JPH0830495A

JPH0830495A - ファイル管理システム

Info

Publication number: JPH0830495A
Application number: JP6163758A
Authority: JP
Inventors: Yoshimitsu Hirata; 好充平田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-07-15
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 1996-02-02

Abstract

(57)【要約】【目的】複数のセグメントに分割されたファイルを複
数の記憶装置に分散して配置し、セグメントの配置情報
を一元管理するシステムにおいて、利用できる記憶装置
が増加したときに、効率よくファイルを再配置する。【構成】管理用端末６から利用可能な記憶装置１４の
増加がディレクトリ管理装置１に通知されると、ディレ
クトリ管理装置は移動すべきセグメントを求め、移動前
後のセグメントの配置情報をデータ管理装置２に通知し
てセグメントの移動を要求する。要求を受けたデータ管
理装置２では移動に必要なセグメントの配置情報を移動
情報記憶部７に記憶しておき、記憶装置のアクセスが少
なくなった時点でセグメントを移動元の記憶装置から移
動先の記憶装置にコピーする。コピーが終わると、移動
完了をディレクトリ管理装置１に通知する。通知を受け
たディレクトリ管理装置１ではセグメントの配置情報を
更新する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一つのファイルを複数
の記憶装置に分散して管理する時に用いられるファイル
管理システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】動画や静止画、音声などのサーバのよう
に同時に多数のアクセスが行われるファイル管理システ
ムでは、ファイルを分割して複数のディスク装置などの
記憶装置に分散して配置するほうが負荷が分散され、同
時アクセス数が増加する。また、記憶装置に高速にアク
セスするためにファイルを分割したセグメントがどの記
憶装置のどこに配置されているかという管理情報（以
降、セグメント配置情報と定義する）を一元的に管理す
る方法が考えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ファイルをセグメント
に分割して複数の記憶装置に分散して配置する場合、フ
ァイルのアクセスに対して一つの記憶装置にアクセスが
集中しないように、セグメントを記憶装置にランダムに
配置するのが望ましいと考えられる。また、ファイルを
一度配置しても、システムで管理するファイルの数の増
加に伴い記憶装置を増加する必要が出てくる。このと
き、増加した記憶装置を含めて複数の記憶装置にランダ
ムにファイルのセグメントを再配置した方が負荷の分散
の点で望ましい。ただ、セグメントの再配置はシステム
を停止すれば可能なことは勿論であるが、サーバとして
利用されるようなシステムではシステムを動作させたま
ま再配置を行うことが望まれる。

【０００４】そこで、本発明は、システムを動作させた
ままで、ファイルのセグメントを効果的に再配置するフ
ァイル管理システムを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この問題を解決するため
に本発明のファイル管理システムは、セグメント配置情
報を一元的に管理する機能を有し、増加した記憶手段に
移動すべきセグメントを求めて、セグメントのデータを
記憶管理するデータ管理手段に通知し、データ管理手段
からセグメントの移動の完了を通知するメッセージを受
信するとセグメント配置情報を更新する機能を有するデ
ィレクトリ管理手段と、前記ディレクトリ管理手段から
受け取った情報に基づきセグメントを増加した記憶手段
にコピーする機能を有するデータ管理手段を備える。

【０００６】

【作用】利用できる記憶手段が増加すると、ディレクト
リ管理手段はファイルを構成するセグメントのうち移動
すべきセグメントを決定し、データ管理手段に通知す
る。通知を受けたデータ管理手段では、通知を受けたセ
グメントの移動に係わる情報に基づいてセグメントを移
動元の記憶手段から移動先の記憶手段にコピーし、ディ
レクトリ管理手段にセグメントの移動の完了を通知す
る。通知を受けたディレクトリ管理手段では、移動を完
了したセグメントのセグメント配置情報を更新する。

