JP6027897B2

JP6027897B2 - 計算機システム、及び自動検出方法

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Publication number: JP6027897B2
Application number: JP2013004518A
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Inventors: 浩也松葉; 淳二山本
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Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2016-11-16
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Description

本発明は、複数の計算機で共有される可能性を有するストレージシステムに関し、特に、共有ストレージを自動的に検出する自動検出技術に係る。

ストレージエリアネットワークに分類されるネットワークを用いて、単一のストレージ装置、あるいはストレージ装置内に構成された単一の仮想的なディスクを、複数の計算機からアクセス可能とする技術がある。このように複数の計算機から共有されたディスクに対しては、記録されたデータの一貫性を保持するため、複数の計算機が同一のディスクの同一の部分に対して同時に読み込み、書き込みを行わないよう制御する必要がある。特許文献１はこのような制御の例であり、クライアントコンピュータによるファイルのオープン操作の際に、親サーバコンピュータからクライアントコンピュータが取得した実ファイル情報に基づいて、クライアントコンピュータ１がチャネルスイッチを介してディスク装置に直接的にアクセスしてファイル操作に関わる入出力処理を行い、また、ディスク装置を子サーバコンピュータで管理することで、同一の仮想ファイル上の異なる実ファイルに対して複数のクライアントコンピュータ１から同時にＩ／Ｏの処理を行うことを可能とする、方法が開示されている。

特開２００７−２９３６３４号公報

上記のような制御を可能にするためには、ディスクを共有する計算機群に対して、どの計算機がどのディスクを共有しているかについての情報を正しく設定する必要がある。このように設定された情報を用いて、例えば計算機Ａのディスク１番と計算機Ｂのディスク２番が、共有された物理的に単一のディスクであると設定された場合、これらのディスクを用いるソフトウェアは、計算機Ａ、Ｂがそれぞれディスク１番、２番の同じ部分に同時に書き込みを行わないような排他制御を行う。

しかしながら、計算機、共有されているディスクの数が多くなる場合、共有ディスクについての情報を手作業で設定するのは多大な労力を要する作業となり、設定ミスの原因となりやすいという不都合がある。

本発明の目的は、前記従来技術を用いる場合の課題を解決し、ディスクを利用するシステム内の構成要素が自動的に共有ディスクを発見できるストレージシステム、及び共有ディスク自動検出方法を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明においては、計算機システムであって、複数の計算機と、複数の計算機に共有されうるストレージとを備え、複数の計算機各々が、当該計算機に接続されているストレージに固有の記号を記録し、記録した固有の記号をストレージから出力する検出記号操作部を含む構成の計算機システムを提供する。

また、上記の目的を達成するため、本発明においては、計算機システムの共有ストレージの自動検出方法であって、計算機システムは、複数のサーバ計算機と、複数のサーバ計算機に共有されうる共有ストレージと、複数のサーバ計算機にネットワークを介して接続される管理計算機とを備え、複数のサーバ計算機各々が、当該サーバ計算機に接続されている共有ストレージに固有の記号を記録し、記録した固有の記号を共有ストレージから出力する共有ストレージの自動検出方法を提供する。

本発明により、多数の計算機と共有するストレージを有する環境において、共有ストレージの存在を手作業で設定する必要がなくなり、共有ストレージを制御するプログラムなどに対する設定の煩雑さや設定ミスの可能性を軽減することができる。

第一の実施例の計算機システムの一構成を示すブロック図である。第一の実施例における、ユーザーの操作の一例について説明したフローチャートである。第一の実施例における、検出指示部が実行する処理の一例を説明したフローチャートである。第一の実施例における対象ディスク検出部が実行する処理の一例を説明したフローチャートである。第一の実施例における検出記号操作部が実行する処理に一例を説明したフローチャートである。第一の実施例における管理サーバ報告部が実行する処理の一例を説明したフローチャートである。第一の実施例におけるディスク情報受信部が実行する処理の一例を説明したフローチャートである。第一の実施例におけるディスク管理テーブルの構成例を示す図である。第一の実施例におけるディスク管理マスターテーブルの構成例を示す図である。第二の実施例の計算機システムの一構成を示すブロック図である。第二の実施例におけるファイルシステムクライアント部の処理の一例を説明したフローチャートである。第二の実施例におけるメタデータ管理部の処理の一例を説明したフローチャートである。

以下、本発明の種々の実施例について、図面を用いて詳細に説明するが、本発明の好適な実施態様は、複数の計算機と共有ディスクを構成に含む計算機システムであって、計算機システムは、１台の管理計算機と、１台以上のサーバ計算機と、サーバ計算機間で共有される１台以上の共有ディスクを含み、管理計算機は、共有ディスクの検出操作を各々のサーバ計算機に指示する検出指示部と、各々のサーバ計算機からディスク情報の検出結果を受け取り共有ディスクの存在を明らかにするディスク情報受信部と、管理者からの入力であるサーバ計算機の一覧表を保持するノード一覧情報と、管理者からの入力である自動検出の対象ディスクの属性情報を保持するディスク属性情報と、共有ディスク自動検出の結果を保持するディスク管理マスターテーブルと、を有し、各々のサーバ計算機は、自動検出の対象となるディスクのリストを作成する対象ディスク検出部と、各サーバ計算機が自計算機に接続されているディスクに固有の記号を記録し、各サーバ計算機が自計算機に接続されているディスクに記録された固有の記号を出力する検出記号操作部と、検出記号操作部の処理結果を管理計算機に通知する管理サーバ報告部と、管理計算機に入力されたディスク属性情報のコピーであるディスク属性条件と、管理計算機から通知される各々のサーバ計算機に一意に割り当てられるノード番号と、各々のサーバ計算機からアクセス可能な全ディスクの一覧表である全ディスク情報と、検出記号操作部の処理経過を記録するディスク管理テーブル、とを有し、各々のサーバ計算機が検出指示部の命令により固有の記号を各々の共有ディスクに書き込み、各々のサーバ計算機が検出指示部の命令により固有の記号を各々の共有ディスクから読み込みディスク管理テーブルに保持し、各々のサーバ計算機がディスク管理テーブルの内容を管理計算機に送信し、管理計算機がディスク管理テーブルの内容を固有の記号毎にディスク管理マスターテーブルに保持する構成の計算機システムとなる。

