KR100604242B1 - 파일서버 기억장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기억 시스템의 일부에 기능장애가 발생한 경우에도 매우 유용하게 사용할 수 있는 기억 시스템 및 그 기억 시스템을 작동시키는 방법을 제공한다. 제1 및 제2 파일서버는 입력되는 파일서버 리퀘스트를 저장하기 위한 파일서버 리퀘스트 로그를 각각 포함한다. 상기 제1 및 제2 파일서버는 모두 대용량 기억장치 요소의 공통된 세트에 액세스를 갖는다. 각각의 입력되는 파일서버 리퀘스트는 상기 제1 및 제2 파일서버에 복사된다; 제1 파일서버는 파일서버 리퀘스트를 포함하고, 동시에 제2 파일서버는 그 파일서버 리퀘스트 로그에 사본을 유지한다. 각각의 파일서버는, 각각의 파일서버 리퀘스트 후, 일치된 상태를 유지하는 파일시스템을 이용하여 작동한다. 페일오버시, 제2 파일서버는, 가장 최근의 일치된 상태 이후 그 파일서버 리퀘스트 로그에 있는 파일서버 리퀘스트를 실행할 수 있다. 임의의 각각의 대용량 기억장치 요소에 대한 액세스를 방해하는 단일점 기능장애는 없다.

Description

파일서버 기억장치{FILE SERVER STORAGE ARRANGEMENT}
본 발명은 기억장치 시스템에 관한 것이다.
컴퓨터 기억장치 시스템은 데이터를 기록하거나 독출하는데 사용된다. 일부 컴퓨터 시스템에서, 기억장치 시스템은 일련의 클라이언트 디바이스들과 연결되어 있으며, 이들 클라이언트 디바이스들에 자료를 기록하거나 독출하는 서비스를 제공한다. 자료기억장치는 많은 응용프로그램(application)에 중요하므로, 기억장치에 의해 제공되는 서비스 및 자료는 가능한 한 최대의 서비스를 제공할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 기억장치 시스템 일부의 기능장애에도 불구하고 서비스를 제공할 수 있는 상태를 유지하는 기억장치 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.
서비스를 제공 가능한 상태로 유지하는 기억장치 시스템을 제공하기 위한 공지 기술 중 하나는, 제1 기억장치의 기능장애시 제2 기억장치가 서비스 및 데이터를 제공할 수 있도록 하고, 그렇지 않은 경우 제1 시스템을 사용할 수 있는 특성을 구비한 여분의 복수 기억장치를 제공하는 것이다. 서비스를 제공하는 기능을 제1 기억장치로부터 제2 기억장치로 전환하는 것을 페일오버(failover)라 한다. 실질적인 작업중단 없이 페일오버가 진행할 수 있도록, 제2 기억장치는 제1 기억장치에 의해 유지되는 데이터의 복사본을 유지한다.
페일오버를 위해 공지된 제1의 기술은, 제2 기억장치가 제1 기억장치의 모든 작업을 복사하는 것이다. 따라서, 제1 기억장치에 의해 이루어진 각각의 작업은 제2 기억장치에 의해서도 이루어진다. 상기 공지된 기술은 다음과 같은 단점이 있다. (1) 이 기술은 제2 기억장치가 제1 기억장치의 작업을 복사하는데 상당한 양의 프로세스(process)를 사용하는데, 그 대부분은 낭비다. (2) 제1 기억장치는 제2 기억장치가 동일 작업을 완료할 때까지 대기해야 하므로, 작업을 완료하는 제1 기억장치의 속도가 느리다.
페일오버를 위한 제2의 기술은, 제1 기억장치가 일정한 공지 상태에 있는 일련의 체크포인트(checkpoint)를 확인하는 것이다. 페일오버시, 제2 기억장치는 가장 최근의 체크포인트로부터 작업을 계속할 수 있다. 예컨대, NFS(Network File System) 프로토콜은, 확인작업(confirm)이 이루어지기 전에 모든 기록 동작을 디스크에 저장해야 하므로, 기록 동작의 확인 작업은 안정된 파일시스템 구성을 필요로 한다. 상기 공지 기술은 다음과 같은 단점이 있다. (1) 제1의 기억 장치는 기록 동작이 완전히 디스크에 저장될 때까지 대기해야 하므로, 기록 동작을 행하는데 있어서 제1 기억장치의 속도가 느리다. (2) 제2의 기억장치는 확인된 체크포인트 사이의 제1 기억장치의 기능장애로 인해 남겨진 자료의 불일치를 확인해야 하므로 페일오버의 회복이 느리다.
