KR101009149B1 - 오너 단위의 파일 그룹화를 이용한 분산 파일 시스템 및파일 연산 방법 - Google Patents

오너 단위의 파일 그룹화를 이용한 분산 파일 시스템 및파일 연산 방법 Download PDF

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Abstract

오너 단위의 파일 그룹화를 이용한 분산 파일 시스템 및 파일 연산 방법이 개시된다. 분산 파일 시스템은 오너 단위에 따라 파일을 그룹화하여 상기 오너 별 복제본을 저장하고, 상기 오너에 속한 파일에 대한 연산을 수행하는 데이터 서버 및 상기 오너 별 복제본의 저장 위치 정보로 구성된 상기 오너 별 메타데이터를 저장하는 메타데이터 서버를 포함한다.
분산 파일 시스템, 파일, 디렉토리, 오너(owner), 메타데이터, 복제본(replica)

Description

오너 단위의 파일 그룹화를 이용한 분산 파일 시스템 및 파일 연산 방법{DISTRIBUTED FILE SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING FILE USING OWNER-BASED FILE GROUPING}
본 발명은 오너 단위의 파일 그룹화를 이용한 분산 파일 시스템 및 파일 연산 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는, 디렉토리에 따라 오너 단위로 파일을 그룹화하여 대량의 파일을 저장하고 연산하는 분산 파일 시스템 및 파일 연산 방법에 관한 것이다.
최근, 대량의 파일 데이터를 저장하기 위해 다수의 저가(low price)의 서버를 이용하여 분산 파일 시스템을 구축하는 방법이 제시되고 있다. 이러한 분산 파일 시스템은 다수의 저가의 서버가 파일 데이터를 분산하여 처리하기 때문에, 비용과 성능 면에서 탁월한 효과를 발휘한다.
다만, 저가의 서버를 이용하는 경우, 파일 데이터에 장애가 빈번하게 발생된다. 즉, 저가의 서버를 이용하면, 분산 파일 시스템을 구성하기 위한 하드웨어 비용을 줄일 수 있는 장점이 있지만, 동시에 저가의 서버 이용에 따른 높은 장애 발생 빈도 때문에 시스템의 동작이 중단될 수 있는 단점도 동시에 존재한다.
그리고, 기존의 분산 파일 시스템 구조에서는 대량의 파일 데이터를 저장할 때, 상기 파일 데이터 각각을 식별할 수 있는 메타데이터가 하나의 서버에 저장된다. 즉, 파일 데이터의 개수가 증가하는 경우, 이에 따른 메타데이터의 양도 증가한다. 예를 들면, 분산 파일 시스템이 이메일을 처리하는 경우, 이메일 자체의 용량은 크지 않다. 그러나, 이메일의 개수가 증가하면, 이메일 각각을 식별하는 메타데이터의 양도 함께 증가하여 이메일을 처리하기 위해 메타데이터를 처리하는 속도가 급격히 감소하는 문제점이 발생할 수 있다.
즉, 파일 데이터를 처리하기 위해 메타데이터를 요청하는 경우, 메타데이터를 저장하고 있는 서버에 병목 현상이 발생하여 시스템 성능이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 결국, 파일 데이터를 처리하기 이전에 메타데이터 처리가 지연되어 분산 파일 시스템의 성능이 저하될 수 있다.
따라서, 복수의 저가의 서버를 이용할 때 발생하는 장애에 대처하고, 메타데이터 처리에 있어 발생할 수 있는 병목 현상을 완화시키는 방법이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 오너 단위로 파일을 그룹화하여 파일 연산을 효율적으로 수행하는 분산 파일 시스템 및 파일 연산 방법을 제공한다.
본 발명은 동일한 오너에 대한 복제본을 데이터 서버 각각이 저장함으로써, 데이터 서버에 발생할 수 있는 복제본의 장애를 쉽게 복구할 수 있는 분산 파일 시스템 및 파일 연산 방법을 제공한다.