【０００７】

【実施例】図１に本発明によるファイル管理システムの
一実施例のブロック図を示す。管理用端末６はディレク
トリ管理装置１に接続されており、読み出し制御装置
５、はデータ管理装置２に接続しており、書き込み制御
装置４、読み出し制御装置５もディレクトリ管理装置１
に接続している。データ管理装置２はディレクトリ管理
装置１、書き込み制御装置４、読み出し制御装置５に接
続している。データ管理装置２では、外部とのメッセー
ジの送受信や、記憶装置１１〜記憶装置１４の制御、記
憶装置間を移動すべきセグメントの情報を記憶する移動
情報記憶部７の制御を行う制御部３が記憶装置１１〜記
憶装置１４、移動情報記憶部７に接続している。ディレ
クトリ管理装置１が請求項記載のディレクトリ管理手段
に相当し、データ管理装置２が請求項記載のデータ管理
手段に相当する。また、記憶装置１１〜記憶装置１４が
請求項記載の記憶手段に相当し、移動情報記憶部７が請
求項記載の移動情報記憶手段に相当する。また、ディレ
クトリ管理装置１にはファイル毎のセグメント数も記憶
管理している。

【０００８】以下に本実施例の動作を説明する。始め
に、新しくファイルをデータ管理装置２に登録する動作
について図２に基に説明する。ただし、利用可能な記憶
装置は記憶装置１１、記憶装置１２、記憶装置１３と
し、それぞれの記憶装置を識別する記憶装置ＩＤは０、
１、２とする。書き込み制御装置４からディレクトリ管
理装置１にファイルＩＤが１であるファイル登録要求10
1があると、ディレクトリ管理装置１は要求のあるファ
イルのセグメントをファイルの先頭から記憶装置１１、
記憶装置１２、記憶装置１３に図３に示すように順番に
割り当てる。つまり、セグメントにファイルの先頭から
０から始まるセグメントＩＤを付けると、利用できる記
憶装置の数をＮ_dとしたとき、ｉなるセグメントＩＤを
持つセグメントは次式で与えられる記憶装置ＩＤをもつ
記憶装置に割り当てる。

【０００９】

【数１】

【００１０】ただしｍｏｄ（ａ，ｂ）はａをｂで割った
ときの余りである。また、記憶装置の割当と同時に、記
憶装置におけるアクセスＩＤもシステム内で重複のない
ように決定する。次に、ファイルの先頭から８ブロック
分のセグメント配置情報を書き込み制御装置４に通知す
る（セグメント配置情報通知102）。セグメント配置情
報通知102を受け取った書き込み制御装置４は、データ
管理装置２にセグメントのデータと共にセグメント配置
情報をメッセージに付加して、セグメントの記憶装置へ
の登録を要求する（セグメント登録要求103）。セグメ
ント登録要求103を受信したデータ管理装置２では制御
部３が受信メッセージに付加されたセグメント配置情報
に基づき記憶装置１１、記憶装置１２、記憶装置１３に
セグメントを記憶する。記憶を完了するとデータ管理装
置２から書き込み制御装置４に制御部３を通してセグメ
ント登録確認104が送信される。セグメント登録確認104
を受信した書き込み制御装置４はファイルが継続するか
どうかを判断し、継続あるいは完了のどちらかを示す情
報と登録したセグメント数をセグメント配置応答105に
付加してディレクトリ管理装置１に送信する。セグメン
ト配置応答105を受信したディレクトリ管理装置１で
は、登録されたセグメントの数から、図４に示すテーブ
ルに管理しているファイル毎のセグメント数を更新す
る。また、ファイルの登録が継続するか完了したかをセ
グメント配置応答105に付加された情報から判断し、継
続の場合には続く８セグメント分の記憶装置ＩＤを（数
１）から求めるとともに、アクセスＩＤはシステム内で
重複しないように決定し、セグメント配置情報通知106
として通知する。以後同様に、書き込み制御装置４とデ
ィレクトリ管理装置１およびデータ管理装置２との間で
セグメント登録要求107、セグメント登録確認108、セグ
メント配置応答109、セグメント配置情報通知110、セグ
メント登録要求111、セグメント登録確認112の送受を行
い、ファイルの登録の完了を示すセグメント配置応答11
3をディレクトリ管理装置１が書き込み制御装置４から
受信すると、図４に示すファイル毎のセグメント数を更
新し、ファイル登録確認114を書き込み制御装置４が受
信することでファイルの登録が完了する。なお、ここで
は８セグメント単位で登録を行う例を示したが、他のセ
グメント単位でも勿論かまわない。

