JPH08314779A - サーバーシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】特定のファイルアクセス要求元クライアントと
キャッシュ間のファイルアクセスの処理速度を向上さ
せ、システム全体の処理能力を向上でき、資源の効率運
用が可能なサーバシステムを提供する。 【構成】本発明ではサーバーシステムのキャッシュを分
割する。キャッシュの分割は、ファイルアクセス要求を
発生させたファイルアクセス要求元毎に行ない、分割し
たキャッシュをキャッシュアロケーションテーブルの管
理情報によって管理する。キャッシュアロケーションテ
ーブルには、分割したキャッシュの使用状況を管理する
情報とそのキャッシュの詳細情報を与える。ファイルア
クセス要求元は、それぞれの分割したキャッシュを専用
のキャッシュ領域として使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータシステム
におけるデータ転送処理方式に関し、特にサーバーシス
テムにおけるサーバーのキャッシュ分割管理に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、クライアント／サーバーシステ
ムにおいて、クライアントがサーバーシステムにアクセ
スし、サーバーシステムに接続された外部記憶装置のデ
ータを転送する場合、外部記憶装置からのデータは、処
理速度を向上させるため入出力バスを介してサーバーシ
ステム内のキャッシュに読み込まれる。キャッシュに読
み込まれたデータは、サーバーシステムに接続されたネ
ットワークを介してクライアントに転送される。クライ
アントは、サーバーシステムより転送されたデータを処
理し、必要であれば処理結果を再度サーバーシステムに
アクセスし、外部記憶装置へ格納する。

【０００３】その後同一のクライアントが同じデータを
アクセスする場合は、サーバーはサーバーシステム内の
キャッシュデータを転送することにより、外部記憶装置
のアクセスなしに高速にデータ転送処理を可能とする。

【０００４】しかし、同一のクライアントがキャッシュ
内のデータを再度アクセスする前に、別のクライアント
がキャッシュ内のデータとは異なるデータをサーバーに
アクセスした場合、前のクライアントがキャッシュに蓄
積したデータは、後のクライアントが外部記憶装置から
読みだすデータに上書きされ、キャッシュ内のデータは
前のクライアントが蓄積したデータとは異なってしま
う。

【０００５】したがって、この状態において前のクライ
アントが前回と同じデータを再度アクセスした場合、サ
ーバーは外部記憶装置へのアクセスが必要となり、キャ
ッシュのもつ機能を有効に使用することができない。

【０００６】他の装置にキャッシュ内のデータを上書き
されることなく書き込み／読み出し処理を行なう従来技
術としては、特開平３−２８６３８２号公報に示される
メモリ制御装置のように複数のページバッファと複数の
コントローラ間に任意の接続を行なうスイッチ回路を設
け、システムの処理能力を向上させる技術があるが、複
数のページバッファ、複数のコントローラ、その間の任
意の接続を行なうスイッチ回路等が新たに必要となり、
高価なシステムとなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】クライアント／サーバ
ーシステムでは、複数のクライアントがサーバーに対し
てサービスを要求し、サーバーはサービスを要求したそ
れぞれのクライアントに対して特定のサービスを提供す
る。一般的には、サービスを要求するクライアントは、
それぞれが別々の目的を持ってサーバーをアクセスする
ため、各クライアント毎に異なったファイル情報を要求
する。つまり、キャッシュを備えたサーバーシステムに
おいて、あるクライアントがサーバーのキャッシュとデ
ータ処理中に他のクライアントがサーバーをアクセスし
た場合、サーバー内のキャッシュデータは、他のクライ
アントが要求するファイル情報に上書きされる。このた
め、クライアント側から見たサーバーのキャッシュ機能
は有効に使用することができない。

【０００８】また、キャッシュデータが上書きされるこ
となく書き込み／読み出し処理を行なうには、特開平３
−２８６３８２号公報の技術のように、複数のページバ
ッファを必要とする。さらに、複数のページバッファと
複数のコントローラ間の任意の接続には、そのスイッチ
回路が新たに必要であった。

【０００９】本発明の目的は、特別なスイッチ回路を用
いることなく、キャッシュメモリ資源等を効率良く運用
することができるサーバーシステムを提供することに有
り、更に、キャッシュを分割管理することにより、キャ
ッシュデータの無効な上書きをなくし、特定のファイル
アクセス要求元とキャッシュ間のファイルアクセスの処
理速度を向上させ、システム全体の処理能力を向上でき
るサーバーシステムを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、ハードディスクなどの外部記憶装置と、該外部
記憶装置から読み出したデータを蓄積するキャッシュと
を備え、前記外部記憶装置に格納されるファイルを使用
する複数のクライアントが接続されるサーバーシステム
において、前記キャッシュの領域を複数に分割し、該キ
ャッシュの分割領域と該分割領域を割り当てたファイル
アクセス要求元のクライアントとの対応を記憶する管理
テーブルを備え、前記キャッシュの分割領域をクライア
ント毎に割り当てて使用する。

