KR101618999B1

KR101618999B1 - 네트워크 부트 시스템

Info

Publication number: KR101618999B1
Application number: KR1020147003728A
Authority: KR
Inventors: 신 마루야마
Original assignee: 가부시키가이샤 씨오-콘브
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2013-07-08
Publication date: 2016-05-18
Also published as: JPWO2014010566A1; US20150120811A1; HK1205812A1; WO2014010566A1; CN104603754B; JP5648203B2; KR20140041840A; CN104603754A; US10152334B2

Abstract

(과제) 가상 디스크를 롤백시킨 후에 다수의 단말을 일제히 기동시켜도 단말의 기동 속도가 저하되는 것을 억제시킨다.
(해결 수단) 네트워크 부트 시스템 (100) 은, 단말 상에서 동작하는 오퍼레이팅 시스템을 포함하는 디스크 이미지를 가상 디스크 (22a) 로서 제공하는 네트워크 부트 서버와 물리적인 기억 장치 (21a) 를 구비한 단말 (20a) 이 네트워크 (30) 를 통해 접속되고, 오퍼레이팅 시스템은, 서버로부터 판독 출력한 데이터를 기억 장치에 캐시 데이터로서 보존하는 리드 캐시 기구를 구비한다. 그리고, 그 리드 캐시 기구는, 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼의 천이를 세대 관리하기 위한 세대 관리 데이터를 구비하고, 세대 관리 데이터는, 리비젼의 천이마다 나뉘어 서버에 보존되어 있음과 함께, 나뉘어진 세대 관리 데이터의 적어도 하나는 기억 장치에도 그 카피가 보존되어 있다.

Description

네트워크 부트 시스템{NETWORK BOOT SYSTEM}

본 발명은 네트워크를 통해 오퍼레이팅 시스템을 기동시키는 네트워크 부트 시스템에 관한 것이다.

최근, 네트워크를 통해 오퍼레이팅 시스템 (이하, 「OS」라고 한다.) 을 기동시키는 시스템 (이하, 「네트워크 부트 시스템」이라고 한다.) 에 있어서, 네트워크 부트 서버에 대한 부하를 경감시키기 위해서, 클라이언트 단말측의 물리적인 기억 장치의 일부에, 판독 출력 전용 캐시 (이하, 「리드 캐시 기구」라고 한다.) 를 구비하는 것이 일반적으로 알려져 있다.

특허문헌 1 에는, 네트워크 부트 시스템에 있어서, 최종 사용자가 사용하는 PC (클라이언트 단말) 의 로컬 디스크내에 네트워크 부트 서버 상의 가상 디스크를 캐시함으로써 서버에 대한 네트워크 액세스를 줄일 수 있는 리드 캐시 기구를 구비한 네트워크 부트 시스템이 개시되어 있다. 가상 디스크는 개정 정보 (이하, 「리비젼」이라고 한다.) 를 이용하여 세대 관리되고 있고, 업데이트ㆍ프로그램의 인스톨이나 설정 변경과 같은 가상 디스크의 개정에 수반되어 그 리비젼이 갱신된다. 리드 캐시 기구는, 각 단말에 가상 디스크의 리비젼에 대응된 캐시 관리 테이블을 갖고, 그 관리 테이블을 사용함으로써 캐시 데이터의 유무를 판별하고 있다.

그리고, 상기 서술한 네트워크 부트 시스템에서는, 가상 디스크의 영역과 캐시 영역의 대응 관계를 나타내는 변경 영역 맵을 추가로 갖고 있고, 가상 디스크가 새롭게 개정된 경우, 가상 디스크의 리비젼이 오래된 것에서 새로운 것으로 진행되고, 변경된 캐시 영역을 나타내는 변경 영역 맵이 캐시 관리 테이블에 적용된다. 리드 캐시 기구는, 이 관리 테이블을 사용함으로써, 가상 디스크의 변경된 데이터에 상당하는 캐시 데이터를 파기하고 다시 캐시하고, 변경되지 않은 데이터에 상당하는 캐시 데이터를 그대로 캐시로서 유지하도록 하고 있다. 이와 같이 가상 디스크를 새롭게 개정하여 리비젼을 진행시킨 경우, 리드 캐시 기구는 캐시의 대부분을 남기고 유효하게 이용할 수 있다. 이와 같은 네트워크 부트 시스템에서는, 다수의 클라이언트 단말을 일제히 기동시킨 경우에도 2 회째 이후의 기동에서는 네트워크에 대한 액세스가 거의 없어 클라이언트 단말의 기동이 고속화된다.

국제 공개공보 제09-145274호

그러나, 상기 서술한 바와 같은 종래의 네트워크 부트 시스템에서는, 가상 디스크 (서버 상의 디스크 이미지) 를 과거 상태, 구체적으로는 과거의 리비젼으로 되돌리기 위해서 롤백 (rollback) 시키면, 롤백된 가상 디스크와 단말측의 캐시 데이터의 정합성 (整合性) 을 얻을 수 없어 캐시 데이터를 이용할 수 없었다. 그래서, 상기 서술한 리드 캐시 기구에서는, 캐시 데이터를 모두 파기하고 롤백된 가상 디스크를 다시 캐시하였지만, 가상 디스크가 롤백된 후에 다수의 단말이 일제히 기동되면, 단말로부터 서버에 대한 네트워크 액세스가 많이 발생하고, 서버에 부하가 집중되어 단말의 기동 속도가 저하된다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 리드 캐시 기구를 구비한 네트워크 부트 시스템에 있어서 가상 디스크를 롤백시킨 후에 다수의 단말을 일제히 기동시켜도 단말의 기동 속도가 저하되는 것을 억제시키는 것을 주된 기술적 과제로 한다.