図１は、第一の実施例のストレージシステムを含む計算機システムの構成の一例を示すブロック図である。
同図に見るように、本実施例の計算機システムは、管理計算機１０１、サーバ計算機１０２Ａ、１０２Ｂ、ディスク装置１０３Ａおよび１０３Ｂから構成される。管理計算機１０１，サーバ計算機１０２Ａ，および１０２Ｂはネットワーク１０４を用いて接続される。ネットワーク１０４としては、例えばＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）が考えられる。ただし、本実施例では、ネットワーク１０４の種類、接続形式はＬＡＮに限定されない。サーバ計算機１０２Ａおよび１０２Ｂはネットワーク１０５を用いてディスク装置１０３Ａおよび１０３Ｂに接続される。ネットワーク１０５は例えばＳＡＮ（ＳｔｏｒａｇｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）である。ただし、上記と同様、ネットワーク１０５の接続形式等はそれに限定されない。以下、サーバ計算機１０２Ａおよび１０２Ｂを区別しない場合、サーバ計算機１０２と記載する。図１ではサーバ計算機およびディスク装置がそれぞれ２台であるが、サーバ計算機、ディスク装置とも３台以上あってもよい。なお、管理計算機１０１、サーバ計算機１０２とも、汎用の計算機構成を備えるものであり、図示を省略した、キーボード、マウス、表示デバイスの入出力部等を備えているものである。

まず、図１の管理計算機１０１のハードウェア構成について説明する。
管理計算機１０１は、メモリ１１０、ネットワークインタフェース１１１、プロセッサ１１２、ストレージ１１３を備える。プロセッサ１１２はメモリ１１０に格納されるプログラムを実行する。プロセッサ１１２がプログラムを実行することによって、管理計算機１０１の機能を実現できる。以下、プログラムを主語に管理計算機の処理を説明する場合、プロセッサ１１２によってプログラムが実行されていることを示す。メモリ１１０はプロセッサ１１２が実行するプログラムおよび当該プログラムを実行するために必要なデータを格納する。メモリ１１０は例えばＤＲＡＭのような半導体メモリが考えられる。メモリ１１０に格納されるプログラムおよびデータについては後述する。ネットワークインタフェース１１１はサーバ計算機１０２Ａ、１０２Ｂと通信するための装置である。ストレージ１１３はオペレーティングシステム等の情報を格納する記憶装置である。

次に、図１のサーバ計算機１０２のハードウェア構成について説明する。
サーバ計算機１０２Ａは、メモリ１６１Ａ、ネットワークインタフェース１６２Ａ、プロセッサ１６３Ａ、ストレージインタフェース１６４Ａを備える。プロセッサ１６３Ａはメモリ１６１Ａに格納されるプログラムを実行する。プロセッサ１６３Ａがプログラムを実行することによって、サーバ計算機１０２の機能を実現できる。以下、プログラムを主語にサーバ計算機１０２Ａの処理を説明する場合、プロセッサ１６３Ａによってプログラムが実行されていることを示す。メモリ１６１Ａはプロセッサ１６３Ａが実行するプログラムおよび当該プログラムを実行するために必要なデータを格納する。メモリ１６１Ａは例えばＤＲＡＭのような半導体メモリが考えられる。メモリ１６１Ａに格納されるプログラムおよびデータについては後述する。ネットワークインタフェース１６２Ａは管理計算機１０１、サーバ計算機１０２Ｂと通信するための装置である。

ストレージインタフェース１６４Ａはディスク装置１０３Ａおよび１０３Ｂと通信を行うための装置である。図示されていないが、サーバ計算機１０２Ａにはオペレーティングシステム等の情報を格納する記憶装置が備えられていてもよい。サーバ計算機１０２Ｂの構成はサーバ計算機１０２Ａと同一であるため説明を省略する。
ディスク装置１０３Ａおよび１０３Ｂには後に説明する検出記号１９０Ａ、１９０Ｂおよび、属性情報１９１Ａ、１９１Ｂが格納される。

次に管理計算機１１０のソフトウェア構成について説明する。
管理計算機１１０はメモリ１１０内に、ディスク検出管理部１２０と基本ソフトウェア１２１を有する。ディスク検出管理部１２０は、サーバ計算機１０２が共有ディスクを自動検出する手順の実行を指示し、データを収集するため、検出指示部１３１、ディスク情報受信部１３２、ノード一覧情報１４１、ディスク属性情報１４２、ディスク管理マスターテーブル１４５を持つ。検出指示部１３１はサーバ計算機１０２Ａ、１０２Ｂに対してディスクの検出の開始を指示する要求を出力するものであり、後に図３を用いて詳しく説明する。ディスク情報受信部はサーバ計算機１０２Ａ、１０２Ｂが検出したディスクの情報を収集し、共有ディスクの存在を検出するものであり、後に図７を用いて詳しく説明する。なお、ディスク検出管理部１２０の検出指示部１３１やディスク情報受信部１３２は、メモリ１１０中に記憶され、処理部であるプロセッサ１１２で処理実行されるプログラムソフトウェアとして構成されるので、機能ブロックとして検出指示部１３１、ディスク情報受信部１３２は、処理部であるプロセッサ１１２の機能構成ブロックであるということもできる。

ノード一覧情報１４１はユーザーから入力されるデータであり、ディスクを自動検出する対象となる計算機の一覧を保持する。ディスク属性情報１４２はユーザーから入力されるデータであり、検出対象となるディスクの属性を保持する。ディスク管理マスターテーブル１４５は各サーバ計算機が検出したディスクの一覧を管理するデータである。
基本ソフトウェア１２１は公知のオペレーティングシステムである。図示されていないが管理計算機１０１は他のソフトウェアを同時に実行していても良い。

