WO2016110985A1

WO2016110985A1 - 管理方法及び管理装置並びに記憶媒体

Info

Publication number: WO2016110985A1
Application number: PCT/JP2015/050412
Authority: WO
Inventors: 雅史柏木; 雄介白神; 憲宏原
Original assignee: 株式会社日立製作所
Priority date: 2015-01-08
Filing date: 2015-01-08
Publication date: 2016-07-14
Also published as: US20170123731A1

Abstract

分散共有ファイルシステムが導入された計算機システムにおいて、サーバ装置間における負荷の偏りに起因するシステム全体の応答性能の低下を防止するために、分散共有ファイルシステムが導入された計算機システムを管理する管理サーバが、ファイルの更新時に当該ファイルが配置されたＩ／Ｏサーバの負荷が高い場合に、負荷が低い他のＩ／Ｏサーバを当該ファイルの更新データの一時的な保存先として選定し、選定したＩ／Ｏサーバを更新データの書込み先としてクライアントに通知し、その後、そのファイルが配置されたＩ／Ｏサーバの負荷が低下した段階で、更新データを保持するＩ／Ｏサーバに対して、当該更新データを当該ファイルが配置されたＩ／Ｏサーバに転送するよう指示を与えるようにした。

Description

管理方法及び管理装置並びに記憶媒体

　本発明は管理方法及び管理装置並びに記憶媒体に関し、特に、分散共有ファイルシステム機能が適用された計算機システムに適用して好適なものである。

　近年、複数のＩ／Ｏ（Input/Output）サーバ内にそれぞれ配設され又は複数のＩ／Ｏサーバにそれぞれ接続された記憶装置にファイルを分散して配置し、これらのファイルを１つのファイルシステムとして利用できるようにした分散共有ファイルシステムが普及している（特許文献１参照）。分散共有ファイルシステムは、あるクライアントで作成したファイルを別のクライアントで利用できるという特徴がある。

国際公開第２０１３／０６５１５１号

　かかる分散共有ファイルシステムが適用された計算機システムでは、ファイル単位でのラウンドロビンによりそのファイルの配置先のＩ／Ｏサーバが決定される。このためファイル作成の際には、各Ｉ／Ｏサーバにファイルが均等に振り分けられてＩ／Ｏサーバの負荷に偏りが生じることはない。

　しかしながら、ファイルの更新時には、特定のＩ／Ｏサーバが保持するファイルにアクセスが集中することがあり、このような場合にそのＩ／Ｏサーバの負荷が増加し、そのＩ／Ｏサーバがボトルネックとなってシステム全体としての応答性能が低下する問題があった。

　本発明は以上の点を考慮してなされたもので、分散共有ファイルシステムが適用された計算機システムにおいて、サーバ装置間における負荷の偏りに起因するシステム全体の応答性能の低下を有効に防止することを目的とする。

　かかる課題を解決するため本発明においては、１又は複数のクライアントにより作成されたファイルを複数のサーバ装置内又は複数のサーバ装置とそれぞれ接続された記憶装置に分散して配置し、各前記ファイルを１つのファイルシステムとして各前記クライアントが利用可能な計算機システムを管理する管理装置において実行される管理方法であって、前記管理装置は、各前記サーバ装置から当該サーバ装置の負荷状態を表す所定の負荷情報をそれぞれ収集する負荷情報収集部と、収集した各前記負荷情報に基づいて、各前記サーバ装置の負荷状態をそれぞれ判定する負荷判定部と、前記クライアントからの問合せに応じて、当該クライアントがファイルの読出し又は書込み先とすべき前記サーバ装置を選定し、選定したサーバ装置を当該クライアントに通知する書込み／読出し先選定部とを有し、前記書込み／読出し先選定部が、前記ファイルの更新時に当該ファイルが配置された前記サーバ装置の負荷が高い場合には、負荷が低い他の前記サーバ装置を当該ファイルの更新データの一時的な保持先として選定し、選定した前記サーバ装置を前記クラインに通知する第１のステップと、前記負荷判定部が、定期的又は不定期に各前記サーバ装置の負荷状態を判定し、いずれかの前記サーバ装置に配置された前記ファイルの前記更新データが他の前記サーバ装置に一時的に保持されており、かつ当該ファイルが配置された前記サーバ装置の負荷が低いときには、前記更新データを一時的に保持する前記サーバ装置に対して、当該更新データを当該ファイルが配置された前記サーバ装置に転送するよう指示を与える第２のステップとを設けるようにした。

　また本発明においては、１又は複数のクライアントにより作成されたファイルを複数のサーバ装置内又は複数のサーバ装置とそれぞれ接続された記憶装置に分散して配置し、各前記ファイルを１つのファイルシステムとして各前記クライアントが利用可能な計算機システムを管理する管理装置において、各前記サーバ装置から当該サーバ装置の負荷状態を表す所定の負荷情報をそれぞれ収集する負荷情報収集部と、収集した各前記負荷情報に基づいて、各前記サーバ装置の負荷状態をそれぞれ判定する負荷判定部と、前記クライアントからの問合せに応じて、当該クライアントがファイルの読出し又は書込み先とすべき前記サーバ装置を選定し、選定したサーバ装置を当該クライアントに通知する書込み／読出し先選定部とを設け、前記書込み／読出し先選定部が、前記ファイルの更新時に当該ファイルが配置された前記サーバ装置の負荷が高い場合には、負荷が低い他の前記サーバ装置を当該ファイルの更新データの一時的な保持先として選定し、選定した前記サーバ装置を前記クラインに通知し、前記負荷判定部が、定期的又は不定期に各前記サーバ装置の負荷状態を判定し、いずれかの前記サーバ装置に配置された前記ファイルの前記更新データが他の前記サーバ装置に一時的に保持されており、かつ当該ファイルが配置された前記サーバ装置の負荷が低いときには、前記更新データを一時的に保持する前記サーバ装置に対して、当該更新データを当該ファイルが配置された前記サーバ装置に転送するよう指示を与えるようにした。

　さらに本発明においては、記憶媒体において、１又は複数のクライアントにより作成されたファイルを複数のサーバ装置に分散して配置し、各前記クライアントが各前記ファイルを１つのファイルシステムとして利用可能な計算機システムを管理する管理装置に、各前記サーバ装置から当該サーバ装置の負荷状態を表す所定の負荷情報をそれぞれ収集する第１のステップと、収集した各前記負荷情報に基づいて、各前記サーバ装置の負荷状態をそれぞれ判定する第２のステップと、前記クライアントからの問合せに応じて、当該クライアントがファイルの読出し又は書込み先とすべき前記サーバ装置を選定し、選定したサーバ装置を当該クライアントに通知する一方、前記ファイルの更新時に当該ファイルが配置された前記サーバ装置の負荷が高い場合には、負荷が低い他の前記サーバ装置を当該ファイルの更新データの一時的な保持先として選定し、選定した前記サーバ装置を前記クラインに通知する第３のステップと、定期的又は不定期に各前記サーバ装置の負荷状態を判定し、いずれかの前記サーバ装置に配置された前記ファイルの前記更新データが他の前記サーバ装置に一時的に保持されており、かつ当該ファイルが配置された前記サーバ装置の負荷が低いときには、前記更新データを一時的に保持する前記サーバ装置に対して、当該更新データを当該ファイルが配置された前記サーバ装置に転送するよう指示を与える第４のステップとを有する処理を実行させるプログラムを格納するようにした。

　本管理方法及び管理装置及び記憶媒体によれば、サーバ装置の負荷が高い場合に、そのサーバ装置のファイル更新に伴うさらなる負荷の増加を回避させることができる。

　本発明によれば、分散共有ファイルシステムが導入された計算機システムにおいて、サーバ装置間の負荷の偏りに起因するシステム全体の応答性能の低下を有効に防止することができる。

本実施の形態による計算機システムの全体構成を示すブロック図である。本実施の形態による計算機システムのソフトウェア構成を示すブロック図である。負荷管理テーブルの構成例を示す概念図である。ファイル位置管理テーブルの構成例を示す概念図である。キャッシュ管理テーブルの構成例を示す概念図である。負荷情報収集及び負荷判定処理の処理手順を示すフローチャートである。負荷状態判定処理の処理手順を示すフローチャートである。データ戻し／ファイル移動処理の処理手順を示すフローチャートである。Ｉ／Ｏ処理の処理手順を示すフローチャートである。Ｉ／Ｏサーバ選択処理の処理手順を示すフローチャートである。Ｉ／Ｏサーバ選択処理の処理手順を示すフローチャートである。