따라서, 모든 기억장치 시스템의 구성요소를 효율적으로 사용하고, 동작을 신속히 완료 및 확인하며, 임의의 기억장치 요소의 기능장애로부터 신속히 복구되 는 기억장치 시스템 및 그 작동 방법을 제공하는 것은 장점이 있다. 이 장점은, 시간 간격이 짧고 신속한 체크포인트를 구현하는 본 발명의 실시예에서 이루어지며, 상기 기억장치 시스템은 그 구성요소들 중의 체크포인트 사이에 이루어지는 상기 동작들을 위한 중복된 명령어들을 신속히 분배한다.
본 발명은 기억장치 시스템의 기능장애가 있는 경우에도 사용할 수 있는 기억장치 시스템 및 이를 작동시키는 방법을 제공한다. 제1 및 제2 파일서버는 입력되는 파일서버 리퀘스트(request)를 저장하는 파일서버 리퀘스트 로그를 각각 포함한다. 제1 및 제2 파일서버는 공통의 대용량 기억장치에 대한 액세스 권한을 갖는다. 입력되는 각각의 파일서버 리퀘스트는 모두 제1 및 제2 파일서버에 복사된다. 제1 파일서버는 상기 파일서버 리퀘스트를 처리하는 반면, 제2 파일서버는 그 파일서버 리퀘스트 로그에 복사본을 유지한다. 각각의 파일서버는, 각각의 파일서버 리퀘스트후 일정한 상태를 유지하는 파일시스템을 이용하여 작동한다. 페일오버시, 제2 파일서버는 가장 최근의 자료가 일치하는 상태 이후, 파일서버 리퀘스트 로그에 있는 파일서버 리퀘스트를 실행할 수 있다.
본 발명의 제2 특징에서, 파일서버 시스템은 하나 이상의 대용량 기억 장치의 미러링(mirroring)을 제공한다. 입력되는 각각의 파일서버 리퀘스트는 모두 제1 파일서버 및 제2 파일서버에 복사된다. 제1 파일서버는 대용량 기억장치 요소들의 프라이머리 세트(primary set)를 수정하기 위해 파일서버 리퀘스트를 실행하고, 또한 대용량 기억장치 요소들의 미러 세트(mirror set)를 수정하기 위해 상기 파일서 버 리퀘스트를 실행한다. 미러 대용량 기억장치 요소들은, 다른 사이트(site)와 같이, 프라이머리 대용량 기억장치 요소들과 물리적으로 분리되도록 배치되고, 대용량 기억장치 요소들의 전체 프라이머리 세트가 복구될 때 리소스(resource)를 제공한다.
도1은 매우 유용한 파일서버 시스템의 블록도를 나타낸다.
도2는 상기 파일서버 시스템에 있는 하나의 파일서버에 대한 블록도를 나타낸다.
도3은 상기 파일서버 시스템의 작동 과정을 나타낸 흐름도이다.
이하 기술에서, 본 발명의 바람직한 실시예는 바람직한 처리 단계 및 자료구조를 기술한다. 그러나, 당업자는, 본 발명의 숙독 후, 본 발명의 실시예가 프로그램 제어 하에 작동되는 하나 이상의 범용 프로세서(또는 특정의 프로세스 스텝 또는 자료 구조에 맞도록 채택된 특수 목적의 프로세서)를 사용하여 구현될 수 있고, 상기 장치를 사용하여 이하 기술된 바람직한 프로세스 스텝 및 데이터 구조의 구현은 과도한 실험 또는 더 나은 발명을 요구하지 않음을 알게된다.
(파일서버 쌍 및 페일오버 동작)
도1은 매우 유용한 파일서버 시스템의 블록도를 나타낸다.
파일서버 시스템(100)은, 대용량 기억 장치(120)의 공통 세트에 모두 연결된 한 쌍의 파일서버(110)를 포함한다. 상기 파일서버(110) 중 첫 번째 것은, 대용량 기억장치(120)의 첫 번째 선택된 서브셋(subset)을 제어하는 제1 I/O 버스(130)에 연결된다. 마찬가지로, 상기 파일서버(110)의 두 번째 것은 상기 대용량 기억장치(120)의 제2 선택된 서브셋을 제어하는 제2 I/O 버스(130)에 연결된다.