본 발명은 오너 별 복제본의 저장 위치 정보인 메타데이터를 활용하여 파일 연산을 수행함으로써, 대량의 파일을 보다 빠르고 효율적으로 처리할 수 있는 분산 파일 시스템 및 파일 연산 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 분산 파일 시스템은 오너 단위에 따라 파일을 그룹화하여 상기 오너 별 복제본을 저장하고, 상기 오너에 속한 파일에 대한 연산을 수행하는 데이터 서버 및 상기 오너 별 복제본의 저장 위치 정보로 구성된 상기 오너 별 메타데이터를 저장하는 메타데이터 서버를 포함할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 분산 파일 시스템은 상기 메타데이터 서버로부터 오너에 대한 메타데이터를 제공받아 상기 오너의 복제본 저장 위치를 확인하고, 상기 복제본 저장 위치에 대응하는 데이터 서버에 상기 오너에 속하는 파일 연산을 요청하는 클라이언트 서버를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 데이터 서버는 오너 단위에 따라 파일을 그룹화 하여 상기 오너 별 복제본을 저장하는 복제본 저장부 및 클라이언트 서버로부터 수신한 상기 오너에 속하는 파일에 대한 연산 요청에 대응하여 파일을 연산하는 파일 연산부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 메타데이터 서버는 오너 별 복제본의 저장 위치 정보인 상기 오너 별 메타데이터를 저장하는 메타데이터 저장부 및 클라이언트 서버로부터 수신한 상기 메타데이터에 대한 요청에 대응하여 상기 메타데이터를 제공하는 메타데이터 제공부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 클라이언트 서버는 메타데이터 서버로부터 수신한 메타데이터를 이용하여 처리하고자 하는 파일이 속한 오너의 복제본 저장 위치를 확인하는 복제본 위치 확인부 및 상기 복제본이 저장된 데이터 서버에 파일 연산을 요청하여 파일 연산 결과를 수신하는 파일 연산 요청부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 파일 연산 방법은 메타데이터 서버에 오너에 대한 메타데이터를 요청하는 단계, 상기 요청한 메타데이터를 수신하여 상기 오너의 복제본이 저장된 데이터 서버를 확인하는 단계, 상기 데이터 서버에 상기 오너에 속한 파일의 연산을 요청하는 단계 및 상기 파일에 대한 연산 결과를 상기 데이터 서버로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 오너 단위로 파일을 그룹화하여 파일 연산을 효율적으로 수행하는 분산 파일 시스템 및 파일 연산 방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 동일한 오너에 대한 복제본을 데이터 서버 각각이 저장 함으로써, 데이터 서버에 발생할 수 있는 복제본의 장애를 쉽게 복구할 수 있는 분산 파일 시스템 및 파일 연산 방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 오너 별 복제본의 저장 위치 정보인 메타데이터를 활용하여 파일 연산을 수행함으로써, 대량의 파일을 보다 빠르고 효율적으로 처리할 수 있는 분산 파일 시스템 및 파일 연산 방법이 제공된다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분산 파일 시스템의 전체 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 분산 파일 시스템은 클라이언트 서버(101), 메타데이터 서버(102) 및 데이터 서버(103)를 포함할 수 있다. 이 때, 클라이언트 서버(101) 또는 데이터 서버(103)는 복수일 수 있다. 일례로, 메타데이터 서버(102)와 복수의 데이터 서버(103)가 하나의 클러스터를 구성할 수 있다. 이 때, 분산 파일 시스템은 적어도 하나의 클러스터를 포함할 수 있다.
데이터 서버(103)는 오너(owner) 단위에 따라 파일을 그룹화하여 상기 오너 별 복제본(replica)을 저장할 수 있다. 다시 말해, 복제본은 오너 별로 그룹화된 파일의 집합으로, 분산 파일 시스템의 가용성을 향상시키기 위해 복수의 복제본을 각각 서로 다른 데이터 서버(103)가 저장할 수 있다.
이 때, 오너는 데이터 서버에 실제 저장된 파일의 디렉토리에 기초하여 결정될 수 있다. 즉, 오너는 데이터 서버에 실제 저장된 파일의 디렉토리와 대응될 수 있다. 오너에 대해서는 도 2에서 구체적으로 설명된다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 분산 파일 시스템은 디렉토리에 기초한 오너 단위로 파일을 그룹화하고, 오너의 복제본이 저장된 데이터 서버의 리스트를 메타데이터로 저장함으로써, 메타데이터 서버의 병목 현상을 방지할 수 있다.
일례로, 복수의 데이터 서버 중 어느 하나의 데이터 서버(103)는 오너 별로 생성된 복제본 중 어느 하나를 저장할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 분산 파일 시스템은 저가의 데이터 서버를 사용하기 때문에, 장애가 쉽게 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 이러한 장애에 대응하기 위해 분산 파일 시스템은 하나의 오너에 대한 복수 개의 복제본을 물리적으로 다른 데이터 서버(103)에 저장할 수 있다. 결국, 특정 데이터 서버에 오류가 발생하여 어느 하나의 복제본에 장애가 발생하더라도 분산 파일 시스템은 장애가 없는 복제본을 이용하여 장애가 발생한 복제본을 복구할 수 있다.
메타데이터 서버(102)는 오너 별 복제본의 저장 위치 정보로 구성된 상기 오너 별 메타데이터를 저장할 수 있다. 이 때, 오너 별 복제본의 저장 위치 정보는 상기 오너 별 복제본이 저장된 데이터 서버의 리스트를 의미한다. 예를 들면, 오너 1의 복제본이 데이터 서버 1, 데이터 서버 2 및 데이터 서버 3 에 각각 저장된 경우, 오너 1에 대한 메타데이터는 owner 1 (DS 1, DS 2, DS 3) 형태가 될 수 있다.
클라이언트 서버(101)는 메타데이터 서버(102)에 소정의 오너에 대한 메타데이터를 요청하여 메타데이터를 반환 받을 수 있다. 이 때, 소정의 오너는 클라이언트 서버(101)가 처리하려는 파일이 속한 오너를 의미한다. 그러면, 클라이언트 서버(101)는 메타데이터를 통해 상기 소정의 오너의 복제본 저장 위치인 데이터 서버를 확인할 수 있다. 도 1에서 볼 수 있듯이, 클라이언트 서버(101)는 오너의 복제본이 저장된 데이터 서버에 파일 연산을 요청할 수 있다. 즉, 클라이언트 서버(101)는 오너의 복제본이 저장되지 않은 데이터 서버에 파일 연산을 요청하지 않는다.
이 때, 파일 연산의 내용에 따라 클라이언트 서버(101)가 데이터 서버(103)에 파일 연산 요청하는 방식이 달라질 수 있다. 예를 들면, 파일 쓰기 연산 또는 파일 삭제 연산의 경우, 복제본의 상태를 변경시키는 것이기 때문에, 동일한 오너에 대한 복수의 복제본이 함께 변경되어야 한다.