　以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）本実施の形態による計算機システムの構成
　図１において、１は全体として本実施の形態による計算機システムを示す。この計算機システム１は、１又は複数のクライアント２、複数のＩ／Ｏサーバ３及び管理サーバ４がネットワーク５を介して接続されることにより構成されている。

　クライアント２は、ユーザが業務を実行するために利用するコンピュータ装置であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０、メモリ１１及びディスク装置１２などの情報処理資源を備えて構成される。

　ＣＰＵ１０は、クライアント２全体の動作制御を司るプロセッサである。メモリ１１は、主として各種プログラムを記憶するために利用されるほか、ＣＰＵ１０のワークメモリとしても利用される。ディスク装置１２は、例えばハードディスク装置などから構成され、各種プログラムやデータを長期間保存するために利用される。

　クライアント２のメモリ１１には、図２に示すように、ユーザプログラム１３、Ｉ／Ｏ処理部１４、Ｉ／Ｏ先問合せ部１５及びデータ送信部１６が格納される。ユーザプログラム１３は、そのクライアント２を利用するユーザの業務に応じた各種処理を実行するプログラムであり、Ｉ／Ｏ処理部１４は、ユーザプログラム１３からのＩ／Ｏ要求に応じてＩ／Ｏ処理を実行する機能を有するプログラムである。Ｉ／Ｏ先問合せ部１５は、Ｉ／Ｏ処理部１４からの要求に応じて、ファイルのＩ／Ｏ先とすべきＩ／Ｏサーバ３を管理サーバ４に問い合わせる機能を有するプログラムである。さらにデータ送信部１６は、Ｉ／Ｏ先問合せ部１５から通知されたＩ／Ｏサーバ３に対してＩ／Ｏ要求を発行する機能を有するプログラムである。

　Ｉ／Ｏサーバ３は、情報を読み書きするための記憶領域をクライアント２に提供するサーバ装置であり、大容量の不揮発性の記憶装置２０と、記憶装置２０に対するデータの入出力を制御するコントローラ２１とから構成される。

　記憶装置２０は、例えば複数のハードディスク装置等の磁気ディスク装置や、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の半導体メモリ装置、又は、ＲＡＩＤ（Redundant Array of Inexpensive Disks）などから構成される。

　またコントローラ２１は、ＣＰＵ２２、メモリ２３及びキャッシュメモリ２４などを備えて構成される。ＣＰＵ２２は、Ｉ／Ｏサーバ３全体の動作制御を司るプロセッサである。またメモリ２３は、各種プログラムを記憶するために利用されるほか、ＣＰＵ２２のワークメモリとしても利用される。キャッシュメモリ２４は、Ｉ／Ｏサーバ３に入出力されるデータを一時的に保持するために利用される半導体メモリである。

　コントローラ２１のメモリ２３には、図２に示すように、データ受信部２５、キャッシュ管理部２６及び負荷情報送信部２７が格納される。データ受信部２５は、クライアント２から送信される書込み対象のファイルのファイルデータを受信してキャッシュメモリ２４に一時的に格納する機能を有するプログラムである。またキャッシュ管理部２６は、キャッシュメモリ２４に格納されているファイルデータを管理し、適当なタイミングで当該ファイルデータを記憶装置２０に格納する機能を有するプログラムである。さらに負荷情報送信部２７は、管理サーバ４からの要求に応じて、自Ｉ／Ｏサーバ３の負荷状態を表す後述の負荷情報を管理サーバ４に送信する機能を有するプログラムである。

　管理サーバ４は、Ｉ／Ｏサーバ３に対するクライアント２のＩ／Ｏを管理するサーバ装置であり、ＣＰＵ３０、メモリ３１及びディスク装置３２などの情報処理資源を備えて構成される。ＣＰＵ３０、メモリ３１及びディスク装置３２は、クライアント２の対応部位（ＣＰＵ１０、メモリ１１又はディスク装置１２）と同様の構成及び機能を有するものであるため、ここでの説明は省略する。

　管理サーバ４のメモリ３１には、図２に示すように、負荷情報収集部３３、負荷判定部３４及びＩ／Ｏサーバ選択部３５と、負荷管理テーブル３６、ファイル位置管理テーブル３７及びキャッシュ管理テーブル３８とが格納される。これらの詳細については、後述する。

（２）本実施の形態による分散共有ファイルシステム機能
　次に、本計算機システム１に適用された分散共有ファイルシステム機能について説明する。本計算機システム１には、Ｉ／Ｏサーバ３の負荷を分散させ得る分散共有ファイルシステムを提供可能な分散共有ファイルシステム機能が搭載されている。

　実際上、本実施の形態の計算機システム１の場合、クライアント２は、Ｉ／Ｏサーバ３に対して新規ファイルの作成（新規ファイルの書込み）や、読出し又は書込み（更新）を行う際には、そのファイルの作成や読出し又は書込み（更新）を行うべきＩ／Ｏサーバ３を管理サーバ４に問い合わせる。

　管理サーバ４は、各Ｉ／Ｏサーバ３の負荷状態や、各ファイルの配置場所などを管理しており、例えば、クライアント２から新規ファイルを配置すべきＩ／Ｏサーバ３の問合わせが与えられた場合には、負荷の低いＩ／Ｏサーバ３の中から１台のＩ／Ｏサーバ３を選択し、そのＩ／Ｏサーバ３をＩ／Ｏ先としてクライアント２に通知する。

　また管理サーバ４は、クライアント２からファイル読出し時のＩ／Ｏ先の問合せが与えられた場合には、そのファイルが配置されているＩ／Ｏサーバ３をＩ／Ｏ先としてクライアント２に通知する。かくして、クライアント２は、管理サーバ４から通知されたＩ／Ｏサーバ３に対してＩ／Ｏ要求を送信し、これによりそのＩ／Ｏサーバ３に新規ファイルを格納し、又はそのＩ／Ｏサーバ３から所望するファイルのファイルデータを読み出す。

　また管理サーバ４は、クライアント２からファイル書込み（更新）時のＩ／Ｏ先の問い合わせが与えられた場合には、書込み（更新）対象のファイルが配置されたＩ／Ｏサーバ（以下、これを本Ｉ／Ｏサーバと呼ぶ）３の負荷状態を判定する。

　そして管理サーバ４は、本Ｉ／Ｏサーバ３の負荷が低いと判定したときには、当該本Ｉ／Ｏサーバ３をそのファイルの更新データの書込み先（Ｉ／Ｏ先）としてクライアント２に通知する。かくして、クライアント２は、管理サーバ４から通知されたＩ／Ｏサーバ３に対してＩ／Ｏ要求を送信し、これによりそのＩ／Ｏサーバ３に更新データを書き込む。

　これに対して、管理サーバ４は、そのファイルの本Ｉ／Ｏサーバ３の負荷が高いと判定したときには、負荷の低い他のＩ／Ｏサーバ３をその更新データを一時的に保持（以下、これをキャッシュと呼ぶ）させるＩ／Ｏ先として選択し、選択したＩ／Ｏサーバをクライアント２に通知する。かくして、このときクライアント２は、管理サーバ４から通知されたＩ／Ｏサーバ３に対してＩ／Ｏ要求と、更新データとを送信する。この結果、かかる更新データがそのＩ／Ｏサーバ３のキャッシュメモリ２４に一時的に保存（キャッシュ）されることになる。

　この際、クライアント２は、そのＩ／Ｏサーバ３がその更新データを記憶装置２０（図１）に書き込まないように、当該更新データが一時的にそのＩ／Ｏサーバ３に書き込まれたものであることを通知する。またクライアント２は、かかる更新データのかかるＩ／Ｏサーバ３への書き込みが完了すると、その旨を管理サーバ４に通知する。