상기 두 개의 파일서버(110)가 모든 공통의 대용량 기억장치(120)에 연결될지라도, 단지 하나의 파일서버(110)만이 어떤 특정된 시간에 어떤 하나의 대용량 기억장치(120)만을 제어한다. 따라서, 비록 대용량 기억장치(120)가 한번에 단지 하나의 파일서버(110)에 의해 각각 제어될 수 있을지라도, 각각의 대용량 기억장치(120)는 연결된 두 개의 파일서버(110) 중 하나가 장애를 일으키는 경우에도 사용 가능하다.
바람직한 실시예에서, 파일서버 시스템(100)은 한 쌍의 상기 파일서버(110)를 포함한다. 그러나, 다른 실시예에서, 2개 이상의 상기 파일서버(110)가 단일 파일서버 시스템(100)에 포함될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 제1 I/O 버스(130) 및 제2 I/O 버스(130) 각각은 PCI 버스 구조(architecture)와 같은 중이층 버스(mezzanine bus)를 각각 포함한다.
바람직한 실시예에서, 대용량 기억장치(120)는 자기 디스크 드라이브, 광 디스크 드라이브, 또는 자기-광 디스크 드라이브를 포함한다. 그러나, 다른 실시예에서, 버블 메모리, 플래시 메모리, 또는 다른 기억장치 기술을 사용하는 시스템 등과 같은, 다른 기억장치 시스템이 사용될 수 있다. 비록 다른 형태 또는 모양을 포함하더라도, 대용량 기억장치(120)의 구성요소를 이하 "디스크"라 한다.
각각의 대용량 기억장치(120)는 단일 디스크 또는 복수의 디스크를 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 각각의 대용량 기억장치(120)는 복수의 디스크를 포함하고, RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks) 기억 시스템으로 구성되고 동작된다.
바람직한 실시예에서, 제1 파일서버(110)는 공통 접속을 이용하여 제2 파일서버(110)와 연결된다. 공통 접속은 각각의 파일서버(110)에 원격 메모리 액세스 능력을 제공하여, 원격 데이터는 각각의 파일서버(110)에 저장될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 공통 접속은 탠덤(Tandem) "서버넷(ServerNet)" 접속을 포함한다. 상기 공통 접속은 각각의 파일서버(110)에 대해 I/O 버스와 연결된 디바이스 콘트롤러를 사용하여 각각의 파일서버(110)와 연결된다.
제1 파일서버(110)는, 네트워크(150)로부터 파일서버 리퀘스트(151)를 수신하도록 배치된 제1 네트워크 인터페이스(140)와 연결된다. 마찬가지로, 제2 파일서버(110)는, 네트워크(150)로부터 파일서버 리퀘스트(151)를 수신하도록 또한 배치된 제2 네트워크 인터페이스(140)와 연결된다.
제1 파일서버(110)는 파일서버 리퀘스트(151)들을 수신하고 기록하는 제1 서버 리퀘스트 메모리(160)(또한, 이후로는 파일서버 전환 메모리라 칭함)를 포함한다. 제1 파일서버(110)가 전원 중단 또는 다른 서비스 장애로부터 회복될 경우, 제1 서버 리퀘스트 메모리(160)에서의 미해결된 파일서버 리퀘스트(151)들은, 이들이 제1 파일서버(110)에 의해 유지된 파일시스템의 다음 일치된 상태와 일체가 되도록 재실행된다.
마찬가지로, 제2 파일서버(110)는 파일서버 리퀘스트(151)들을 수신하고 기록하는 제2 서버 리퀘스트 메모리(160)(또한, 이후로는 파일서버 전환 메모리라 칭함)를 포함한다. 제2 파일서버(110)가 전원 중단 또는 다른 서비스 장애로부터 회복될 경우, 제2 서버 리퀘스트 메모리(160)에서의 미해결된 파일서버 리퀘스트(151)들은, 이들이 제2 파일서버(110)에 의해 유지된 파일시스템의 다음 일치된 상태와 일체가 되도록 재실행된다.
제1 파일서버(110)가 네트워크(150)로부터 파일서버 리퀘스트(151)를 수신할 때, 그 파일서버 리퀘스트(151)는 제1 서버 리퀘스트 메모리(160)에 복사된다. 상기 파일서버 리퀘스트(151) 또한 공통 접속상태의 원격 메모리 액세스를 이용하여 제2 서버 리퀘스트 메모리(160)에 복사된다. 마찬가지로, 제2 파일서버(110)가 네트워크(150)로부터 파일서버 리퀘스트(151)를 수신할 때, 그 파일서버 리퀘스트(151)는 제2 서버 리퀘스트 메모리(160)에 복사된다. 상기 파일서버 리퀘스트(151) 또한 공통 접속상태의 원격 메모리 액세스를 이용하여 제1 서버 리퀘스트 메모리(160)에 복사된다. 원격 메모리 액세스를 이용하는 것이 네트워크 프로토콜을 이용하는 것보다 상대적으로 보다 빠르고 통신 오버헤드가 적다.
