WO2007069576A1

WO2007069576A1 - ネットワークファイルシステム

Info

Publication number: WO2007069576A1
Application number: PCT/JP2006/324699
Authority: WO
Inventors: Kazuhisa Misono; Takashi Yonezawa; Akihiro Kaneko; Miyuki Katsuki
Original assignee: International Business Machines Corporation
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2006-12-11
Publication date: 2007-06-21
Also published as: US8099514B2; CN101331462A; US20080235392A1; JPWO2007069576A1; JP5030791B2

Abstract

　【課題】常に稼動しているとは限らないクライアントを前提しつつ、高い可用性でファイルを書き込み及び読み出しすることができるファイルシステムに適用可能な方法などを提供する。　【解決手段】サーバと複数のクライアントとがネットワークで接続されたネットワークファイルシステムの前記サーバに適用される方法であり、　一のクライアントからのデータの書き込み要求を受信する第1受信ステップと、　予め記憶している前記一のクライアントの状況及び／又は他のクライアントの状況に基づいて、前記他のクライアントの中から前記データの書込対象としてのクライアントを決定する第1判断ステップと、　書込対象として決定されたクライアントに対して前記データの書き込み要求を送信する第1送信ステップと　を備える方法。

Description

明細書

ネットワークファイルシステムに適用される方法、ネットワークファイルシステム、ネットワークファイルシステムのコンピュータプログラム、ネットワークファイルシステムの提供方法

技術分野

[0001] 本発明は、ネットワーク上の端末の余剰記憶領域を有効活用する技術に関し、特に、前記端末が常時稼動してヽな、場合にも有効なネットワークファイルシステム技術に係る。

背景技術

[0002] 従来から、ネットワーク上の端末を利用したファイルシステムの技術としては、大きく分けてネットワークファイルシステム型とピアツーピア型とが存在する。

[0003] 図 20は、ネットワークファイルシステム型のファイルシステムを示す概念図である。このファイルシステムは、複数のシェアサーバとマネジメント 'サーバとがネットワークで接続されている。また、各シェアサーバはそれぞれ物理的な補助記憶装置を備えている。このファイルシステムに対してクライアントがサービスを要求する場合には、マネジメント 'サーバは複数の補助記憶装置により、論理的なファイルシステムをクライアントに対して提供する。なお、各シェアサーバは、基本的に常に稼動していることが予定されている。このようなファイルシステムの例としては、 NFS(Network File System) 、 AFS(Andrew File System)などを挙げることができる。特許文献 1に開示されているフアイルシステムもこの一例である。

[0004] 図 21は、ピアツーピア型のファイルシステムを示す概念図である。このファイルシステムには、全体を管理する管理サーバは存在せず、ネットワークに接続されている複数のコンピュータが全体的に仮想的なファイルシステムを構成していると評価することができる。また、各コンピュータにはそれぞれ部率的な補助記憶装置を備えている。このファイルシステムに対してクライアントがサービスを要求する場合には、クライアントとコンピュータとが一対一でファイルを転送する。なお、各コンピュータは基本的に常に稼動して、ることは予定されてヽな、。このようなフアイノレシステムの例としては、 Gnutella, Napsterなどを挙げることができる。

特許文献 1：特開 2003— 248611号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 図 20に示したネットワークファイルシステムは、常に稼動している複数のシェアサーバを前提としているため、例えば、一般ユーザにより電源のオンオフが行われるパーソナルコンピュータを利用したネットワークファイルシステムを提供するものではない。一方、図 21に示したピアツーピアシステムは、各パーソナルコンピュータが自身が記憶するファイルを一方的に公開するのみであり、クライアントからファイルが書き込まれることは予定していない。

[0006] 本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、常に稼動して、るとは限らな、クライアントを前提しつつ、高、可用性でファイルを書き込み及び読み出しすることができるファイルシステムに適用可能な方法、ファイルシステム、ファイルシステムのサーバ用プログラムなどを提供することにある。

課題を解決するための手段

[0007] 本発明は、第 1にサーバに適用される方法として把握することができる。

すなわち本発明は、サーバと複数のクライアントとがネットワークで接続されたネットワークファイルシステムの前記サーバに適用される方法であり、一のクライアントからのデータの書き込み要求を受信する第 1受信ステップと、予め記憶して、る前記一のクライアントの状況及び Z又は他のクライアントの状況に基づ、て、前記他のクライァントの中から前記データの書込対象としてのクライアントを決定する第 1判断ステップと、書込対象として決定されたクライアントに対して前記データの書き込み要求を送信する第 1送信ステップとを備える方法である。

[0008] 本発明は、第 2にネットワークファイルシステムのサーバとして把握することができる

すなわち本発明は、サーバと複数のクライアントとがネットワークで接続されたネットワークファイルシステムのサーバであり、前記一のクライアントからのデータの書き込み要求を受信する第 1受信手段と、予め記憶して、る前記一のクライアントの状況及び z又は他のクライアントの状況に基づ、て、前記他のクライアントの中力前記デ一タの書込対象としてのクライアントを決定する第 1判断手段と、書込対象として決定されたクライアントに対して前記データの書き込み要求を送信する第 1送信手段とを備えるサーバである。

[0009] 本発明は、第 3にネットワークファイルシステムのサーバ用プログラムとして把握することができる。

すなわち本発明は、サーバと複数のクライアントとがネットワークで接続されたネットワークファイルシステムのサーバとしてコンピュータを機能させるコンピュータプログラムであり、前記コンピュータに、前記一のクライアントからのデータの書き込み要求を受信する第 1受信機能と、予め記憶して!、る前記一のクライアントの状況及び Z又は他のクライアントの状況に基づ、て、前記他のクライアントの中力前記データの書込対象としてのクライアントを決定する第 1判断機能と、書込対象として決定されたクライアントに対して前記データの書き込み要求を送信する第 1送信機能とを実現させるコンピュータプログラムである。