【００１１】次に、利用可能な記憶装置が増加したとき
のファイルのセグメントの再配置方法について説明す
る。

【００１２】記憶装置１１、記憶装置１２、記憶装置１
３にファイルが記憶されている状態において、記憶装置
１４がファイルの記憶先として利用可能となったこと
が、管理用端末６からディレクトリ管理装置１に通知さ
れる。通知を受けると、ディレクトリ管理装置１は、移
動すべきセグメントを決定する（決定方法は後述す
る）。図３に示したファイルの場合には、図５に示すセ
グメントを記憶装置１４に移動する。また、移動先の記
憶装置である記憶装置１４におけるセグメントのアクセ
スＩＤのシステム内で重複がないように決定する。移動
すべきセグメントが決定すると、図６に示すセグメント
移動要求201として、移動すべきセグメントのファイル
ＩＤ、セグメントＩＤ、移動前のセグメント配置情報お
よび移動後のセグメント配置情報をデータ管理装置２に
通知する。セグメント移動要求201を受信したデータ管
理装置２では制御部３がメッセージに付加されたセグメ
ントの移動に必要なセグメント配置情報を移動情報記憶
部７に記憶する。制御部３は記憶装置１１〜記憶装置１
４のアクセス状況を管理しており、移動先と移動元の記
憶装置のアクセス頻度が制御部３で保持しているしきい
値より小さくなった時点で、移動元の記憶装置から移動
先の記憶装置へセグメントをコピーする。図５に示した
移動情報の場合には、移動先の記憶装置である記憶装置
１４のアクセス頻度と移動元の記憶装置である記憶装置
１１〜記憶装置１３の何れかのアクセス頻度がしきい値
より小さくなった時点で、移動元の記憶装置から記憶装
置１３に移動情報記憶部７に記憶しているセグメントの
アクセスＩＤを基にセグメントのコピーを行う。セグメ
ントのコピーが完了すると、制御部３は移動情報記憶部
７からコピーの済んだセグメントのセグメント配置情報
を削除し、ディレクトリ管理装置１へセグメント移動確
認202として、コピーが済んだセグメントのファイルＩ
Ｄ、セグメントＩＤ、移動後のセグメント配置情報を通
知する。セグメント移動確認202を受信したディレクト
リ管理装置１は受信したファイルＩＤ、セグメントＩＤ
のセグメント配置情報を移動後のセグメント配置情報に
更新することによりファイルのセグメントの再配置が行
われる。

【００１３】このように、記憶装置の増加により移動さ
せるセグメントのセグメント配置情報を通知することに
よりデータ管理装置２にセグメントの移動を依頼してお
き、移動が完了を受信した時点でセグメントのセグメン
ト配置情報を更新する手段をディレクトリ管理装置１が
備えたことと、セグメントの移動の依頼を受けたデータ
管理装置２がセグメントの移動に必要なセグメント配置
情報を記憶しておく移動情報記憶部７を備え、前記移動
情報記憶部７に記憶しているセグメント配置情報を用い
て、移動元の記憶装置から移動先の記憶装置にセグメン
トをコピーし、コピーが完了した時点で移動の完了をデ
ータ管理装置２に通知する機能を有する制御部３をデー
タ管理装置２が備えたことにより、ディレクトリ管理装
置１がセグメントの移動をデータ管理装置２に依頼し、
移動が完了する前に読み出し制御装置５からファイルの
セグメント配置情報の検索があっても、データ管理装置
２では移動前の記憶装置に記憶されているセグメントの
データが検索される。また、セグメントの移動が完了
し、ディレクトリ管理装置１で管理しているセグメント
管理情報が更新された後で、読み出し装置５からのファ
イルのセグメント配置情報の検索があった場合には、デ
ータ管理装置２では移動後の記憶装置からセグメントの
データが検索される。したがって、システムを停止する
ことなくファイルを構成するセグメントの再配置が可能
となる。

