JP5775177B2 - クローンファイル作成方法と、それを用いたファイルシステム - Google Patents
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Description
前記ファイルクローン機能では、ファイルブロックを管理するファイル管理テーブルや論理ブロックと物理ブロックの対応付けを行う管理デーブルを作成しているため、クローンファイルの作成性能に問題があった。すなわち、下記2つの課題がある。
(a1)クローンを作成するのに一度スナップショットを作成する必要があること。
(a2)クローンへの更新が発生する前に管理テーブルを生成するが、大サイズファイルの場合、ファイル管理テーブルの容量も大きく、クローン作成に時間がかかること
その結果、数百から数千のクローンファイルを作成する場合にクローンファイル作成性能の低下及び作成の長時間化が問題となっていた。
(b1)ファイルのクローンを作成する要求を受けた場合、ファイルへの更新を禁止し、差分ファイルを作成して、差分ファイルへ更新データを書き込む。(b2)さらに、差分ファイルを作成した後であって、差分ファイルに最初の更新要求を受けた場合、管理テーブルを作成する。
これらの2方式で、クローンファイルを高速に作成する。
(1)更新要求の場合は、
(1a)前記更新要求で指定された前記第1の差分ファイルのファイルブロックに、前記ストレージシステムのディスクブロックが割り当てられていない場合は、そのファイルブロックに前記ストレージシステムのディスクブロックを割り当てて、そこに更新データを書き込み、
(1b)そのファイルブロックに前記ストレージシステムのディスクブロックが割り当てられている場合は、そこに更新データを書き込み、
(2)読み出し要求の場合は
(2a)前記読み出し要求で指定された前記第1の差分ファイルのファイルブロックにデータが有ればそのデータを読み出し、
(2b)そのファイルブロックにデータが無ければ、前記ファイルの対応するファイルブロックにデータがあればそのデータを読み出し、
前記ファイルへの更新要求があった場合、第2の差分ファイルを作成し、
前記更新要求で指定された前記第2の差分ファイルのファイルブロックに前記ストレージシステムのディスクブロックを割り当て、そこに更新データを書き込むことである。
前記アクセスが
(1)更新要求の場合、
(1a)前記更新要求で指定された前記第2の差分ファイルのファイルブロックに前記ストレージシステムのディスクブロックが割り当てられていない場合は、前記ストレージシステムのディスクブロックを割り当てて、そこに更新データを書き込み、
(1b)そのファイルブロックにディスクブロックが割り当てられている場合は、そこに更新データを書き込み、
(2)読み出し要求の場合、
(2a)前記読み出し要求で指定された前記第2の差分ファイルのファイルブロックにデータが有ればそのデータを読み出し、
(2b)そのファイルブロックにデータが無ければ、前記ファイルの対応するファイルブロックにデータがあればそのデータを読み出すことである。
19002のファイルメタデータを取得する。さらに、ファイルシステムプログラム3004は、クローン子差分ファイル1 19002のファイルメタデータからクローン元ファイル6011のファイルメタデータを取得する。そして、ファイルシステムプログラム3004は、読み込み対象のクローン親差分ファイルのファイルメタデータとクローン元ファイルのファイルメタデータを用いて、図21の処理21000を実行する。
19002のファイルメタデータを取得する。さらに、ファイルシステムプログラム3004は、クローン子差分ファイル1 19002のファイルメタデータからクローン元ファイル6011のファイルメタデータを取得する。そして、ファイルシステムプログラム3004は、書き込み対象のクローン親差分ファイルのファイルメタデータとクローン元ファイルのファイルメタデータを用いて処理23000を実行する。
以上説明した本実施例によって、クローンファイルを任意の時間で階層的に作成することが可能となる。
1002 ネットワークスイッチ
1003 ファイルサーバ
1004 ディスクストレージ
1005 管理端末
2001 CPU
2002 メモリ
2003 アプリケーションプログラム
2004 ファイルアクセスプログラム