[0010] 本発明は、第 4にネットワークシステムをファイルシステムとして利用する方法として把握することちできる。

すなわち本発明は、複数のクライアントがネットワークで接続されたネットワークシステムをファイルシステムとして利用する方法であり、前記ネットワークシステムにサーバを導入する導入ステップを備え、前記サーバは、前記一のクライアントからのデータの書き込み要求を受信する第 1受信手段と、予め記憶して、る前記一のクライアントの状況及び Z又は他のクライアントの状況に基づ、て、前記他のクライアントの中から前記データの書込対象としてのクライアントを決定する第 1判断手段と、書込対象として決定されたクライアントに対して前記データの書き込み要求を送信する第 1送信手段とを備える方法である。

発明の効果

[0011] 常に稼動しているとは限らないクライアントを前提しつつ、前記クライアントに高い可用性でファイルを書き込み及び読み出しすることができるファイルシステムの利用方法、ファイルシステム、ファイルシステム用プログラムなどを提供することができる。発明を実施するための最良の形態

[0012] 発明の実施形態

以下、図面を参照しつつ、本発明の例示的な実施形態を説明する。

図 1は、本発明が適用されるネットワークシステムを説明する概念図である。 Y社はシステムインテグレータ (顧客の業務内容を分析し、問題に合わせた情報システムの企画、構築、運用などの業務を一括して請け負う業者)であり、 X社は Y社の顧客である。 Y社は、後述の情報システムを X社へ提供する。 X社の社内ネットワークシステム（ネットワークシステム） 100は、イントラネットワーク（ネットワーク） 30とネットヮーク 30に接続された (N+1)台のパーソナルコンピュータ (複数のクライアント、以下「PC」と記す） 1 (1)〜 (N+1)とを備えている。全体の PC状況の数 (N+1)は、例えば、数十、数百、数千など、十分に多い。また各 PCI (1)〜 (N+1)には、メール送受信、ワードプロセッサ、表計算、プレゼンテーションなどのビジネス 'ソフトウェアがインストールされている。これらの PCは、原則として X社の従業員 x(l)〜(M+l)がその業務に使用する。したがって、一般的に、それぞれの従業員 x(l)〜(M+l)は出社時に各自の PC1 (1)〜 (N+1)の電源を ONし、退社時にその PC1 (1)〜（M+1)の電源を OFFする。そして、従業員 x(l)〜(M+l)の多くは、朝出社し夕方力も夜にかけて退社する勤務形態であるが、従業員 x(l)〜(M+l)の中には、より長く勤務する者、より短く勤務する者、夕方から夜にかけて出社し朝退社する者など、様々な勤務形態の者が存在する。なお、必ずしも従業員 x(l)〜(M+l)と各 PCI (1)〜 (N+1)とが一対一に対応する必要はない。

[0013] 図 2は、サーノ 2の接続形態を説明するものである。

社内ネットワークシステム 100にはサーノ 2が接続される。接続方法としては、図 2A に示すとおり、サーバ 2がイントラネットワーク 30へ直接接続されてもよいし (本実施形態)。また、図 2Bに示すとおり、サーノ 2は Y社のイントラネットワーク (第二のネットヮーク） 32に直接接続され、 X社のイントラネットワーク（第一のネットワーク） 30と Y社のイントラネットワーク 32とが、インタネットワーク (相互接続ネットワーク) 31を介して接続され、結果としてサーバ 2がイントラネットワーク 30へ間接接続されてもよい。さらに、図示しないが、サーノ 2は X社及び Y社以外の第三者のイントラネットワークに直接接続され、第三者のイントラネットワークと X社のイントラネットワーク 30と力インタネットヮーク 31を介して接続され、結果としてサーバ 2がイントラネットワーク 30へ間接接続されてもよい。これら、インタネットを介して間接的にサーバ 2と社なしネットワークシステムとが接続される場合、イントラネットワーク 30 (32)とインタネット 31との間にファイア一ウォールを設けることが情報セキュリティ上好ましい。

[0014] 図 3は、イントラネットワーク 30のより具体的な構成を示したものである。

イントラネットワーク 30は、単一の LAN (ローカル'エリア'ネットワーク、部分ネットヮーク）として構成することもできるし、図 3に示すように、複数の LAN30A, B, Cを含む WAN (ワイド 'エリア'ネットワーク、全体ネットワーク）として構成することもできる（本実施形態)。ファイルシステムの障害耐性を考慮すると、各 LAN30A, B, Cは災害 (火事、水害、地震等)の影響を互いに受けないように構成することが好ましい。

[0015] 図 4は、サーノ 2及び PC1のハードウェア構成を説明する概略図である。

サーノ 2及び PC1は、ホストコントローラ 110により相互に接続される CPU101、 RAM 120、グラフィックコントローラ 146を有する CPU周辺部と、入出力コントローラ 140によりホストコントローラ 110に接続される通信インターフェイス 144、ハードディスクドライブ (補助記憶装置） 124、及び CD— ROMドライブ 126を有する入出力部と、入出力コントローラ 140に接続される ROM122、入出力チップ 142を有するレガシー入出力部（フレキシブルディスクドライブ 128など）とを備える。

[0016] ホストコントローラ 110は、 RAM120と、高い転送レートで RAM120をアクセスする C PU100及びグラフィックコントローラ 146とを接続する。 CPU101は、 ROM122及び R AM120に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィックコントローラ 146は、 CPU101等が RAM120内に設けたフレームバッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置 148上に表示させる。これに代えて、グラフィックコントローラ 146は、 CPU101等が生成する画像データを格納するフレームバッファを、内部に含んでもよい。

[0017] 入出力コントローラ 140は、ホストコントローラ 110と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス 144、ハードディスクドライブ 124、及び CD— ROMドライブ 126 を接続する。通信インターフェイス 144は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ 124は、コンピュータが使用するプログラム及びデータを格納する。 CD— ROMドライブ 126は、 CD— ROM130からプログラム又はデータを読み取り、 RAM120を介して入出力チップ 142に提供する。