본 발명에 관련된 네트워크 부트 시스템은, 클라이언트 단말 상에서 동작하는 오퍼레이팅 시스템을 포함하는 디스크 이미지를 가상 디스크로서 제공하는 네트워크 부트 서버와 물리적인 기억 장치를 구비한 클라이언트 단말이 네트워크를 통해 접속되고, 오퍼레이팅 시스템은, 서버로부터 판독 출력한 데이터를 기억 장치에 캐시 데이터로서 보존하는 리드 캐시 기구를 구비하고, 그 리드 캐시 기구는, 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼의 천이를 세대 관리하기 위한 세대 관리 데이터를 구비하고, 세대 관리 데이터는, 리비젼의 천이마다 나뉘어 서버에 보존되어 있음과 함께, 나뉘어진 세대 관리 데이터의 적어도 하나는 기억 장치에도 그 카피가 보존되어 있는 것을 특징으로 한다. 세대 관리 데이터는, 가상 디스크 (디스크 이미지) 의 리비젼의 천이에 따라 가상 디스크의 어느 영역이 변경되었는지를 나타내는 데이터이다. 가상 디스크의 영역이 캐시 데이터가 보존된 영역에 대응됨으로써 캐시 데이터의 변경된 영역을 알 수 있다.

이 구성에 의해 가상 디스크 (서버 상의 디스크 이미지) 가 개정 또는 롤백되어도, 리드 캐시 기구는 단말의 기억 장치에 보존된 세대 관리 데이터의 카피를 사용함으로써 단말로부터 서버에 대한 네트워크 액세스를 경감시켜 단말의 기동 속도가 저하되는 것을 억제시킬 수 있다.

캐시 데이터는, 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼에 대응되는 캐시의 리비젼을 갖고, 기억 장치에 보존된 세대 관리 데이터의 카피는, 캐시의 리비젼까지의 세대 관리 데이터인 것이 바람직하다. 예를 들어, 가상 디스크의 리비젼과 캐시의 리비젼이 동일한 경우, 캐시의 리비젼 11 까지의 세대 관리 데이터란, 가상 디스크가 있는 리비젼으로부터 리비젼 11 로 천이되었을 때에 가상 디스크의 어느 영역이 변경되었는지를 나타내는 데이터이다. 또, 기억 장치에 보존된 세대 관리 데이터의 카피는, 캐시의 리비젼에 대응되는 가상 디스크의 리비젼이 천이된 2 개의 상이한 리비젼 사이에 포함되는 것이어도 된다. 어떻게 해서라도 이 기억 장치에 보존된 세대 관리 데이터의 카피를 사용함으로써, 캐시의 리비젼까지의 가상 디스크의 세대간 정보를 취득할 수 있다.

또한, 리드 캐시 기구는, 캐시 유무를 나타내는 캐시 관리 테이블을 구비하고, 가상 디스크가 롤백된 경우, 가상 디스크의 롤백된 리비젼으로부터 캐시의 리비젼에 대응되는 가상 디스크의 리비젼으로의 세대 관리 데이터를 롤백시의 세대 관리 데이터로서 기억 장치에 보존된 세대 관리 데이터의 카피에서 선택하고, 롤백 전의 캐시 관리 테이블에 롤백시의 세대 관리 데이터를 적용하여 캐시 관리 테이블을 생성하는 수단과, 가상 디스크의 롤백된 리비젼까지의 세대 관리 데이터를 상기 기억 장치에 보존하는 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이로써, 리드 캐시 기구는, 롤백된 경우에 생성되는 캐시 관리 테이블을 사용함으로써, 파기되는 캐시 데이터의 양을 억제시켜 캐시 데이터를 유효하게 이용할 수 있다. 또, 가상 디스크의 롤백된 리비젼까지의 세대 관리 데이터를 단말의 기억 장치에 보존해 둠으로써 다시 가상 디스크가 롤백되어도 그 세대 관리 데이터를 사용하여 캐시 데이터를 유효하게 이용할 수 있다.

롤백 전의 캐시 관리 테이블은, 캐시 데이터가 있는 영역과 캐시 데이터가 없는 영역을 나타내는 비트열이고, 롤백시의 세대 관리 데이터는, 변경된 영역과 변경되지 않은 영역을 나타내는 비트열이면, 캐시 관리 테이블은, 롤백되기 전의 캐시 관리 테이블과 롤백시의 세대 관리 데이터의 논리 연산에 의해 산출할 수 있다. 예를 들어, 캐시 관리 테이블을, 캐시 데이터가 있는 영역을 1, 캐시 데이터가 없는 영역을 0 으로 하는 비트열로 하고, 롤백시의 세대 관리 데이터를, 변경된 영역을 1, 변경되지 않은 영역을 0 으로 하는 비트열로 했을 때에는, 캐시 관리 테이블과 롤백시의 세대 관리 데이터의 부정의 논리곱으로 캐시 관리 테이블을 구할 수 있다.