어느 한 파일서버(110)에 장애가 발생할 경우, 다른 파일서버(110)는 자신의 서버 리퀘스트 메모리(160)에 저장된 파일서버 리퀘스트(151)를 이용하여 작업을 계속할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 각각의 서버 리퀘스트 메모리(160)는 비휘발성 메모리를 포함하고, 따라서 어느 한 서버 리퀘스트 메모리(160)에 저장된 상기 파일서버 리퀘스트는 전원 장애 또는 다른 서비스 중단으로 인해 손실되지 않는다.
제1 및 제2파일서버(110) 및 그 각각의 서버 리퀘스트(전환) 메모리(160)는 본 발명의 일 실시예에서, NUMA(Non-Uniform Memory Access) 상호접속 네트워크에서 실시되는 상호접속부(165)를 통해 통신한다.
응답하는 파일서버(110)는 파일서버 리퀘스트(151)를 처리하고 대용량 기억장치(120) 중 하나에 저장된 파일들을 수정할 수도 있다. 응답하는 파일서버(110)의 파트너인, 응답하지 않는 파일서버(110)는, 서버 리퀘스트 메모리(160)에 저장 된 파일서버 리퀘스트(151)를 유지하여, 응답하는 파일서버(110)의 기능장애가 발생할 가능성에 대비한다. 응답하는 파일서버(110)의 기능장애가 발생할 경우, 응답하지 않는 파일서버(110)는 페일오버 기술의 일부로서 파일서버 리퀘스트(151)를 처리한다.
바람직한 실시예에서, 각각의 파일서버(110)는, 다음 특허출원에 기술된 발명을 이용하여 RAID 기억 시스템과 같은 여분의 어레이(array)를 형성하도록, 연결된 대용량 기억장치(120)를 제어한다:
1999년 9월 7일에 특허 허여된 미국 특허 No. 5,948,110, 출원번호 제08-471218호(출원일: 1995년 6월 5일, 발명자: 데이비드 히츠(David Hitz) 외, 발명의 명칭: "비휘발성 메모리를 이용한 Raid 서브-시스템에서 패리티를 제공하는 방법"(A Method for Providing Parity in a Raid Sub-system Using Non-Volatile Memory));
1998년 10월 6일에 특허 허여된 미국 특허 No. 5,819,292, 출원번호 제08-454921호(출원일: 1995년 5월 31일, 발명자: 데이비드 히츠 외, 발명의 명칭: "임의 기록 파일시스템 레이아웃"(Write Anywhere File-System Layout));
2000년 3월 14일에 특허 허여된 미국 특허 No. 6,038,570, 출원번호 제08-464591호(출원일: 1995년 5월 31일, 발명자: 데이비드 히츠 외, 발명의 명칭: "Raid 디스크 서브-시스템과 통합된 파일시스템에서 파일을 할당하는 방법"(Method for Allocating Files in a File System Integrated with a Raid Disk Sub-System)).
이들 출원은 총체적으로 "WAFL(Write Anywhere File system Layout) 명세서"로서 참조된다.
WAFL 명세서에 나타난 기술의 일부로서, 각각의 파일서버(110)는 파일서버 리퀘스트(151)들에 개별적으로 응답하여 그와 연결된 대용량 기억장치(120)를 제어한다. 임의의 파일서버 리퀘스트(151)의 최종 기능은 가장 최근의 서로 일치된 상태를 파일시스템(121)에 보내는 것이다. 따라서, 파일 시스템(121)은 각 파일서버 리퀘스트(151)의 완료 후에 내부적으로 일치된 상태에 있다. 따라서, 대용량 기억장치(120)를 포함하는 파일시스템(121)은, 어느 파일서버(110)가 상기 대용량 기억장치(120)를 제어하는지의 여부에 관계없이 내부적으로는 서로 일치된 상태를 유지한다. 내부적으로 일치된 상태의 예외적인 상황은 가장 최근의 파일서버 리퀘스트(151)의 극히 일부만을 포함하게 되며, 이는 양측의 파일서버(110)의 서버 리퀘스트 메모리(160)에 저장된다. 상기 가장 최근의 파일서버 리퀘스트(151)는 가장 최근의 일치된 상태에 대해 리퀘스트를 실행함으로써 하나의 새로운 일치된 상태로 통합된다.