[0018] また、入出力コントローラ 140には、 ROM122と、入出力チップ 142等の比較的低速な入出力装置（例えば、フレキシブルディスクドライブ 128)とが接続される。 ROM122 は、コンピュータの起動時に CPU101が実行するブートプログラムや、コンピュータのハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスクドライブ 128は、フレキシブルディスク 132からプログラム又はデータを読み取り、 RAM120を介して入出力チップ 142に提供する。入出力チップ 142は、フレキシブルディスクドライブ 128 や、例えばパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して各種の入出力装置を接続する。なお、本実施態様では、 PC1とサーバ 2とを同様の構成としたが、それぞれを異なる構成のコンピュータとすることができる。また、各 PC1 (1)〜 (N+1)を異なる構成のコンピュータとすることもできる。

[0019] 次に、サーノ 2及び PC1のソフトウェア構成について説明する。サーバ 2及び PC1に提供されるコンピュータプログラム（オペレーティングシステム及び上述のビジネス ·ソフトウェアなどのアプリケーションプログラム）は、フレキシブルディスク 132、 CD-RO M130、 DVD-ROM, ICカード等の記録媒体に格納されて、或いはネットワークを介して提供される。プログラムは、記録媒体カゝら読み出され入出力チップ 142を介してサーノ 2及び PC1にインストールされ、又はネットワーク上の他のコンピュータから読み出され通信インタフェイス 144を介してサーノ 2及び PC1にインストールされ、それぞれサーノ 2及び PC 1にお、て実行される。

[0020] ここで、 PC1は、単一のハードディスクドライブ 124を備える力複数のハードディスクドライブを備えることもできる。また、このハードディスクドライブ 124の記憶容量は、例えば、数百 GB以上とすることができ、その空き記憶容量は、例えば、数十〜数百 GB 程度となる。

[0021] 図 5等は、この実施形態の実施手順を説明するフローチャートである。図 5は、基本的は実施手順を説明するフローチャートである。図 6は、図 5の「（システムの）導入 (S1 ；)」の手順をさらに詳細に説明するフローチャートである。図 8は、図 5の「（システムの）調査 (S2)」の手順をさらに詳細に説明するフローチャートである。図 11は、図 5の「（システムの）実働 (S3)」の手順をさらに詳細に説明するフローチャートである。以下、これらのフローチャートに基づいて、この実施形態の実施手順を説明する。

[0022] システムの導入 (S1：導入ステップ）は、次の通りである。

[0023] まず Y社力 PC用プログラム（コンピュータをネットワークファイルシステムのクライアントして機能させるプログラム）とサーバ用プログラム（コンピュータをネットワークフアイルシステムのサーバとして機能させるプログラム）を開発する（図 6の Sll)。各プロダラムの機能は、後述の実施手順を説明する中で明らかとなる。なお、このプログラムを開発するステップ (S11)は、初めて PC用プログラム、サーバ用プログラムを開発する場合に必要なステップである。したがって、これらのプログラムが既に存在する場合（例えば、 X社に対してこのサービスを提供する以前に、 Y社が同様のサービスを他社 (例えば、 Z社）に提供しており、プログラムの開発の一部又は全部が終了しているような場合）には、 Y社は、システムの準備 (S1)として、プログラムの開発 (S11)の一部又は全部を省略することができる。

[0024] 次に、 Y社が X社の社内ネットワークシステム 100を調査し、導入計画を策定する（図 6の S12、評価ステップ)。調査の際には、 X社の従業員 x(l)〜(M+l)に対して各自の P Cの使用態様を含めた調査を行うことができる。そして、導入計画に基づいて、 X社の社内ネットワークシステム 100の PCの一部又は全部に対して、前記 PC用プログラムをインストールする（図 6の S13 :インストールするサブステップ）。なお本実施形態では、社内ネットワークシステム 100中の（N+1)台の PCI (1)〜（N+1)に対して、前記 PC用プログラムがインストールされる。

[0025] 次に、 Y社が X社の社内ネットワークシステム 100の一部にサーバ 2を設置する（図 6 の S14)。このサーノ 2の構成は、上述の PC1と同様とすることができるし、異なる構成（例えば、 CPUゃノヽードディスクドライブをそれぞれ複数備え、多重化する等）とすることもできる。また、このサーノ 2の所有権は X社、 Y社のいずれが有していてもよい。さらに。 Y社がサーノ 2の所有権を有する場合には、提供される ITサービスの一環としてサーノ 2は X社へレンタルされる。

[0026] 次に、新たに設置したサーノ 2に対してサーバ用プログラム (コンピュータ 'プロダラム）をインストールする（図 6の S15 :インストールするサブステップ）。インストールの作業は、 Y社の社員が行っても良いし、 X社の従業員が行っても良い。より具体的なインストール作業方法としては、予めサーノ 2に PC用プログラムのファイルをコピーしておき、イントラネットワーク 30を介して当該 PC用プログラムを各 PCヘインストールすることもできる。なお、本実施態様ではサーノ ¾を新たに設置する場合について説明しているが、 X社の社内ネットワークシステム 100内の既存のサーバに上述のサーバ用プログラムをインストールしてサーバ 2とすることもできる。各イントールが終了した後、各プログラムが正常に動作する力テストを行うことが好ましい（図 6の S16)

[0027] 図 7は、システムの導入 (S1)が終了した後のサーノ 2を模式的に説明するものである。

このサーバ 2には、管理テーブル Tが生成されている。この管理テーブル Tは、各 PC 1を特定する IDフィールド「PC」、各 PCIが接続される LANを特定するネットワークフィ一ルド「NW」、各 PCIがネットワークファイルシステムへ提供するディスク容量を示すディスク容量フィールド「C」、各 PCの電源のオン Zオフ状態を示す稼働フィールド「0 N/OFFJ、各 PC1の 24時間毎の稼働確率を示す確率フィールド「P(t)」を含む。また、管理テーブル Tは、書き込み要求があったファイルを特定するファイルフィールド「F」、そのファイルの容量を示すファイル容量フィールド「S」、そのファイルを保存する際に満たすべきサービスレベルを示すサービスレベルフィールド「SL」を含む。さらに管理テーブル Tは、その書き込み要求があったファイルの複製ファイルを記憶する PC1 を特定する複製ファイルフィールド「f」を含む。