리드 캐시 기구는 이하의 순서에 의해 기동되도록 해도 된다.

(a) 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼과 캐시 데이터에 대응되는 가상 디스크의 리비젼을 비교한다.

(b) 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼이 캐시 데이터에 대응되는 가상 디스크의 리비젼보다 오래된 경우, 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼으로부터 캐시 데이터에 대응되는 가상 디스크의 리비젼으로의 세대 관리 데이터를 변경 전후의 세대 관리 데이터로서 단말에 보존된 세대 관리 데이터의 카피에서 선택한다.

(c) 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼까지의 세대 관리 데이터를 단말에 보존한다.

(d) 변경 전후의 세대 관리 데이터를 이용하여 변경이 있었던 캐시 데이터를 이용하지 않게 하면서 리드 캐시를 동작한다.

본 발명에 관련된 네트워크 부트 서버는, 클라이언트 단말 상에서 동작하는 오퍼레이팅 시스템을 포함하는 디스크 이미지를 가상 디스크로서 단말에 네트워크를 통해 제공하고, 오퍼레이팅 시스템은, 서버로부터 판독 출력한 데이터를 캐시 데이터로서 보존하는 리드 캐시 기구를 구비하고, 서버는, 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼의 천이를 세대 관리하기 위한 것으로서 단말에도 카피가 보존되는 세대 관리 데이터를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관련된 클라이언트 단말은, 클라이언트 단말 상에서 동작하는 오퍼레이팅 시스템을 포함하는 디스크 이미지를 가상 디스크로서 제공하는 네트워크 부트 서버와 네트워크를 통해 접속되고, 오퍼레이팅 시스템은, 서버로부터 판독 출력한 데이터를 기억 장치에 캐시 데이터로서 보존하는 리드 캐시 기구를 구비하고, 단말은, 서버에 보존된 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼의 천이를 세대 관리하기 위한 세대 관리 데이터의 카피를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 네트워크 부트 시스템의 서버 또는 단말을 사용하여 네트워크 부트 시스템을 구성함으로써, 리드 캐시 기구는 단말에 보존된 세대 관리 데이터의 카피를 사용하며 단말로부터 서버로의 네트워크 액세스를 경감시켜 단말의 기동 속도가 저하되는 것을 억제시킬 수 있다.

본 발명에 관련된 리드 캐시 기구의 기동 방법은, 클라이언트 단말 상에서 동작하는 오퍼레이팅 시스템을 포함하는 디스크 이미지를 가상 디스크로서 제공하는 네트워크 부트 서버와 클라이언트 단말이 네트워크를 통해 접속되고, 오퍼레이팅 시스템은, 서버로부터 판독 출력한 데이터를 캐시 데이터로서 단말에 보존하는 리드 캐시 기구를 구비하고, 리드 캐시 기구는, 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼의 천이를 세대 관리하기 위한 세대 관리 데이터를 구비한 네트워크 부트 시스템에 있어서, 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼과 캐시 데이터에 대응되는 가상 디스크의 리비젼을 비교하는 공정과, 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼이 캐시 데이터에 대응되는 가상 디스크의 리비젼보다 오래된 경우, 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼으로부터 캐시 데이터에 대응되는 가상 디스크의 리비젼으로의 세대 관리 데이터를 변경 전후의 세대 관리 데이터로서 세대 관리 데이터에서 선택하는 공정과, 상기 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼까지의 세대 관리 데이터를 상기 단말에 보존하는 공정과, 변경 전후의 세대 관리 데이터를 이용하여 변경이 있었던 캐시 데이터를 이용하지 않게 하면서 리드 캐시를 동작하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관련된 네트워크 부트 시스템에서는, 가상 디스크를 롤백시킨 후에도 단말의 기억 장치에 보존된 세대 관리 데이터의 카피를 사용함으로써, 단말로부터 서버로의 네트워크 액세스를 경감시켜 단말의 기동 속도가 저하되는 것을 억제시킬 수 있다.

도 1 은 본 실시 형태의 네트워크 부트 시스템의 기본 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2 는 본 실시 형태의 네트워크 부트 시스템에 있어서의 변경 영역 맵에 대해 설명하기 위한 개념도이다.
도 3 은 본 실시 형태의 네트워크 부트 시스템에 있어서 변경 영역 맵이 적용된 캐시 관리 테이블을 설명하는 개념도이고, (a) 는 리비젼 11 의 캐시 관리 테이블의 일례를 나타내는 도면이며, (b) 는 리비젼 8 로부터 리비젼 11 로의 변경 영역 맵의 일례를 나타내는 도면이며, (c) 는 리비젼 8 의 캐시 관리 테이블의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4 는 본 실시 형태의 네트워크 부트 시스템에 있어서 리드 캐시 기구가 캐시 관리 테이블로 변경 영역 맵을 적용하는 흐름의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.