임의의 파일서버 리퀘스트(151)에 있어서, 그 파일서버 리퀘스트(151)에 정상적으로 응답하는 파일서버(110)에 기능장애가 발생한 경우에, 다른 파일서버(110)는, 그 기능장애를 인식하고 그 기능장애를 일으킨 파일서버(110)에 미리 할당된 대용량 기억장치들(120)을 제어하기 위해 페일오버 방법을 실행한다. 상기 페일오버된 파일서버(110)는, 내부적으로 일치된 상태의 파일시스템(121)을 갖는 상기 대용량 기억장치들을 찾게 되지만, 일부 가장 최근의 파일서버 리퀘스트(151)는 아직 실행되지 않는다. 상기 페일오버 파일서버(110)는, 그 서버 리퀘스트 메모리(160)에서 이러한 가장 최근의 파일서버 리퀘스트(151)의 복사본을 가지고 있으며, 이들 복사본에 응답하는 파일서버 리퀘스트(151)를 실행한다.
(파일서버 노드)
도2는 파일서버 시스템에 있는 파일서버의 블록도를 나타낸다.
각각의 파일서버(110)는, 적어도 하나의 프로세서(111), 프로그램 및 데이터 메모리(112), 서버 리퀘스트 메모리(160)(비휘발성 RAM 포함), 네트워크 인터페이스 요소(element)(114) 및 디스크 인터페이스 요소(115)를 포함한다. 이들 요소는, 프로세서, 메모리 및 주변장치간의 통신을 위해 버스(117) 또는 다른 공지된 시스템 아키텍처를 이용하여 서로 연결된다.
바람직한 실시예에서, 네트워크 인터페이스 요소(114)는 네트워크(150)와 함께 동작하는 공지된 네트워크 인터페이스를 포함한다. 예컨대, 네트워크 인터페이스 요소(114)는 FDDI 인터페이스 스탠더드 또는 100BaseT 인터페이스 스탠더드와 함께 동작하는 인터페이스를 포함한다.
페일오버 후, 파일서버(110)는, 그 자신 또는 (기능장애가 발생한) 상대방 파일서버(110) 중 어느 하나에 입력되는 파일서버 리퀘스트에 응답한다. 따라서, 각각의 파일서버(110)는 페일오버 시, 하나는 자신을 위하여, 다른 하나는 기능장애가 발생한 상대방 파일서버(110)를 위한 부가적인 네트워크를 갖는다. 바람직한 실시예에서, 각각의 파일서버(110)에 대한 네트워크 인터페이스 요소(114)는, 파일서버(110)에 의한 인스트럭션에 따라 두 개의 독립된 어드레스에 응답할 수 있는 네트워크 어댑터를 포함한다. 다른 실시예에서, 각각의 파일서버(110)는 두 개의 상기 네트워크 어댑터를 갖는다.
바람직한 실시예에서, 디스크 인터페이스 요소(115)는, 각각의 포트가 분리된 파일서버(110)에 연결된 두 개의 독립된 포트를 갖는, 자기, 광 또는 자기-광 디스크와 함께 동작하는 공지된 디스크 인터페이스(예를 들어, FC-AL 인터페이스와 같은 것)를 포함한다. 이로써, 한 파일서버(110)의 기능장애가 다른 파일서버(110)의 로우-레벨 (low-level) 동작에 영향을 주는 것이 방지된다.
바람직한 실시예에서, 버스(117)는 적어도 하나의 메모리 버스(171) 및 중이층 버스(mezzanine bus)(130)를 포함한다. 메모리 버스(171)는 프로세서(111)와 프로그램 및 데이터 메모리(112)를 연결한다. 중이층 버스(130)는 네트워크 인터페이스 요소(114)와 디스크 인터페이스 요소(115)를 연결한다. 메모리 버스(171)는 I/O 콘트롤러(173) 또는 다른 공지된 버스 어댑터 기술을 이용하여 중이층 버스(130)에 연결된다.
바람직한 실시예에서, 대용량 기억장치(120)에 있는 각각의 디스크는, 그 디스크가 제1 파일서버(110) 또는 제2 파일서버(110) 중 어느 것에 의해 프라이머리 콘트롤에 접속되는지에 따라, 제1 파일서버(110) 또는 제2 파일서버(110)에 정적으로 할당된다.
각각의 디스크는 2개의 콘트롤 포트(A,B)를 갖는다. 포트(A)에 접속된 파일서버(110)는 그 디스크의 프라이머리 콘트롤을 갖는 반면, 다른 파일서버(110)는 기능장애가 발생할 때에만 그 디스크의 콘트롤을 갖는다.