[0028] 図 8は、図 5の「（システムの）調査（S2)：第 1調査ステップ」の手順をさらに詳細に説明するフローチャートである。

各 PC1は、各 PC1を特定する情報と、各 PC1のネットワーク構成をネットワーク 30を介してサーバ ₂へ送信する。サーバ ₂は、ネットワーク 30を介して各 PCを特定する情報と、各 PCのネットワーク構成を受信し、管理テーブル Tへ記憶する（図 8の S21)。例えば、 PCl(j)は、自らを特定する情報「と接続されてヽる LAN(LAN30)を特定する情報「A 」をサーバ 2へ送信する。サーノ 2はそれらの情報「「A」を受信し、管理テーブル丁の該当するそれぞれのフィールドへ記憶する。他の PC1も同様である。

[0029] 次に、 X社の従業員が各自の PC 1がファイルシステムへ提供するディスク容量 (利用可能な記憶容量)を設定する（図 8の S22 :第 2調査ステップ)。例えば、 X社の従業員 X (j)は自らが主に使用する PCl(j)のハードディスクドライブ 124(j)の空き容量 100GBのうち、 50GBをファイルシステム用に設定する。他の PC1も同様である。サーバ 2は、ネットワーク 30を介してディスク容量を受信し、管理テーブル Tの該当するフィールド「C 」へ記憶する（図 8の S23)。なお、本実施形態では、 X社の従業員が個別にディスク容量を設定したが、これに限らず、 Y社の従業員がデイス容量を設定することもできるし、画一的にディスク容量を設定しておくこともできる。

[0030] 次に、十分な稼働実績が得られるまで（図 8の S26)、 X社の各従業員 x(l)〜(M+l)に各 PC1(1)〜(N+1)を通常業務で使用させる（図 8の S24)。その間、サーバ 2はネットヮーク 30を介してその稼働実績を受信し、管理テーブル Tの該当するフィールド「ON/ OFF」へ記憶する（図 8の S25)。例えば、サーバ 2は、一時間おきに各 PC1へ問い合わせを送信し、応答のある PCは電源がオンされていると判断し、応答のない PCは電源がオフされていると判断して、その稼働実績をそれぞれ記憶する。これを十分な稼働実績が得られるまで、例えば、一ヶ月間続ける。

[0031] 次に、サーノ 2は一定周期毎の各 PC1の稼働確率を算出し、それを管理テーブル T の該当するフィールド「p(t)」へ記憶する（図 8の S27)。本実施形態では、一週間を平日と休日に分けて、さらに平日 24時間の一時間毎の稼働確率、休日 24時間の一時間毎の稼働確率をそれぞれフィールド「p(t)」へ記憶する。

図 9は、 PC1の稼働確率 p(t)の態様を説明するグラフ群である。各グラフの縦軸はある PC1の（平日における)稼働確率、横軸は時間をそれぞれ示す。図 9Aは、常に電源がオン状態の PCの稼働確率を示している。稼働確率 p(t)のグラフは一定値（ = 1)をとる。一方図 9Bは、日中に電源がオン状態、夜間は電源がオフ状態となる傾向の PCの稼働確率を示している。稼働確率 p'(t)のグラフは山型となる。他方、図 9Cは、日中に電源がオフ状態、夜間は電源がオン状態となる傾向の PCの稼働確率を示して、る。稼働確率 p〃(t)のグラフは谷型となる。

[0032] 図 10は、システムの調査（S2)が終了した後の社内ネットワークシステム 100を模式的に説明するものである。

システムの調査 (S2)により、各 PCから様々な情報がサーバ 2へ送信され、サーバ 2の管理テーブル丁へ情報が蓄積されている。すなわち、サーバ 2の管理テーブル Τの (Ν +1)台の PCをを特定する IDフィールド「PC」、各 PCが接続される LANを特定するネットワークフィールド「NW」、各 PCがネットワークファイルシステムへ提供するディスク容量を示すディスク容量フィールド「C」、（各 PCの電源のオン Zオフ状態を示す稼働フィ一ルド「ON/OFF」）、各 PCの 24時間毎の稼働確率を示す確率フィールド「p(t)」にそれぞれの値、又は関数が入力されている。例えば、 PC1G)に対応する IDフィールドには「i」力ネットワークフィールドには LAN30Aを示す「A」力ディスク容量フィールドには「50GB」力稼働フィールドには電源がオンされていることを示す「ON」力確率フィールドには確率関数「pi(t)」がそれぞれ入力、記憶されている。

図 11は、図 5の「（システムの）実働 (S3)：提供ステップ」の手順をさらに詳細に説明するフローチャートである。また図 12は、書き込み処理を行う社内ネットワークシステム 100を模式的に説明するものである。

一の PC (—のクライアント） 1(0力ファイルの書き込み要求をサーノ 2が受信すると（図 11の S31 :第 1受信ステップ）、書き込み処理が開始され、さらにサーノ ¾は当該 PC1 (0力当該ファイルの容量とサービスレベル (データ多重度、可用性基準)を受信する（図 11の S32 :第 2受信ステップ)。この際、サーバ 2は、管理テーブル Tの書き込み要求があったファイルを特定するファイルフィールド「F」、そのファイルの容量を示すファイル容量フィールド「S」、そのファイルを保存する際に満たすべきサービスレベルを示すサービスレベルフィールド「SL」にそれぞれの値を入力する。例えば、一の PC1 (0カゝらファイルの書き込み要求があった場合、サーバ 2は、 PCl(j)から送信された情報に基づいて、管理テーブル Tのファイルフィールドに「i」を、ファイル容量フィールドにそのファイルの容量を示す「Si」を、サービスレベルフィールドに「SLi」がそれぞれ入力、記憶される。なお、ファイルの書き込み要求は、当該 PCl(i)のユーザである X社の従業員 x(i)が明示的に行っても良いし、例えば、一定期間毎に自動的に PC1G)力も送信されるものでもよい。また、サービスレベルは、当該ファイルの読み出し要求の実行を保証する確率を示す。ここで、当該 PCl(i)のユーザである X社の従業員 x(i)が当該サービスレベル SLiを各ファイル毎、又はユーザ毎に指定しても良いし、当該サービスレベル SLiを予め設定しておくこともできる。 [0034] 次に、他の PC1(1)〜(N+1)の中から、すなわち（N+1)台の PCIから一の PCl(i)を除いた N台の PC1の中から書込対象の PCl(j)をサーバ 2が決定する (図 11の S33 :第 1判断ステップ）。