이하, 본 실시 형태의 네트워크 부트 시스템에 대해 도면을 참조하여 상세하게 서술한다. 먼저, 본 발명이 전제로 하는 리드 캐시 기구를 구비한 네트워크 부트 시스템의 일 실시 양태를 예시하여 설명한다. 각 실시 형태의 기재는 본 발명의 기술적 사상을 이해하기 위해서 합목적적으로 해석되고, 실시 형태의 기재로 한정 해석되어야 하는 것은 아니다.

(1) 네트워크 부트 시스템의 전체 구성

도 1 은, 본 실시 형태의 네트워크 부트 시스템의 기본 구성을 설명하기 위한 개념도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 네트워크 부트 시스템 (100) 은, 서버 (10) 와 복수 대의 클라이언트 단말 (20) (20a,ㆍㆍㆍ) 이 네트워크 (30) 를 통해 접속되어 있다. 서버 (10) 는 물리 디스크 (11) 를, 클라이언트 단말 (20a) 은 물리적인 기억 장치로서의 물리 디스크 (21a) 와 가상 디스크 (22a) 를 각각 구비하고, 모두 도시되지 않은 CPU 나 물리 메모리 등의 기본적인 구성을 구비하고 있다. 물리 디스크 (11) 에는, 각 클라이언트 단말 (20) (20a,ㆍㆍㆍ) 이 최초 기동시에 판독 입력하는 OS 의 디스크 이미지 (22a) 가 보존되어 있다. 또한, 물리 디스크는, 실체를 수반하는 하드 디스크 그 밖의 기억 수단을 가리킨다. 물리 디스크 (21a) 는, 논리적인 레벨로 인식되는 제 1 파티션 (P1) 과 물리적인 레벨로 인식되는 제 2 파티션 (P2) 을 갖는다. 제 2 파티션 (P2) 에는 주로 판독 출력 캐시 영역과 캐시 관리 영역이 할당된다.

클라이언트 단말 (20a) 의 기본적인 동작으로는, 단말 (20a) 의 필터 드라이버가 물리 디스크 (21a) 로의 판독 기록의 액세스를 네트워크 액세스로 변환함으로써, 단말 (20a) 의 CPU 는, 물리 디스크 (21a) 에 액세스하는 것에 대신하여, 네트워크 인터페이스를 사용하여 네트워크를 통해 접속되는 서버 (10) 상의 디스크 이미지 (22a) 에 액세스한다. 클라이언트 단말 (20a) 은, 리드 캐시 기구를 기능시키기 위한 리드 캐시 드라이버를 구비한다. 리드 캐시 드라이버는, 프로그램이고, 물리 디스크 (21a) 에 있어서의 판독 출력 캐시 영역에 대한 데이터의 액세스 (기입 및 판독 출력) 를 주로 실시한다. 리드 캐시 드라이버는 서버 (10) 로부터 판독 출력된 데이터를 물리 디스크 (21a) 의 판독 출력 캐시 영역에 캐시로서 보존하여 판독 출력 캐시시키는 기능을 한다. 또한, 판독 출력 캐시 영역은, 디스크 이미지 (22a) 와 1 대 1 로 대응되고 있다. 관리 플래그를 사용하여 캐시 후에 한 번이라도 기입이 실행된 적이 있는 캐시 데이터를 이용하지 않게 해도 된다.

도 2 는, 본 실시 형태의 네트워크 부트 시스템에 있어서의 변경 영역 맵을 설명하기 위한 개념도이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 서버 (10) 의 물리 디스크 (11) 상에는, 각 리비젼 (ㆍㆍㆍ, Rev.8, Rev.9,ㆍㆍㆍ, Rev.11) 으로 관리된, 클라이언트 단말 (20a) 의 디스크 이미지와 그 디스크 이미지의 세대 관리 데이터로서의 변경 영역 맵이 보존되어 있다. 예를 들어, 클라이언트 단말 (20a) 의 리비젼 11 의 디스크 이미지 (22a) 와 디스크 이미지 (22a) 의 세대 관리 데이터로서의 변경 영역 맵 (M1,ㆍㆍㆍ, Mn) (n 은 양의 정수) 이 보존되어 있다. 또, 단말 (20a) 의 물리 디스크 (21a) 상에는, 상기 서술한 리드 캐시 드라이버가 판독 출력한 캐시 데이터와, 리비젼 11 의 캐시 관리 테이블 (T1) 과, 변경 영역 맵 (M1,ㆍㆍㆍ, Mk) (k 는 n 이하의 양의 정수) 이 보존되어 있다.

리비젼 11 의 캐시 관리 테이블 (T1) 은, 판독 출력 캐시 영역 (Ac) 내에 리비젼 11 의 디스크 이미지 (22a) 의 캐시 데이터가 존재하는지 어떤지를 나타내는 데이터이고, 예를 들어, 캐시 데이터가 있는 영역 (섹터) 을 1 로, 캐시 데이터가 없는 영역을 0 으로 각각 나타내는 비트열이다. 또한, 리비젼 11 의 캐시 관리 테이블 (T1) 은 리비젼 11 의 캐시 데이터를 관리하고 있고, 그 리비젼 11 의 캐시 데이터는 리비젼 11 의 디스크 이미지 (22a) 에 대응되고 있다. 캐시 관리 테이블 (T1) 은, 단말 (20a) 의 물리 메모리에 판독 입력되고, 정기적으로 캐시 관리 영역으로 재기록된다.