次にサーバ計算機１０２Ａのソフトウェア構成について説明する。
サーバ計算機１０２Ａはメモリ１６１Ａ内に、共有ディスク検出部１７０Ａと基本ソフトウェア１８９Ａを有する。共有ディスク検出部１７０Ａは、サーバ計算機１０２Ａに接続されたディスクの中から共有ディスクを検出するための手順の一部を行うものであり、対象ディスク検出部１７１Ａ、検出記号操作部１７２Ａ、管理サーバ報告部１７３Ａ、ディスク属性条件１８０Ａ、ノード番号１８１Ａ、全ディスク情報１８２Ａ、ディスク管理テーブル１８３Ａから成る。対象ディスク検出部１７１Ａは自動検出の対象となるディスクを選び出すものであり、後に図４を用いて詳しく説明する。検出記号操作部１７２Ａは共有ディスクの検出のためのディスク入出力を行うものであり、後に図５を用いて詳しく説明する。管理サーバ報告部１７３Ａは検出記号操作部１７２Ａの結果を管理計算機１０１である管理サーバに報告するものであり、後に図６を用いて詳しく説明する。

なお、共有ディスク検出部１６１Ａ中の対象ディスク検出部１７１Ａ、検出記号操作部１７２Ａ、管理サーバ報告部１７３Ａは、メモリ１０２Ａに記憶され、処理部であるプロセッサ１６３Ａで処理実行されるプログラムソフトウェアとして構成されるので、機能ブロックとして対象ディスク検出部１７１Ａ、検出記号操作部１７２Ａ、管理サーバ報告部１７３Ａは、処理部であるプロセッサ１６３Ａに含まれる機能構成ブロックであるということもできる。

ディスク属性条件１８０Ａは管理計算機１０１のディスク属性情報１４２の複製である。ノード番号１８１Ａは管理計算機１０１より各サーバ計算機に通知される固有の番号を保存した情報である。全ディスク情報１８２Ａは対象ディスク検出部１７１Ａがその動作の途中で格納する一時的なデータである。ディスク管理テーブルは検出記号操作部１７２Ａが作成し、管理サーバ報告部１７３Ａが管理計算機１０１に報告するデータを格納したものであり、図８にその一例を示した。基本ソフトウェア１８９Ａは公知のオペレーティングシステムである。図示されていないがサーバ計算機１０２Ａは他のソフトウェアを同時に実行していても良い。
なお、サーバ計算機１０２Ｂのソフトウェア構成はサーバ計算機１０２Ａと同一であるため説明を省略する。

以下、上述した第一の実施例の計算機システムの各構成ブロックの処理について図２〜図７を用いて説明する。

図２は、第一の実施例のシステムを利用するユーザーの操作について説明したフローチャートである。
第一の実施例のシステムの利用者は、まず入出力部やネットワーク１０４を使って、管理計算機１０１において、ディスク検出管理部１２０のノード一覧情報１４１を入力する（ステップＳ２０１）。次にステップＳ２０２にて、管理計算機１０１において同様にディスク属性情報１４２を入力する。ステップＳ２０１およびＳ２０２は、例えばオペレーティングシステムが提供するファイルシステムにノード一覧を書いたファイルを準備するなどの方法で実現可能である。次にステップＳ２０３にて、検出指示部１３１を起動する。例えばステップＳ２０１およびＳ２０２が、ファイルを準備した場合、ステップＳ２０３にてこれら２つのファイルを入力として指定しながら検出指示部１３１を起動する。

図３は、第一の実施例におけるディスク検出管理部１２０の検出指示部１３１が実行する処理を説明したフローチャートである。
検出指示部１３１はユーザー操作により、図３のフロー処理を開始する（ステップＳ３０１）。このとき当該指示には上述のノード一覧情報１４１とディスク属性条件１４２が含まれる。

検出指示部１３１はノード一覧情報１４１に未処理のノードが含まれるかどうかを確認する（ステップＳ３０２）。ここで未処理のノードとはこの後のステップＳ３０３からステップＳ３０５の対象として処理されていないサーバ計算機１０２のことを意味する。例えばノード一覧情報１４１がサーバ計算機の名前を各行に記したファイルである場合、検出指示部１３１はすでに処理した行数を記録し、ファイルの行数と比較することによりステップＳ３０２の条件判定が可能である。

ステップＳ３０２の条件判定が真の場合、検出指示部１３１はノード一覧情報１４１から未処理のノードを１個選択する（ステップＳ３０３）。例えばノード一覧情報１４１がサーバ計算機の名前を各行に記したファイルであり、すでにＮ行の処理が終了している状況では、Ｎ＋１行目に記されているサーバ計算機が選択されることになる。

検出指示部１３１はステップＳ３０３で選択したサーバ計算機に、ディスク属性条件１４２とノード番号と検出命令を送信する（ステップＳ３０４）。ここでノード番号とはノード一覧情報１４１に記された各サーバ計算機に一意に与えられる整数である。例えばノード一覧情報１４１がサーバ計算機の名前を各行に記したファイルである場合、ノード番号はそのサーバ計算機の名前が記された行の番号とすれば一意の数字を与えることが可能である。

検出指示部１３１はステップＳ３０２で選択したサーバ計算機を処理済として記憶する（ステップＳ３０５）。例えばノード一覧情報１４１がサーバ計算機の名前を各行に記したファイルである場合、処理済の行数を１加えることでこのステップは実現可能である。
検出指示部１３１はステップＳ３０２で選択したサーバ計算機からの書き込み完了通知を待つ（ステップＳ３０６）。

以上、ステップＳ３０３からＳ３０６をノード一覧情報１４１に記述されたすべてのサーバ計算機に対して行うとステップＳ３０２の条件判定が偽となる。
それを受け、検出指示部１３１はノード一覧情報１４１に記述されたすべてのサーバ計算機に対してディスク情報報告命令を送出する（ステップＳ３０７）。これを受けたサーバ計算機の動作は図５および図６を用いて後述する。
検出指示部１３１はディスク情報受信部１３２を起動する（ステップＳ３０８）。ディスク情報受信部の動作は図７を用いて後述する。