図 13は、サービスレベルを満たす書込対象の PCl(j)の決定方法を概念的に説明するものである。

例えば、 3台の PCl(j)〜(j+2)の稼働確率をそれぞれ pj(t),pj+l(t),pj+2(t)とする。各 PC l(j)〜(j+2)の稼働実績 (各 PCl(j)〜(j+2)の電源のオン、オフの実績、換言すれば各 P Cl(j)〜(j+2)を使用する X社の従業員 x(j)〜(j+2)の勤務実績)を反映して、各稼働確率のグラフの形状は様々である。これらの稼働確率 pj(t),pj+l(t),pj+2(t)に基づいて、 P Cl(j)〜(j+2)のうち少なくとも一台の PCが稼働している確率 p(t)を求める。この確率 p(t) は、当然ながら各 pi(t),pi+l(t),pi+2(t)単独の確率よりも、ずれの時間でも高、値を示す。一方、書き込み要求を送信した側の PC1G)の稼働確率を pi(t)とする。そして、これら PCl(j)〜 2)のうち少なくとも一台の PCが稼働している確率 p(t)と書き込み要求を送信した側の PC1G)が稼働して、る確率 pi(t)とに基づ、て、 PCl(i)が稼働しており、かつ PCl(j)〜(j+2)のうち少なくとも一台の PCが稼働している確率 Pを求める。この確率 Pは、いずれの時間においても予め設定された SLiを上回っている。つまり、 PC 1(0 が複数 (ここでは 3台）の PCl(j)〜(j+2)にファイルの複製を書き込んでおけば、後に SL iを上回る確率 Pでそのファイルの複製を読み出すことができる。これが書込対象の PC i(j)の決定方法の概念的な説明である。なお、本実施形態では、一の pci(i)と書込対象の pci(j)との両方の稼働確率を考慮したが、一方のみを考慮して書込対象の p

Cl(j)を決定してもよい。

[0035] 図 14及び図 15は、書込対象の PCl(j)のより具体的な決定方法を説明するものである。本実施態様では、最適配置法に基づいて書込対象の pci(j)を決定する。最適配置法の実施例としては、第 1に、与えられたサービスレベル SLを満足する条件の下、各 PCに書き込まれる総ファイル容量を最小化するもの（実施例 1：第 1モード)と、第 2 に、各 PCに書き込まれる総ファイル容量が各 PCカゝらファイルシステムへ提供される総ディスク容量を下回る条件の下、サービスレベルを最大化するもの（実施例 2 :第 2モード）と、実施例 1と実施例 2との中間的なもの（実施例 3 :第 3モード）がある。図 14は、書込対象の PCl(j)の実施例 1に係る決定方法を説明するものである。また、図 15は、書込対象の PCl(j)の実施例 2に係る決定方法を説明するものである。これらのように定数記号を定義し、決定変数を xij (m X n行列)とし、これらの制約条件 (容量制約及びサービスレベル制約）の下で、目的関数を最小化する決定変数を求めることになる

[0036] その後、書込対象の PCl(j)に対して、当該ファイルの書き込み要求をサーノ 2が送信する（図 11の S34、第 1送信ステップ)。それに応答して、書き込み要求を送信した P Cl(i)力も書込対象の PCl(j) (設定するサービスレベルによるが、多くの場合、複数）へ当該ファイルの複製が送信され、記憶される。ここで、当該ファイルの複製は pci(i) 力もサーノ 2を介して PCl(j)へ送信されてもよいし、 PC1G)から直接 PCl(j)へ送信されてもよい。その後、 PCl(i)から当該ファイルの複製の読み出し要求をサーノ 2が受信すると（図 11の S35)、サーバは管理テーブル Tを参照し、当該ファイルの複製が書き込まれている pci(j)に対して、当該ファイルの複製を pci(i)へ読み出す要求を送信する（図 11の S36)。それに応答して、読み出し要求を受信した PCl(j)は、記憶している当該ファイルの複製を PC1G)へ送信する。なお、当該ファイルの複製を PC1G)へ送信した後、 PCl(j)は、当該ファイルの複製を自己のハードディスクドライブ 124から消去することもできるし、そのまま記憶しておくこともできる。

[0037] また、読み出し要求の際、電源がオン状態の PC (j)が複数台存在する場合には、任意の pci(j)力も当該ファイルの複製を送信することもできるし、ネットワーク負荷がより低い pci(j)から当該ファイルの複製を送信することもできる。例えば、当該ファイルの複製を記憶しており、読み出し要求の際に電源がオン状態である PCが pci(j)〜

2)の 3台存在し、各 PCl(j)〜(j+2)がそれぞれ LAN30A,30A,30Bに接続され、 PCl(i)が L AN30Aに接続されている場合には、サーノ 2は PCl(j)や PC1G+1)を PC1G+2)よりも優先的に選択して、当該ファイルの複製を pci(i)へ送信させる。一方、読み出し要求の際、電源がオン状態の PCl(j)が存在しない場合には、サーノ 2は読み出し要求を実行することができなヽ旨のメッセージを PC 1(0へ送信する。

[0038] ー且 PCl(j)に書き込まれたファイルの複製の移転が必要な場合には（図 11の S37)、サーノ 2は他の PCIの中力も移転対象の PCl(k)を決定し (同 S38 :第 2判断ステップ)、移転対象の PCl(k)へ移転要求を送信する（同 S39：第 2送信ステップ)。このファイルの複製の移転のより具体的な態様を実施例 A,実施例 Bとして説明する。