2005 ネットワークインタフェース
3001 CPU
3020 ネットワークインタフェース
3021 ストレージインタフェース
3002 メモリ
3003 ファイルサーバプログラム
3004 ファイルシステムプログラム
3005 ファイルクローニングプログラム
3006 ファイルクローニング管理プログラム
3007 ファイルシステム管理データ
3008 ファイルメタデータ
3009 inode
3010 フラグ
3011 データ管理テーブル
3012 最小サイズ
3013 参照カウンタ
3020 ソースポインタ
3021 親差分ポインタ
4001 CPU
4002 メモリ
4003 ストレージ管理プログラム
4004 ディスクコントローラ
4005 ディスク
4006 ストレージインタフェース
5001 CPU
5002 メモリ
5002 管理プログラム
5003 管理インタフェース
5004 ネットワークインタフェース
6001、6002 データブロック
6003 クローン子ファイル
6004 クローン親ファイル
6010 クローン親差分ファイル
6011 クローン元ファイル
6012 クローン子差分ファイル
7001 ファイル
7002 ファイルオフセット
7003 開始ブロック位置
7004 ブロック長
7010 ブロック
7021 ファイルのデータ領域
7022 ホール
8001、8002 書き込み
8003、8004 読み出し
18001 管理GUI
18002 クローン管理ビュー
18011 クローン作成ビュー
18003 クローンファイルパス入力ボックス
18004 クローンツリー
18005 クローン元ファイル表示ボックス
18008 クローン親差分ファイル表示ボックス
18006、18007 クローン子差分ファイル表示ボックス
18009、18010 分化率
18011 クローン作成ビュー
18012 ファイルパス
18013 ファイル作成数
18014 実行結果
19002 クローン子差分ファイル1
19004 クローン親差分ファイル1
19003 クローン子差分ファイル2
19005 クローン親差分ファイル2
24001 コピーモード
24002 チェックボックス
Claims (12)
- クライアント端末とストレージシステムとに接続されるファイルサーバであって、
プロセッサと、
ファイルを管理するファイルシステムプログラムを格納するメモリとを有し、
前記ファイルサーバは、
前記ファイルのクローンを作成する要求を受けた場合、前記ファイルのメタデータに対し、前記ファイルが前記クローンのソースであることを示す情報を設定することで前記ファイルへの更新を禁止し、
第1の差分ファイルを作成し、
前記クライアント端末から前記クローンへのアクセス要求を受けた場合、前記第1の差分ファイルへアクセスし、前記アクセスが
(1)更新要求の場合は、
(1a)該更新要求が前記第1の差分ファイルへの最初の更新要求であった時には第1のデータ管理テーブルを作成し、
(1b)前記第1のデータ管理テーブルを用いて前記更新要求で指定された前記第1の差分ファイルのファイルブロックに、前記ストレージシステムのディスクブロックが割り当てられているか判定し、前記ディスクブロックが割り当てられていない場合は、そのファイルブロックに前記ストレージシステムのディスクブロックを割り当てて、そこに更新データを書き込み、
(1c)そのファイルブロックに前記ストレージシステムのディスクブロックが割り当てられている場合は、そこに更新データを書き込み、
(1d)前記更新データを含むファイルデータのオフセットと、前記更新要求で指定された前記第1の差分ファイルのファイルブロックに割り当てた前記ストレージシステムのディスクブロックの開始ブロック位置と、前記ファイルデータのブロック長とを、前記第1のデータ管理テーブルに記録し、
(2)読み出し要求の場合は
(2a)前記読み出し要求で指定されたファイル位置のデータが前記第1の差分ファイルのファイルブロックにあればそのデータを読み出し、
(2b)前記第1の差分ファイルに前記読み出し要求で指定されたファイル位置のデータが無ければ、前記ファイルの対応するファイルブロックにデータがあればそのデータを読み出し、
前記クライアント端末から前記ファイルへの更新要求を受けた場合、前記メタデータの設定内容に基づき、前記クライアント端末から受け付けた更新要求の対象が前記クローンのソースであると判定したことに応じて、第2の差分ファイルを作成し、