따라서, 파일 쓰기 연산 또는 파일 삭제 연산의 경우, 클라이언트 서버(101)는 동일한 오너에 대한 복수의 복제본이 각각 저장된 데이터 서버(103) 모두에 파일에 대한 연산 요청을 할 수 있다. 예를 들면, 오너 1에 대한 복제본이 3개인 경우, 클라이언트 서버(101)는 복제본이 각각 저장된 3개의 데이터 서버(103)에 파일 쓰기 연산 요청 또는 파일 삭제 연산 요청을 할 수 있다. 이 때, 파일 쓰기 연산 요청의 경우, 호출 방식에 따라 연산 요청을 하는 과정이 달라질 수 있다. 이에 대해서는 도 3에서 구체적으로 설명된다.
그러나, 읽기 연산의 경우는 복제본의 상태를 변경시키지 않기 때문에 복수의 복제본이 함께 변경될 필요는 없다. 따라서, 클라이언트 서버(101)는 복제본이 저장된 데이터 서버(103) 중 어느 하나의 데이터 서버(103)에 파일 읽기 연산을 요청할 수 있다.
데이터 서버(103)는 클라이언트 서버(101)의 파일 연산 요청에 대해 오너에 속한 파일에 대한 연산을 수행할 수 있다. 그리고, 데이터 서버(103)는 클라이언트 서버(101)에 파일 연산 결과를 반환할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 디렉토리에 기초한 오너 단위로 파일을 그룹화하고, 오너의 복제본이 데이터 서버에 저장되는 일례를 도시한 도면이다.
도 2를 참고하면, 데이터 서버(103)에 저장된 파일 디렉토리(201)가 도시되어 있다. 이 때, 파일 디렉토리(201)는 서브 디렉토리(202)인 dir1과 서브 디렉토리(203)인 dir2로 구성되어 있다. 서브 디렉토리(202)는 file 1, file 2, file 3이 저장되어 있고, 서브 디렉토리(203)는 file 4, file 5, file 6이 저장되어 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 오너(owner)는 파일의 디렉토리에 기초하여 결정될 수 있다. 다시 말해서, 오너는 데이터 서버에 실제 저장된 파일의 디렉토리와 대응될 수 있다.
이 때, 도 2를 참고하면, dir/dir1는 owner 1이 되고, dir/dir2는 owner 2가 될 수 있다. file 1, file 2, file 3는 owner 1에 속하고, file 4, file 5, file 6은 owner 2에 속할 수 있다. 즉, 데이터 서버(103)에 저장된 파일은 오너 단위에 따라 그룹화될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 오너 별 복제본이 생성될 수 있다. 복제본의 개수는 제한이 없다. 도 2를 참고하면, owner 1의 경우, 복제본(204-1, 204-2, 204-3)이 생성되고, owner 2의 경우, 복제본(205-1, 205-2, 205-3)이 생성될 수 있다.
그러면, 데이터 서버(103)는 오너 별로 생성된 복제본 중 어느 하나를 저장할 수 있다. 도 2에서 볼 수 있듯이, owner 1에 대한 복제본(204-1)은 데이터 서버 1에 저장되고, owner 1에 대한 복제본(204-2)은 데이터 서버 2에 저장될 수 있다. 이 때, 데이터 서버 2는 owner 2에 대한 복제본(205-1)도 저장할 수 있다. 즉, 동일한 오너에 대해 생성된 복제본은 데이터 서버(103) 각각에 저장될 수 있다. 데이터 서버(103) 각각에 저장되는 오너 별 복제본의 개수는 제한이 없다.
그러면, 메타데이터 서버(102)는 오너 별 복제본의 저장 위치 정보로 구성된 오너 별 메타데이터를 저장할 수 있다. 이 때, 복제본의 저장 위치 정보는 복제본을 저장하는 데이터 서버(103)의 리스트를 의미할 수 있다. 예를 들어, owner 1에 대한 메타데이터는 owner 1(DS 1, DS 2, DS 3)로 구성될 수 있다. 마찬가지로, owner 2에 대한 메타데이터는 owner 2(DS 2, DS 4, DS 5)로 구성될 수 있다.
클라이언트 서버(101)는 처리하려는 파일이 속한 오너의 메타데이터를 메타데이터 서버(102)에 요청할 수 있다. 예를 들어, 클라이언트 서버(101)가 file 2의 읽기 연산을 처리하려고 하는 경우, file 2의 디렉토리(dir/dir1)를 이용하여 owner 1의 메타데이터를 메타데이터 서버(102)에 요청할 수 있다. 그러면, 클라이 언트 서버(101)는 owner 1에 대한 메타데이터를 통해 owner 1의 복제본이 저장된 데이터 서버를 확인할 수 있다.
이 후, 클라이언트 서버(101)는 데이터 서버 1, 데이터 서버 2 또는 데이터 서버 3 중 어느 하나의 데이터 서버에 file 2의 읽기 연산을 요청할 수 있다. 만약, file 2의 쓰기 연산 또는 삭제 연산일 경우, 클라이언트 서버(101)는 데이터 서버 1, 데이터 서버 2 및 데이터 서버 3 모두에 쓰기 연산 또는 삭제 연산 요청을 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 파일 쓰기 연산을 위해 병렬 호출 방식 및 직렬 호출 방식을 적용한 일례를 도시한 도면이다.
도 1에서 이미 살펴보았듯이, 파일 쓰기 연산의 경우 오너의 복제본 상태를 변경하는 것을 의미한다. 따라서, 클라이언트 서버(101)는 해당 오너의 복제본이 속한 데이터 서버 모두가 파일 쓰기 연산을 수행해야 한다.