【００１４】なお、ここでは管理用端末６が記憶装置１
４をファイルの記憶先として利用可能であることを通知
したが、データ管理装置２において制御部３が記憶装置
の接続状態を監視しておき、記憶装置１４が増加された
時点で、利用できる記憶装置の増加の通知をディレクト
リ管理装置１に行う手段を設けたデータ管理装置２を使
用するシステム構成も考えられる。このような手段をデ
ータ管理装置２の制御部３に設けたことにより、記憶装
置を接続するだけでファイルを構成するセグメントの再
配置が自動的に行われるようになる。

【００１５】また、上記実施例では、データ管理装置２
におけるセグメントの移動のタイミングとして、移動元
の記憶装置と移動先の記憶装置のアクセスが少ない時点
を示したが、移動元の記憶装置におけるセグメントの情
報を検索した後に移動先の記憶装置にコピーすることに
すれば、セグメントの移動のためにセグメントのデータ
を検索する必要がなくなるので、記憶装置に対するアク
セス負荷を減少することが可能となる。

【００１６】最後に、利用できる記憶装置が増加した場
合に、ファイルを構成するセグメントのなかで、移動す
べきセグメントをどのように決定するかについて、図７
に基づいて説明する。なお、ここで用いる割算は小数部
を切り捨てた商を求める割算を意味する。

【００１７】ファイルを初めてファイル管理システムに
Ｎ_d個の記憶装置に分散して登録する場合には、セグメ
ントの配置は（数１）に従うようにしておく。利用可能
な記憶装置が１個だけ増加し、Ｎ_d＋１個の記憶装置に
ファイルのセグメントを再配置する場合を考える。記憶
装置の記憶装置ＩＤは０から始まり、増加した記憶装置
の記憶装置ＩＤをＮ_dとする。また、再配置の対象とな
るファイルのセグメント数はＮ_sとし、ファイルの先頭
から順に０から始まるセグメントＩＤを与えておく。再
配置前に記憶装置ＩＤ：０から記憶装置ＩＤ：Ｎ_dのそ
れぞれに格納されている対象ファイルのセグメント数
を、Ｎ_ds［０］、Ｎ_ds［１］、Ｎ_ds［２］、・・・、Ｎ
_ds［Ｎ_d］とする。移動すべきセグメントのセグメント
ＩＤをＳ_iとし、そのセグメントの移動前の記憶装置Ｉ
ＤをＤ_i、アクセスＩＤをＡ_iする（ただし、ｉは０から
（Ｎ_s／（Ｎ_d＋１））−１）。

【００１８】まず、増加した記憶装置に移動すべきセグ
メントの候補のセグメントＩＤであるＣをＮ_dに、増加
した記憶装置における該当ファイルのセグメント数Ｎ_ds
［Ｎ_d］を０に、インデックスｉを０に設定する（ステ
ップ301）。

【００１９】次に、増加した記憶装置にも均等にセグメ
ントが配置されるまでステップ304〜ステップ308を繰り
返す（ステップ302）。均等な数（Ｎ_s／（Ｎ_d＋１））
だけセグメントの選択が終わると移動すべきセグメント
の決定は完了する（ステップ303）。ディレクトリ管理
装置１に管理しているセグメント配置情報からセグメン
トＩＤが移動の候補Ｃであるものの記憶装置ＩＤ（Ｒと
する）とアクセスＩＤを検索する。検索されたＲをＤ_i
に、アクセスＩＤをＡ_iに代入する（ステップ304）。ス
テップ305において候補となっているセグメントＩＤが
Ｃのセグメントを移動することによって記憶装置に分配
されるセグメントの数に不均等が生じないかどうかチェ
ックする。もし不均等が生じるようであれば移動する候
補のセグメントのセグメントＩＤであるＣを１つインク
リメントし（ステップ306）、ステップ304の処理を行
う。不均等が生じないならば、候補のセグメントを移動
するセグメントとして決定するため、Ｓ_iにＣを代入
し、移動元の記憶装置におけるＮ_dsを１つデクリメント
し、増加した記憶装置のＮ_dsを１つインクリメントする
（ステップ307）。１つの移動すべきセグメントが決定
すると、次のセグメントを決定するためにインデックス
ｉを１つインクリメントし、次の移動する候補のセグメ
ントＩＤであるＣを利用できる記憶装置の数（Ｎ_d＋
１）だけ離れたセグメントにする（ステップ308）。

