JPH07306839A - ネットワークファイルのアクセス高速化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】本発明の目的は、サーバ機においてライト処理
が従来の方法よりも高速化すると共に、停電時のサーバ
機全体の動作を保証する、低価格なネットワークファイ
ルのアクセス高速化方法を提出することにある。 【構成】サーバ機にバッテリを搭載してサーバ機全体を
停電発生時に一定時間動作できるようにし、該一定時間
中に主記憶の内容を不揮発性記憶装置に退避し、ソフト
ウェアによるシステム停止処理を行うようにした。また
通常動作時にソフトウェアが主記憶を不揮発性メモリと
見做して動作するようにし、サーバ機がクライアントか
らライト処理の要求を受けた場合、該処理を不揮発性記
憶装置に書き込むのを待たずに、クライアントに対する
処理完了通知を行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パーソナルコンピュー
タ、ワークステーション、オフィスコンピュータ等の情
報処理装置の、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）
等のネットワークを経由する、ファイルあるいはデータ
ベース等のファイル資源へのアクセスの高速化方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年情報処理システムにおいては、ＣＳ
Ｓ（クライアントサーバシステム）の普及に伴い、ＬＡ
Ｎ等のネットワークを経由するファイルあるいはデータ
ベース等のファイル資源へのアクセスの高速化が課題と
なっている。米国サンマイクロシステムズ社のネットワ
ークファイルシステムによって代表される、ＬＡＮ等の
ネットワークを経由するファイルあるいはデータベース
等のファイル資源へのアクセスを行うシステムでは、停
電等に対するデータの保全性を保証するために、データ
の書き込みやディレクトリの変更等のライト処理につい
て、サーバ機側でハードディスク等の不揮発性記憶装置
に書き込むことが、クライアントに対する処理完了通知
の前提になっている。すなわち、サーバ機はクライアン
トからライト処理の要求を受けた場合、該処理をハード
ディスク等の不揮発性記憶装置に書き込んでから、クラ
イアントに対する処理完了通知を行わなければならな
い。この際、ハードディスク等の不揮発性記憶装置は主
記憶等の揮発性記憶装置に比べて一般に大幅に低速であ
るため、データの書き込みやディレクトリの変更等の処
理は常に低速になる。これは、データの読み出しやディ
レクトリの参照等のリード処理が、主記憶上にハードデ
ィスク等の内容をキャッシュする等の手法により、多く
の場合を高速化できることと合わせて見た場合、クライ
アントサーバシステム全体の性能上の隘路になってい
る。

【０００３】従来この問題に対処するため、ファイルあ
るいはデータベース等のサーバ機での高速化方法とし
て、例えば「プレストサーブ、 ア エヌエスエフ ア
クセラレータ」；サンワールド（米国版）１９９２年１
月号第７４頁から第７６頁（“Ｐｒｅｓｔｏｓｅｒｖ
ｅ， ａｎ ＮＦＳ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ”；Ｓｕ
ｎＷｏｒｌｄ，Ｊａｎｕａｒｙ，１９９２，ｐｐ．７４
−７６）に記載されているＰｒｅｓｔｏｓｅｒｖｅのよ
うに、高速の不揮発性バッファ記憶装置としてバックア
ップバッテリ付きＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）装
置をＩ／Ｏ装置として装備し、データの書き込みやディ
レクトリの変更等のライト処理を該バッファ記憶装置に
書き込んで、クライアントに対する処理完了通知を行
い、その後にサーバ機がクライアントと無関係に、非同
期にハードディスク等への書き込みを行う方法が知られ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、サー
バ機におけるライト処理の高速化に寄与するものである
が、バックアップバッテリ付きＲＡＭ装置を使用するた
め停電時のサーバ機全体の動作を保証するためには無停
止電源装置等の装備の追加が必要である、バックアップ
バッテリ付きＲＡＭ装置のハードウェアコストがかか
る、書き込み速度がＩ／Ｏ装置としてのバックアップバ
ッテリ付きＲＡＭ装置の性能によって制限される、等の
問題があった。