　一方、管理サーバ４は、上述のようにあるファイルの更新データが本Ｉ／Ｏサーバ３以外の他のＩ／Ｏサーバ３にキャッシュされている状態において、他のクライアント２からそのファイルのＩ／Ｏ要求が与えられ、そのＩ／Ｏがそのファイルの読出しである場合には、ファイルデータの実際の保存先のＩ／Ｏサーバ３（本Ｉ／Ｏサーバ３及び又はそのファイルの更新データをキャッシュしているＩ／Ｏサーバ３）をＩ／Ｏ先としてそのクライアント２に通知する。また管理サーバ４は、かかるＩ／Ｏがそのファイルの更新である場合には、更新データをキャッシュしているＩ／Ｏサーバ３をＩ／Ｏ先としてそのクライアント２に通知する。かくして、その通知を受け取ったクライアント２は、管理サーバ４から通知されたＩ／Ｏサーバ３に対して、そのファイルの更新データの書込みや、ファイルの読出しのＩ／Ｏを行う。

　他方、管理サーバ４は、各Ｉ／Ｏサーバ３の負荷状態を常時監視しており、それまで高負荷であったＩ／Ｏサーバ３の負荷が低下した場合であって、そのＩ／Ｏサーバ３に配置されたファイルの更新データが他のＩ／Ｏサーバ３にキャッシュされているときには、当該他のＩ／Ｏサーバ３に対して、キャッシュしている更新データを本Ｉ／Ｏサーバ３に戻すように指示を与える。かくして、かかる指示が与えられたＩ／Ｏサーバ３は、そのときキャッシュしているそのファイルの更新データを本Ｉ／Ｏサーバ３に転送する。

　ただし、管理サーバ４は、各ファイルの更新データが本Ｉ／Ｏサーバ３以外のＩ／Ｏサーバ３にキャッシュされた回数（以下、これを振替回数と呼ぶ）をカウントしている。そして管理サーバ４は、その振替回数が予め定められた閾値（以下、これを振替回数閾値と呼ぶ）を超えている場合であって、そのファイルのファイルサイズに対するその更新データの割合が予め定められた閾値（例えば50〔％〕であり、以下、これをキャッシュサイズ割合閾値と呼ぶ）を超えているときには、そのファイルを本Ｉ／Ｏサーバ３からその更新データをそのときキャッシュしているＩ／Ｏサーバ３に移動するよう当該本Ｉ／Ｏサーバ３に指示を与える。

　かくして、かかる指示が与えられた本Ｉ／Ｏサーバ３は、そのファイルのすべてのファイルデータを当該ファイルの更新データをキャッシュしているＩ／Ｏサーバ３に転送すると共に、そのファイルのファイルデータを記憶装置２０（図１）やキャッシュメモリ２４（図１）からすべて削除する。

　以上のような本実施の形態による分散共有ファイルシステム機能を実現するための手段として、管理サーバ４のメモリ３１には、図２について上述したように、負荷情報収集部３３、負荷判定部３４及びＩ／Ｏサーバ選択部３５と、負荷管理テーブル３６、ファイル位置管理テーブル３７及びキャッシュ管理テーブル３８とが格納されている。

　負荷情報収集部３３は、計算機システム１内に存在する各Ｉ／Ｏサーバ３からその負荷状態を表す所定情報（以下、これを負荷情報と呼ぶ）を収集する機能を有するプログラムである。本実施の形態の場合、負荷情報収集部３３は、Ｉ／Ｏサーバ３の負荷情報として、キャッシュメモリ２４に保持された全ファイルデータのうち、未だ記憶装置２０に格納されていないファイルデータの割合（以下、これをキャッシュダーティ率と呼ぶ）と、キャッシュメモリ２４におけるファイルデータの断片化率（以下、これをキャッシュ断片率と呼ぶ）と、１秒当たりの書込み／読出しのシステムコールの数（以下、これを単にシステムコール数と呼ぶ）と、平均的なＩ／Ｏのデータサイズ（以下、これを平均Ｉ／Ｏサイズと呼ぶ）とを各Ｉ／Ｏサーバ３から定期的又は不定期にそれぞれ収集する。なおファイル断片率を負荷情報に含ませたのは、１秒当たりのシステムコール数が少ない場合であっても、キャッシュメモリ２４におけるファイルの断片化率が高いＩ／Ｏサーバ３では、ファイルの更新時の負荷が高くなるからである。

　負荷判定部３４は、負荷情報収集部３３が各Ｉ／Ｏサーバ３からそれぞれ収集した負荷情報に基づいて、各Ｉ／Ｏサーバ３の負荷状態を判定する機能を有するプログラムである。実際上、負荷判定部３４は、上述のキャッシュダーティ率、キャッシュ断片率及びシステムコール数のいずれかがこれらキャッシュダーティ率、キャッシュ断片率及びシステムコール数についてそれぞれ予め定められた第１の閾値（以下、これらをそれぞれキャッシュダーティ率閾値、キャッシュ断片率閾値及び第１のシステムコール数閾値と呼ぶ）以上である場合や、システムコール数が当該システムコール数について予め定められた第２の閾値（以下、これを第２のシステムコール数閾値と呼ぶ）以上であり、かつ平均Ｉ／Ｏサイズが当該平均Ｉ／Ｏサイズについて予め定められた第１の閾値（以下、これを平均Ｉ／Ｏサイズ閾値と呼ぶ）以上である場合には、そのＩ／Ｏサーバ３が高負荷であると判定し、これ以外の場合には、そのＩ／Ｏサーバ３が低負荷であると判定する。

　また負荷判定部３４は、低負荷状態のＩ／Ｏサーバ３に配置されたファイルの更新データが他のＩ／Ｏサーバ３にキャッシュされていないかを定期的に確認し、そのようなファイルが存在する場合には、そのファイルをそのＩ／Ｏサーバ３に戻し又は当該ファイルをその更新データをキャッシュしているＩ／Ｏサーバ３に移動させよう対応するＩ／Ｏサーバ３を制御する機能をも備える。この機能の詳細については、後述する。

　Ｉ／Ｏサーバ選択部３５は、クライアント２からのＩ／Ｏ要求に応じて、負荷判定部３４によるＩ／Ｏサーバ３ごとの負荷状態の判定結果に基づいて、Ｉ／Ｏ先とすべきＩ／Ｏサーバ３を選定する機能を有するプログラムである。

　実際上、Ｉ／Ｏサーバ選択部３５は、新規ファイルの作成時には、低負荷状態のＩ／Ｏサーバ３の中からラウンドロビン法により１つのＩ／Ｏサーバ３をＩ／Ｏ先として選定する。またＩ／Ｏサーバ選択部３５は、ファイルの更新時であって本Ｉ／Ｏサーバ３が低負荷状態のときには、その本Ｉ／ＯサーバをＩ／Ｏ先として選定する。さらにＩ／Ｏサーバ選択部３５は、ファイルの更新時であって本Ｉ／Ｏサーバ３が高負荷状態にあり、そのファイルのファイルデータの一部又は全部が本Ｉ／Ｏサーバ３以外のＩ／Ｏサーバ３にキャッシュされているときには、そのＩ／Ｏサーバ３をＩ／Ｏ先として選定する。さらにＩ／Ｏサーバ選択部３５は、ファイルの更新時であって本Ｉ／Ｏサーバ３が高負荷状態にあり、そのファイルのファイルデータが未だ本Ｉ／Ｏサーバ３以外の他のＩ／Ｏサーバ３にキャッシュされていないときには、低負荷状態のＩ／Ｏサーバ３の中からラウンドロビン法により１つのＩ／Ｏサーバ３をＩ／Ｏ先として選定する。

　一方、負荷管理テーブル３６は、負荷情報収集部３３が取集した各Ｉ／Ｏサーバ３の負荷情報を管理するために利用されるテーブルであり、図３に示すように、Ｉ／Ｏサーバ欄３６Ａ、キャッシュダーティ率欄３６Ｂ、キャッシュ断片化率欄３６Ｃ、システムコール数欄３６Ｄ、平均Ｉ／Ｏサイズ欄３６Ｅ及び高負荷フラグ欄３６Ｆを備えて構成される。

　そしてＩ／Ｏサーバ欄３６Ａには、計算機システム１内に存在する各Ｉ／Ｏサーバ３の識別子（サーバＩＤ）がそれぞれ格納される。またキャッシュダーティ率欄３６Ｂ、キャッシュ断片化率欄３６Ｃ、システムコール数欄３６Ｄ及び平均Ｉ／Ｏサイズ欄３６Ｅには、それぞれ対応するＩ／Ｏサーバ３におけるキャッシュダーティ率、キャッシュ断片化率、システムコール数及び平均Ｉ／Ｏサイズのうちの対応する情報が格納される。