前記更新要求で指定された前記第2の差分ファイルのファイルブロックに前記ストレージシステムのディスクブロックを割り当て、そこに更新データを書き込むように構成されていることを特徴とするファイルサーバ。 - 請求項1記載のファイルサーバであって、前記ファイルサーバは、
前記ファイルのコピーファイル作成要求があった場合、前記ファイルへの更新要求の有無にかかわらず、前記第1の差分ファイルとともに、第2の差分ファイルを作成し、前記ファイルへのアクセス要求を受け付けた場合、前記第2の差分ファイルにアクセスし、
前記アクセスが
(1)更新要求の場合、
(1a)前記更新要求で指定された前記第2の差分ファイルのファイルブロックに前記ストレージシステムのディスクブロックが割り当てられていない場合は、前記ストレージシステムのディスクブロックを割り当てて、そこに更新データを書き込み、
(1b)そのファイルブロックにディスクブロックが割り当てられている場合は、そこに更新データを書き込み、
(2)読み出し要求の場合、
(2a)前記読み出し要求で指定されたファイル位置のデータが前記第2の差分ファイルのファイルブロックにあればそのデータを読み出し、
(2b)前記第2の差分ファイルに前記読み出し要求で指定されたファイル位置のデータが無ければ、前記ファイルの対応するファイルブロックにデータがあればそのデータを読み出すように構成されていることを特徴とするファイルサーバ。 - 請求項1記載のファイルサーバであって、前記ファイルサーバは、
前記第2の差分ファイルを作成した後であって、前記第2の差分ファイルに最初の更新要求を受けた場合、第2のデータ管理テーブルを作成し、
その更新データを含むファイルデータのオフセットと、その更新要求で指定された前記第2の差分ファイルのファイルブロックに割り当てた前記ストレージシステムのディスクブロックの開始ブロック位置と、そのファイルデータブロック長とを前記第2のデータ管理テーブルに記録するよう構成されていることを特徴とするファイルサーバ。 - 請求項2記載のファイルサーバであって、前記ファイルサーバは、
前記第2の差分ファイルを作成した後であって、前記第2の差分ファイルに最初の更新要求を受けた場合、第2のデータ管理テーブルを作成し、
その更新データを含むファイルデータのオフセットと、その更新要求で指定された前記第2の差分ファイルのファイルブロックに割り当てた前記ストレージシステムのディスクブロックの開始ブロック位置と、そのファイルデータブロック長とを前記第2のデータ管理テーブルに記録するよう構成されていることを特徴とするファイルサーバ。 - 請求項1記載のファイルサーバであって、前記第1の差分ファイルのメタデータは、前記第1の差分ファイルがクローンであることを示す情報を含むことを特徴とするファイルサーバ。
- 請求項2記載のファイルサーバであって、前記第1の差分ファイルのメタデータは、前記第1の差分ファイルがクローンであることを示す情報を含むことを特徴とするファイルサーバ。
- 請求項1記載のファイルサーバであって、前記ファイルサーバは、
前記ファイルのクローンを作成する要求を受けるごとに、前記第1の差分ファイルを作成するよう構成され、
前記ファイルのメタデータは、前記第1の差分ファイルのファイル数を含むことを特徴とするファイルサーバ。 - 請求項1記載のファイルサーバであって、前記ファイルサーバは、
(1)前記ファイルの削除要求を受けた場合は、前記第2の差分ファイルを削除し、前記ファイルを前記クライアント端末から見えないように設定し、
(2)前記第1の差分ファイルの削除要求を受けた場合は、前記第1の差分ファイルを削除するよう構成されていることを特徴とするファイルサーバ。 - 請求項2記載のファイルサーバであって、前記ファイルサーバは、
(1)前記ファイルの削除要求を受けた場合は、前記第2の差分ファイルを削除し、前記ファイルを前記クライアント端末から見えないように設定し、
(2)前記第1の差分ファイルの削除要求を受けた場合は、前記第1の差分ファイルを削除するよう構成されていることを特徴とするファイルサーバ。 - 請求項1記載のファイルサーバであって、前記ファイルサーバは、
前記第1の差分ファイルには、前記クローンが切り詰められた時の最小サイズを、前記ファイルのメタデータに記録しており、