[0039] 実施例 A

図 16は、実施例 Aに係るファイルの複製の移転態様を説明するフローチャートである。また図 17は、実施例 Aに係るファイルの複製の移転態様を説明する概念図である書込対象の PCl(j)は、自己のハードディスク容量 124(j)の空き容量の減少を検出すると (図 16の S501)、空き容量とディスク容量 (ファイルシステム用として設定した容量）とを比較し (同 S502)、空き容量がデイス容量よりも小さい場合には、サーバ 2に対してその旨を通知する（同 S503)。

[0040] サーバ 2は、 PCl(j)力空き容量が減少した旨の通知を受信し（図 16の S504:監視ステツプ）、当該 PCl(j)に書き込んだファイルの複製を管理テーブル T上で検索し (同 S5 05),当該ファイルの複製力PCl(j)以外の PC (例えば、 PC1G+1)や PCl(j+2))に存在するカゝ否かを判断する (同 S506)。当該ファイルの複製が存在する場合には (同 S506)、サーバ 2は、当該ファイルの複製を削除する旨の命令を PCl(j)へ送信し（同 S507)、当該ファイルの移転先の PCl(k)を決定し（同 S510)、 PCl(j)以外の PC (例えば、 PCl(j+ 1)や PCl(j+2))力も PCl(k)へ当該ファイルの複製を書き込む要求を送信する (同 S511) 。当該ファイルを削除する旨の命令を受信した PCl(j)は (同 S508)、ハードディスクドライブ 124(j)から当該ファイルの複製を削除し (同 S509)、 S502の判断へ移行する。なお、 PCl(j)以外の複数の PC1に当該ファイルが存在する場合には、移転先の PCl(k)と同一の LANに接続されている PC1から優先して当該ファイルを送信することがネットヮーク負荷を低減する観点力も好ましい。例えば、図 17に示すように、 PCl(k)と PCl(j+2 )とが同一の部分ネットワーク LAN30Bに接続されており、 PC10+Dが異なる部分ネットワーク LAN30Aに接続されている場合には、 PCl(j+l)よりも PC1G+2)を優先して当該ファイルの複製を PCl(k)へ送信することが好ましい。

[0041] 一方、当該ファイルの複製が PCl(j)以外の PC内に存在しない場合（当該ファイルは PCl(j)のみが記憶している場合）には (同 S506)、サーノ 2は、当該ファイルの複製の移転先の PCl(k)を決定し (同 S512)、 PCl(k)へ当該ファイルの複製を書き込む要求を P Cl(j)へ送信する（同 S513)。それに応答して、当該ファイルの複製を書き込む旨の命令を受信した PCl(j)は、当該 PCl(k)へファイルの複製を書き込む要求を送信し、 S502 の判断へ移行する。

[0042] 実施例 B

図 18は、実施例 Bに係るファイルの複製の移転態様を説明するフローチャートである。また図 19は、実施例 Bに係るファイルの複製の移転態様を説明する概念図であるサーバ 2は、イントラネットワーク 30の断線を検出すると (図 18の S601：監視ステップ）、断線により通信不能となった PC (例えば、 PCl(j)及び PC1G+1))にファイルの複製が保存されて、るか否かを判断し（同 S602)、ファイルのコピーが保存されて!、なかった場合にはそのまま処理を終了し、ファイルのコピーが保存されていた場合には、予め設定されたサービスレベルと（断線により低下した)現在のサービスレベルとを比較する（同 S603)。なお、サーバ 2は、イントラネットワーク 30の断線を、当該イントラネットヮーク 30を構成するネットワーク機器 (ルータ等)から受信する異常信号に基づ!/、て判断してもょ、し、部分ネットワークに接続されて、る PC1からの応答の有無に基づ、て判断してもよい。比較の結果、現在のサービスレベルが設定値を満足する場合には S 602のステップへ移行し、現在のサービスレベルが設定値に満たない場合には、通信不能となった PCに書き込んで、たファイルを管理テーブル T上で検索し (同 S604)、当該ファイルの移転先の PCl(k)を決定し（同 S605)、当該 PCl(k)へ書込要求を送信する (同 S606)。

[0043] 書込要求を受信した PCl(k)は (同 S607)、ファイルのコピーが保存されており、かつ通信可能な PC (例えば、 PC1G+2) )へファイルの送信を要求する (同 S608)。当該 PC1( j+2)は、その要求を受信し (同 S609)、ファイルを送信する (同 S610)。 PCl(k)は、当該フアイルを受信し (同 S611)、ファイルの移転が完了した旨をサーバへ送信する (同 S612) 。サーバ 2は、当該完了通知を受信し (同 S613)、ステップ S602へ移行する。

[0044] なお、実施例 Aは、 PC1の状況を監視し、その変化に応答してファイルの複製の移転対象を決定しており、実施例 Bは、ネットワーク 30の状況を監視し、その変化に応答してファイルの複製の移転対象を決定している。しかし、これらに限らず、ネットワーク 30に接続される PCI数の変化、サービスレベルの変更に応答して移転対象を決定してもよい。

[0045] なお、このようなファイルシステムを一定期間運用した後、 Y社は X社に対して、システムのメインテナンスを行うこともできる。具体的には、各フローチャートを用いて説明した書込対象の pci(j)の判断アルゴリズム、移転対象の pc(k)の判断アルゴリズムを修正することができる (メインテナンスステップ)。また、イントラネットワーク 100に含まれる PC1の数の増加に応じて、新たな PC1へのプログラムのインストール、サーバ 2機能の増強などを行うこともできる。