【００１１】また、一のクライアントのアクセス要求を
受けたときに、前記管理テーブルを参照し、当該クライ
アントに割り付けた分割領域があれば、該分割領域を用
い、なければ、空いている分割領域に当該クライアント
を割り付ける。

【００１２】更に、前記複数のクライアントに前記キャ
ッシュを使用する優先順位を付け、一のクライアントの
アクセス要求を受けたときに、既に当該クライアントに
割り付けた領域も、空き領域も無い場合に、優先順位を
比較し、当該クライアントより優先順位の低いクライア
ントがあったら、該分割領域の専有クライアントを変更
し、アクセス要求を出した前記クライアントより優先順
位の低いクライアントが無かったら前記クライアントに
はキャッシュを割り付けない。

【００１３】即ち、本発明ではサーバーシステムのキャ
ッシュを分割する。キャッシュの分割は、ファイルアク
セス要求を発生させたファイルアクセス要求元毎に行な
い、分割したキャッシュをキャッシュアロケーションテ
ーブルの管理情報によって管理する。キャッシュアロケ
ーションテーブルには、分割したキャッシュの使用状況
を管理する情報とそのキャッシュの詳細情報を与える。
ファイルアクセス要求元は、それぞれの分割したキャッ
シュを専用のキャッシュ領域として使用する。このよう
にして、ファイルアクセス要求元が蓄積したキャッシュ
内のデータは、他のファイルアクセス要求元に上書きさ
れることがなく、特定のファイルアクセス要求元とサー
バーシステム内のキャッシュ間でのファイルアクセスの
処理速度を向上させ、システム全体の処理能力を向上す
ることができる。

【００１４】

【作用】本発明によれば、分割したキャッシュ領域とク
ライアント毎に割り当てるので、キャッシュ内のデータ
が他のクライアントからアクセス要求されたファイルに
よって上書きされることが無くなる。

【００１５】また、クライアントからアクセス要求を受
けたときに、分割領域を動的に割り当て、複数のクライ
アントにキャッシュを使用する優先順位を付けて管理す
るので、キャッシュ資源を有効に活用することができ
る。

【００１６】このように、キャッシュの分割領域がクラ
イアント毎に個別に割り当てられるので、ハードディス
クなどの外部記憶装置とサーバーシステム間のアクセス
を減らすことが可能となり、サーバーシステムとファイ
ルアクセス要求元との間の高速なファイルアクセスが可
能となる資源利用効率の高いサーバーシステムが提供で
きる。

【００１７】

【実施例】第１図は、本発明が適用されるクライアント
／サーバーシステムの概要を示す構成図である。サーバ
ーシステム１は、サーバー機能を制御するＣＰＵ２と外
部記憶装置７から読み出したデータを蓄積する分割可能
なキャッシュ３とキャッシュ３領域の使用状況を管理す
るキャッシュアロケーションテーブル５（以下、テーブ
ルと略称する）を記録するメモリ４を備えており、入出
力バス６により外部記憶装置７と接続されている。さら
に、サーバーシステム１は、ネットワーク８を介してク
ライアントＡ〜Ｄに接続されている。以下、キャッシュ
３をキャッシュ３Ａ、キャッシュ３Ｂ、キャッシュ３Ｃ
の３面に分割し、外部記憶装置７にデータ７Ａ、データ
７Ｂ、データ７Ｃ、データ７Ｄが格納されている場合を
例にとって説明する。

【００１８】本実施例では、キャッシュ分割方法とし
て、クライアントＩＤを認識することによるキャッシュ
分割を例にとって述べるが、サーバーシステムへのクラ
イアント登録時の情報など、本発明はクライアントの認
識手段に限定されるものではない。また、クライアント
Ａ〜ＤのＩＤによるキャッシュ３分割時のキャッシュ割
り当て優先順位は、Ａを最優先順位とし、以下Ｂ、Ｃ、
Ｄの順に続く。