일례로, 파일 쓰기 연산을 위해 병렬 호출 방식 또는 직렬 호출 방식이 적용될 수 있다. 병렬 호출 방식 또는 직렬 호출 방식은 파일의 특성에 따라 결정될 수 있다. 도 3에서 점선은 직렬 호출 방식, 실선은 병렬 호출 방식을 의미한다.
클라이언트 서버(101)는 처리하고자 하는 파일이 속한 오너에 대한 메타데이터를 메타데이터 서버(102)에 요청할 수 있다. 이 때, 클라이언트 서버(101)는 해당 파일의 디렉토리를 참고하여 오너를 특정할 수 있다. 이 때, 클라이언트 서버(101)가 메타데이터를 요청하는 경우, 해당 오너에 대한 오너 식별자(owner ID)를 이용할 수 있다.
처리하고자 하는 파일(file 6)이 owner 1에 속하는 경우, 클라이언트 서버(101)는 owner 1에 대한 메타데이터를 메타데이터 서버(102)에 요청하여 반환 받을 수 있다. 그러면, 클라이언트 서버(101)는 수신한 메타데이터를 이용하여 owner 1의 복제본이 저장된 데이터 서버를 확인할 수 있다. 도 3을 참고하면, owner 1의 복제본이 저장된 데이터 서버는 데이터 서버 1(103-1), 데이터 서버 2(103-2) 및 데이터 서버 3(103-3)을 의미한다.
직렬 호출 방식에 따르면, 클라이언트 서버(101)는 owner 1의 복제본이 저장된 데이터 서버 1(103-1), 데이터 서버 2(103-2) 또는 데이터 서버 3(103-3) 중 어느 하나의 데이터 서버에 file 6의 쓰기 연산 요청을 할 수 있다. 만약, 클라이언트 서버(101)가 데이터 서버 1(103-1)에 file 6에 대한 쓰기 연산 요청을 하는 경우, 데이터 서버 1(103-1)에서 file 6을 데이터 서버 2(103-2)에 전송할 수 있다.
그러면, 데이터 서버 2(103-2)는 수신한 file 6을 데이터 서버 3(103-3)에 전송할 수 있다. 결국, file 6은 데이터 서버 1(103-1), 데이터 서버 2(103-2) 및 데이터 서버 3(103-3) 순으로 순차적으로 전송될 수 있다. 그러면, 데이터 서버 1(103-1), 데이터 서버 2(103-2) 및 데이터 서버 3(103-3) 각각은 file 6을 owner 1에 대응하는 디렉토리에 쓰기 연산을 수행할 수 있다. 이 때, file 6에 대한 쓰기 연산 결과는 데이터 서버 3(103-3), 데이터 서버 2(103-2) 및 데이터 서버 1(103-1) 순으로 전송되고, 최종적으로 데이터 서버 1(103-1)이 3개의 파일 쓰기 연산 결과를 클라이언트 서버(101)에 반환할 수 있다.
병렬 호출 방식에 따르면, 클라이언트 서버(101)는 owner 1의 복제본이 저장된 데이터 서버 1(103-1), 데이터 서버 2(103-2) 및 데이터 서버 3(103-3)에 동시적으로 file 6의 쓰기 연산 요청을 할 수 있다. 그러면, 데이터 서버 1(103-1), 데이터 서버 2(103-2) 및 데이터 서버 3(103-3) 각각은 file 6을 owner 1에 대응하는 디렉토리에 쓰기 연산을 수행할 수 있다.
이 때, 데이터 서버 1(103-1), 데이터 서버 2(103-2) 및 데이터 서버 3(103-3) 각각은 file 6에 대한 쓰기 연산 결과를 클라이언트 서버(101)에 반환할 수 있다.
파일 읽기 연산의 경우, 데이터 서버 1(103-1), 데이터 서버 2(103-2) 또는 데이터 서버 3(103-3) 중 어느 하나의 데이터 서버가 파일 읽기 연산을 수행할 수 있다. 그리고, 파일 삭제 연산의 경우, 병렬 호출 방식에 따라 데이터 서버 1(103-1), 데이터 서버 2(103-2) 및 데이터 서버 3(103-3) 각각이 파일 삭제 연산을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 분산 파일 시스템의 데이터 서버의 구체적인 구성을 도시한 블록 다이어그램이다.
도 4를 참고하면, 데이터 서버(103)는 복제본 저장부(401), 파일 연산부(402), 디렉토리 저장부(403) 및 복제본 복구부(404)를 포함할 수 있다.
복제본 저장부(401)는 오너 단위에 따라 파일을 그룹화하여 상기 오너 별 복제본을 저장할 수 있다. 이 때, 오너는 파일의 디렉토리에 기초하여 결정될 수 있다. 도 2에서 이미 살펴보았듯이, 파일은 디렉토리에 저장되어 있고, 이 때, 오 너는 디렉토리에 따라 결정된다. 이미 언급했듯이, 오너는 파일의 디렉토리와 대응될 수 있다. 예를 들면, file 1, file 2가 디렉토리 dir/dir1에 저장되어 있다면, dir/dir1에 따라 owner 1이 결정될 수 있다. 그리고, file 3, file 4가 dir/dir2에 저장되어 있다면, dir/dir2 에 따라 owner 2가 결정될 수 있다.
그러면, 복제본 저장부(401)는 owner 1의 복제본이 3개가 생성되었다면, owner 1에 대한 복제본 중 어느 하나 복제본이 저장될 수 있다. 그리고, 복제본 저장부(401)는 owner 2에 대한 복제본 중 어느 하나의 복제본도 저장할 수 있다.