ステップＳ３０７およびステップＳ３０８により、各サーバ計算機１０２からは、それぞれの計算機からアクセス可能なディスクについて、そのディスクの各サーバ計算機における名前と、ディスクのデータとして書き込まれた検出記号が報告される。この検出記号が等しいディスクが複数のサーバ計算機から報告された場合、そのディスクが共有ディスクであることが検出できる。なお、この検出信号の内容については後述する。

図４は、第一の実施例におけるサーバ計算機１０２Ａおよび１０３Ｂの共有ディスク検出部１６１Ａおよび１６１Ｂ内の対象ディスク検出部１７１Ａおよび１７１Ｂが実行する処理を説明したフローチャートである。対象ディスク検出部１７１Ａおよび１７１Ｂの動作は同じであるため、まとめて対象ディスク検出部１７１と記す。以下、同様に図１でＡまたはＢが付加されて記されており、本文中にＡまたはＢの表記がないものは、ＡもＢも同じ処理を行っていることを示すものとする。

対象ディスク検出部１７１は管理計算機１０１からの検出命令を受信したときに処理を開始する（ステップＳ４０１）。この検出命令にはディスク属性条件とノード番号が含まれる。
対象ディスク検出部１７１は受信したディスク属性条件をメモリ上の情報であるディスク属性条件１８０として保存する（ステップＳ４０２）。
対象ディスク検出部１７１は受信したノード番号をメモリ上の情報であるノード番号１８１として保存する（ステップＳ４０３）。

次に、対象ディスク検出部１７１は基本ソフトウェア１８９の機能を用いて、計算機１０２からアクセス可能な全ディスクの一覧をとその属性を取得する。取得したディスクの一覧とその属性は全ディスク情報１８２に記録する（ステップＳ４０４）。ここでディスクの一覧とはソフトウェアからアクセスするときに使用するディスク装置ディスクのファイル名、属性とはディスク装置のディスクコントローラの名前等である。全ディスク情報１８２には検出された各ディスクについて、ステップＳ４０６からＳ４０９の処理を終えたか否かを記録するフラグ（０か１の値）を持つ。以下このフラグを「処理済フラグ」と呼ぶ。ステップＳ４０４終了時点ではいずれのディスクについてもこの処理済フラグは０の状態である。

対象ディスク検出部１７１は全ディスク情報１８２に処理済フラグがゼロの状態のディスクが存在するか否かを判定する（ステップＳ４０５）。
ステップＳ４０５の判定が真の場合、対象ディスク検出部１７１は全ディスク情報から処理済フラグが０であるディスクを１個選択する（ステップＳ４０６）。

対象ディスク検出部１７１はステップＳ４０６で選択したディスクの属性と属性条件１８０を比較し、条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ４０７）。例えば属性条件１８０に「ディスクコントローラの製造者がＡ社」という条件が記されており、ステップＳ４０６で選択したディスクの属性（ステップＳ４０４で取得）がＡ社であればステップＳ４０７の判定は真、Ａ社以外であれば偽となる。

ステップＳ４０７の判定が真の場合、対象ディスク検出部１７１はディスク管理テーブル１８２にディスクの名前を追加する（ステップＳ４０８）。ステップＳ４０７の判定が真の場合、対象ディスク検出部１７１はこの処理をスキップする。

対象ディスク検出部１７１はステップＳ４０６で選択したディスクの処理済フラグを１にセットしてステップＳ４０５に戻る（ステップＳ４０９）。ステップＳ４０５からＳ４０９の一連の処理は、サーバ計算機１０２に接続されるすべてのディスクの中からディスク属性条件１８０を満たすものをリストアップし、ディスク管理テーブル１８２に記録する処理である。すべてのディスクについて属性の調査が終了するとステップＳ４０５の判定が偽になる。

対象ディスク検出部１７１はステップＳ４０５の判定が偽の場合、検出記号操作部１７２を起動する（ステップＳ４１０）。
対象ディスク検出部１７１の処理は以上で終了する（ステップＳ４１１）。

図８に上述したディスク管理テーブル１８３の一構成例を示す。ディスク管理テーブル１８３はディスク名、書き込み検出記号、読み込み検出記号の３項目からなる行を、任意の個数、記録することのできる構造となっている。対象ディスク検出部１７１の処理フローが終了した時点ではディスク名のみが記録された行が記録されており、その行数は、ディスク属性条件１８０の条件を満たすディスクの個数と等しくなっている。書き込み検出記号、読み込み検出記号については後述する。

図５は、第一の実施例におけるサーバ計算機１０２の共有ディスク検出部１６１中の検出記号操作部１７２が実行する処理を説明したフローチャートである。
検出記号操作部１７２は対象ディスク検出部のステップＳ４１０によって処理を開始する（ステップＳ５０１）。

検出記号操作部１７２はディスク管理テーブル１８３に書き込み検出記号が未記入のディスクが存在するか否かの判定を行う（ステップＳ５０２）。ステップＳ５０２は、図８で説明したディスク管理テーブル１８３に記入されたすべてのディスクに対し、それぞれのディスクに対して繰り返し、ステップＳ５０３からＳ５０７の処理を行うことを意味する。
検出記号操作部１７２は、ディスク管理テーブル１８３から書き込み検出記号が未記入のディスクを１個選択する（ステップＳ５０３）。

検出記号操作部１７２は、ノード番号１８１と選択したディスクの名前を用いて検出記号を作成する（ステップＳ５０４）。検出記号は、ディスクの名前またはノード番号が異なれば、必ず検出記号も異なることが保証されている記号である。例えばノード番号を１０進数の数字を示す文字列で表記し、ディスク名も文字列で表記した上で、これら２個の文字列を連結したものを検出記号とすれば、上記の検出記号は生成可能である。この例で、例えばノード番号が１番のサーバ計算機１０２に存在するディスク名がｓｄａのディスクの場合、検出記号はノード番号を３桁に揃えると仮定して、「００１ｓｄａ」となる。