　さらに高負荷フラグ欄３６Ｆには、かかるキャッシュダーティ率、キャッシュ断片化率、システムコール数及び平均Ｉ／Ｏサイズに基づいて負荷判定部３４（図２）により判定された、対応するＩ／Ｏサーバ３の負荷状態を表すフラグ（以下、これを高負荷フラグと呼ぶ）が格納される。高負荷フラグは、対応するＩ／Ｏサーバ３が高負荷であると判定された場合には「１」に設定され、当該Ｉ／Ｏサーバ３が高負荷でないと判定された場合には「０」に設定される。

　従って、図３の例の場合、「Ｉ／Ｏサーバ１」というＩ／Ｏサーバ３は、キャッシュダーティ率、キャッシュ断片化率、システムコール数及び平均Ｉ／Ｏサイズがそれぞれ「0.3（30％）」、「0.3（30％）」、「500/sec」、「1MB」であり、高負荷であると判定された（高負荷フラグが「１」）ことが示されている。

　ファイル位置管理テーブル３７は、各ファイルがどのＩ／Ｏサーバ３に配置されているかを管理するために利用されるテーブルであり、図４に示すように、ファイル欄３７Ａ、本Ｉ／Ｏサーバ欄３７Ｂ、キャッシュＩ／Ｏサーバ欄３７Ｃ及び振替回数欄３７Ｄを備えて構成される。

　そしてファイル欄３７Ａには、本計算機システム１内に存在するすべてのファイルのファイル名がそれぞれ格納され、本Ｉ／Ｏサーバ欄３７Ｂには、対応するファイルの本Ｉ／Ｏサーバ３のサーバＩＤが格納される。

　またキャッシュＩ／Ｏサーバ欄３７Ｃには、対応するファイルの更新データが本Ｉ／Ｏサーバ３以外のＩ／Ｏサーバ３にキャッシュされている場合に、その更新データをキャッシュしているＩ／Ｏサーバ３のサーバＩＤが格納される。さらに振替回数欄３７Ｄには、対応するファイルの更新データが本Ｉ／Ｏサーバ３以外のＩ／Ｏサーバ３にキャッシュされた回数（振替回数）が格納される。

　従って、図４の例の場合、「ファイルＸ」というファイルの本Ｉ／Ｏサーバ３は「Ｉ／Ｏサーバ１」であるが、その更新データが「Ｉ／Ｏサーバ３」というＩ／Ｏサーバ３にキャッシュされており、その振替回数が「１」回であることが示されている。

　キャッシュ管理テーブル３８は、ファイルの更新データが本Ｉ／Ｏサーバ３以外のＩ／Ｏサーバ３にキャッシュされている場合に、当該ファイルのどのブロックの更新データがキャッシュされているかを管理するために利用されるテーブルであり、図５に示すように、ファイル欄３８Ａ及びキャッシュ済みブロック欄３８Ｂを備えて構成される。

　そしてファイル欄３８Ａには、ファイル位置管理テーブル３７（図４）のファイル欄３７Ａ（図４）と同様に、本計算機システム１内に存在するすべてのファイルのファイル名がそれぞれ格納される。またキャッシュ済みブロック欄３８Ｂには、対応するファイルの更新データが他のＩ／Ｏサーバ３にキャッシュされている場合に、そのファイルにおけるその更新データに対応するブロックのブロック番号がすべて格納される。

　従って、図５の例の場合、「ファイルＸ」というファイルは「2,3,4」というブロックの更新データがいずれかのＩ／Ｏサーバ３にキャッシュされ、「ファイルＹ」というファイルはいずれのＩ／Ｏサーバ３にも更新データがキャッシュされていないことが示されている。

（３）本分散共有ファイルシステム機能に関連する各種処理
　次に、かかる本実施の形態による分散共有ファイルシステム機能に関連して管理サーバ４やクライアント２において実行される各種処理について説明する。なお以下においては、各種処理の処理主体を「プログラム」として説明するが、実際上はそのプログラムに基づいて、管理サーバ４又はクライアント２のＣＰＵ３０，１０がその処理を実行することは言うまでもない。

（３－１）負荷情報収集及び負荷判定処理
　図６は、管理サーバ４において定期的に実行される負荷情報収集及び負荷判定処理の処理手順を示す。管理サーバ４では、定期的にこの図６に示す負荷情報収集及び負荷判定処理が開始され、まず負荷情報収集部３３（図２）が各Ｉ／Ｏサーバ３に負荷情報を送信するように要求する（ＳＰ１）。

　続いて負荷情報収集部３３は、本計算機システム１内に存在するすべてのＩ／Ｏサーバ３から負荷情報が送信されるのを待ち受け（ＳＰ２）、やがてすべてのＩ／Ｏサーバ３から負荷情報が送信されると、負荷判定部３４（図２）を呼び出す。

　負荷判定部３４は、負荷情報収集部３３から呼び出されると、各Ｉ／Ｏサーバ３の負荷状態をそれぞれ判定し、判定結果に基づいて負荷管理テーブル３６（図３）を必要に応じて更新する負荷状態判定処理を実行する（ＳＰ３）。具体的に、負荷判定部３４は、Ｉ／Ｏサーバ３が高負荷状態にあると判定した場合には、負荷管理テーブル３６の対応する高負荷フラグ欄３６Ｆ（図３）に格納されている高負荷フラグを「１」に設定し、Ｉ／Ｏサーバ３が高負荷状態にないと判定した場合には、かかる高負荷フラグを「０」に設定する。

　次いで、負荷判定部３４は、本Ｉ／Ｏサーバ３以外の他のＩ／Ｏサーバ３に更新データがキャッシュされているファイルが存在する場合に、そのファイルのその更新データをそのファイルの本Ｉ／Ｏサーバ３に戻し又はそのファイルをその更新データをキャッシュしているＩ／Ｏサーバ３に移動させるデータ戻し／ファイル移動処理を実行する（ＳＰ４）。

　そして管理サーバ４では、この後、この負荷情報収集及び負荷判定処理が終了する。

（３－２）負荷状態判定処理
　図７は、図６について上述した負荷情報収集及び負荷判定処理のステップＳＰ３において管理サーバ４の負荷判定部３４により実行される負荷状態判定処理の具体的な処理内容を示す。

　負荷判定部３４は、かかる負荷情報収集及び負荷判定処理のステップＳＰ３に進むと、この図７に示す負荷状態判定処理を開始し、まず、負荷管理テーブル３６（図３）の各行の中から未処理の１つの行を選択する（ＳＰ１０）。

　続いて、負荷判定部３４は、ステップＳＰ１０で選択した行（以下、これを選択行と呼ぶ）に対応するＩ／Ｏサーバ３のキャッシュダーティ率、キャッシュ断片化率、１秒当たりのシステムコール数及び平均Ｉ／Ｏサイズが、そのＩ／Ｏサーバ３が高負荷と判定するための条件を満たすか否かを判断する（ＳＰ１１）。

　具体的に、負荷判定部３４は、選択行に対応するＩ／Ｏサーバ３について、キャッシュダーティ率が上述のキャッシュダーティ率閾値以上、キャッシュ断片率が上述のキャッシュ断片率閾値以上、若しくは、システムコール数が上述の第１のシステムコール数閾値以上であるか、又は、システムコール数が上述の第２のシステムコール数閾値以上であり、かつ平均Ｉ／Ｏサイズが上述の平均Ｉ／Ｏサイズ閾値以上であるか否かを判断する。

　そして負荷判定部３４は、この判断で肯定結果を得ると、負荷管理テーブル３６における選択行の高負荷フラグ欄３６Ｆに格納されている高負荷フラグを「１」に設定する（ＳＰ１２）。これに対して、負荷判定部３４は、ステップＳＰ１１の判断で否定結果を得ると、かかる高負荷フラグを「０」に設定する（ＳＰ１３）。

　次いで、負荷判定部３４は、負荷管理テーブル３６のすべての行についてステップＳＰ１１～ステップＳＰ１３の処理を実行し終えたか否かを判断する（ＳＰ１４）。そして負荷判定部３４は、この判断で否定結果を得るとステップＳＰ１０に戻り、この後、ステップＳＰ１０で選択する行（選択行）を未処理の他の行に順次切り替えながら、ステップＳＰ１０～ステップＳＰ１４の処理を繰り返す。