파일 연산부(402)는 클라이언트 서버(101)로부터 수신한 상기 오너에 속하는 파일에 대한 연산 요청에 대응하여 파일을 연산할 수 있다.
클라이언트 서버(101)는 오너에 대한 메타데이터를 메타데이터 서버(102)에 요청하여 반환 받을 수 있다. 그러면, 클라이언트 서버(101)는 메타데이터를 통해 처리하고자 하는 파일이 속한 오너의 복제본이 저장된 데이터 서버(103)에 파일 연산을 요청할 수 있다. 파일 연산부(402)는 요청된 파일에 대해 연산을 수행한 후, 파일 연산 결과를 클라이언트 서버(101)에 반환할 수 있다.
디렉토리 저장부(403)는 오너에 대한 오너 디렉토리 및 오너에 속하는 파일에 대한 파일 디렉토리를 저장할 수 있다. 일례로, 디렉토리 저장부(403)는 오너 디렉토리 또는 파일 디렉토리 전체를 하나의 디렉토리 저장하거나 또는 복수의 서브 디렉토리로 나누어 저장할 수 있다.
즉, 파일이 디렉토리 dir/dir1에 저장된 경우, dir/dir1이 오너 디렉토리가 될 수 있다. 이 때, 파일이 디렉토리 dir에도 저장될 수 있기 때문에 오너 디렉토 리도 서브 디렉토리 구조로 이루어 질 수 있다. 결국, 디렉토리 저장부(403)는 dir/dir1에 대한 오너 디렉토리와 dir에 대한 오너 디렉토리를 플랫(flat)하게 하나의 디렉토리에 저장하거나 또는 서브 디렉토리를 나누어 저장할 수 있다.
그리고, 디렉토리 저장부(403)는 dir/dir1에 대한 오너에 속하는 파일들을 하나의 디렉토리에 저장하거나 또는 서브 디렉토리를 나누어 저장할 수 있다.
복제본 복구부(404)는 오너 별 복제본에 장애가 발생하는 경우, 다른 데이터 서버와 일관성이 유지될 수 있도록 장애가 발생한 복제본을 복구할 수 있다. 동일한 오너에 대해 생성된 복제본은 다수의 데이터 서버(103) 각각에 저장되는 데, 이 중 하나의 복제본에 장애가 발생하는 경우 복제본 간에 일관성이 유지될 수 없다. 따라서, 복제본 복구부(404)는 복제본에 장애가 발생하는 경우, 장애가 발생하기 이전에 일관성이 유지된 상태로 복제본을 복구할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 분산 파일 시스템의 메타데이터 서버의 구체적인 구성을 도시한 블록 다이어그램이다.
도 5를 참고하면, 메타데이터 서버(102)는 메타데이터 저장부(501), 메타데이터 제공부(502), 서버 모니터링부(503) 및 서버 상태 관리부(504)를 포함할 수 있다.
메타데이터 저장부(501)는 오너 별 복제본의 저장 위치 정보인 상기 오너 별 메타데이터를 저장할 수 있다. 이 때, 동일한 오너에 대해 복수의 복제본이 생성될 수 있으며, 생성된 복제본 각각은 하나의 데이터 서버(103)에 저장될 수 있다. 이 때, 오너는 파일의 디렉토리에 기초하여 결정될 수 있다. 즉, 오너는 파 일의 디렉토리와 대응될 수 있다.
메타데이터 제공부(502)는 클라이언트 서버(101)로부터 수신한 상기 메타데이터에 대한 요청에 대응하여 메타데이터를 제공할 수 있다. 이 때, 메타데이터는 클라이언트 서버(101)가 처리하고자 하는 파일이 속한 오너에 대한 메타데이터 일 수 있다. 이 때, 클라이언트 서버(101)는 해당 파일이 저장된 디렉토리에 참고하여 오너에 대한 메타데이터를 요청할 수 있다.
일례로, 메타데이터 제공부(502)는 메타데이터를 요청한 클라이언트 서버(101)의 저장 공간을 이용하여 오너 별 메타데이터를 캐싱하여 제공할 수 있다. 이 때, 메타데이터 제공부(502)는 클라이언트 서버(101)로부터 수신한 오너 식별자에 대응하는 메타데이터 트리를 생성하여 클라이언트 서버(101)의 저장 공간에 캐싱 할 수 있다.
예를 들면, 클라이언트 서버(101)가 오너 식별자(owner ID)를 이용하여 오너에 대한 메타데이터를 요청하는 경우, 메타데이터 제공부(502)는 해싱 함수(hashing function)를 적용하여 오너 식별자에 대한 메타데이터 트리를 생성할 수 있다. 다시 말해서, 메타데이터 제공부(502)는 순차적으로 요청되는 오너 식별자 각각에 대응하는 메타데이터를 나열하여 메타데이터 트리를 생성할 수 있다.
생성된 메타데이터 트리는 클라이언트 서버(101)의 저장 공간 일부에 임시 저장되어 캐싱 될 수 있다. 이 후, 동일한 오너에 대해서 클라이언트 서버(101)는 메타데이터 서버(102)를 거치지 않고, 자신의 저장 공간에 캐싱된 메타데이터 트리를 참고하여 메타데이터를 획득할 수 있다. 결국, 메타데이터 캐싱을 통해 파일 연산 처리 속도가 향상될 수 있다.