検出記号操作部１７２はステップＳ５０４で生成した検出記号をステップＳ５０４で選択したディスクの所定の領域に書き込む（ステップＳ５０６）。例えばステップＳ５０４で選択されたディスクが図１のディスク装置１０３Ａであり、サーバ計算機１０２Ａにおいてこのディスクの名前がｓｄａ、サーバ計算機１０２Ａのノード番号１８１Ａが１であった場合、ディスク装置１０３Ａに書き込まれる検出記号１９０Ａが「００１ｓｄａ」となる。検出記号を書き込む所定の位置とは、システム全体で合意の取れた任意の場所であり、例えばディスクの先頭を利用することができる。

検出記号操作部１７２はディスク管理テーブル１８３における、ステップＳ５０３で選択したディスクに対する書き込み検出記号欄に、ステップＳ５０４で生成した検出記号を書き込む（ステップＳ５０７）。

検出記号操作部１７２はステップＳ５０２に戻り、ディスク管理テーブルのすべてのディスクについてステップＳ５０３からＳ５０７の処理を行う。
ステップＳ５０２の判定が偽となった場合、検出記号操作部１７２は管理計算機１０１に書き込み完了通知を送信する（ステップＳ５０８）。

サーバ計算機１０２の共有ディスク検出部１６１の対象ディスク検出部１７１と検出記号操作部１７２のステップＳ５０１からＳ５０７は、管理計算機１０１のステップＳ３０４の指示を受けて動作しており、検出記号操作部１７２のステップＳ５０８の書き込み完了通知が、管理計算機１０１の検出指示部１３１におけるステップＳ３０６に対応している。

管理計算機１０１がすべてのサーバ計算機１０２に対して、対象ディスク検出部１７１と検出記号操作部１７２のステップＳ５０１からＳ５０８の実行を指示した後、検出指示部１３１のステップＳ３０７は全サーバ計算機１０２にディスク報告命令を出す。検出記号操作部１７２は上記ステップＳ５０８の後、このディスク報告命令を受信するのを待つ（ステップＳ５０９）。

検出記号操作部１７２はディスク管理テーブル１８３にあるすべてのディスクについて検出記号を読み取り、ディスク管理テーブル１８３の読み込み検出記号に記録する。例えば図１において、サーバ計算機１０２Ａから名前ｓｄａでアクセスするディスクがディスク装置１０３Ａであり、かつ、このディスクはサーバ計算機１０２Ｂとも共有されており、サーバ計算機１０２Ｂからは名前ｓｄｂでディスク装置１０３Ａにアクセスできるようネットワーク１０５が構成されていたとする。

この場合、管理計算機１０１の検出指示部からの命令を受け取ったサーバ計算機１０２Ａは、ディスク装置１０３Ａの検出記号１９０Ａに検出記号である「００１ｓｄａ」を書き込む。その後、同じく管理計算機１０１の検出指示部からの命令を受け取ったサーバ計算機１０２Ｂは、同じディスク装置１０３Ａの検出記号１９０Ａに検出記号「００２ｓｄｂ」を上書きする。その結果、サーバ計算機１０２Ａは、ステップＳ５０６でディスクｓｄａに対して書き込みを行った検出記号と異なる検出記号をステップＳ５１０で読み込む。

図８の１行目８０１にこのような状況を例示した。なお、図８の２行目８０２のように、自身の書き込んだ検出記号が上書きされず、書いた記号がそのまま読み込まれる可能性もある。

サーバ計算機１０２において、検出記号操作部１７２は管理サーバ報告部１７３を起動する（ステップＳ５１１）。
以上でサーバ計算機１０２の検出記号操作部１７２の処理は終了する（ステップＳ５１２）。

図６は、第一の実施例におけるサーバ計算機１０２の共有ディスク検出部１６１中の管理サーバ報告部１７３が実行する処理を説明したフローチャートである。
管理サーバ報告部１７３は検出記号操作部１７２のステップＳ５１１を契機に処理を開始する（ステップＳ６０１）。

管理サーバ報告部１７３はノード番号１８１を管理計算機１０１に送信する（ステップＳ６０２）。
管理サーバ報告部１７３はディスク管理テーブル１８３にあるすべてのディスクについて、ディスク名と読み込み検出記号の組を送信する（ステップＳ６０３）。
これらステップＳ６０２とＳ６０３は、次に図７を用いて説明する管理計算機１０１のディスク検出管理部１２０のディスク情報受信部１３２の処理のステップＳ７０３、Ｓ７０４に対応する。

図７は、第一の実施例におけるディスク情報受信部１３２が実行する処理を説明したフローチャートである。
ディスク情報受信部１３２は検出指示部１３１のステップＳ３０８を契機に起動する。

ディスク情報受信部１３２はノード一覧情報１４１にあるノード中に未受信のノードがあるか否かを判定する（ステップＳ７０２）。このステップはステップＳ７０３からステップ７１０の処理をすべてのサーバ計算機１０２について繰り返し行うことを意味する。
ディスク情報受信部１３２はサーバ計算機１０２からノード番号を受け取る（ステップＳ７０３）。これは先述の管理サーバ報告部１７３のステップＳ６０２にて送信されたものである。

ディスク情報受信部１３２はサーバ計算機１０２からディスク名と検出記号のリストを受け取る（ステップＳ７０４）。これは先述の管理サーバ報告部１７３のステップＳ６０３にて送信されたものである。
ディスク情報受信部１３２はステップＳ７０４で受信したリストにエントリーが含まれるかどうかを判定する（ステップＳ７０５）。判定が偽の場合はステップＳ７０２に戻る。判定が真の場合はステップＳ７０６に進む。

ディスク情報受信部１３２はステップＳ７０４で受信したリストからディスク名と検出記号の組を１個取り出し、リストから削除する（ステップＳ７０６）。
ディスク情報受信部１３２はディスク管理マスターテーブル１４５にステップＳ７０６で取得した検出記号が存在するか否かを判定する（ステップＳ７０７）。

図９に一例を示すように、管理計算機１０１のディスク検出管理部１２０のディスク管理マスターテーブル１４５とは、検出記号をキーに、検出記号に対応するディスク名とそのディスク名でアクセスできるノードの組をまとめたテーブルである。
ディスク情報受信部１３２はステップＳ７０７の判定が真の場合、ステップＳ７０７で発見した行に対してステップＳ７０３で受信したノード名と、ステップＳ７０６で選択したディスク名の組を記録する（ステップＳ７０８）。