【０００５】本発明の目的は、サーバ機において、書き
込み速度がＩ／Ｏ装置としてのバックアップバッテリ付
きＲＡＭ装置の性能によって制限されることなく、ライ
ト処理を従来の方法よりも高速化すると共に、停電時の
サーバ機全体の動作を保証する、低価格な、ネットワー
クファイルのアクセス高速化方法を与えることにあり、
特に代表的なネットワークファイルシステムであるＮＦ
Ｓにおいて、ライト処理を従来の方法よりも高速化する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では上記の目的を
達成するため、サーバ機にバッテリを搭載することによ
り、サーバ機全体を停電発生時に、例えば１５分といっ
た、一定時間動作できることを保証するようにし、該一
定時間中に主記憶の内容中の保存が必要な部分をハード
ディスク等の不揮発性記憶装置に退避し、ソフトウェア
によるシステム停止処理を行うようにした。該退避動作
としては、一般にはファイルシステムソフトウェアによ
って主記憶の内容中の保存が必要な部分をハードディス
ク上のファイルシステムに書き込む動作が考えられる
が、該動作が上記一定時間中に終了しない場合には、該
動作として主記憶の内容の一部または全部がハードディ
スク上の予め用意された領域ににコピーするようにし
て、該動作が上記一定時間中に終了するようにした。

【０００７】また、上記バッテリの搭載を前提として、
通常動作時にソフトウェアが主記憶を不揮発性メモリと
見做して動作するようにし、サーバ機がクライアントか
らライト処理の要求を受けた場合、該処理をハードディ
スク等の不揮発性記憶装置に書き込むのを待たずに、ク
ライアントに対する処理完了通知を行うようにした。

【０００８】

【作用】本発明によれば、サーバ機の通常動作時にソフ
トウェアが主記憶を不揮発性メモリと見做して動作し、
サーバ機がクライアントからライト処理の要求を受けた
場合、該処理を不揮発性記憶装置に書き込むのを待たず
に、クライアントに対する処理完了通知を行うので、デ
ータの書き込みやディレクトリの変更等のライト処理
を、主記憶への書き込みのみで完了することができる。
これにより、書き込み速度がＩ／Ｏ装置としてのバック
アップバッテリ付きＲＡＭ装置の性能によって制限され
ることがなく、ライト処理を従来の方法よりも高速に行
うことができる。

【０００９】また本発明によれば、サーバ機全体を停電
発生時に、例えば１５分といった、一定時間動作でき、
該一定時間中に主記憶の内容中の保存が必要な部分をハ
ードディスク等の不揮発性記憶装置に退避し、ソフトウ
ェアによるシステム停止処理を行うので、停電時のサー
バ機全体の動作を保証する、低価格な、ネットワークフ
ァイルのアクセス高速化方法を与えることができる。

【００１０】

【実施例】以下本発明の一実施例を図１から図４によっ
て説明する。図１は本発明によるサーバ機のライト処理
動作フローと、従来技術によるサーバ機のライト処理動
作フローを示す処理動作フロー図、図２は本発明の適用
されるサーバ機を含むＣＳＳ環境を示す構成図、図３は
本発明及び従来方法によるサーバ機のブロック構成図、
図４は本発明によるサーバ機の停電時の動作を示す動作
フロー図である。

【００１１】本発明は図２に示すようなＣＳＳ環境にお
いて、２２に示すサーバ機に適用される。図２におい
て、２１は例えばＣＳＭＡ／ＣＤ，Ｔｏｋｅｎｒｉｎ
ｇ，ＦＤＤＩ、あるいはＡＴＭネットワーク等のＬＡ
Ｎ、２２はネットワークファイルあるいはデータベース
等の保有、管理を行うサーバ機、２３はＰＣやワークス
テーションによる複数のクライアントである。図２に示
すようなＣＳＳ環境においては、ＮＦＳ等のシステムを
用いることにより、クライアントがサーバ機上のファイ
ル、データベース等にアクセスすることが一般的に行わ
れている。ＣＳＳ環境では、１つのＬＡＮの複数のサー
バ機が接続している場合、あるいは１つのサーバ機が複
数のＬＡＮに接続している場合等の構成もあり、またＬ
ＡＮ２２の代わりにＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅ
ｔｗｏｒｋ）あるいはＩＳＤＮ等の公衆網を用いる構成
もあるが、本発明はいずれの構成においてもサーバ機２
２に適用することができる。