【００２０】移動すべきセグメントが全て決定すると、
記憶装置ＩＤがＤ_i、アクセスＩＤがＡ_iで表されるセグ
メント配置情報をもつセグメント（セグメントＩＤはＳ
_i）を増加した記憶装置（記憶装置ＩＤはＮd）に移動す
ればよい（ただし、ｉは０〜（Ｎ_s／（Ｎ_d＋１））−
１）。

【００２１】なお、データ管理装置を複数台増設すると
きにも、この方法を増設台数だけ繰り返せば移動すべき
セグメントが決定できる。

【００２２】上記方法を用いて、図３に示したファイル
（ファイルＩＤ：１）の各セグメントが記憶装置１１、
記憶装置１２、記憶装置１３に配置されている状態か
ら、利用可能な記憶装置として記憶装置１３が増加した
ときに、移動すべきセグメントは図８に示すようにセグ
メントＩＤが３、７、１１、１５、１９の５つとなる。

【００２３】このように、各記憶手段に配置するセグメ
ントの数に不均等が生じない範囲で移動すべきセグメン
トのセグメントＩＤを可能な限り一定間隔にすることに
より、一つのファイルの連続したセグメントをアクセス
する場合に特定の記憶装置にアクセスが連続して起こる
ことがなく、記憶装置が増加した場合にも記憶装置の負
荷分散を実現できる。また、増設した記憶装置を含めて
（数１）にしたがいセグメントを再配置する場合に比較
して、移動させるセグメントの数が少なくなるので、記
憶装置に対するアクセス負荷を軽減することもできる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、ファイル
をセグメントに分割して、複数の記憶手段に分散して記
憶し、各セグメントの記憶されている記憶手段の識別子
と記憶手段におけるアクセスのための識別子つまりセグ
メント配置情報を一元管理するディレクトリ管理手段
に、記憶に利用できる記憶手段が増加した場合に、増加
した記憶手段に移動すべきセグメントを決定し、セグメ
ントを記憶管理するデータ管理手段に移動すべきセグメ
ントのセグメント配置情報を通知し、移動の完了の通知
を受けるとセグメント配置情報を更新する機能をもたせ
たことにより、システムを停止することなく記憶手段の
増加に伴うファイルのセグメントの再配置が可能とな
る。

【００２５】請求項２に係る発明によれば、ディレクト
リ管理手段から移動するセグメントのセグメント配置情
報を受け取るとその情報を記憶する移動方法記憶手段を
有し、記憶手段のアクセスを監視しておき移動元と移動
先の記憶手段のアクセスが少ないときにセグメントのコ
ピーを行うか、あるいは移動元セグメントが読み出され
た時に移動先の記憶手段にセグメントのコピーを行い、
セグメントの移動完了をディレクトリ管理手段に通知す
る機能を有するデータ管理手段を用いることにより、記
憶装置に対する負荷を軽減し、データ管理手段の同時ア
クセス数を向上させることができる。

【００２６】請求項３に係る発明によれば、記憶手段の
増加を検出し、ディレクトリ管理手段に通知する機能を
データ管理手段にもたせたことにより、記憶手段の増加
によりファイルを構成するセグメントの再配置が管理者
の手をわずらわすことなく自動的に行われるようにな
る。