서버 모니터링부(503)는 데이터 서버(103)에 대해 오너 별 복제본이 파일 연산을 통해 수정되었는 지 여부를 모니터링 할 수 있다. 즉, 파일 쓰기 연산을 통해 오너에 속하는 파일이 추가되거나 또는 파일 삭제 연산을 통해 오너에 속하는 파일이 제외되면 오너 별 복제본이 수정될 수 있다.
서버 모니터링부(503)는 오너 별 복제본이 수정된 상태를 모니터링 하면, 메타데이터 저장부(102)는 모니터링 된 결과를 반영하여 오너 별 복제본에 대한 메타데이터를 업데이트하여 저장할 수 있다.
서버 상태 관리부(504)는 오너 별 복제본을 저장하는 데이터 서버(103)의 장애 상태 정보를 관리할 수 있다. 데이터 서버(103)에 저장된 복제본에 장애가 발생하면, 서버 상태 관리부(504)는 장애 발생 사실을 동일한 오너에 대한 복제본을 저장하는 다른 데이터 서버(103)에 전달할 수 있다. 결국, 오너에 대한 복제본이 데이터 서버(103) 간에 일관성이 있도록 복구될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 분산 파일 시스템의 클라이언트 서버의 구체적인 구성을 도시한 블록 다이어그램이다.
도 6을 참고하면, 클라이언트 서버(101)는 복제본 위치 확인부(601) 및 파일 연산 요청부(602)를 포함할 수 있다.
복제본 위치 확인부(601)는 메타데이터 서버(102)로부터 수신한 메타데이터를 이용하여 처리하고자 하는 파일이 속한 오너의 복제본 저장 위치를 확인할 수 있다. 메타데이터는 오너 별 복제본의 저장 위치 정보를 의미할 수 있다. 이 때, 오너 별 복제본의 저장 위치는 해당 오너의 복제본이 저장된 데이터 서버(103)를 의미한다. 일례로, 오너는 파일의 디렉토리에 기초하여 결정될 수 있다. 오너는 파일의 디렉토리와 대응될 수 있다.
이 때, 복제본 위치 확인부(601)는 메타데이터 서버(102)로부터 오너 식별자에 대응하는 메타데이터 트리를 캐싱(cashing)함으로써 메타데이터를 수신할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 클라이언트 서버(101)가 대량의 파일 연산을 위해 반복적으로 오너에 대한 메타데이터를 메타데이터 서버에 요청하는 경우, 임시로 저장된 메타데이터 트리를 참고하여 보다 빠르게 파일 연산이 이루어 질 수 있다.
파일 연산 요청부(602)는 복제본이 저장된 데이터 서버에 파일 연산을 요청하여 파일 연산 결과를 수신할 수 있다. 오너에 속한 파일이 변경되는 파일 연산의 경우(파일 쓰기, 파일 삭제), 파일 연산 요청부(602)는 동일한 오너에 대한 복제본을 저장하는 데이터 서버(103) 전체에 파일 연산을 요청할 수 있다. 이 때, 파일 연산이 쓰기 연산일 경우 직렬 호출 방식 또는 병렬 호출 방식이 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 분산 파일 시스템을 이용한 파일 연산 방법을 도시한 플로우차트이다.
단계(S701)에서, 클라이언트 서버(101)는 메타데이터 서버(102)에 소정의 오너에 대한 메타데이터를 요청할 수 있다. 메타데이터 서버(102)는 오너 별 복제본의 저장 위치 정보인 메타데이터를 저장할 수 있다.
이 때, 소정의 오너는 클라이언트 서버(101)가 처리하고자 하는 파일이 속한 오너를 의미한다. 그리고, 오너는 파일의 디렉토리에 기초하여 결정될 수 있다. 다시 말해서, 오너는 파일의 디렉토리와 대응될 수 있다. 즉, 파일의 디렉토리 개수에 따라 오너의 개수가 결정된다.
메타데이터는 오너 별 복제본의 저장 위치 정보를 의미하며, 저장 위치 정보는 복제본이 저장된 데이터 서버(103)의 리스트를 의미할 수 있다.
단계(S702)에서, 클라이언트 서버(102)는 요청한 메타데이터를 수신하여 오너의 복제본이 저장된 데이터 서버(103)를 확인할 수 있다. 이 때, 데이터 서버(103)는 오너 단위에 따라 파일을 그룹화하여 오너 별 복제본을 저장할 수 있다.
단계(S703)에서, 클라이언트 서버(102)는 데이터 서버(103)에 오너에 속한 파일의 연산을 요청할 수 있다. 이 때, 파일의 연산은 파일 쓰기, 파일 삭제, 파일 읽기를 포함할 수 있다. 파일 쓰기, 파일 삭제의 경우, 복제본의 상태가 변경되는 것이기 때문에, 해당 복제본을 저장하는 모든 데이터 서버(103)에 파일 연산 요청이 이루어져야 한다.
일례로, 클라이언트 서버(102)는 파일의 연산이 쓰기 연산인 경우, 오너의 복제본이 저장된 데이터 서버에 대해 직렬 호출 방식 또는 병렬 호출 방식으로 파일의 연산 요청을 할 수 있다.
단계(S704)에서, 클라이언트 서버(102)는 파일에 대한 연산 결과를 데이터 서버(103)로부터 수신할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 서버, 클라이언트 서버, 메타데 이터 서버 간 파일 연산 과정을 구체적으로 도시한 플로우차트이다.