【００１２】次にサーバ機２２のハードウェア構成につ
いて、図３を用いて説明する。図３において（ａ）は本
発明によるサーバ機の構成、（ｂ）は従来方法によるサ
ーバ機の構成の例である。（ａ），（ｂ）共に基本構成
要素として、プロセッサユニット３１、主記憶３２、ハ
ードディスク３３、ＬＡＮインタフェースユニット３４
を有し、これらがシステムバス３５で接続されている。

【００１３】プロセッサユニット３１は単数または複数
のＣＰＵおよびＣＰＵキャッシュメモリを有するユニッ
トであり、プロセッサユニット３１を複数有する構成の
サーバ機もある。主記憶３２はデバイスの特性として揮
発性記憶素子であるＤＲＡＭ等によって構成された主記
憶ユニットであり、主記憶３２を複数ユニットで構成す
るサーバ機もある。ハードディスク３３は、不揮発性記
憶装置の代表として示してある。不揮発性記憶装置とし
ては、他に光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ、
フロッピーディスク等を使用する構成、あるいはハード
ディスクまたは前記各デバイスを複数用いたアレイ構成
も考えられる。ＬＡＮインタフェースユニット３４は、
ネットワーク接続インタフェースを示しており、ネット
ワークとしては上述のように、ＷＡＮ、公衆網等を使用
する構成もある。システムバス３５はプロセッサユニッ
ト３１、主記憶３２、ハードディスク３３、ＬＡＮイン
タフェースユニット３４を相互接続するデータ転送路を
代表して示しており、バスの他にパス、チャネル、リン
グ等の接続形態もある。本発明は上記の基本構成要素に
ついては、いずれの構成についても適用することができ
る。

【００１４】従来方法によるサーバ機の構成（ｂ）で
は、上記基本構成要素の他に、バックアップバッテリ付
きＲＡＭ装置（バッファＲＡＭ）３０３がシステムバス
３５に接続されている。また電源は、一般的なＡＣ電源
３６から直接サーバ機全体に供給される。構成（ｂ）で
は、停電時のサーバ機全体の動作を保証しようとする
と、ＡＣ電源３６に一般的な無停止電源装置３０４を付
加する必要がある。従って停電時のサーバ機全体の動作
を保証しようとする場合、構成（ｂ）ではバッファＲＡ
Ｍ３０３のハードウェアコストと、無停止電源装置３０
４のハードウェアコストが必要となる。

【００１５】これに対して本発明による構成（ａ）で
は、バッファＲＡＭ３０３は不要である。また電源は、
一般的なＡＣ電源３６から電源制御回路３０２を経由し
てサーバ機全体に供給される。電源制御回路３０２には
バッテリ３０１が接続されており、停電時等ＡＣ電源３
６からの給電が途絶えた場合には、例えば１５分等の一
定時間バッテリ３０１からサーバ機全体に電源が供給さ
れるようになっている。また構成（ａ）では、電源制御
回路３０２はシステムバス３５に接続されているが、こ
れは電源制御回路３０２がプロセッサユニット３１と情
報を送受する機能を有している事を示している。電源制
御回路３０２は、バッテリ搭載型パーソナルコンピュー
タに一般的に用いられている電源制御回路等を流用する
ことにより、容易に構成することができる。構成（ａ）
におけるバッテリ３０１および電源制御回路３０２のハ
ードウェアとしての構成は、一般の無停止電源装置を内
臓させた場合の構成にほぼ等しい。従って構成（ａ）に
おけるバッテリ３０１および電源制御回路３０２のハー
ドウェアコストは、構成（ｂ）における無停止電源装置
３０４のハードウェアコストにほぼ等しく、構成（ａ）
と構成（ｂ）を比較すると、構成（ａ）ではバッファＲ
ＡＭ３０３のハードウェアコストが不要で、サーバ機を
低価格にできることがわかる。