변경 영역 맵 (M1,ㆍㆍㆍ, Mk) 은, 모두 단말 (20a) 의 가상 디스크 (22a) (서버 (10) 의 디스크 이미지 (22a)) 의 리비젼의 천이를 세대 관리하기 위한 세대 관리 데이터이며, 2 개의 상이한 리비젼 사이에서 디스크 이미지 (22a) 내의 어느 영역의 데이터가 변경되었는지를 나타내는 데이터이다. 변경 영역 맵 (M1,ㆍㆍㆍ, Mk) 은, 서버 (10) 의 물리 디스크 (11) 상의 변경 영역 맵 (M1,ㆍㆍㆍ, Mn) 의 하나 또는 복수를 카피한 것으로, 예를 들어, 리비젼 11 의 디스크 이미지 (22a) 를 기준으로 변경된 영역을 1 로, 변경되어 있지 않은 영역을 0 으로 각각 나타내는 비트열이다.

리드 캐시 기구는, 서버 (10) 측에서 디스크 이미지 (22a) 가 리비젼 11 과 상이한 리비젼으로 개정 또는 롤백되어 있어도, 단말 (20a) 측에 보존된 변경 영역 맵 (M1,ㆍㆍㆍ, Mk) 을 리비젼 11 의 캐시 관리 테이블 (T1) 에 적용함으로써, 디스크 이미지 (22a) 가 변경되지 않은 영역, 즉, 캐시 데이터를 그대로 이용할 수 있는 영역을 특정하고, 캐시 데이터를 유효하게 이용할 수 있다. 이로써, 단말로부터 서버로의 네트워크 액세스를 저감시켜 단말의 기동 속도가 저하되는 것을 억제시킬 수 있다. 다음으로, 변경 영역 맵을 캐시 관리 테이블에 적용하는 방법에 대해 설명한다.

도 3 은, 본 실시 형태의 네트워크 부트 시스템에 있어서 변경 영역 맵이 적용된 캐시 관리 테이블을 설명하는 개념도이다. 도 3(a) 는 리비젼 11 의 캐시 관리 테이블의 일례를 나타내는 도면이며, 도 3(b) 는 리비젼 8 로부터 리비젼 11 로의 변경 영역 맵의 일례를 나타내는 도면이며, 도 3(c) 는 리비젼 8 의 캐시 관리 테이블의 일례를 나타내는 도면이다.

도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 리비젼 11 의 캐시 관리 테이블 (T1) 은, 섹터 A 에서 1, 섹터 B 에서 0, 섹터 C 에서 1 이다. 이는, 단말 (20a) 의 판독 출력 캐시 영역의 섹터 A 및 C 에서 리비젼 11 의 디스크 이미지 (22a) 의 데이터가 이미 캐시 데이터로서 보존되어 있는 (캐시가 완료된) 것, 및 섹터 B 에서 캐시 데이터가 없는 (미캐시인) 것을 나타내고 있다. 리드 캐시 기구는, 이 리비젼 11 의 캐시 관리 테이블 (T1) 를 참조함으로써, 캐시가 완료된 섹터의 캐시 데이터에 액세스할 수 있고, 리비젼 11 의 디스크 이미지 (22a) 에 있어서 미캐시의 영역에 대응되는 데이터를 판독 입력할 때에는 캐시 데이터로서 보존할 수 있다.

도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 리비젼 8 로부터 리비젼 11 로의 변경 영역 맵 (M3) 은, 섹터 A 에서 1, 섹터 B 에서 1, 섹터 C 에서 0 과 그 이외의 섹터에서 0 이다. 이는, 디스크 이미지 (22a) 를 리비젼 8 로부터 리비젼 11 로 개정했을 때에, 판독 출력 캐시 영역의 섹터 A 및 B 가 디스크 이미지 (22a) 의 개정에 수반되어 변경된 영역 (변경 영역) 인 것, 및 섹터 C 와 그 이외의 섹터가 변경되지 않은 영역 (미변경 영역) 인 것을 나타내고 있다.

변경 영역 맵은, 디스크 이미지 (가상 디스크) (22a) 의 변경된 영역에 대응되는 판독 출력 캐시 영역, 예를 들어 하드 디스크에서는 섹터를 나타낼 뿐이고, 그 영역내의 데이터의 내용에 대해서는 일체 정보를 유지하지 않는다. 그래서, 변경 영역 맵의 용량 사이즈를 디스크 이미지 (22a) 의 사이즈보다 훨씬 작게 할 수 있다. 예를 들어, 현상황의 하드 디스크 등의 기록 단위를 예로 들어, 1 섹터에 512 바이트의 데이터가 보존되어 있는 것으로 하면, 512 바이트 (＝4096 비트) 당 1 비트가 되기 때문에, 가상 디스크의 용량의 1/4096 (＝1 비트/512 바이트) 의 사이즈이면 되는 것을 알 수 있다.