【００１９】第２図は、本発明のキャッシュ３管理に必
要なキャッシュアロケーションテーブル５の一例であ
る。本実施例において、テーブル５は分割キャッシュ領
域の使用状態をビットで管理するテーブル５Ａ（以下、
ビットマップ５Ａと略称する）とビットマップ５Ａの各
ビット５Ａ１〜５Ａ６に対応した分割キャッシュ領域の
詳細情報５Ｂからなる。ビットマップ５Ａのビット数
は、キャッシュ分割時の最大分割数を示し、本実施例に
おいては６である。また、ビットマップ５Ａの各ビット
５Ａ１〜５Ａ６は、対応する分割キャッシュ領域が使用
中であれば、ビットが１、なければ０になる。

【００２０】分割キャッシュ領域の詳細情報５Ｂは、ビ
ットマップ５Ａの各ビット５Ａ１〜５Ａ６毎に、分割キ
ャッシュを使用しているクライアントのクライアントＩ
Ｄ５Ｂ１、分割キャッシュの先頭ブロックアドレス５Ｂ
２と最終ブロックアドレス５Ｂ３、分割キャッシュのレ
ングス５Ｂ４、分割キャッシュに登録されているファイ
ル名やディスクアドレス情報等が記録されたファイル情
報５Ｂ５からなる。本実施例では、分割したキャッシュ
３Ａ、３Ｂ、３Ｃに対応するビットマップ５Ａの各ビッ
トは、５Ａ１〜５Ａ２、５Ａ３〜５Ａ４、５Ａ５〜５Ａ
６である場合を例にとって説明する。

【００２１】クライアントＡがデータ７Ａをアクセスす
るためには、クライアント／サーバーシステム間での所
定のネットワーク手順に従って、クライアントＡはネッ
トワーク８にクライアントＡのＩＤを送信し、他クライ
アントとの調停後、サーバーシステム１のアクセス権利
を得る。クライアントＡから送信したＩＤは、サーバー
システム１が受信する。受信したＩＤはＣＰＵ２がクラ
イアントＡのものであると認識する。ＩＤを認識したＣ
ＰＵ２は、サーバーシステム１内のキャッシュ３の使用
状況をテーブル５のビットマップ５Ａにより判断する。
ＣＰＵ２はビットマップ５Ａのビット５Ａ１、５Ａ２が
共に０で、キャッシュ３Ａに空きが有ると判断すると、
キャッシュ３Ａに対応したビットマップ５Ａのビット５
Ａ１と５Ａ２を０から１とする。また、ＣＰＵ２は、キ
ャッシュ３Ａ領域の詳細情報５Ｂとして、ビットマップ
５Ａのビット５Ａ１と５Ａ２に対応したクライアントＩ
Ｄ５Ｂ１、先頭ブロックアドレス５Ｂ２、最終ブロック
アドレス５Ｂ３、レングス５Ｂ４、ファイル情報５Ｂ５
を記録し、クライアントＡにキャッシュ３Ａを割り当て
る。割り当てたキャッシュ３Ａには、外部記憶装置７か
ら読みだしたデータ７Ａを転送、蓄積し、クライアント
Ａは、キャッシュ３Ａ内のデータ７Ａをアクセスする。

【００２２】次にクライアントＡがキャッシュ３Ａ内の
データ７Ａを処理中に、クライアントＢがデータ７Ｂを
アクセスする。クライアントＢはクライアントＡと同様
の手順にてクライアントＢのＩＤをネットワーク８に送
信し、サーバーシステム１のアクセス権利を得る。受信
したＩＤがクライアントＢであると認識したＣＰＵ２
は、キャッシュ３の使用状況をテーブル５のビットマッ
プ５Ａにより判断する。ＣＰＵ２はビットマップ５Ａの
ビット５Ａ１、５Ａ２は１であるがビット５Ａ３と５Ａ
４が０で、キャッシュ３Ｂに空きがあると判断すると、
キャッシュ３Ｂ領域に対応したビットマップ５Ａのビッ
ト５Ａ３と５Ａ４を０から１とする。また、ＣＰＵ２
は、キャッシュ３Ｂ領域の詳細情報５Ｂとして、ビット
マップ５Ａのビット５Ａ３と５Ａ４に対応したクライア
ントＩＤ５Ｂ１、先頭ブロックアドレス５Ｂ２、最終ブ
ロックアドレス５Ｂ３、レングス５Ｂ４、ファイル情報
５Ｂ５を記録し、クライアントＢにキャッシュ３Ｂを割
り当てる。割り当てたキャッシュ３Ｂには、外部記憶装
置７から読みだしたデータ７Ｂを転送、蓄積し、クライ
アントＢは、キャッシュ３Ｂ内のデータ７Ｂをアクセス
する。また、この時、クライアントＡ用に割り当てたキ
ャッシュ３Ａ内のデータ７Ａは、ＣＰＵ２のキャッシュ
分割制御によりクライアントＢのアクセスで消去される
ことはない。逆にクライアントＢ用に割り当てたキャッ
シュ３Ｂ内のデータ７Ｂも、ＣＰＵ２のキャッシュ分割
制御によりクライアントＡのアクセスで消去されること
はない。もちろん、他の優先順位の低いクライアントの
アクセスにおいてもキャッシュ３Ａ、３Ｂ内のデータ７
Ａ、７Ｂは消去されない。