(동작 처리 흐름)
도3은 파일서버 시스템 동작의 프로세스 흐름도이다.
방법(300)은 파일서버(100)의 구성요소에 의해 실행되며, 이에 기술된 바와 같이 일련의 플로우 포인트 및 프로세스 스텝을 포함한다.
플로우 포인트(310)에서, 네트워크(150)와 연결된 장치는 파일시스템 리퀘스트(151)를 생성한다.
스텝(311)에서, 장치는 파일시스템 리퀘스트(151)를 네트워크(150)로 송출한다.
스텝(312)에서, 네트워크(150)는 파일시스템 리퀘스트(151)를 파일서버(110)로 송출한다.
스텝(313)에서, 파일서버 시스템(100)에 있는 제1 파일서버(110)는 파일서버 리퀘스트(151)를 수신한다. 제1 파일서버(110)는 파일서버 리퀘스트(151)를 제1 서버 리퀘스트 메모리(160)에 복사하고, 또한, 공통 접속을 이용하여 파일서버 리퀘스트(151)를 제2 서버 리퀘스트 메모리(160)에 복사한다. 제2 서버 리퀘스트 메모리(160)에서 복사 작업의 표적은 본 목적을 위해 남겨진 영역이다. 복사 작업은 제2 파일서버(110)에 의한 추가 프로세스를 요구하지 않으며, 제2 파일서버(110)는 통상 파일서버 리퀘스트(151)에 응답하거나 상기 리퀘스트(151)를 처리하지 않는다.
스텝(314)에서, 제1 파일서버(110)는 파일서버 리퀘스트(151)에 응답한다.
플로우 포인트(320)에서, 파일서버 리퀘스트는 성공적으로 처리되었다.
본 발명의 제2 특징에 있어서, 제1 파일서버(110)는 하나 또는 그 이상의 대용량 기억장치(120)의 미러링(mirroring)을 제공한다.
본 발명의 제1 특징과 같이, 각각의 입력 파일서버 리퀘스트는 제1 파일서버(110) 및 제2 파일서버(110)에 복사된다. 제1 파일서버(110)는 파일서버 리퀘스트를 실행하여 그 제어 하에 있는 하나 또는 그 이상의 프라이머리 대용량 기억장치(120)를 수정한다. 제1 파일서버(110)는 또한 파일서버 리퀘스트를 실행하여, 그 제어 하에 있지만 프라이머리 대용량 기억장치(120)와는 멀리 떨어져 있는 미러(mirror) 대용량 기억장치 세트를 수정한다. 따라서, 미러 대용량 기억장치(120)는 프라이머리 대용량 기억장치(120)의 실질적인 복사본이 된다.
대용량 기억장치(120)의 미러 세트는, 대용량 기억장치(120)의 프라이머리 세트의 기능장애가 있는 경우와 같은, 대용량 기억장치(120)의 전체 프라이머리 세트가 복구되어야 하는 경우에도 자원을 제공하다.
플로우 포인트(330)에서, 파일서버 시스템(100)에 있는 제1 파일서버(110)의 기능장애가 발생한다.
스텝(331)에서, 파일서버 시스템(100)에 있는 제2 파일서버(110)는 제1 파일서버(110)의 기능장애를 인식한다.
바람직한 실시예에서, 제2 파일서버(110)는 다음과 같은 스텝(331)을 실행한다:
각각의 파일서버(110)는, 파일서버(110)에 대한 상태정보를 기록하기 위해 2개의 디스크를 가진 대용량 기억장치(120)를 유지한다(따라서, 2개의 파일서버(110)를 위해 총 4개의 디스크가 있다). 하나는 프라이머리 기억장치로 사용되고 하나는 백업(backup) 기억장치로 사용될 수 있도록 상기 2개의 디스크("메일박스 디스크"라 함)가 있다. 2개의 메일박스 디스크 중 하나가 기능장애를 일으키면, 그 메일박스 디스크를 사용하는 파일서버(110)는 다른 디스크를 그 2개의 메일박스 디스크 중 하나로 지정한다.
각각의 파일서버(110)는 각각의 메일박스 디스크에 적어도 하나의 섹터를 유지하고, 그 위에 상기 파일서버(110)는 상태정보를 주기적으로 기록한다. 각각의 파일서버(110)는 또한 원격 메모리 액세스를 이용한 상호접속을 이용하여 다른 파일서버(110)에 상태정보를 보낸다. 각각의 파일서버(110)에 의해 메일박스 디스크에 기록된 상태정보는 각각의 업데이트에 의해 수정된다.