1 개의 변경 영역 맵의 사이즈는, 예를 들어 약 21 G 바이트의 하드 디스크에서 약 5 M 바이트이지만, 이 변경 영역 맵을 런 렝스 (Run Length) 압축법을 이용하여 압축시키면, 약 3.2 K ∼ 6.4 K 바이트가 되어 더 작아진다. 그래서, 이 압축된 변경 영역 맵을 단말 (20a) 의 물리 디스크 (21a) 에 복수 보존하도록 하여 변경 영역 맵을 이용하여 캐시 데이터를 유효하게 이용하면, 디스크 이미지 (22a) 의 각 영역을 캐시로서 단말에 다시 보존하는 것보다 대폭 네트워크 부하를 저감시킬 수 있다. 이러한 변경 영역 맵의 압축은, 서버측에서 실시해도 되고, 단말측에서 실시해도 된다.

도 3(c) 에 나타내는 바와 같이, 리비젼 8 의 캐시 관리 테이블 (T2) 은 섹터 A 에서 0, 섹터 B 에서 0, 섹터 C 에서 1 이다. 이는, 단말 (20a) 의 판독 출력 캐시 영역의 섹터 A 및 B 에서 캐시 데이터가 없는 (미캐시인) 것, 및 단말 (20a) 의 판독 출력 캐시 영역의 섹터 C 에서 리비젼 8 의 디스크 이미지 (22a) 의 데이터가 이미 캐시 데이터로서 보존되어 있는 (캐시가 완료된) 것을 나타내고 있다. 리비젼 8 의 캐시 관리 테이블 (T2) 은, 리비젼 8 로부터 리비젼 11 로의 변경 영역 맵 (M3) 에서의 판독 출력 캐시 영역의 변경이 있었던 섹터 A 및 B 를 추출하고, 리비젼 11 의 캐시 관리 테이블 (T1) 의 섹터 A 및 B 를 0 (미캐시 상태) 으로 하고, 즉, 캐시 관리 테이블 (T1) 과 변경 영역 맵 (M1) 의 부정의 논리곱을 구함으로써 얻을 수 있다. 또한, 리비젼 8 의 캐시 관리 테이블 (T2) 을 사용하는 경우, 캐시 데이터의 리비젼을 11 에서 8 로 변경해 둔다. 또, 이 때, 도 2 에 나타내는 리비젼 8 의 변경 영역 맵 (Ma) 을 단말 (20a) 의 기억 장치 (21a) 에 보존함으로써, 또한 디스크 이미지 (22a) 가 리비젼 8 로부터 롤백되어도 동일하게 하여 캐시 관리 테이블을 구할 수 있다.

리드 캐시 기구는, 디스크 이미지 (22a) 가 리비젼 11 로부터 리비젼 8 로 롤백되어 있어도, 리비젼 8 의 캐시 관리 테이블 (T2) 을 참조하여 변경이 있었던 섹터 A 및 B 의 리비젼 11 의 캐시 데이터를 새롭게 다시 캐시하고, 변경되지 않은 리비젼 11 의 캐시 데이터를 리비젼 8 의 캐시 데이터로 함으로써, 파기되는 리비젼 11 의 캐시 데이터의 양을 억제시켜 리비젼 11 의 캐시 데이터를 유효하게 이용할 수 있다.

본 실시 형태의 네트워크 부트 시스템은, 가상 디스크를 롤백시킨 후, 단말의 기억 장치에 보존된 롤백 후의 리비젼으로부터 롤백 전의 리비젼에 대한 변경 영역 맵을 캐시 관리 테이블에 적용함으로써 파기되는 캐시 데이터의 양을 억제시켜 그 캐시 데이터를 유효하게 이용하고, 단말로부터 서버로의 네트워크 액세스를 경감시킬 수 있다. 그래서, 가상 디스크를 롤백시킨 후에 다수의 단말을 일제히 기동시켜도 단말의 기동 속도가 저하되는 것을 억제시킬 수 있다.

도 4 는, 본 실시 형태의 네트워크 부트 시스템에 있어서 리드 캐시 기구가 캐시 관리 테이블로 변경 영역 맵을 적용하는 흐름의 일례를 나타내는 플로우 차트이다. 이하, 캐시 데이터의 리비젼과 그 캐시 데이터의 리비젼에 대응되는 디스크 이미지의 리비젼이 동일한 것으로서 설명한다. 먼저, 서버 상의 디스크 이미지의 리비젼과 캐시 데이터의 리비젼을 비교한다 (S1). 서버 상의 디스크 이미지의 리비젼이 캐시 데이터의 리비젼보다 오래된 경우에는, 서버 상의 디스크 이미지가 롤백되어 있기 때문에, 단말에 보존된 변경 영역 맵 중에서, 구체적으로는 롤백된 디스크 이미지의 리비젼으로부터 캐시 데이터의 리비젼으로의 변경 영역 맵을 선택하고, 그 변경 영역 맵을 캐시 관리 테이블에 적용하여 새로운 캐시 관리 테이블을 생성한다 (S2). 이 때, 캐시 데이터의 리비젼을 롤백된 디스크 이미지의 리비젼에 대응시켜 변경한다. 롤백된 디스크 이미지에는 롤백된 디스크 이미지의 리비젼까지의 변경 영역 맵이 포함되어 있기 때문에, 그것들을 단말의 물리 디스크에 보존한다 (S3). 이 S3 은, 임의의 타이밍으로 실시해도 되고, 서버 상의 디스크 이미지가 개정되어 서버 상의 변경 영역 맵이 갱신되었을 때에 실시해도 된다. 그 후 새로운 캐시 관리 테이블을 사용하여, 변경이 있었던 캐시 데이터를 이용하지 않게 하면서 리드 캐시를 기동시킨다 (S4). 예를 들어, 새로운 캐시 관리 테이블에서는, 변경이 있었던 캐시 데이터의 영역을 캐시가 없는 상태를 나타내는 플래그 (0) 로 나타내도록 하고, 그 플래그에 대응되는 캐시 데이터의 영역을 사용하지 않게 하여 리드 캐시를 기동시킨다. 리드 캐시 기구가 이상의 순서를 처리하는 프로그램을 구비함으로써, 리드 캐시 기구는 서버 상의 디스크 이미지가 롤백되어 있어도 단말에 보존된 캐시 데이터를 유효하게 이용할 수 있다.