図面の簡単な説明

[0046] [図 1]図 1は、本発明が適用されるネットワークシステムを説明する概念図である。

[図 2]図 2は、サーバ 2の接続形態を説明するものである。

[図 3]図 3は、イントラネットワーク 30のより具体的な構成を示したものである。

[図 4]図 4は、サーノ 2及び PC1のハードウェア構成を説明する概略図である。

[図 5]図 5は、基本的は実施手順を説明するフローチャートである。

[図 6]図 6は、図 5の「（システムの）導入 (S1)」の手順をさらに詳細に説明するフローチヤートである。

[図 7]図 7は、システムの導入 (S1)が終了した後のサーノ 2を模式的に説明するものである。

[図 8]図 8は、図 5の「（システムの）調査（S2)」の手順をさらに詳細に説明するフローチヤートである。

[図 9]図 9は、 PC1の稼働確率 p(t)の態様を説明するグラフ群である。

[図 10]図 10は、システムの調査（S2)が終了した後の社内ネットワークシステム 100を模式的に説明するものである。

[図 11]図 11は、図 5の「（システムの）実働 (S3)」の手順をさらに詳細に説明するフローチャートである。

[図 12]図 12は、書き込み処理を行う社内ネットワークシステム 100を模式的に説明するものである。

[図 13]図 13は、サービスレベルを満たす書込対象の PCl(j)の決定方法を概念的に説明するものである。

[図 14]図 14は、書込対象の PCl(j)のより具体的な決定方法を説明するものである。

[図 15]図 15は、書込対象の PCl(j)のより具体的な決定方法を説明するものである。

[図 16]図 16は、実施例 Aに係るファイルの複製の移転態様を説明するフローチャートである。

[図 17]図 17は、実施例 Aに係るファイルの複製の移転態様を説明する概念図である。

[図 18]図 18は、実施例 Bに係るファイルの複製の移転態様を説明するフローチャートである。

[図 19]図 19は、実施例 Bに係るファイルの複製の移転態様を説明する概念図である。

[図 20]図 20は、ネットワークファイルシステム型のファイルシステムを示す概念図である。

[図 21]図 21は、ピアツーピア型のファイルシステムを示す概念図である。

符号の説明

1 · · 'パーソナルコンピュータ（クライアント）、

2· ··サーノ、

30· ··イントラネットワーク（ネットワーク）

Claims

請求の範囲

[1] サーバと複数のクライアントとがネットワークで接続されたネットワークファイルシステムの前記サーバに適用される方法であり、

一のクライアントからのデータの書き込み要求を受信する第 1受信ステップと、予め記憶している前記一のクライアントの状況及び Z又は他のクライアントの状況に基づ!、て、前記他のクライアントの中力前記データの書込対象としてのクライアントを決定する第 1判断ステップと、

書込対象として決定されたクライアントに対して前記データの書き込み要求を送信する第 1送信ステップと

を備える方法。

[2] 前記第 1判断ステップの前に、

前記複数のクライアントのそれぞれの稼動実績を前記各クライアントの状況として記憶する第 1調査ステップ

を備える請求項 1に記載の方法。

[3] 前記第 1調査ステップでは、前記稼働実績に基づ、て一定周期毎の各クライアントの稼働確率を算出し、前記稼働確率を前記各クライアントの状況として記憶する請求項 2に記載の方法。

[4] 前記第 1判断ステップでは、

予め定められたデータ多重度を満足するように、前記書込対象としてのクライアントを複数決定する請求項 1に記載の方法。

[5] 前記第 1判断ステップの前に、

前記一のクライアントから前記データの可用性基準を受信する第 2受信ステップを備え、

前記第 1判断ステップでは、

受信した前記可用性基準を満足するように、前記書込対象としてのクライアントを決定する請求項 1に記載の方法。

[6] 前記第 1判断ステップでは、

前記データの容量に基づ、て、前記書込対象としてのクライアントを決定する請求項 1に記載の方法。

[7] 前記第 1判断ステップの前に、

前記複数のクライアントのそれぞれの利用可能な記憶容量を前記クライアントの状況として記憶する第 2調査ステップ

を備え、

前記第 1判断ステップでは、

各クライアントの利用可能な記憶容量に基づいて、前記書込対象としてのクライアントを決定する請求項 1に記載の方法。

[8] 前記第 1判断ステップでは、最適配置法に基づ、て、前記書込対象としてのクライアントを決定する請求項 1に記載の方法。

[9] 前記第 1判断ステップでは、前記データの可用性が予め定められた可用性基準を満足する条件の下、前記複数のクライアントの利用記憶容量を最小化するように、前記書込対象としてのクライアントを決定する請求項 7に記載の方法。

[10] 前記第 1判断ステップでは、前記複数のクライアントの利用記憶容量が予め定められた前記利用可能な記憶容量を満足する条件の下、前記データの可用性を最大化するように、前記書込対象としてのクライアントを決定する請求項 7に記載の方法。

[11] 前記データの可用性が予め定められた可用性基準を満足する条件の下、前記複数のクライアントの利用記憶容量を最小化するのを第 1モード、

前記複数のクライアントの利用記憶容量が予め定められた前記利用可能な記憶容量を満足する条件の下、前記データの可用性を最大化するのを第 2モードとし、前記第 1判断ステップでは、前記第 1モードと前記第 2モードとの中間的な第 3モードにより、前記書込対象のクライアントを決定する請求項 7に記載の方法。

[12] 前記第 1送信ステップの後に、

前記ネットワークファイルシステムの状況の変化に基づ、て、前記データの移転対象としての前記クライアントを決定する第 2判断ステップと、

前記移転対象として決定されたクライアントに対して前記データを書き込む要求を送信する第 2送信ステップと

を備える請求項 1に記載の方法。

[13] 前記第 2送信ステップは、

前記移転対象として決定されたクライアントに対して前記データを書き込む要求を前記書込対象として決定されたクライアントを介して送信する請求項 12に記載の方法

[14] 前記ネットワークファイルシステムの状況には、クライアント数の増減、各クライアントの状況、前記データの可用性基準、前記ネットワークの状況のうち、少なくとも一つが含まれる請求項 12に記載の方法。

[15] 前記第 1送信ステップの後、かつ前記第 2判断ステップの前に、

特定のデータが書き込まれている複数のクライアントの状況を監視する監視ステツプを備え、

前記第 2判断ステップでは、

前記特定のデータが書き込まれているクライアントの稼動数が予め定められた基準数以下となることを条件に、前記データの移転対象としてのクライアントを決定する請求項 12に記載の方法。