【００１６】次に図１を用いて、本発明および従来方法
によるサーバ機のライト処理動作について説明する。図
１において（ａ）は本発明によるサーバ機のライト処理
動作フロー、（ｂ）は従来技術によるサーバ機のライト
処理動作フローである。図３（ｂ）に示した構成の従来
方法によるサーバ機では、図１（ｂ）に示すように、Ｌ
ＡＮ経由でクライアントからのライト要求を受け付ける
（１１）と、まずライトデータあるいはディレクトリの
変更等のライト処理を主記憶３２に書き込み（１２）、
主記憶３２上での処理が終了すると書き込んだ内容をバ
ッファＲＡＭ３０３に書き込み（１３）、該書き込みが
終了した時点で不揮発性記憶への書き込みが行われたの
で、クライアントへのライト処理完了通知がＬＡＮ経由
で行われる（１４）。バッファＲＡＭ３０３からハード
ディスク３３への書き込み（１５）はクライアントへの
ライト処理完了通知後に、非同期に行われる。

【００１７】これに対し、図３（ａ）に示した構成の本
発明によるサーバ機では、図１（ａ）に示すように、Ｌ
ＡＮ経由でクライアントからのライト要求を受け付ける
（１１）と、まずライトデータあるいはディレクトリの
変更等のライト処理を主記憶３２に書き込み（１２）、
本発明ではソフトウェアが主記憶を不揮発性メモリと見
做して動作するので、主記憶３２上での処理が終了する
と不揮発性記憶への書き込みが行われたと見做して、ク
ライアントへのライト処理完了通知がＬＡＮ経由で行わ
れる（１４）。主記憶３２からハードディスク３３への
書き込み（１５）はクライアントへのライト処理完了通
知後に、非同期に行われる。

【００１８】以上のように本発明によれば、従来方法で
必要だった主記憶３２からバッファＲＡＭ３０３への書
き込み（１３）が不要となる。これにより書き込み速度
がＩ／Ｏ装置としてのバックアップバッテリ付きＲＡＭ
装置の性能によって制限されることがなく、クライアン
トからのライト要求を受け付け（１１）からクライアン
トへのライト処理完了通知（１４）までの時間を短縮し
て、サーバ機のライト処理を高速化することができる。

【００１９】本発明ではソフトウェアが主記憶を不揮発
性メモリと見做して動作するが、該動作を行うために
は、停電等に対するデータの保全性を保証する手段を設
ける必要がある。本発明では、図３（ａ）におけるバッ
テリ３０１と電源制御回路３０２の存在が、停電等に対
するデータの保全性を保証する前提となる。以下図４を
用いて、本発明によるサーバ機の停電時の動作について
説明する。