본 실시 형태의 네트워크 부트 시스템에서는, 서버측에서 디스크 이미지가 개정 또는 롤백되어 있어도, 리드 캐시 기구가 단말 측에 보존된 변경 영역 맵을 캐시 관리 테이블에 적용함으로써, 개정 또는 롤백에 의해 변경되지 않은 영역에 대응되는 캐시 데이터의 영역, 즉, 현 리비젼에서 캐시 데이터를 그대로 이용할 수 있는 영역을 특정하고, 그 영역에 대응되는 캐시 데이터를 파기하지 않고 캐시 데이터로서 유효하게 이용할 수 있다. 이로써, 서버에 대한 네트워크 액세스를 경감시켜 단말의 기동 속도가 저하되는 것을 억제시킬 수 있다.

본 실시 형태의 네트워크 부트 시스템에서는, 단말의 물리 디스크 상에 변경 영역 맵을 보존했지만, 단말이 기동시에 네트워크 부하를 크게 가하지 않고 액세스할 수 있는 영역이어도 되고, 예를 들어, 외부 스토리지나 USB 메모리 등의 매체에 보존해 두어도 된다. 또, 변경 영역 맵은 캐시 데이터의 리비젼까지의 것이었지만, 각 리비젼 사이에 캐시 데이터의 리비젼에 대응되는 가상 디스크의 리비젼을 포함하는 것이어도 된다. 예를 들어, 리비젼 8 로부터 리비젼 12 의 변경 영역 맵이어도 상기 서술한 것과 동일하게 하여 리비젼 11 의 캐시 관리 테이블에 적용하여 리비젼 8 의 캐시 관리 테이블을 생성함으로써 리비젼 11 의 캐시 데이터를 리비젼 8 의 캐시 데이터로서 유효하게 이용할 수 있다.

10 : 서버 (네트워크 부트 서버)
11 : 물리 디스크 (하드 디스크)
20 : 클라이언트 단말
20a : 클라이언트 단말
21a : 디스크
22a : 가상 디스크 (vDisk)
23a : 물리 메모리
30 : 네트워크
100 : 네트워크 부트 시스템
Ac : 판독 출력 캐시 영역
M, Ma : 변경 영역 맵
T1, T2 : 캐시 관리 테이블