【００２７】請求項４に係る発明によれば、記憶手段が
増加したときに、記憶手段に配置するセグメントの数が
均等になる範囲で、増加した記憶手段に移動すべきセグ
メントの通し番号を一定間隔に決定する機能をディレク
トリ管理手段に備えたことにより、記憶手段に均等にセ
グメントを配置するのに最小限のセグメントの移動です
み、一つのファイルの連続したセグメントをアクセスす
る場合に特定の記憶手段にアクセスが連続して起こるこ
とがなくなるため、記憶手段が増加した場合にも記憶手
段の負荷分散が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のシステムブロック図

【図２】本発明の実施例において、ファイルを登録する
ときのシーケンスを示す図

【図３】本発明の実施例において、ファイルＩＤが１で
あるファイルのセグメント配置情報を示す図

【図４】本発明の実施例において、ファイル毎のセグメ
ント数を示すテーブルを示す図

【図５】本発明の実施例において、ファイルＩＤが１で
あるファイルの記憶装置増設前後の記憶装置ＩＤを示す
図

【図６】本発明の実施例において、セグメント移動時の
シーケンスを示す図

【図７】本発明の実施例において、移動すべきセグメン
トを決定する方法のフローチャート

【図８】本発明の実施例において、ファイルＩＤが１で
あるファイルの移動すべきセグメントのセグメント配置
情報を示す図

【符号の説明】

１ディレクトリ管理装置２データ管理装置３制御部４書き込み制御装置５読み出し制御装置６管理用端末７移動情報記憶部１１〜１４記憶装置３０１〜３０８ステップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ファイルを複数のセグメントに分割して、
分割されたセグメントを複数の記憶手段に分散して記憶
するファイル管理システムにおいて、セグメントが記憶された記憶手段の識別子と前記記憶手
段におけるセグメントをアクセスするための識別子とを
含むものとして定義されるセグメント配置情報とセグメ
ントの識別子とファイルの識別子との対応を一元的に管
理する機能を有し、ファイルを記憶する記憶手段を増加
する通知を受けたとき、増加する記憶手段に移動させる
セグメントを決定して移動すべきセグメントのセグメン
ト配置情報を通知し、セグメントの移動が完了した通知
を受けると移動したセグメントのセグメント配置情報を
更新する機能を有するディレクトリ管理手段と、前記ディレクトリ管理手段からの通知を受けると移動す
べきセグメントのセグメント配置情報を記憶する移動情
報記憶手段を有し、前記移動情報記憶手段に記憶してい
るセグメント配置情報に基づいて記憶手段の移動すべき
セグメントを移動先の記憶装置にコピーし、セグメント
のコピーを完了するとコピーが完了したセグメントのセ
グメント配置情報を移動情報記憶手段から削除し、ディ
レクトリ管理手段にセグメントの移動の完了を通知する
機能を有するデータ管理手段とを備えたことを特徴とす
るファイル管理システム。
【請求項２】データ管理手段が、記憶手段に対するアク
セスを監視する機能を有し、移動元と移動先の記憶手段
のアクセス頻度に基づいて、あるいは移動元のセグメン
トを読み出した時を契機としてセグメントのコピーを実
行することを特徴とする請求項１記載のファイル管理シ
ステム。
【請求項３】データ管理手段が、ファイルの記憶に利用
可能な記憶手段の増加を検出する機能を有し、記憶手段
の増加を検出するとディレクトリ管理手段に通知する機
能を有するととともに、ディレクトリ管理手段が、前記データ管理手段からの通
知を受けると増加した記憶手段に移動すべきセグメント
を決定し前記データ管理手段に移動すべきセグメントの
セグメント配置情報を通知することを特徴とする請求項
２記載のファイル管理システム。
【請求項４】ディレクトリ管理手段が、ファイルを登録
するときには、ファイルの先頭から順につけたセグメン
トの通し番号を一定間隔に、かつ記憶するセグメントの
数を均等に、各記憶手段に記憶するセグメントのセグメ
ント配置情報を決定し、ファイルの記憶に利用可能な記
憶手段が増加した時には、各記憶手段に配置するセグメ
ントの数が均等になる範囲で、増加した記憶手段に移動
すべきセグメントの通し番号を一定間隔に決定する機能
を有することを特徴とする請求項２あるいは請求項３記
載のファイル管理システム。