　そして負荷判定部３４は、やがて負荷管理テーブル３６のすべての行についてステップＳＰ１１～ステップＳＰ１３の処理を実行し終えることによりステップＳＰ１４で肯定結果を得ると、この負荷状態判定処理を終了する。

（３－３）データ戻し／ファイル移動処理
　図８は、図６について上述した負荷情報収集及び負荷判定処理のステップＳＰ４において負荷判定部３４により実行されるデータ戻し／ファイル移動処理の具体的な処理内容を示す。

　負荷判定部３４は、かかる負荷情報収集及び負荷判定処理のステップＳＰ４に進むと、この図８に示すデータ戻し／ファイル移動処理を開始し、まず、負荷管理テーブル３６（図３）に登録されたＩ／Ｏサーバ３の中に高負荷フラグが「０」に設定されたＩ／Ｏサーバ３が存在するか否かを判断する（ＳＰ２０）。そして負荷判定部３４は、この判断で肯定結果を得ると高負荷フラグが「０」に設定されたＩ／Ｏサーバ３を１つ選択する（ＳＰ２１）。

　続いて、負荷判定部３４は、ファイル位置管理テーブル３７（図４）に登録されたファイルのうち、本Ｉ／Ｏサーバ３のサーバＩＤがステップＳＰ２１で選択したＩ／Ｏサーバ３（以下、これを選択Ｉ／Ｏサーバ３と呼ぶ）のサーバＩＤと一致するファイルが存在するか否かを判断する（ＳＰ２２）。

　この判断で肯定結果を得ることは、選択Ｉ／Ｏサーバ３は、現在は低負荷状態となっているが、以前は高負荷状態にあり、その際に選択Ｉ／Ｏサーバ３に配置されているファイルの更新データが他のＩ／Ｏサーバ３にキャッシュされ、その更新データが未だ当該他のＩ／Ｏサーバ３にキャッシュされていることを意味する。

　かくして、このとき負荷判定部３４は、本Ｉ／Ｏサーバ３が選択Ｉ／Ｏサーバ３と一致するファイルを１つ選択し（ＳＰ２３）、ファイル位置管理テーブル３７におけるステップＳＰ２３で選択したファイル（以下、これを選択ファイルと呼ぶ）と対応する行の振替回数欄３７Ｄ（図４）に格納された振替回数が上述の振替回数閾値よりも多いか否かを判断する（ＳＰ２４）。

　そして負荷判定部３４は、この判断で否定結果を得ると、選択ファイルの更新データをキャッシュしているＩ／Ｏサーバ３に対して、当該更新データを本Ｉ／Ｏサーバ３に戻すよう指示を与える（ＳＰ２６）。

　かくして、この指示を受信したＩ／Ｏサーバ３は、キャッシュしている選択ファイルの更新データをＩ／Ｏ要求（書込み要求）と共に本Ｉ／Ｏサーバ３に送信する。これにより、本Ｉ／Ｏサーバ３以外のＩ／Ｏサーバ３にキャッシュされていた選択ファイルの更新データが本Ｉ／Ｏサーバ３のキャッシュメモリ２４（図１）に格納され、これにより選択ファイルが更新される。

　これに対して負荷判定部３４は、ステップＳＰ２４の判断で肯定結果を得ると、選択ファイル全体のファイルサイズに対するかかる更新データのデータサイズの割合が上述のキャッシュサイズ割合閾値を超えているか否かを判断する（ＳＰ２５）。

　そして負荷判定部３４は、この判断で否定結果を得るとステップＳＰ２６に進み、これに対して肯定結果を得ると、選択ファイルの本Ｉ／Ｏサーバ３に対して、選択ファイルの更新データをキャッシュしているＩ／Ｏサーバ３に当該選択ファイルを移動させるよう指示を与える（ＳＰ２７）。

　かくして、この指示を受信した選択ファイルの本Ｉ／Ｏサーバ３は、更新データをキャッシュしているＩ／Ｏサーバ３に対して、選択ファイルのすべてのファイルデータをＩ／Ｏ要求（書込み要求）と共に転送し、この後、記憶装置２０（図１）等に格納されていたその選択ファイルのファイルデータをすべて削除する。

　次いで、負荷判定部３４は、ファイル位置管理テーブル３７における選択ファイルに対応する行の本Ｉ／Ｏサーバ欄３７Ｂ（図４）に格納されているサーバＩＤを、それまで選択ファイルの更新データをキャッシュしていたＩ／Ｏサーバ３のサーバＩＤに書き換える（ＳＰ２８）。

　さらに負荷判定部３４は、ファイル位置管理テーブル３７における選択ファイルと対応する行のキャッシュＩ／Ｏサーバ欄３７Ｃ（図４）に格納されているサーバＩＤを削除（クリア）すると共に（ＳＰ２９）、その行の振替回数欄３７Ｄ（図４）に格納されている振替回数を「０」に更新する（ＳＰ３０）。

　さらに負荷判定部３４は、ステップＳＰ２２に戻り、この後、ステップＳＰ２３で選択するファイル（選択ファイル）を未処理の他の該当ファイルに順次切り替えながらステップＳＰ２２以降の処理を繰り返す。これにより本Ｉ／Ｏサーバ３が選択Ｉ／Ｏサーバ３であるすべてのファイルについてステップＳＰ２３～ステップＳＰ３０の処理が実行されることになる。

　そして負荷判定部３４は、やがて本Ｉ／Ｏサーバ３が選択Ｉ／Ｏサーバ３であるすべてのファイルについてステップＳＰ２３～ステップＳＰ３０の処理を実行し終えることによりステップＳＰ２２で否定結果を得るとステップＳＰ２０に戻り、この後ステップＳＰ２１で選択するＩ／Ｏサーバを未処理の他のＩ／Ｏサーバに順次切り替えながら、ステップＳＰ２０以降の処理を繰り返す。これにより高負荷フラグが「０」に設定されたすべてのＩ／Ｏサーバ３についてステップＳＰ２１～ステップＳＰ３０の処理が実行されることになる。

　そして負荷判定部３４は、やがて高負荷フラグが「０」に設定されたすべてのＩ／Ｏサーバ３についてステップＳＰ２０～ステップＳＰ３０の処理を実行し終えることによりステップＳＰ２０で否定結果を得ると、このデータ戻し／ファイル移動処理を終了する。

（３－４）Ｉ／Ｏ処理
　一方、図９は、クライアント２において実行されるＩ／Ｏ処理の処理手順を示す。このＩ／Ｏ処理は、クライアント２のＩ／Ｏ処理部１４（図２）がユーザプログラム１３（図２）からＩ／Ｏ要求を受け取ると開始され、まず、かかるＩ／Ｏ要求を受け取ったＩ／Ｏ処理部１４がＩ／Ｏ先問合せ部１５を呼び出す（ＳＰ４０）。

　Ｉ／Ｏ先問合せ部１５は、Ｉ／Ｏ処理部１４により呼び出されると、Ｉ／Ｏ先とすべきＩ／Ｏサーバ３を問い合わせるＩ／Ｏ要求を管理サーバ４のＩ／Ｏサーバ選択部３５（図２）に送信し（ＳＰ４１）、この後、かかるＩ／Ｏ先が管理サーバ４から通知されるのを待ち受ける（ＳＰ４２）。

　そしてＩ／Ｏ先問合せ部１５は、やがてかかるＩ／Ｏ先が管理サーバ４から通知されると、データ送信部１６（図２）を呼び出す（ＳＰ４３）。かくしてＩ／Ｏ先問合せ部１５により呼び出されたデータ送信部１６は、管理サーバ４から通知されたＩ／Ｏ先のＩ／Ｏサーバ３にＩ／Ｏ要求を送信すると共に、当該Ｉ／Ｏ要求が書込み（更新）要求の場合には、かかるＩ／Ｏサーバ３に更新データを送信する（ＳＰ４４）。

　この後、かかるＩ／Ｏ要求が書込み（更新）要求であった場合には、Ｉ／Ｏ先問合せ部１５がＩ／Ｏ完了通知を管理サーバ４のＩ／Ｏサーバ選択部３５に送信した後（ＳＰ４５）、このＩ／Ｏ処理を終了する。かくして、このＩ／Ｏ完了通知を受信したＩ／Ｏサーバ選択部３５は、キャッシュ管理テーブル３８（図５）の行のうち、そのときＩ／Ｏサーバ３に書き込んだファイルに対応する行のキャッシュ済みブロック欄３８Ｂ（図５）の情報を必要に応じて更新する。