Claims

클라이언트 단말 상에서 동작하는 오퍼레이팅 시스템을 포함하는 디스크 이미지를 가상 디스크로서 제공하는 네트워크 부트 서버와, 물리적인 기억 장치를 구비한 클라이언트 단말이 네트워크를 통해 접속되고,
상기 오퍼레이팅 시스템은, 상기 서버로부터 판독 출력한 데이터를 상기 기억 장치에 캐시 데이터로서 보존하는 리드 캐시 기구를 구비한 네트워크 부트 시스템으로서,
상기 리드 캐시 기구는, 상기 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼의 천이를 세대 관리하기 위한 세대 관리 데이터를 구비하고,
상기 세대 관리 데이터는, 리비젼의 천이마다 나뉘어 상기 서버에 보존되어 있음과 함께,
상기 나뉘어진 세대 관리 데이터의 적어도 하나는 상기 기억 장치에도 그 카피가 보존되어 있는 것을 특징으로 하는 네트워크 부트 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 캐시 데이터는, 상기 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼에 대응되는 캐시의 리비젼을 갖고,
상기 카피는, 상기 캐시의 리비젼까지의 세대 관리 데이터인 것을 특징으로 하는 네트워크 부트 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 리드 캐시 기구는, 캐시 데이터의 유무를 나타내는 캐시 관리 테이블을 구비하고,
상기 가상 디스크가 롤백된 경우에는, 상기 가상 디스크의 롤백된 리비젼으로부터 상기 캐시의 리비젼에 대응되는 가상 디스크의 리비젼으로의 세대 관리 데이터를 롤백시의 세대 관리 데이터로서 상기 카피에서 선택하고, 롤백 전의 캐시 관리 테이블에 상기 롤백시의 세대 관리 데이터를 적용하여 상기 캐시 관리 테이블을 생성하는 수단과,
상기 가상 디스크의 롤백된 리비젼까지의 세대 관리 데이터를 상기 기억 장치에 보존하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 네트워크 부트 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 롤백 전의 캐시 관리 테이블은, 캐시 데이터가 있는 영역과 캐시 데이터가 없는 영역을 나타내는 비트열이고,
상기 롤백시의 세대 관리 데이터는, 변경된 영역과 변경되지 않은 영역을 나타내는 비트열이고,
상기 캐시 관리 테이블은, 상기 롤백되기 전의 캐시 관리 테이블과 상기 롤백시의 세대 관리 데이터의 논리 연산에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 네트워크 부트 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 리드 캐시 기구는, 이하의 순서에 의해 기동되는 것을 특징으로 하는 네트워크 부트 시스템.
(a) 상기 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼과 상기 캐시 데이터에 대응되는 가상 디스크의 리비젼을 비교한다
(b) 상기 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼이 상기 캐시 데이터에 대응되는 가상 디스크의 리비젼보다 오래된 경우, 상기 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼으로부터 상기 캐시 데이터에 대응되는 가상 디스크의 리비젼으로의 세대 관리 데이터를 변경 전후의 세대 관리 데이터로서 상기 카피에서 선택한다
(c) 상기 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼까지의 세대 관리 데이터를 상기 단말에 보존한다
(d) 상기 변경 전후의 세대 관리 데이터를 이용하여 변경이 있었던 캐시 데이터를 이용하지 않게 하면서 리드 캐시를 동작한다
클라이언트 단말 상에서 동작하는 오퍼레이팅 시스템을 포함하는 디스크 이미지를 가상 디스크로서 상기 단말에 네트워크를 통해 제공하는 네트워크 부트 서버로서,
상기 오퍼레이팅 시스템은, 상기 서버로부터 판독 출력한 데이터를 캐시 데이터로서 보존하는 리드 캐시 기구를 구비하고,
상기 서버는, 상기 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼의 천이를 세대 관리하기 위한 것으로서 상기 단말에도 카피가 보존되는 세대 관리 데이터를 갖는 것을 특징으로 네트워크 부트 서버.
클라이언트 단말 상에서 동작하는 오퍼레이팅 시스템을 포함하는 디스크 이미지를 가상 디스크로서 제공하는 네트워크 부트 서버와 네트워크를 통해 접속된 네트워크 부트 시스템에 있어서의 물리적인 기억 장치를 구비한 클라이언트 단말로서,
상기 오퍼레이팅 시스템은, 상기 서버로부터 판독 출력한 데이터를 상기 기억 장치에 캐시 데이터로서 보존하는 리드 캐시 기구를 구비하고,
상기 단말은, 상기 서버에 보존된 상기 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼의 천이를 세대 관리하기 위한 세대 관리 데이터의 카피를 갖는 것을 특징으로 하는 클라이언트 단말.
클라이언트 단말 상에서 동작하는 오퍼레이팅 시스템을 포함하는 디스크 이미지를 가상 디스크로서 제공하는 네트워크 부트 서버와, 클라이언트 단말이 네트워크를 통해 접속되고,
상기 오퍼레이팅 시스템은, 상기 서버로부터 판독 출력한 데이터를 캐시 데이터로서 단말에 보존하는 리드 캐시 기구를 구비하고,
상기 리드 캐시 기구는, 상기 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼의 천이를 세대 관리하기 위한 세대 관리 데이터를 구비한 네트워크 부트 시스템의 리드 캐시 기구의 기동 방법으로서,
상기 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼과 상기 캐시 데이터에 대응되는 가상 디스크의 리비젼을 비교하는 공정과,
상기 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼이 상기 캐시 데이터에 대응되는 가상 디스크의 리비젼보다 오래된 경우, 상기 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼으로부터 상기 캐시 데이터에 대응되는 가상 디스크의 리비젼으로의 세대 관리 데이터를 변경 전후의 세대 관리 데이터로서 상기 세대 관리 데이터에서 선택하는 공정과,
상기 가상 디스크의 개정 정보를 나타내는 리비젼까지의 세대 관리 데이터를 상기 단말에 보존하는 공정과,
상기 변경 전후의 세대 관리 데이터를 이용하여 변경이 있었던 캐시 데이터를 이용하지 않게 하면서 리드 캐시를 동작하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 리드 캐시 기구의 기동 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 리드 캐시 기구는, 캐시 데이터의 유무를 나타내는 캐시 관리 테이블을 구비하고,
상기 리드 캐시를 동작하는 공정은,
상기 캐시 관리 테이블에 상기 변경 전후의 세대 관리 데이터를 적용하여 새롭게 캐시 관리 테이블을 생성하고, 상기 새롭게 생성된 캐시 관리 테이블을 참조하여 캐시 데이터가 없는 것으로 되어 있는 영역의 캐시 데이터를 이용하지 않게 하면서 리드 캐시를 동작하는 것을 특징으로 하는 리드 캐시 기구의 기동 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 캐시 관리 테이블은, 캐시 데이터가 있는 영역과 캐시 데이터가 없는 영역을 나타내는 비트열이고,
상기 변경 전후의 세대 관리 데이터는, 변경된 영역과 변경되지 않은 영역을 나타내는 비트열이고,
상기 새롭게 캐시 관리 테이블을 생성하는 공정은,
상기 캐시 관리 테이블과 상기 변경 전후의 세대 관리 데이터의 논리 연산을 하는 것을 특징으로 하는 리드 캐시 기구의 기동 방법.