각각의 파일서버(110)는 다른 파일서버(110)를 위한 적어도 하나의 메일박스 디스크로부터 상태정보를 주기적으로 읽는다. 각각의 파일서버(110)는 또한 원격 메모리 액세스를 이용한 상호접속을 이용하여 다른 파일서버(110)의 상태정보를 수신한다.
각각의 파일서버(110)는, 다른 파일서버(110)를 위한 메일박스 디스크의 상태정보에 관한 업데이트가 없음을 인식함으로써 다른 파일서버(110)가 기능장애 상태에 있는지를 확인한다.
바람직한 실시예에서, 제2 파일서버(110)는 제1 파일서버의 기능장애가 하드웨어 에러인지 아니면 소프트웨어 에러인지를 결정하고, 제1 파일서버(110)의 하드웨어적인 기능장애만을 인식한다. 다른 실시예에서, 제2 파일서버(110)는 제1 파일서버의 소프트웨어적인 기능장애도 또한 인식한다.
스텝(332)에서, 제2 파일서버(110)는 제1 파일서버(110)에 미리 할당된 모든 대용량 기억장치(120)를 제어한다. WAFL 명세서에 나타난 기술의 특성으로 인해, 상기 대용량 기억장치(120)에 대해 한정되는 파일시스템(121)은 내부적으로 일치된 상태에 있다. 표지(mark)가 완료된 상기 모든 파일서버 리퀘스트(151)의 처리는 계속 진행되어, 그 결과는 대용량 기억장치(120)의 기억장치 블록으로 통합된다.
정상적인 동작에서, 파일서버(110)의 어느 것도 상기 대용량 기억장치(120)를 제한하지 않는다. 스텝(332)에서(페일오버 시에만), 제2 파일서버(110)는 제1 파일서버(110)에 의해 미리 제어된 대용량 기억장치(120)를 제어하고, 제1 파일서버(110)가 복구될 때까지 상기 대용량 기억장치(120)의 제어를 유지한다.
제1 파일서버가 복구되면, 복구 메시지를 제2 파일서버(110)로 보낸다. 바람직한 실시예에서, 제2 파일서버(110)는 오퍼레이터 명령어에 의해 대용량 기억장치(120)의 제어를 해제한다. 그러나, 다른 실시예에서, 제2 파일서버(110)는 제1 파일서버(110)로부터 복구 메시지를 인식하고, 이에 응답하여 대용량 기억장치(120)의 제어를 해제한다.
스텝(333)에서, 제2 파일서버(110)는 제1 파일서버(110)에 의해 복사된 서버 리퀘스트 메모리(160) 영역에 있는 모든 파일서버 리퀘스트(151)를 인식한다. 그 결과가 이미 기억장치(120)의 기억장치 블록에 통합된 상기 파일서버 리퀘스트(151)는 버려진다.
스텝(334)에서, 제2 파일서버(110)가 각각의 파일서버 리퀘스트(151)의 복사본에 접근할 때, 제2 파일서버(110)는 파일서버 리퀘스트(151)를 정상적으로 처리한다.
플로우 포인트(340)에서, 제1 파일서버(110)로부터 제2 파일서버(110)로의 페일오버는 성공적으로 처리되었다.
(다른 실시예들)
바람직한 실시예가 본 명세서에 개시되었지만, 본 발명의 개념, 범위 및 정신 내에서 많은 변경이 가능하고, 이들 변경은 본 출원을 숙독한 당업자에게는 자명하다.
본 발명은 컴퓨터 기억 시스템에 관한 것이며, 특히 기억장치의 기능장애 발생시 이에 효과적으로 대응할 수 있는 매우 유용한 파일서버를 제공한다.

Claims (75)

  1. 파일서버 시스템에 있어서,
    파일서버 전환 메모리를 포함하는 제1 파일서버;
    파일서버 전환 메모리를 포함하는 제2 파일서버;
    대용량 기억장치 요소;
    상기 대용량 기억장치 요소와 결합되는 상기 제1 파일서버 및 상기 제2 파일서버;
    파일시스템 전환의 디스크립터(descriptor)를 상기 제1 및 제2 파일서버에 복사하고, 이에 의해 상기 제2 파일서버가 파일서버 전환 메모리에서 상기 디스크립터의 복사본을 유지하는 동안 상기 제1 파일서버가 파일시스템 전환을 처리하도록 하는 수단; 및
    상기 제2 파일서버가 상기 제1 파일서버에 의한 서비스 중단에 응답하여 파일서버 전환 메모리에서 파일시스템 전환을 실행하는 수단을 포함하는, 파일서버 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파일서버 각각은 로컬 메모리 액세스를 이용하여 상기 파일서버 전환 메모리의 적어도 일부에 결합되고,
    상기 파일서버 각각은 원격 메모리 액세스를 이용하여 상기 파일서버 전환 메모리의 적어도 일부에 결합되는, 파일서버 시스템.