ディスク情報受信部１３２はステップＳ７０７の判定が偽の場合、マスターディスク管理情報にＳ７０６で取得した検出記号の行を追加する（ステップＳ７０９）。
ディスク情報受信部１３２はＳ７０９で追加した行にＳ７０３で受信したノード名とＳ７０６で取得したディスク名の組を記録する（ステップＳ７１０）。

ステップＳ７０６からステップＳ７１０の手順は、各サーバ計算機１０２から報告される読み込み検出記号をキーにディスク名を整理する役割を果たす。先に説明したように、共有されているディスクについては、それを共有するすべてのサーバ計算機１０２が、最後に書き込まれた検出記号を読み込む。つまり同じ検出記号を読み込んだディスクは共有されている同一のディスクである。したがって、ディスク管理マスターテーブル１４５は各サーバ計算機１０２から受信した検出記号を行の見出し列に書き込み、新たな検出記号を受信した場合は新規の行を追加、すでに存在する検出記号を受信した場合は表にノードとディスク名の組を追加する処理を行っている。

以上説明した第一の実施例のシステムにおいて、管理計算機１０１のディスク検出管理部１２０のディスク情報受信部１３２の処理が終了したとき、ディスク管理マスターテーブル１４５がサーバ計算機群の中のディスク共有の状態を表している。例えば図９の例ではノード番号１のサーバ計算機１０２のディスクｓｄａとノード番号２のサーバ計算機のディスクｓｄｂは共有されている同じディスクであること、ノード番号１のサーバ計算機１０２のディスクｓｄｃには共有している他のサーバ計算機が存在しないことが示されている。

本実施例のストレージシステム、共有ディスク自動検出方法により、多数のサーバ計算機と共有ディスクを有する環境において、共有ディスクの存在を手作業で設定する必要がなくなり、共有ディスクを制御するプログラムなどに対する設定の煩雑さや設定ミスの可能性を軽減することができ、ディスクを利用するシステム内の構成要素が自動的に共有ディスクを発見できる計算機システムを実現できる。

図１０は第二の実施例の計算機システムの一構成を示すブロック図である。本実施例は、第一の実施例の計算機システムで説明した共有ディスクの自動検出が終了し、管理計算機にディスク管理マスターテーブルが完成した後、ディスク管理マスターテーブルを用いて共有ファイルシステムを構築する実施例である。

図１０の計算機システムの管理計算機１０１、サーバ計算機１０２Ａ、１０２Ｂは、図１に示した第一の実施例の計算機システムと同じ構成要素をすべて備える。なお、図１０では図１に記されていたディスク検出管理部１２０の構成要素である、検出指示部１３１、ディスク情報受信部１３２、ノード一覧情報１４１、ディスク属性情報１４２が描かれていないが、これらは第一の実施例の計算機とまったく同じ動作をするため、図示を省略したためであり、本実施例においては説明も省略する。同様に、サーバ計算機１０２中、共有ディスク検出部１７０の構成要素である対象ディスク検出部１７１、検出記号操作部１７２、管理サーバ報告部１７３、ディスク属性条件１８０、ノード番号１８１、全ディスク情報１８２、ディスク管理テーブル１８３についても図２には描かれていないが、これらは実際には存在し、その動きは第一の実施例の計算機とまったく同じであるので説明を省略する。

以下、図１０に示した第二の実施例の計算機システムを第一の実施例の計算機システムとの違いを中心に説明する。
同図において、サーバ計算機１０２のメモリ１６１中の共有ファイルシステム管理部１００１は、サーバ計算機１０２、ディスク装置１０３を用いてファイルシステムを構築するためのソフトウェアである。

管理計算機１０１のメモリ１１０内の共有ファイルシステム管理部１００１はメタデータ管理部１００２を有する。メタデータ管理部１００２は後述するサーバ計算機１０２のファイルシステムクライアント部１０１１からの要求を受けつけ、ファイルの存在場所を示すデータを返答する役割を持つ。メタデータ管理部１００２の処理内容は図１２を用いて後述する。

管理計算機１０１のストレージ１１３中に保存されるメタデータ情報１００３は、ファイルの存在場所等の情報が格納される。図１０の計算機システムの構成では、ストレージ１１３の中にメタデータ情報１００３を配置したが、管理計算機１０１がストレージエリアネットワーク等で接続されたアクセス可能な外部ストレージを有する場合などは、その外部ストレージにメタデータ情報を配置しても構わない。

サーバ計算機１０２のメモリ１６１に存在する共有ファイルシステム部１０１０はユーザーからの要求を受付、処理を行った後、結果をユーザーに返答するファイルシステムクライアント部１０１１、およびファイルデータの読み書きのため、ディスクへのアクセスを行う、ディスクアクセス部１０１２がある。ファイルシステムクライアント部１０１１の動作は図１１を用いて後述する。ディスクアクセス部１０１２は、一般的にファイルシステムと呼ばれる計算機プログラムが行う操作と同様であり、その処理は公知であるためここでは説明しない。

図１１に、第二の実施例の計算機システムにおけるファイルシステムクライアント部１０１１の処理を示すフローチャートである。
ファイルシステムクライアント部１０１１はユーザーからのファイルアクセス要求を契機に処理を開始する（ステップＳ１１０１）。

ファイルシステムクライアント部１０１１はユーザーからアクセス要求のあったファイルについて、そのファイルが保存されている場所を管理計算機１０１の共有ファイルシステム管理部１００１のメタデータ管理部１００２に問い合わせを行う（ステップＳ１１０２）。

ファイルシステムクライアント部１０１１はファイルが存在するサーバ計算機の名前と、その計算機における当該ファイルが格納されているディスクの名前の一覧を受信する（ステップＳ１１０３）。ここで、ディスクは複数のサーバ計算機に共有されている可能性があるため、同じデータでも複数のサーバ計算機からアクセス可能な場合があり、この場合は、サーバ計算機名とディスク名のペアが複数受信される。