단계(S801)에서, 메타데이터 서버(102)는 오너 별 복제본의 저장 위치 정보인 메타데이터를 저장하고 유지할 수 있다. 앞에서 이미 언급했듯이, 오너는 파일의 디렉토리에 기초하여 결정될 수 있다. 즉, 오너는 파일의 디렉토리와 대응될 수 있다.
오너 별 복제본의 개수는 제한이 없다. 그리고, 복제본의 저장 위치 정보는 동일한 오너에 대한 복제본을 저장하고 있는 데이터 서버(103)의 리스트를 의미한다.
단계(S802)에서, 데이터 서버(103)는 오너 별 복제본을 저장하고 유지할 수 있다. 이 때, 동일한 오너에 대해 복제본은 복수 개일 수 있으며, 하나의 데이터 서버(103)가 하나의 복제본을 저장할 수 있다.
단계(S803)에서, 클라이언트 서버(101)는 처리하고자 하는 파일이 속한 오너(owner)에 대한 메타데이터를 메타데이터 서버(102)에 요청할 수 있다. 이 때, 클라이언트 서버(101)는 처리하고자 하는 파일의 디렉토리를 기초로 오너를 특정할 수 있다.
단계(S804)에서, 메타데이터 서버(102)는 상기 오너에 대응하는 메타데이터를 클라이언트 서버(101)에 반환할 수 있다. 그러면, 단계(S805)에서, 클라이언트 서버(101)는 반환된 메타데이터를 활용하여 처리하고자 하는 파일이 속한 오너의 복제본 저장 위치를 확인할 수 있다. 이미 언급했듯이, 복제본 저장 위치는 해당 복제본을 저장하고 있는 데이터 서버(103)의 리스트 일 수 있다.
단계(S806)에서, 클라이언트 서버(101)는 처리하고자 하는 파일이 속한 오너의 복제본이 저장된 데이터 서버(103)에 파일 연산을 요청할 수 있다. 이 때, 파일 연산은 파일 쓰기, 파일 읽기, 파일 삭제를 포함할 수 있다. 복제본 상태가 변경되는 파일 쓰기 연산 및 파일 삭제 연산의 경우, 클라이언트 서버(101)는 해당 복제본을 저장하는 모든 데이터 서버(103)에 파일 연산을 요청할 수 있다.
일례로, 파일 쓰기 연산인 경우, 클라이언트 서버(101)는 직렬 호출 방식 또는 병렬 호출 방식을 통해 데이터 서버(103)에 파일 연산을 요청할 수 있다.
그러면, 단계(S807)에서, 데이터 서버(103)는 파일 연산 결과를 클라이언트 서버(101)에 반환할 수 있다.
또한 본 발명의 일실시예에 따른 분산 파일 시스템을 이용한 파일 연산 방법은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의 해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분산 파일 시스템의 전체 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 디렉토리에 기초한 오너 단위로 파일을 그룹화하고, 오너의 복제본이 데이터 서버에 저장되는 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 파일 쓰기 연산을 위해 병렬 호출 방식 및 직렬 호출 방식을 적용한 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 분산 파일 시스템의 데이터 서버의 구체적인 구성을 도시한 블록 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 분산 파일 시스템의 메타데이터 서버의 구체적인 구성을 도시한 블록 다이어그램이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 분산 파일 시스템의 클라이언트 서버의 구체적인 구성을 도시한 블록 다이어그램이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 분산 파일 시스템을 이용한 파일 연산 방법을 도시한 플로우차트이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 서버, 클라이언트 서버, 메타데이터 서버 간 파일 연산 과정을 구체적으로 도시한 플로우차트이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101: 클라이언트 서버
102: 메타데이터 서버
103: 데이터 서버

Claims (23)

  1. 파일이 속한 디렉토리에 기초하여 결정되는 오너(owner) 단위에 따라 파일을 그룹화하여 상기 오너 별 복제본을 저장하고, 상기 오너에 속한 파일에 대한 연산을 수행하는 데이터 서버; 및
    상기 오너 별 복제본의 저장 위치 정보로 구성된 상기 오너 별 메타데이터를 저장하는 메타데이터 서버
    를 포함하고,
    상기 메타데이터 서버는,
    소정의 오너에 대한 메타데이터 요청을 수신하는 경우, 상기 소정의 오너의 복제본의 저장 위치에 대응하는 메타데이터를 반환하는 것을 특징으로 하는 분산 파일 시스템.
  2. 오너(owner) 단위에 따라 파일을 그룹화하여 상기 오너 별 복제본을 저장하고, 상기 오너에 속한 파일에 대한 연산을 수행하는 데이터 서버; 및
    상기 오너 별 복제본의 저장 위치 정보로 구성된 상기 오너 별 메타데이터를 저장하는 메타데이터 서버
    를 포함하고,
    상기 메타데이터 서버는,
    상기 메타데이터를 요청한 클라이언트 서버의 저장 공간을 이용하여 상기 오너 별 메타데이터를 제공하는 분산 파일 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 서버는,
    상기 오너 별로 생성된 복제본 중 어느 하나를 저장하는 것을 특징으로 하는 분산 파일 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 메타데이터 서버는,
    소정의 오너에 대한 메타데이터 요청을 수신하는 경우, 상기 소정의 오너의 복제본의 저장 위치에 대응하는 메타데이터를 반환하는 것을 특징으로 하는 분산 파일 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 서버는,
    소정의 오너에 속한 파일 연산 요청을 수신하는 경우, 상기 소정의 오너에 속한 파일을 연산하여 파일 연산 결과를 반환하는 것을 특징으로 하는 분산 파일 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 데이터 서버는,
    직렬 호출 방식 또는 병렬 호출 방식 중 어느 하나의 방식에 따른 파일 쓰기에 대한 연산 요청을 수신하는 것을 특징으로 하는 분산 파일 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 메타데이터 서버로부터 소정의 오너에 대한 메타데이터를 제공받아 상기 소정의 오너의 복제본 저장 위치를 확인하고, 상기 복제본 저장 위치에 대응하는 데이터 서버에 상기 소정의 오너에 속하는 파일 연산을 요청하는 클라이언트 서버
    를 더 포함하는 분산 파일 시스템.