前記ファイルサーバは、前記クライアント端末から受け付けた前記クローンへの読み出し要求で指定されたファイル読み込み位置にデータが無く、かつ前記ファイル読み込み位置が前記第1の差分ファイルのメタデータに記録された前記最小サイズの情報より後ろの場合、
前記クライアント端末に“0”を返却する、
ことを特徴とするファイルサーバ。 - コンピュータシステムであって、
ファイルサーバと、
ファイルサーバに接続される管理端末と、
ファイルサーバに接続されるストレージシステムとを有し、
前記ファイルサーバは、
プロセッサと、
ファイルを管理するファイルシステムプログラムを格納するメモリとを有し、
前記ファイルサーバは、
前記ファイルのクローンを作成する要求を受けた場合、前記ファイルのメタデータに対し、前記ファイルが前記クローンのソースであることを示す情報を設定することで前記ファイルへの更新を禁止し、
第1の差分ファイルを作成し、
前記クライアント端末から前記クローンへのアクセス要求を受けた場合、前記第1の差分ファイルへアクセスし、前記アクセスが
(1)更新要求の場合は、
(1a)該更新要求が前記第1の差分ファイルへの最初の更新要求であった時には第1のデータ管理テーブルを作成し、
(1b)前記第1のデータ管理テーブルを用いて前記更新要求で指定された前記第1の差分ファイルのファイルブロックに、前記ストレージシステムのディスクブロックが割り当てられているか判定し、前記ディスクブロックが割り当てられていない場合は、そのファイルブロックに前記ストレージシステムのディスクブロックを割り当てて、そこに更新データを書き込み、
(1c)そのファイルブロックに前記ストレージシステムのディスクブロックが割り当てられている場合は、そこに更新データを書き込み、
(1d)前記更新データを含むファイルデータのオフセットと、前記更新要求で指定された前記第1の差分ファイルのファイルブロックに割り当てた前記ストレージシステムのディスクブロックの開始ブロック位置と、前記ファイルデータのブロック長とを、前記第1のデータ管理テーブルに記録し、
(2)読み出し要求の場合は
(2a)前記読み出し要求で指定されたファイル位置のデータが前記第1の差分ファイルのファイルブロックにあればそのデータを読み出し、
(2b)前記第1の差分ファイルに前記読み出し要求で指定されたファイル位置のデータが無ければ、前記ファイルの対応するファイルブロックにデータがあればそのデータを読み出し、
前記クライアント端末から前記ファイルへの更新要求を受けた場合、前記メタデータの設定内容に基づき、前記クライアント端末から受け付けた更新要求の対象が前記クローンのソースであると判定したことに応じて、第2の差分ファイルを作成し、
前記更新要求で指定された前記第2の差分ファイルのファイルブロックに前記ストレージシステムのディスクブロックを割り当て、そこに更新データを書き込むように構成されていることを特徴とするコンピュータシステム。 - 請求項11記載のコンピュータシステムであって、前記ファイルサーバは、
前記ファイルのコピーファイル作成要求があった場合、前記ファイルへの更新要求の有無にかかわらず、前記第1の差分ファイルとともに、第2の差分ファイルを作成し、前記ファイルへのアクセス要求を受け付けた場合、前記第2の差分ファイルにアクセスし、
前記アクセスが
(1)更新要求の場合、
(1a)前記更新要求で指定された前記第2の差分ファイルのファイルブロックに前記ストレージシステムのディスクブロックが割り当てられていない場合は、前記ストレージシステムのディスクブロックを割り当てて、そこに更新データを書き込み、
(1b)そのファイルブロックにディスクブロックが割り当てられている場合は、そこに更新データを書き込み、
(2)読み出し要求の場合、
(2a)前記読み出し要求で指定されたファイル位置のデータが前記第2の差分ファイルのファイルブロックにあればそのデータを読み出し、
(2b)前記第2の差分ファイルに前記読み出し要求で指定されたファイル位置のデータが無ければ、前記ファイルの対応するファイルブロックにデータがあればそのデータを読み出すように構成されていることを特徴とするコンピュータシステム。
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