（３－５）Ｉ／Ｏサーバ選択処理
　図１０Ａ及び図１０Ｂは、図９について上述したＩ／Ｏ処理のステップＳＰ４１においてクライアント２から送信されたＩ／Ｏ要求を受信した管理サーバ４のＩ／Ｏサーバ選択部３５（図２）により実行されるＩ／Ｏサーバ選択処理の処理手順を示す。

　Ｉ／Ｏサーバ選択部３５は、管理サーバ４がクライアント２からのＩ／Ｏ要求を受信するとこのＩ／Ｏサーバ選択処理を開始し、まず、そのときクライアント２が実行しようとしているＩ／Ｏがファイルの読出し又は書込み（更新）であるか否かを判断する（ＳＰ５０）。

　この判断で否定結果を得ることは、そのときクライアント２が実行しようとしているＩ／Ｏが新規ファイルの作成であることを意味する。かくして、このときＩ／Ｏサーバ選択部３５は、クライアント２からのＩ／Ｏ先の問合わせと、当該問合せと共に送信されるそのとき作成しようとするファイルのファイル名とを受け付ける（ＳＰ５１）。

　続いて、Ｉ／Ｏサーバ選択部３５は、負荷管理テーブル３６において高負荷フラグが「０」に設定されているＩ／Ｏサーバ３の中から１つのＩ／Ｏサーバ３をラウンドロビン法により選択し、選択したＩ／Ｏサーバ３をクライアント２のＩ／Ｏ先問合せ部１５（図２）に通知する（ＳＰ５２）。かくして、この通知を受信したクライアント２は、当該通知において指定されたＩ／Ｏサーバ３に対して、新規ファイルの作成を要求するＩ／Ｏ要求を送信する。

　次いで、Ｉ／Ｏサーバ選択部３５は、かかる新規ファイルをファイル位置管理テーブル３７（図４）に新規に登録する（ＳＰ５３）。具体的に、Ｉ／Ｏサーバ選択部３５は、ファイル位置管理テーブル３７の新たな行を確保し、その行のファイル欄３７Ａ（図４）にステップＳＰ４１で受け付けた新規作成しようとするファイルのファイル名を格納すると共に、その行の本Ｉ／Ｏサーバ欄３７Ｂ（図４）にステップＳＰ４２でクライアント２にＩ／Ｏ先として通知したＩ／Ｏサーバ３のサーバＩＤを格納する。そしてＩ／Ｏサーバ選択部３５は、この後、このＩ／Ｏサーバ選択処理を終了する。

　これに対して、Ｉ／Ｏサーバ選択部３５は、ステップＳＰ５０の判断で肯定結果を得ると、クライアント２からのＩ／Ｏ先の問合せと、当該問合せと共に送信される対象とするファイル（以下、これを対象ファイルと呼ぶ）のファイル名、当該対象ファイルの読書き箇所のファイル先頭からのオフセット量、読書きする当該対象ファイルのサイズ（以下、これをＩ／Ｏサイズと呼ぶ）を受け付ける（ＳＰ５４）。

　続いて、Ｉ／Ｏサーバ選択部３５は、対象ファイルの本Ｉ／Ｏサーバ３の高負荷フラグを負荷管理テーブル３６（図３）から読み出し、その高負荷フラグが「１」に設定されているか否かを判断する（ＳＰ５５）。

　この判断で否定結果を得ることは、現在、対象ファイルの本Ｉ／Ｏサーバ３が低負荷状態にあることを意味する。かくして、このときＩ／Ｏサーバ選択部３５は、対象ファイルの本Ｉ／Ｏサーバ３を当該対象ファイルのＩ／Ｏ先としてクライアント２に通知し（ＳＰ５６）、この後、このＩ／Ｏサーバ選択処理を終了する。

　これに対して、ステップＳＰ５５の判断で肯定結果を得ることは、現在、対象ファイルの本Ｉ／Ｏサーバ３が高負荷状態にあることを意味する。かくして、このときＩ／Ｏサーバ選択部３５は、ステップＳＰ５４で受け付けた対象ファイルのオフセット量及びＩ／Ｏサイズに基づいて、対象ファイルのうちのＩ／Ｏ対象となるブロックを計算する（ＳＰ５７）。

　なお、対象ファイルのうちＩ／Ｏ対象となるブロックの開始ブロックのブロック番号ＳＢＮは、ステップＳＰ４４で受け付けたオフセット量をＯＦＳ、ブロックサイズをＢＬＳとして、次式

の算出結果として得ることができ（ただし割り切れない場合には小数点以下を１に切り上げる）、Ｉ／Ｏ対象となるブロックの終了ブロックのブロック番号は、ステップＳＰ５４で受け付けた対象ファイルのＩ／ＯサイズをＩＯＳとして、次式

の算出結果の整数部分の値として得ることができる（同様に、割り切れない場合には、小数点以下を１に切り上げる）。

　次いで、Ｉ／Ｏサーバ選択部３５は、そのときクライアント２が実行しようとしているＩ／Ｏがファイルの読出しであるか否かを判断する（ＳＰ５８）。そしてＩ／Ｏサーバ選択部３５は、この判断で肯定結果を得ると、ステップＳＰ５７の計算により算出されたＩ／Ｏ対象のブロックの一部又は全部が、キャッシュ管理テーブル３８（図５）の対象ファイルに対応する行のキャッシュ済みブロック欄３８Ｂ（図５）に格納されているキャッシュ済みブロックに含まれているか否かを判断する（ＳＰ５９）。

　Ｉ／Ｏサーバ選択部３５は、この判断で否定結果を得ると、ファイル位置管理テーブル３７の対象ファイルに対応する行の本Ｉ／Ｏサーバ欄３７ＢにサーバＩＤが格納されている本Ｉ／Ｏサーバ３をＩ／Ｏ先としてクライアント２に通知する（ＳＰ６０）。

　これに対して、Ｉ／Ｏサーバ選択部３５は、ステップＳＰ５９の判断で肯定結果を得ると、ステップＳＰ５７の計算で算出したＩ／Ｏ対象のブロックの全部がキャッシュ管理テーブル３８の対象ファイルに対応する行のキャッシュ済みブロック欄３８Ｂに格納されているキャッシュ済みブロックに含まれるか否かを判断する（ＳＰ６１）。

　そしてＩ／Ｏサーバ選択部３５は、この判断で肯定結果を得ると、ファイル位置管理テーブル３７の対象ファイルに対応する行のキャッシュＩ／Ｏサーバ欄３７ＣにサーバＩＤが格納されているＩ／Ｏサーバ３をＩ／Ｏ先としてクライアント２に通知する（ＳＰ６２）。

　これに対してＩ／Ｏサーバ選択部３５は、ステップＳＰ６１の判断で否定結果を得ると、ファイル位置管理テーブル３７の対象ファイルに対応する行の本Ｉ／Ｏサーバ欄３７ＢにサーバＩＤが格納されている本Ｉ／Ｏサーバ３を当該本Ｉ／Ｏサーバ３にデータが保持されたブロックのＩ／Ｏ先とし、ファイル位置管理テーブル３７の対象ファイルに対応する行のキャッシュＩ／Ｏサーバ欄３７ＣにサーバＩＤが格納されているＩ／Ｏサーバ３を当該Ｉ／Ｏサーバ３に更新データが保持されたブロックのＩ／Ｏ先としてクライアント２に通知する（ＳＰ６３）。

　そしてＩ／Ｏサーバ選択部３５は、ステップＳＰ６０、ステップＳＰ６２又はステップＳＰ６３の処理が終了すると、ファイル位置管理テーブル３７の対象ファイルに対応する行の振替回数欄３７Ｄ（図４）に格納された振替回数の値を「１」増加させ（ＳＰ６８）、この後、このＩ／Ｏサーバ選択処理を終了する。

　一方、Ｉ／Ｏサーバ選択部３５は、ステップＳＰ５８の判断で否定結果を得ると、ファイル位置管理テーブル３７の対象ファイルに対応する行のキャッシュＩ／Ｏサーバ欄３７ＣにいずれかのＩ／Ｏサーバ３のサーバＩＤが格納されているか否かを判断する（ＳＰ６４）。