  8. 파일이 속한 디렉토리에 기초하여 결정되는 오너 단위에 따라 파일을 그룹화하여 상기 오너 별 복제본을 저장하는 복제본 저장부; 및
    클라이언트 서버로부터 수신한 상기 오너에 속하는 파일에 대한 연산 요청에 대응하여 파일을 연산하고, 상기 오너에 속하는 파일에 대한 파일 연산 결과를 반환하는 파일 연산부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 서버.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 오너에 대한 오너 디렉토리 및 상기 오너에 속하는 파일에 대한 파일 디렉토리를 저장하는 디렉토리 저장부
    를 더 포함하는 데이터 서버.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 디렉토리 저장부는,
    상기 오너 디렉토리 또는 상기 파일 디렉토리 전체를 하나의 디렉토리 저장하거나 또는 복수의 서브 디렉토리로 나누어 저장하는 것을 특징으로 하는 데이터 서버.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 오너 별 복제본에 장애가 발생하는 경우, 다른 데이터 서버와 일관성이 유지될 수 있도록 상기 장애가 발생한 복제본을 복구하는 복제본 복구부
    를 더 포함하는 데이터 서버.
  12. 파일이 속한 디렉토리에 기초하여 결정되는 오너 별 복제본의 저장 위치 정보인 상기 오너 별 메타데이터를 저장하는 메타데이터 저장부; 및
    클라이언트 서버로부터 수신한 소정의 오너에 대한 메타데이터의 요청에 따라 상기 소정의 오너의 복제본의 저장위치에 대응하는 메타데이터를 제공하는 메타데이터 제공부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 메타데이터 서버.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 오너 별 복제본이 파일 연산을 통해 수정되었는 지 여부를 모니터링 하는 서버 모니터링부
    를 더 포함하고,
    상기 메타데이터 저장부는,
    상기 모니터링 된 결과를 반영하여 상기 오너 별 복제본에 대한 메타데이터를 업데이트하여 저장하는 것을 특징으로 하는 메타데이터 서버.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 메타데이터 제공부는,
    상기 메타데이터를 요청한 클라이언트 서버의 저장 공간을 이용하여 상기 오너 별 메타데이터를 캐싱하여 제공하는 것을 특징으로 하는 메타데이터 서버.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 메타데이터 제공부는,
    상기 클라이언트 서버로부터 수신한 오너 식별자에 대응하는 메타데이터 트리를 생성하여 상기 클라이언트 서버의 저장 공간에 캐싱하는 것을 특징으로 하는 메타데이터 서버.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 오너 별 복제본을 저장하는 상기 데이터 서버의 장애 상태 정보를 관리하는 서버 상태 관리부
    를 더 포함하는 메타데이터 서버.
  17. 메타데이터 서버로부터 수신한 메타데이터를 이용하여 처리하고자 하는 파일이 속한 오너의 복제본 저장 위치를 확인하는 복제본 위치 확인부; 및
    상기 확인된 처리하고자 하는 파일이 속한 오너의 복제본이 저장된 데이터 서버에 파일 연산을 요청하여 파일 연산 결과를 수신하는 파일 연산 요청부
    를 포함하고,
    상기 오너는,
    상기 파일이 속한 디렉토리에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 클라이언트 서버.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 복제본 위치 확인부는,
    상기 메타데이터 서버로부터 오너 식별자에 대응하는 메타데이터의 트리를 캐싱함으로써 메타데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 클라이언트 서버.
  19. 메타데이터 서버에 파일이 속하는 디렉토리에 기초하여 결정되는 소정의 오너에 대한 메타데이터를 요청하는 단계;
    상기 요청한 소정의 오너의 복제본의 저장 위치에 대응하는 메타데이터를 수신하여 상기 오너의 복제본이 저장된 데이터 서버를 확인하는 단계;
    상기 데이터 서버에 상기 오너에 속한 파일의 연산을 요청하는 단계; 및
    상기 파일에 대한 연산 결과를 상기 데이터 서버로부터 수신하는 단계;
    를 포함하고,
    것을 특징으로 하는 분산 파일 시스템을 이용한 파일 연산 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 데이터 서버는,
    오너 단위에 따라 파일을 그룹화하여 상기 오너 별 복제본을 저장하는 것을 특징으로 하는 분산 파일 시스템을 이용한 파일 연산 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 메타데이터 서버는,
    오너 별 복제본의 저장 위치 정보인 메타데이터를 저장하는 것을 특징으로 하는 분산 파일 시스템을 이용한 파일 연산 방법.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 데이터 서버에 상기 오너에 속한 파일의 연산을 요청하는 단계는,
    상기 파일의 연산이 쓰기 연산인 경우, 상기 오너의 복제본이 저장된 데이터 서버에 대해 직렬 호출 방식 또는 병렬 호출 방식으로 파일의 연산 요청을 하는 것을 특징으로 하는 분산 파일 시스템을 이용한 파일 연산 방법.
  23. 제19항 내지 제22항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.
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