[16] 前記第 1送信ステップの後、かつ前記第 2判断ステップの前に、

前記ネットワークの状況及び特定のデータが書き込まれている複数のクライアントの状況を監視する監視ステップを備え、

前記第 2判断ステップでは、

前記特定のデータが書き込まれてヽるクライアントが接続されてヽる前記ネットヮークの一部が故障することを条件に、前記データの移転対象としてのクライアントを故障して、な、前記ネットワークに接続されて、るクライアントの中から決定する請求項 12 に記載の方法。

[17] 前記第 1送信ステップの後、かつ前記第 2判断ステップの前に、

前記第 2判断ステップでは、

前記特定のデータが書き込まれているクライアントの利用可能な記憶容量が予め定められた基準容量以下となることを条件に、前記データの移転対象としてのクライアントを決定する請求項 12に記載の方法。

[18] 前記第 2判断ステップでは、

移転対象として決定されたクライアントに対して前記データを書き込む際の前記ネットワークに対する負荷に基づ、て、前記データの移転対象としての前記クライアントを決定する請求項 12に記載の方法。

[19] サーバと複数のクライアントとがネットワークで接続されたネットワークファイルシステムのサーバであり、

前記一のクライアントからのデータの書き込み要求を受信する第 1受信手段と、予め記憶している前記一のクライアントの状況及び Z又は他のクライアントの状況に基づ!/、て、前記他のクライアントの中力前記データの書込対象としてのクライアントを決定する第 1判断手段と、

書込対象として決定されたクライアントに対して前記データの書き込み要求を送信する第 1送信手段と

を備えるサーバ。

[20] 前記クライアントは単一又は複数の補助記憶装置を備え、

前記第 1判断手段は、前記書込対象としての補助記憶装置を決定する請求項 19に記載のシステム。

[21] 前記ネットワークはイントラネットワークである請求項 19に記載のシステム。

[22] 前記複数のクライアントが接続されて、る第一のネットワークと、前記サーバが接続されて、る第二のネットワークとが異なる組織に属し、両ネットワークが相互接続ネットヮークである請求項 19に記載のシステム。

[23] 前記クライアントはパーソナルコンピュータであり、その電源のオンオフが各パーソナルコンピュータのユーザに委ねられている請求項 19に記載のシステム

[24] サーバと複数のクライアントとがネットワークで接続されたネットワークファイルシステムのサーバとしてコンピュータを機能させるコンピュータプログラムであり、

前記コンピュータに、

前記一のクライアントからのデータの書き込み要求を受信する第 1受信機能と予め記憶している前記一のクライアントの状況及び Z又は他のクライアントの状況に基づいて、前記他のクライアン卜の中から前記データの書込対象としてのクライアン卜を決定する第 1判断機能と、

書込対象として決定されたクライアン卜に対して前記データの書き込み要求を送信する第 1送信機能と

を実現させるコンピュータプログラム。

[25] 複数のクライアントがネットワークで接続されたネットワークシステムをネットワークファィルシステムとして利用する方法であり、

前記ネットワークシステムにサーバを導入する導入ステップを備え、

前記サーバは、

前記一のクライアントからのデータの書き込み要求を受信する第 1受信手段と、予め記憶している前記一のクライアントの状況及び/又は他のクライアントの状況に基づいて、前記他のクライアントの中力前記データの書込対象としてのクライアントを決定する第 1判断手段と、

書込対象として決定されたクライアン卜に対して前記データの書き込み要求を送信する第 1送信手段と

を備える

方法。

[26] 前記導入ステップは、前記サーバ及び前記クライアントにそれぞれ必要なプログラムをインストールするサブステップを備える請求項 25に記載の方法。

[27] 前記サーバに必要なプログラムは、

¾IJ言己サーノくに、

前記第 1のクライアントからのデータの書き込み要求を受信する第 1受信機能、予め記憶している前記第 1のクライアントの状況及び Z又は他のクライアントの状況に基づいて、他のクライアントの中から前記データの書込対象としてのクライアントを決定する第 1判断機能、

書込対象として決定されたクライアントに対して前記データの書き込み要求を送信する第 1送信機能、

ある期間における単位時間ごとの前記複数のクライアントのそれぞれの稼動確率を

訂正された用紙 (規則 91) 前記クライアントの状況として記億する第 1調査機能、

前記第 1のクライアントから前記データの可用性の要求を受信する第 2受信機能、前記複数のクライアントのそれぞれの利用可能な記憶容量を記憶する第 2調査機能、

前記ネットワークファイルシステムの状況の変化に基づレ、て、前記データの移転対象としての前記クライアントを決定する第 2判断機能、

移転対象として決定されたクライアン卜に対して前記データを書き込む要求を送信する第 2送信機能、

特定のデータが書き込まれている複数のクライアントの状況を監視する監視機能、のうち少なくとも一つの機能を実現させる請求項 26に記載の方法。

[28] 前記クライアントに必要なプログラムは、

前記クライアントに、

自己の状況を前記サーバに通知する機能、

自己の利用可能な記憶容量を前記サーバに通知する機能、

前記サーバからの書き込み要求に応じて前記データを自己へ書き込む機能のうち少なくとも一つの機能を実現させる請求項 26に記載の方法。

[29] 前記クライアントに必要なプログラムは、

前記クライアントに、

自己の状況を前記サーバに通知する機能、

前記サーバに対して前記データの書き込みを要求する機能、

前記サーバに対して前記データの可用性を要求する機能、

前記サーバに対して前記データの読み出しを要求する機能

のうち少なくとも一つの機能を実現させる請求項 26に記載の方法。

[30] 前記導入ステップの前に、前記ネットワークシステムをネットワークファイルシステムとして利用する場合の性能を評価する評価ステップを備える請求項 25に記載の方法。

[31] 前記導入ステップの後に、前記サーバを用いて顧客にネットワークファイルシステム環境を提供する提供ステップを備える請求項 25に記載の方法

[32] 前記提供ステップの後に、前記サーバの前記第 1判断手^における判断アルゴリズ

訂正された用紙 (規則 91) ムを変更するメインテナンスステップを備える請求項 31に記載の方法。

訂正された用紙 (規則 91)