【００２３】次に上記状態から同様の手順にてキャッシ
ュ３ＣをクライアントＣ用に割り当て、クライアント
Ａ、Ｂ、Ｃがそれぞれキャッシュ３Ａ、３Ｂ、３Ｃを使
用中でキャッシュ３には他のクライアントのためにキャ
ッシュを割り当てる領域がない場合に、クライアントＤ
がデータＤをアクセスする。クライアントＤはクライア
ントＡと同様の手順にてクライアントＤのＩＤをネット
ワーク８に送信し、サーバーシステム１のアクセス権利
を得る。受信したＩＤがクライアントＤであると認識し
たＣＰＵ２は、キャッシュ３の使用状況をテーブル５の
ビットマップ５Ａにより判断する。ＣＰＵ２はビットマ
ップ５Ａの各ビット５Ａ１〜５Ａ６が１でキャッシュ３
に空きがないと判断すると、テーブル５の分割キャッシ
ュの詳細情報５ＢからクライアントＩＤ５Ｂ１を読み取
り、キャッシュ３を使用中であるクライアントＡ、Ｂ、
Ｃの中で最も分割時の優先順位が低いクライアントＣと
アクセス要求元であるクライアントＤのキャッシュ分割
時の優先順位をＩＤにより比較する。キャッシュ分割時
の優先順位がクライアントＣよりクライアントＤが低い
と判断したＣＰＵ２は、クライアントＤ用にキャッシュ
を割り当てることなく、クライアントＤは外部記憶装置
７から読みだしたデータ７Ｄを直接アクセスする。ま
た、テーブル５の内容も書き替えない。従って、クライ
アントＤによるアクセスでキャッシュ３内のデータが上
書きされることはない。

【００２４】次にキャッシュ３をクライアントＢ、Ｃ、
Ｄにそれぞれキャッシュ３Ａ、３Ｂ、３Ｃの領域を割り
当てている場合に、クライアントＢ、Ｃ、Ｄより分割時
の優先順位の高いクライアントＡがデータＡをアクセス
する。クライアントＡは他のクライアントと同様の手順
にてクライアントＡのＩＤをネットワーク８に送信し、
サーバーシステム１のアクセス権利を得る。受信したＩ
ＤがクライアントＡであると認識したＣＰＵ２は、キャ
ッシュ３の使用状況をテーブル５のビットマップ５Ａに
より判断する。ＣＰＵ２はビットマップ５Ａの各ビット
５Ａ１〜５Ａ６が１でキャッシュ３に空きがないと判断
すると、テーブル５の分割キャッシュの詳細情報５Ｂか
らクライアントＩＤ５Ｂ１を読み取り、キャッシュ３を
使用中であるクライアントＢ、Ｃ、Ｄの中で最も分割時
の優先順位が低いクライアントＤとアクセス要求元であ
るクライアントＡのキャッシュ分割時の優先順位をＩＤ
により比較する。キャッシュ分割時の優先順位がクライ
アントＤよりクライアントＡが高いと判断したＣＰＵ２
は、キャッシュ３Ｃ内のデータ７Ｄをメモリ４もしく
は、外部記憶装置７に退避後、キャッシュ３Ｃ領域の詳
細情報５ＢをクライアントＤからクライアントＡに書き
換え、キャッシュ３ＣをクライアントＡ用に割り当て
る。割り当てたキャッシュ３Ｃには、外部記憶装置７か
ら読みだしたデータ７Ａを転送、蓄積し、クライアント
Ａは、キャッシュ３Ｃ内のデータ７Ａをアクセスする。
もちろん、このアクセスにより、クライアントＤを除く
他のクライアントのキャッシュ３内のデータが上書きさ
れることはない。

【００２５】以上のように、サーバーシステムがファイ
ルアクセス要求を発生させた各クライアントのクライア
ントＩＤを認識し、各クライアントに対して専用のキャ
ッシュ領域を割り当てることにより、他のクライアント
からのファイルアクセスに影響されず、キャッシュのも
つ機能を有効に活かしたクライアント／サーバーシステ
ムを提供できる。