ファイルシステムクライアント部１０１１はステップＳ１１０３で受信した計算機名とディスク名のペアのリストの中に、自身のサーバ計算機名が含まれるかどうかを確認する（ステップＳ１１０４）。ステップＳ１１０４の判定は、サーバ計算機から直接アクセス可能なディスクにアクセス対象のファイルが存在するか否かを調査している。

ステップＳ１１０４の判定が真の場合、当該サーバ計算機は直接ディスクを参照することでアクセス対象のファイルに到達できる。そこで、ファイルシステムクライアント部１０１１はディスクアクセス部１０１２にアクセス要求を送信し、ファイルの読み込みまたは書き込みを行う（ステップＳ１１０５）。
ファイルシステムクライアント部１０１１はステップＳ１１０５の結果（読み込まれたデータ、および成功、失敗を示す整数値）を受信する。

ステップＳ１１０４の判定が偽の場合、ファイルシステムクライアント部１０１１は、一覧に含まれるサーバ計算機のうちのひとつにネットワーク１０４を経由してファイルアクセス要求を送信する（ステップＳ１１０７）。
ファイルシステムクライアント部１０１１は、ネットワークからその結果を受け取る（ステップＳ１１０８）。

Ｓ１１０４の判定がいずれの場合も、ファイルシステムクライアント部１０１１は、ファイルアクセスの結果をＳ１１０６またはＳ１１０８で受け取る。ファイルシステムクライアント部１０１１は、ステップＳ１１０９にてこの結果をユーザーに返答し、処理を終了する。

図１２は、第二の実施例の計算機システムにおける、管理計算機中のメタデータ管理部の処理を示すフローチャートである。
管理計算機１０１のメタデータ管理部１００２はファイルシステムクライアントからの要求を契機に処理を開始する（ステップＳ１２０１）。

メタデータ管理部１００２はファイルシステムクライアントからの要求が新規ファイルの作成か否かを判定する（ステップＳ１２０２）。
メタデータ管理部１００２はステップＳ１２０２の判定が真の場合、ディスク管理マスターテーブル１４５の任意の行を選択する（ステップＳ１２０３）。これは新規に作成されるファイルの保存場所を選択する意味があり、単純にランダムに選択するほか、ノード名などから判断してクライアントに近いディスクに配置する等、様々な変形例があり得る。

メタデータ管理部１００２は、新規に作成するファイルに対応するメタデータ管理情報１００３をストレージ１１３に作成する（ステップＳ１２０４）。
そして、メタデータ管理部１００２は、ステップＳ１２０４で作成したメタデータ管理情報に対して、ステップＳ１２０３で選択したディスク管理マスターテーブルの行に記されている検出記号を書き込む（ステップＳ１２０６）。

ステップＳ１２０２の判定が偽の場合、既存ファイルの読み込みまたは書き込みのリクエストである。この場合、メタデータ管理部１００２は、要求対象ファイルのメタデータ情報を読み取る（ステップＳ１２０７）。
また、メタデータ管理部１００２は、メタデータの中からデータを保持しているディスクの検出記号を読み取る（ステップＳ１２０８）。

ステップＳ１２０２の判定結果にかかわらず、この時点でアクセス対象の検出記号が得られている。メタデータ管理部１００２はディスク管理マスターテーブル１４５を参照し、当該ディスクにアクセスできるサーバ計算機とディスク名の組を得る（ステップＳ１２０８）。

メタデータ管理部１００２はサーバ計算機とディスク名の組の一覧をファイルシステムクライアント部１０１１に返信する。この返信メッセージは、図１１で説明したファイルシステムクライアント部１０１１のステップＳ１１０３に対応する。

以上説明した第二の実施例の計算機システムは、第一の実施例の計算機システムの構成を用いて作成したディスク管理マスターテーブルを利用して、ストレージシステム、共有ファイルシステムを構築する計算機システムの例である。ディスク管理マスターテーブルに記されている検出記号をメタデータ情報に書き込むことにより、サーバ計算機やディスクの接続情報に変化があった場合でもメタデータを修正する必要がなく、ディスク管理マスターテーブルの情報を更新するのみで自動的に常に正しい構成でファイルシステムを管理できる。

なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。

また、前述の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによってソフトウェアで実現する場合を例示して説明したが、それらの一部又は全部を、集積回路で設計する等によってハードウェアを用いて実現してもよい。また、各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ストレージに格納する代わりに、他の記録媒体に格納することができる。また、共有されるストレージの例として、ディスクを例示したが、他の形式のストレージを利用してもよい。

１０１管理計算機
１０２サーバ計算機
１０３ディスク装置
１０４、１０５ネットワーク
１１０メモリ
１１１、１６２ネットワークインタフェース
１１２、１６３プロセッサ
１１３ストレージ
１２０ディスク検出管理部
１２１、１８９基本ソフトウェア
１３１検出指示部
１３２ディスク情報受信部
１４１ノード一覧情報
１４２ディスク属性情報
１４５ディスク管理マスターテーブル
１６４ストレージインタフェース
１７０共有ディスク検出部
１７１対象ディスク検出部
１７２検出記号操作部
１７３管理サーバ報告部
１８０ディスク属性条件
１８１ノード番号
１８２全ディスク情報
１８３ディスク管理テーブル
１９０検出器号
１９１属性情報
１００１共有ファイルシステム管理部
１００２メタデータ管理部
１０１０共有ファイルシステム部
１０１１ファイルシステムクライアント部
１０１２ディスクアクセス部