　この判断で肯定結果を得ることは、対象ファイルの更新データをキャッシュしている本Ｉ／Ｏサーバ３以外のＩ／Ｏサーバ３が存在することを意味する。かくして、このときＩ／Ｏサーバ選択部３５は、そのキャッシュＩ／Ｏサーバ欄３７ＣにサーバＩＤが格納されたＩ／Ｏサーバ３をＩ／Ｏ先としてクライアント２に通知する（ＳＰ６５）。

　これに対して、ステップＳＰ６４の判断で否定結果を得ることは、対象ファイルの更新データをキャッシュしている本Ｉ／Ｏサーバ３以外のＩ／Ｏサーバ３が存在しないことを意味する。かくして、このときＩ／Ｏサーバ選択部３５は、負荷管理テーブル３６の高負荷フラグが「０」に設定されたＩ／Ｏサーバ３の中からラウンドロビン法により１つのＩ／Ｏサーバ３を選択し、そのＩ／Ｏサーバ３をＩ／Ｏ先としてクライアント２に通知する（ＳＰ６６）。

　またＩ／Ｏサーバ選択部３５は、ステップＳＰ６６でＩ／Ｏ先としてクライアント２に通知したＩ／Ｏサーバ３を更新データのキャッシュ先のＩ／Ｏサーバ３としてファイル位置管理テーブル３７に登録する（ＳＰ６７）。具体的に、Ｉ／Ｏサーバ選択部３５は、ステップＳＰ６６でＩ／Ｏ先としてクライアント２に通知したＩ／Ｏサーバ３のサーバＩＤをファイル位置管理テーブル３７の対象ファイルと対応する行のキャッシュＩ／Ｏサーバ欄３７Ｃに格納する。

　そしてＩ／Ｏサーバ選択部３５は、ステップＳＰ６５又はステップＳＰ６７の処理が終了すると、ファイル位置管理テーブル３７の対象ファイルに対応する行の振替回数欄３７Ｄに格納された振替回数の値を「１」増加させ（ＳＰ６８）、この後、このＩ／Ｏサーバ選択処理を終了する。

（４）本実施の形態の効果
　以上のように本実施の形態の計算機システム１では、ファイルの更新時に、そのファイルの本Ｉ／Ｏサーバ３の負荷状態を判定し、当該本Ｉ／Ｏサーバ３が高負荷状態にあるときには、その更新データを低負荷状態にある他のＩ／Ｏサーバ３にキャッシュさせる。

　従って、本計算機システム１によれば、Ｉ／Ｏサーバ３の負荷が高い場合に、そのＩ／Ｏサーバ３の負荷がファイル更新に伴ってさらに増加するのを回避することができる。かくするにつき、分散共有ファイルシステムが適用された計算機システム１において、Ｉ／Ｏサーバ３間の負荷の偏りに起因するシステム全体の応答性能の低下を防止することができる。

　また本計算機システム１では、この後、本Ｉ／Ｏサーバ３の負荷が低下した段階で、更新データを本Ｉ／Ｏサーバ３に転送させ又はファイルの残りのファイルデータをそのとき更新データをキャッシュしているＩ／Ｏサーバ３に移動させるため、ファイルデータが異なるＩ／Ｏサーバ３に分散して保持され続けるのを防止することができる。これにより本計算機システム１によれば、ファイルデータが複数のＩ／Ｏサーバ３に分散して保持されるというファイルの断片化を防止して、並列的なファイルのＩ／Ｏ時における応答性能の低下を防止することができる。

　さらに本計算機システム１では、図８について上述したデータ戻し／ファイル移動処理において、振替回数が振替回数閾値よりも多く、更新データのデータサイズがキャッシュサイズ割合閾値を超えている場合に更新データを本Ｉ／Ｏサーバ３からそのとき更新データをキャッシュしているＩ／Ｏサーバ３に移動させるようにしているため、高負荷となりやすい本Ｉ／Ｏサーバ３の負荷を他のＩ／Ｏサーバ３に分散させることができ、より一層とＩ／Ｏサーバ３間の負荷の偏りに起因するシステム全体の応答性能の低下を防止することができる。

（５）他の実施の形態
　なお上述の実施の形態においては、クライアント２からのファイルを保存するための記憶装置２０を各Ｉ／Ｏサーバ３の内部に設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、かかる記憶装置２０をＩ／Ｏサーバの外部に設け、これらの記憶装置をそれぞれ各Ｉ／Ｏサーバにそれぞれ接続するようにしても良い。

　また上述の実施の形態においては、キャッシュダーティ率、キャッシュ断片率及びシステムコール数のいずれかが対応するキャッシュダーティ率閾値、キャッシュ断片率閾値又は第１のシステムコール数閾値以上である場合や、システムコール数が第２のシステムコール数閾値以上であり、かつ平均Ｉ／Ｏサイズが平均Ｉ／Ｏサイズ閾値以上である場合に、そのＩ／Ｏサーバ３が高負荷であると判定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これ以外の情報に基づいてＩ／Ｏサーバ３の負荷を判定するようにしても良い。

　さらに上述の実施の形態においては、管理サーバ４の負荷判定部３４が、図８のステップＳＰ２４及びステップＳＰ２５の双方において肯定結果を得た場合にのみ、選択ファイルをその更新データを保持するＩ／Ｏサーバ３に移動するよう選択ファイルの配置先のＩ／Ｏサーバ２に指示を与えるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ステップＳＰ２４及びステップＳＰ２５の少なくとも一方で肯定結果を得た場合に選択ファイルをその更新データを保持するＩ／Ｏサーバ３に移動するよう選択ファイルの配置先のＩ／Ｏサーバ２に指示を与えるようにしても良い。

　本発明は、分散共有ファイルシステム機能が導入された種々の構成の計算機システムに広く適用することができる。

　１……計算機システム、２……クライアント、３……Ｉ／Ｏサーバ、４……管理サーバ、１０，２２，３０……ＣＰＵ、１１，２３，３１……メモリ、１４……Ｉ／Ｏ処理部、１５……Ｉ／Ｏ先問合せ部、２０……記憶装置、２１……コントローラ、２４……キャッシュメモリ、２５……データ受信部、２６……キャッシュ管理部、２７……負荷情報送信部、３３……負荷情報収集部、３４……負荷判定部、３５……Ｉ／Ｏサーバ選択部、３６……負荷管理テーブル、３７……ファイル位置管理テーブル、３８……キャッシュ管理テーブル。