  3. 파일시스템 전환의 디스크립터를 제1 파일서버 및 제2 파일서버에 복사하여, 입력되는 파일서버 리퀘스트에 응답하는 단계;
    상기 제2 파일서버에서 상기 디스크립터의 복사본을 유지하는 동안, 상기 제1 파일서버에서 파일시스템 전환을 처리하는 단계; 및
    상기 제2 파일서버에서, 상기 제1 파일서버에 의한 서비스 인터럽트 및 복사된 디스크립터에 응답하여 파일시스템 전환을 실행하는 단계를 포함하는, 파일서버 시스템 작동방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 파일서버는 상기 파일시스템 전환을 자동으로 처리하도록 구성되고, 이에 의해 상기 제2 파일서버가, 페일오버시, 상기 제1 파일서버에 의해 아직 처리되지 않은 파일시스템 전환을 처리할 수 있는 파일서버 시스템 작동방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 각각의 파일서버는 파일서버 전환 메모리를 포함하고,
    상기 파일서버 각각은 로컬 메모리 액세스를 이용하여 상기 파일서버 전환 메모리의 적어도 일부에 결합되고,
    상기 파일서버 각각은 원격 메모리 액세스를 이용하여 상기 파일서버 전환 메모리의 적어도 일부에 결합되는, 파일서버 시스템 작동방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 파일서버 시스템은 대용량 기억장치 요소를 포함하고,
    상기 대용량 기억장치 요소는 파일 기억 시스템을 포함하며, 상기 각각의 파일서버는 상기 각각의 파일시스템 전환 처리 후 상기 파일 기억 시스템이 내부적으로 일치된 상태를 유지하도록 구성된 파일서버 시스템 작동방법.
  7. 복수의 파일서버 중 하나에서 파일서버 리퀘스트를 수신하고 이에 응답하여 파일시스템 전환의 디스크립터를 파일서버 전환 메모리에 복사하는 단계; 및
    상기 복수의 파일서버 중 하나인 제1 파일서버에 결합된 제1 세트의 대용량 기억장치와, 상기 복수의 파일서버 중 하나인 제2 파일서버에 결합된 제2 세트의 대용량 기억장치 내의 적어도 하나의 대용량 기억장치에 대해, 파일시스템 전환을 처리하는 단계를 포함하는, 파일서버 시스템 작동방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 파일서버 전환 메모리는 상기 제1 파일서버에 구성된 제1 부분 및 상기 제2 파일서버에 구성된 제2 부분을 포함하고;
    상기 복사 단계는 상기 제1 파일서버 또는 상기 제2 파일서버 중 어느 하나에 의해 상기 디스크립터를 상기 제1 부분과 상기 제2 부분으로 복사하는 단계를 포함하는, 파일서버 시스템 작동방법.
  9. 복수의 파일서버 중 하나에서 파일서버 리퀘스트를 수신하고 이에 응답하여 파일시스템 전환의 디스크립터를 파일서버 전환 메모리에 복사하는 단계; 및
    상기 파일서버 전환 메모리의 디스크립터에 응답하여 파일시스템 전환을 실행함으로써 서비스 인터럽트에 응답하는 단계를 포함하는, 파일서버 시스템 작동방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 파일서버 시스템은 대용량 기억장치 요소를 포함하고,
    파일시스템 전환 처리 후 상기 대용량 기억장치 요소에 있는 파일 기억 시스템을 내부적으로 일치된 상태로 유지시키는 단계;
    상기 내부적으로 일치된 상태를 일련의 완료된 파일시스템 전환과 관련시키는 단계; 및
    상기 복수의 파일서버 중 적어도 하나에 의해 상기 일련의 완료된 파일시스템 전환을 확인하는 단계를 포함하는, 파일서버 시스템 작동방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 파일서버 중 하나인 제1 파일서버에서 상기 파일시스템 전환을 자동으로 처리하는 단계; 및
    페일오버시 상기 제1 파일서버에 의해 아직 처리되지 않은 파일시스템 전환을 처리하는 단계를 포함하는, 파일서버 시스템 작동방법.
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