【００２６】本実施例においては、キャッシュ領域に空
きがなく、サーバーシステムにアクセスしたクライアン
トがキャッシュを占有しているクライアントと比較して
最も優先順位が低い場合、キャッシュを割り当てること
なく、直接、外部記憶装置をアクセスすることとした
が、キャッシュを占有しているクライアントのなかで最
も優先順位の低いクライアントのキャッシュ領域をアク
セスしたクライアントのキャッシュ領域として割り当て
を行なってもよいし、各クライアントのサーバーシステ
ムへのアクセス頻度から、キャッシュ領域の割り当てを
行なってもよい。

【００２７】キャッシュの分割制御は、サーバーシステ
ム内のＣＰＵに限らず専用のシステムを用いて行なって
もよいし、複数のキャッシュを用いて同様の制御を行な
ってもよい。

【００２８】さらに、本発明を用いればクライアント／
サーバー間の高速なデータ処理が行えることから、クラ
イアント側でキャッシュを持つ必要がなくなり、安価な
クライアントを用いたクライアント／サーバーシステム
を提供できる。

【００２９】本発明をいくつかの例によって説明した
が、本発明はこの実施例に限定されるものでない。本発
明を使用できるシステム構成は多数あり、本発明の精神
及び範囲から逸脱することなしに、形態及び細部に種々
の変更を加えることが可能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、ハードディスクなどの
外部記憶装置と外部記憶装置から読み出したデータを蓄
積するキャッシュを備えたサーバーシステムにおいて、
サーバーシステムとファイルアクセス要求元との間のフ
ァイルアクセスの処理速度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クライアント／サーバーシステムのブロック構
成図。

【図２】キャッシュ領域の使用状況を管理するキャッシ
ュアロケーションテーブルを示す図。

【符号の説明】

１…サーバーシステム、２…ＣＰＵ、３…キャッシュ、
３Ａ〜３Ｃ…分割キャッシュ領域、４…メモリ、５…キ
ャッシュアロケーションテーブル、５Ａ…ビットマッ
プ、５Ａ１，５Ａ２…分割キャッシュ３Ａの使用状態を
管理するビット、５Ａ３，５Ａ４…分割キャッシュ３Ｂ
の使用状態を管理するビット、５Ａ５，５Ａ６…分割キ
ャッシュ３Ｃの使用状態を管理するビット、５Ｂ…分割
キャッシュ領域の詳細情報、５Ｂ１…クライアントＩ
Ｄ、５Ｂ２…先頭ブロックアドレス、５Ｂ３…最終ブロ
ックアドレス、５Ｂ４………レングス、５Ｂ５…ファイ
ル情報、６…入出力バス、７…外部記憶装置、７Ａ〜７
Ｄ…データ、８…ネットワーク、Ａ〜Ｄ………クライア
ント

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハードディスクなどの外部記憶装置と、該
   外部記憶装置から読み出したデータを蓄積するキャッシ
   ュとを備え、前記外部記憶装置に格納されるファイルを
   使用する複数のクライアントが接続されるサーバーシス
   テムにおいて、 前記キャッシュの領域を複数に分割し、該キャッシュの
   分割領域と該分割領域を割り当てたファイルアクセス要
   求元のクライアントとの対応を記憶する管理テーブルを
   備え、前記キャッシュの分割領域をクライアント毎に割
   り当てて使用することを特徴とするサーバーシステム。
2. 【請求項２】請求項１記載のサーバーシステムにおい
   て、 一のクライアントのアクセス要求を受けたときに、前記
   管理テーブルを参照し、当該クライアントに割り付けた
   分割領域があれば、該分割領域を用い、なければ、空い
   ている分割領域に当該クライアントを割り付けることを
   特徴とするサーバーシステム。
3. 【請求項３】請求項２記載のサーバーシステムにおい
   て、 前記複数のクライアントに前記キャッシュを使用する優
   先順位を付け、 一のクライアントのアクセス要求を受けたときに、既に
   当該クライアントに割り付けた領域も、空き領域も無い
   場合に、優先順位を比較し、当該クライアントより優先
   順位の低いクライアントがあったら、該分割領域の専有
   クライアントを変更することを特徴とするサーバーシス
   テム。
4. 【請求項４】請求項３記載のサーバーシステムにおい
   て、更に、アクセス要求を出した前記クライアントより
   優先順位の低いクライアントが無かったら前記クライア
   ントにはキャッシュを割り付けないことを特徴とするサ
   ーバーシステム。