【００２０】図４は本発明によるサーバ機の停電時の動
作を示す動作フロー図である。図３（ａ）に示す構成の
本発明によるサーバ機では、電源制御回路３０２が停電
等によってＡＣ電源２６からの供給が中断したのを検出
する（４１）と、電源をバッテリ３０１に切り替え（４
２）、サーバ機全体が例えば１５分等の一定時間継続し
て動作できるようにする。さらに電源制御回路３０２
は、プロセッサユニット３１に割り込み等の手段によっ
て、電源断を通知し、プロセッサユニット３１はソフト
ウェアによるシステム停止処理を開始（４３）する。該
システム停止処理では、主記憶３２の内容等のハードデ
ィスク３３への書き込みによる退避（４４）が行われ
る。本退避動作としては、ファイルシステムソフトウェ
アによって主記憶３２上の変更部分の一部または全部が
ハードディスク３３上のファイルシステムに書き込まれ
る場合、主記憶３２の内容の一部または全部がハードデ
ィスク３３上の予め用意された領域ににコピーされる場
合等が考えられ、いづれの場合でも通常動作中のライト
処理で主記憶３２に書き込まれたデータの保全性を保証
するように動作する。またシステム停止処理は、バッテ
リ３０１によってサーバ機全体が継続して動作できる、
例えば１５分等の上記一定時間中に終了するように設計
される。システム停止処理が完了すると、プロセッサユ
ニット３１は電源制御回路３０２に対してシステム停止
の指示を出し、電源制御回路３０２はバッテリ３０１か
らの電源供給を止め、システムを停止（４５）する。以
上の動作により、本発明によるサーバ機では停電等に対
するデータの保全性を保証することができるので、通常
動作時にソフトウェアが主記憶を不揮発性メモリと見做
して動作することができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、サーバ機において書き
込み速度がＩ／Ｏ装置としてのバックアップバッテリ付
きＲＡＭ装置の性能によって制限されることがなく、ラ
イト処理を従来の方法よりも高速化することができる。
また、停電時のサーバ機全体の動作を保証し、またバッ
クアップバッテリの寿命による不揮発性の制限がなく、
低価格な、ネットワークファイルのアクセス高速化方法
を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるサーバ機のライト処理動作フロー
と、従来技術によるサーバ機のライト処理動作フローを
示す処理動作フロー図である。

【図２】本発明の適用されるサーバ機を含むＣＳＳ環境
を示す構成図である。

【図３】本発明及び従来方法によるサーバ機のブロック
構成図である。

【図４】本発明によるサーバ機の停電時の動作を示す動
作フロー図である。

【符号の説明】

２１…ＬＡＮ、 ２２…サーバ機、 ２３…クライアント、 ３１…プロセッサユニット、 ３２…主記憶、 ３３…ハードディスク、 ３４…ＬＡＮインタフェース、 ３５…システムバス、 ３６…ＡＣ電源、 ３０１…バッテリ、 ３０２…電源制御回路、 ３０３…バックアップバッテリ付きＲＡＭ装置。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ネットワークを経由してファイル資源への
   アクセスを行うクライアントサーバシステムにおける、
   停電発生時にサーバ機全体が一定時間動作するためのバ
   ッテリ手段を有するサーバ機において、該サーバ機がク
   ライアントからライト処理の要求を受けた場合に、該処
   理を揮発性記憶装置である主記憶上での処理終了後、不
   揮発性記憶装置への書き込み前に、クライアントに対す
   る処理完了通知を行うことを特徴とするネットワークフ
   ァイルのアクセス高速化方法。
2. 【請求項２】請求項１において、停電発生時に上記一定
   時間中に主記憶の内容中の保存が必要な部分を不揮発性
   記憶装置に退避し、ソフトウェアによるシステム停止処
   理を行うことを特徴とするネットワークファイルのアク
   セス高速化方法。
3. 【請求項３】請求項２において、上記不揮発性記憶装置
   への退避動作として、ファイルシステムソフトウェアに
   よって主記憶の保存が必要な部分が該不揮発性記憶装置
   上のファイルシステムに書き込まれることを特徴とする
   ネットワークファイルのアクセス高速化方法。
4. 【請求項４】請求項２において、上記不揮発性記憶装置
   への退避動作として、主記憶の内容の一部または全部が
   該不揮発性記憶装置上の予め用意された領域にコピーさ
   れることを特徴とするネットワークファイルのアクセス
   高速化方法。
5. 【請求項５】請求項１，２，３、または４のアクセス高
   速化方法を実装し、かつ停電発生時に一定時間動作する
   ためのバッテリ手段を有することを特徴とする、ネット
   ワークを経由してファイル資源へのアクセスを行うシス
   テムにおけるサーバ機。