Claims

計算機システムであって、
複数の計算機と、
前記複数の計算機に共有されうるストレージと、
前記複数の計算機にネットワークを介して接続される管理計算機と、を備え、
前記複数の計算機各々が、当該計算機に接続されている前記ストレージに、固有の記号を記録し、記録した前記固有の記号を前記ストレージから出力する検出記号操作部を含み、
前記複数の計算機は複数のサーバ計算機であり、
前記ストレージは前記複数のサーバ計算機で共有される１台以上の共有ディスクであり、
前記管理計算機、および前記複数のサーバ計算機各々は、処理部と、記憶部と、前記ネットワークに接続されるインタフェース部とを有し、
前記複数のサーバ計算機各々の前記処理部は、前記検出記号操作部を含み、
前記管理計算機の前記記憶部は、
前記複数のサーバ計算機の一覧を保持するノード一覧情報と、検出対象のディスクのディスク属性情報と、前記共有ディスクの検出結果を保持するディスク管理マスターテーブルを記憶し、
前記管理計算機の前記処理部は、前記共有ディスクの検出操作を前記複数のサーバ計算機各々に指示し、前記複数のサーバ計算機各々から検出結果を受け取り、前記ディスク管理マスターテーブルに記憶する、
ことを特徴とする計算機システム。
請求項１に記載の計算機システムであって、
前記複数のサーバ計算機各々の前記処理部は、前記検出対象のディスクのリストを作成する対象ディスク検出部を含み、
前記複数のサーバ計算機各々の前記記憶部は、
前記ディスク属性情報と、前記複数のサーバ計算機各々に一意に割り当てられるノード番号と、当該サーバ計算機からアクセス可能なディスクの一覧表と、前記対象ディスク検出部の検出結果を記録するディスク管理テーブルとを記憶する、
ことを特徴とする計算機システム。
請求項２に記載の計算機システムであって、
前記複数のサーバ計算機各々の前記検出記号操作部は、
前記管理計算機の前記処理部の命令により、前記固有の記号を前記共有ディスク各々に書き込み、書き込まれた前記固有の記号を前記共有ディスク各々から読み込み、前記ディスク管理テーブルに保持し、
保持した前記ディスク管理テーブルの内容を前記管理計算機に送信する、
ことを特徴とする計算機システム。
請求項３に記載の計算機システムであって、
前記管理計算機の前記処理部は、前記複数のサーバ計算機各々から受信した前記ディスク管理テーブルに保持された内容を、前記固有の記号毎に前記ディスク管理マスターテーブルに保持する、
ことを特徴とする計算機システム。
請求項４に記載の計算機システムであって、
前記管理計算機の前記処理部は、
ファイルの保存場所を管理するメタデータ情報を保持し、要求に応じて前記ファイルの保存場所のリストを返答する共有ファイルシステム管理部を有し、
前記複数のサーバ計算機各々の前記処理部は、
ユーザーからのファイルアクセスリクエストを受け付け、前記複数のサーバ計算機各々に接続された前記共有ディスクに対して情報の入出力を行う共有ファイルシステム部を有する、
ことを特徴とする計算機システム。
請求項５に記載の計算機システムであって、
前記共有ファイルシステム管理部は、
前記共有ファイルシステム部から前記ファイルアクセスリクエストを受けつけると、前記メタデータ情報を参照し、要求のファイルが保存されているディスクの前記固有の記号を取得し、前記ディスク管理マスターテーブルを参照し、要求のファイルが保存されている前記ディスクにアクセス可能なサーバ計算機の一覧を作成し、前記共有ファイルシステム部に送信し、
前記共有ファイルシステム部は、
前記共有ファイルシステム管理部から前記アクセス可能な前記サーバ計算機の一覧を受信し、当該一覧に記載の前記サーバ計算機を通じてファイルアクセスを行う、
計算機システム。
計算機システムの共有ストレージの自動検出方法であって、
前記計算機システムは、複数のサーバ計算機と、前記複数のサーバ計算機に共有されうる共有ストレージと、前記複数のサーバ計算機にネットワークを介して接続される管理計算機とを備え、
前記複数のサーバ計算機各々が、当該サーバ計算機に接続されている前記共有ストレージに固有の記号を記録し、記録した前記固有の記号を前記共有ストレージから出力し、
前記共有ストレージは、前記複数のサーバ計算機で共有される１台以上の共有ディスクであり、
前記管理計算機は、
前記複数のサーバ計算機の一覧を保持するノード一覧情報と、検出対象のディスクのディスク属性情報と、前記共有ディスクの検出結果を保持するディスク管理マスターテーブルを備え、
前記共有ディスクの検出操作を前記複数のサーバ計算機各々に指示し、前記複数のサーバ計算機から検出結果を受け取り、前記ディスク管理マスターテーブルに保持する、
ことを特徴とする自動検出方法。
請求項７に記載の自動検出方法であって、
前記複数のサーバ計算機各々は、
前記ディスク属性情報と、前記複数のサーバ計算機各々に一意に割り当てられるノード番号と、当該サーバ計算機からアクセス可能なディスクの一覧表と、前記検出結果を記録するディスク管理テーブルとを保持し、前記管理計算機の命令により、前記固有の記号を前記共有ディスク各々に書き込み、書き込まれた前記固有の記号を前記共有ディスク各々から読み込み、前記ディスク管理テーブルに保持し、保持した前記ディスク管理テーブルの内容を前記管理計算機に送信する、
ことを特徴とする自動検出方法。
請求項８に記載の自動検出方法であって、
前記管理計算機は、
前記複数のサーバ計算機各々から受信した前記ディスク管理テーブルの内容を、前記固有の記号毎に前記ディスク管理マスターテーブルに保持する、
ことを特徴とする自動検出方法。
請求項９に記載の自動検出方法であって、
前記管理計算機は、
ファイルの保存場所を管理するメタデータ情報を保持し、前記複数のサーバ計算機からファイルアクセスリクエストを受けつけると、前記メタデータ情報を参照し、要求のファイルが保存されているディスクの前記固有の記号を取得し、前記ディスク管理マスターテーブルを参照し、要求のファイルが保存されている前記ディスクにアクセス可能なサーバ計算機の一覧を作成し、前記複数のサーバ計算機に送信する、
ことを特徴とする自動検出方法。
請求項１０に記載の自動検出方法であって、
前記サーバ計算機各々は、
ユーザーからの前記ファイルアクセスリクエストを受け付け、前記複数のサーバ計算機各々に接続された前記共有ディスクに対して情報の入出力を行う際に、
前記管理計算機から受信した、前記アクセス可能なサーバ計算機の一覧に記載のサーバ計算機を通じてファイルアクセスを行う、
ことを特徴とする自動検出方法。