Claims

　１又は複数のクライアントにより作成されたファイルを複数のサーバ装置内又は複数のサーバ装置とそれぞれ接続された記憶装置に分散して配置し、各前記ファイルを１つのファイルシステムとして各前記クライアントが利用可能な計算機システムを管理する管理装置において実行される管理方法であって、
　前記管理装置は、
　各前記サーバ装置から当該サーバ装置の負荷状態を表す所定の負荷情報をそれぞれ収集する負荷情報収集部と、
　収集した各前記負荷情報に基づいて、各前記サーバ装置の負荷状態をそれぞれ判定する負荷判定部と、
　前記クライアントからの問合せに応じて、当該クライアントがファイルの読出し又は書込み先とすべき前記サーバ装置を選定し、選定したサーバ装置を当該クライアントに通知する書込み／読出し先選定部と
　を有し、
　前記書込み／読出し先選定部が、前記ファイルの更新時に当該ファイルが配置された前記サーバ装置の負荷が高い場合には、負荷が低い他の前記サーバ装置を当該ファイルの更新データの一時的な保持先として選定し、選定した前記サーバ装置を前記クラインに通知する第１のステップと、
　前記負荷判定部が、定期的又は不定期に各前記サーバ装置の負荷状態を判定し、いずれかの前記サーバ装置に配置された前記ファイルの前記更新データが他の前記サーバ装置に一時的に保持されており、かつ当該ファイルが配置された前記サーバ装置の負荷が低いときには、前記更新データを一時的に保持する前記サーバ装置に対して、当該更新データを当該ファイルが配置された前記サーバ装置に転送するよう指示を与える第２のステップと
　を備えることを特徴とする管理方法。
　各前記サーバ装置は、
　対応する前記記憶装置に読み書きする前記ファイルのファイルデータを一時的に保持するキャッシュメモリを備え、
　前記負荷判定部は、
　前記負荷情報として、前記キャッシュメモリに保持されたすべての前記ファイルデータのうち、前記記憶装置に格納されていない前記ファイルデータの割合であるキャッシュダーティ率と、前記キャッシュメモリにおける前記ファイルデータの断片化率であるキャッシュ断片率と、１秒当たりの書込み／読出しのシステムコール数と、平均的なＩ／Ｏのデータサイズである平均Ｉ／Ｏサイズとを各前記サーバ装置からそれぞれ収集する
　ことを特徴とする請求項１に記載の管理方法。
　前記負荷判定部は、
　前記キャッシュダーティ率、前記キャッシュ断片率及び前記システムコール数のいずれかが当該キャッシュダーティ率、当該キャッシュ断片率及び当該システムコール数についてそれぞれ予め定められた第１の閾値以上である場合、又は、前記システムコール数が当該システムコール数について予め定められた第２の閾値以上であり、かつ前記平均Ｉ／Ｏサイズが当該平均Ｉ／Ｏサイズについて予め定められた第１の閾値以上である場合には、前記サーバ装置の負荷が高いと判定し、他の場合には当該サーバ装置の負荷が低いと判定する
　ことを特徴とする請求項２に記載の管理方法。
　前記第２のステップにおいて、前記負荷判定部は、
　いずれかの前記サーバ装置に配置された前記ファイルの前記更新データが他の前記サーバ装置に一時的に保持されており、かつ当該ファイルが配置された前記サーバ装置の負荷が低い場合であっても、当該ファイルが、当該ファイルが配置された前記サーバ装置以外の前記サーバ装置に一時的に保持された回数が予め定められた第３の閾値よりも多いときには、当該ファイルが配置された前記サーバ装置に対して、当該ファイルを、当該ファイルの前記更新データを一時的に保持する前記サーバ装置に移動させるよう指示を与える
　ことを特徴とする請求項１に記載の管理方法。
　前記第２のステップにおいて、前記負荷判定部は、
　いずれかの前記サーバ装置に配置された前記ファイルの前記更新データが他の前記サーバ装置に一時的に保持されており、かつ当該ファイルが配置された前記サーバ装置の負荷が低い場合であっても、当該ファイル全体のファイルサイズに対する当該他のサーバ装置に一時的に保持された前記更新データのデータサイズの割合が予め定められた第４の閾値を超えているときには、当該ファイルが配置された前記サーバ装置に対して、当該ファイルを、当該ファイルの前記更新データを一時的に保持する前記サーバ装置に移動させるよう指示を与える
　ことを特徴とする請求項１に記載の管理方法。
　１又は複数のクライアントにより作成されたファイルを複数のサーバ装置内又は複数のサーバ装置とそれぞれ接続された記憶装置に分散して配置し、各前記ファイルを１つのファイルシステムとして各前記クライアントが利用可能な計算機システムを管理する管理装置において、
　各前記サーバ装置から当該サーバ装置の負荷状態を表す所定の負荷情報をそれぞれ収集する負荷情報収集部と、
　収集した各前記負荷情報に基づいて、各前記サーバ装置の負荷状態をそれぞれ判定する負荷判定部と、
　前記クライアントからの問合せに応じて、当該クライアントがファイルの読出し又は書込み先とすべき前記サーバ装置を選定し、選定したサーバ装置を当該クライアントに通知する書込み／読出し先選定部と
　を備え、
　前記書込み／読出し先選定部は、
　前記ファイルの更新時に当該ファイルが配置された前記サーバ装置の負荷が高い場合には、負荷が低い他の前記サーバ装置を当該ファイルの更新データの一時的な保持先として選定し、選定した前記サーバ装置を前記クラインに通知し、
　前記負荷判定部は、
　定期的又は不定期に各前記サーバ装置の負荷状態を判定し、いずれかの前記サーバ装置に配置された前記ファイルの前記更新データが他の前記サーバ装置に一時的に保持されており、かつ当該ファイルが配置された前記サーバ装置の負荷が低いときには、前記更新データを一時的に保持する前記サーバ装置に対して、当該更新データを当該ファイルが配置された前記サーバ装置に転送するよう指示を与える
　ことを特徴とする管理装置。
　各前記サーバ装置は、
　対応する前記記憶装置に読み書きする前記ファイルのファイルデータを一時的に保持するキャッシュメモリを備え、
　前記負荷判定部は、
　前記負荷情報として、前記キャッシュメモリに保持されたすべての前記ファイルデータのうち、前記記憶装置に格納されていない前記ファイルデータの割合であるキャッシュダーティ率と、前記キャッシュメモリにおける前記ファイルデータの断片化率であるキャッシュ断片率と、１秒当たりの書込み／読出しのシステムコール数と、平均的なＩ／Ｏのデータサイズである平均Ｉ／Ｏサイズとを各前記サーバ装置からそれぞれ収集する
　ことを特徴とする請求項６に記載の管理装置。
　前記負荷判定部は、
　前記キャッシュダーティ率、前記キャッシュ断片率及び前記システムコール数のいずれかが当該キャッシュダーティ率、当該キャッシュ断片率及び当該システムコール数についてそれぞれ予め定められた第１の閾値以上である場合、又は、前記システムコール数が当該システムコール数について予め定められた第２の閾値以上であり、かつ前記平均Ｉ／Ｏサイズが当該平均Ｉ／Ｏサイズについて予め定められた第１の閾値以上である場合には、前記サーバ装置の負荷が高いと判定し、他の場合には当該サーバ装置の負荷が低いと判定する
　ことを特徴とする請求項７に記載の管理装置。
　前記負荷判定部は、
　いずれかの前記サーバ装置に配置された前記ファイルの前記更新データが他の前記サーバ装置に一時的に保持されており、かつ当該ファイルが配置された前記サーバ装置の負荷が低い場合であっても、当該ファイルが、当該ファイルが配置された前記サーバ装置以外の前記サーバ装置に一時的に保持された回数が予め定められた第３の閾値よりも多いときには、当該ファイルが配置された前記サーバ装置に対して、当該ファイルを、当該ファイルの前記更新データを一時的に保持する前記サーバ装置に移動させるよう指示を与える
　ことを特徴とする請求項６に記載の管理装置。
　前記負荷判定部は、
　いずれかの前記サーバ装置に配置された前記ファイルの前記更新データが他の前記サーバ装置に一時的に保持されており、かつ当該ファイルが配置された前記サーバ装置の負荷が低い場合であっても、当該ファイル全体のファイルサイズに対する当該他のサーバ装置に一時的に保持された前記更新データのデータサイズの割合が予め定められた第４の閾値を超えているときには、当該ファイルが配置された前記サーバ装置に対して、当該ファイルを、当該ファイルの前記更新データを一時的に保持する前記サーバ装置に移動させるよう指示を与える
　ことを特徴とする請求項６に記載の管理装置。
　１又は複数のクライアントにより作成されたファイルを複数のサーバ装置に分散して配置し、各前記クライアントが各前記ファイルを１つのファイルシステムとして利用可能な計算機システムを管理する管理装置に、
　各前記サーバ装置から当該サーバ装置の負荷状態を表す所定の負荷情報をそれぞれ収集する第１のステップと、
　収集した各前記負荷情報に基づいて、各前記サーバ装置の負荷状態をそれぞれ判定する第２のステップと、
　前記クライアントからの問合せに応じて、当該クライアントがファイルの読出し又は書込み先とすべき前記サーバ装置を選定し、選定したサーバ装置を当該クライアントに通知する一方、前記ファイルの更新時に当該ファイルが配置された前記サーバ装置の負荷が高い場合には、負荷が低い他の前記サーバ装置を当該ファイルの更新データの一時的な保持先として選定し、選定した前記サーバ装置を前記クラインに通知する第３のステップと、
　定期的又は不定期に各前記サーバ装置の負荷状態を判定し、いずれかの前記サーバ装置に配置された前記ファイルの前記更新データが他の前記サーバ装置に一時的に保持されており、かつ当該ファイルが配置された前記サーバ装置の負荷が低いときには、前記更新データを一時的に保持する前記サーバ装置に対して、当該更新データを当該ファイルが配置された前記サーバ装置に転送するよう指示を与える第４のステップと
　を備える処理を実行させるプログラムが格納されたことを特徴とする記憶媒体。