように図示している。図示されたネットワーク接続は例示であって、コンピュータ間の通信リンクを確立する他の手段を使用してもよいことは理解されよう。
本発明の主題を構造的特徴および/または方法論的動作に固有の言葉で説明してきたが、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の主題は、必ずしも上述の特定の特徴または動作に限定されないことは理解されよう。むしろ、上述の特定の特徴および動作は特許請求の範囲を実装する例示的な形態として開示されている。

Claims (4)

  1. クライアントのディスクイメージをサーバによって構成するための方法であって、
    サーバがディスクイメージの要求をクライアントから受信するステップであって、前記クライアントは、前記クライアント上で動作する仮想マシンを含むステップと、
    前記サーバが前記クライアントのハードウェア特性を決定するステップであって、前記クライアント上の前記仮想マシンは、前記ディスクイメージを実行するのに必要なリソースを有するように構成される、ステップと、
    前記クライアント上で動作する前記仮想マシンによってブート可能となるように前記要求されたイメージを修正するステップと、
    前記修正されたイメージを前記クライアントに提供するステップと
    を含み、
    物理イメージは、前記サーバによって前記仮想マシンのイメージ用に構築されることを特徴とする方法。
  2. クライアントのディスクイメージをサーバによって構成するための方法であって、
    サーバがディスクイメージの要求をクライアントから受信するステップであって、前記クライアントは、前記クライアント上で動作する仮想マシンを含むステップと、
    前記サーバが前記クライアントのハードウェア特性を決定するステップであって、前記クライアント上の前記仮想マシンは、前記ディスクイメージを実行するのに必要なリソースを有するように構成される、ステップと、
    前記クライアント上で動作する前記仮想マシンによってブート可能となるように前記要求されたイメージを修正するステップと、
    前記修正されたイメージを前記クライアントに提供するステップと
    を含み、
    前記クライアントが物理イメージを前記サーバにロードするステップをさらに含むことを特徴とする方法。
  3. サーバが、処理すべきディスクイメージの要求をクライアントから受信するステップであって、前記クライアントは、該クライアント上で動作する仮想マシンを含むステップと、
    前記サーバが前記クライアントのハードウェア特性を決定するステップであって、前記クライアント上の仮想マシンは、前記ディスクイメージ実行するのに必要なリソースを有するように構成される、ステップと、
    前記クライアント上で動作している前記仮想マシンによってブート可能となるように前記要求されたイメージを修正するステップと、
    前記修正されたイメージを前記クライアントに提供するステップと
    を含み、
    前記ハードウェア特性を決定するステップは、前記クライアントに該クライアントの前
    記ハードウェア特性に関して問い合わせることを含む、
    方法を実行するためのコンピュータ実行可能命令を記録したことを特徴とするコンピュータ読取可能記憶媒体。
  4. サーバが、処理すべきディスクイメージの要求をクライアントから受信するステップであって、前記クライアントは、該クライアント上で動作する仮想マシンを含むステップと、
    前記サーバが前記クライアントのハードウェア特性を決定するステップであって、前記クライアント上の仮想マシンは、前記ディスクイメージ実行するのに必要なリソースを有するように構成される、ステップと、
    前記クライアント上で動作している前記仮想マシンによってブート可能となるように前記要求されたイメージを修正するステップと、
    前記修正されたイメージを前記クライアントに提供するステップと
    を含み、
    前記クライアントが物理イメージを前記サーバにロードするステップをさらに含み、
    前記物理イメージを仮想ハード・ドライブ・イメージに変換するステップをさらに含むことを特徴とするコンピュータ読取可能記憶媒体。
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