(57)【要約】【課題】仮想ディスク使用によるクラスタシステム構築の高速自動化方法を提供すること。【解決手段】マスターノードを用いてネットワークを介し、クラスタシステムにある少なくとも一つのワーカーノードをあらかじめに起動させた後に、システムカーネルと、システムイメージファイルとを伝送する。ワーカーノードにランダムアクセス記憶装置を割り付けて、仮想ディスクを形成して、システムイメージファイルを一時記憶させると同時に、システムカーネルを実行し、対応のシステムイメージファイルを導入後、登録信号をマスターノードに伝送し、環境設定ファイルをリクエストし、自己設定により関連サービスの設定及びＯＳ導入を完成させる。このように、ランダムアクセス記憶装置の高速読み書き特性を発揮しクラスタシステム全体の高速構築及び自動化配置の効果を実現し、構築の複雑度を簡素化でき、操業コストを軽減できる。【選択図】図４Ａ
2014038610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想ディスク使用によるクラスタシステム構築の高速自動化方法であって、
マスターノードを利用し、ネットワークを介してクラスタシステムの少なくとも一つのワーカーノードを制御することによって、前記ワーカーノードを起動させ、自動にＯＳの導入及び定義を実行するステップと、
前記ワーカーノードの電源を起動するステップと、
前記ワーカーノードが前記マスターノードにアドレスのリクエストを送信し、アドレスを取得するステップと、
ブートストラップローダを実行し、前記ワーカーノードよりチェックサムをフィードバックすると共に、システム導入のリクエストを前記マスターノードに送信するステップと、
チェックサムを正しく検証されたとき、前記マスターノードがネットワークを介してシステムカーネルと、システムイメージファイルとをワーカーノードに送信し、前記ワーカーノードよりランダムアクセス記憶装置を割り付けて、システムイメージファイルを一時格納するための仮想ディスクを形成するステップと、
システムカーネルを実行し、前記ワーカーノードにより、システムイメージファイルを導入すると共に、登録信号を前記マスターノードに送信するステップと、
前記マスターノードが登録信号を受信したとき、対応の環境設定ファイルをワーカーノードに送信し、前記ワーカーノードが環境設定ファイルを用いて、自動化設定を実行し、ＯＳの導入を完了するステップと、を含むことを特徴とする、
仮想ディスク使用によるクラスタシステム構築の高速自動化方法。
【請求項２】
前記ワーカーノードの電源をオンする前に、少なくとも一つの前記ワーカーノードをクラスタシステムに追加するときには、前記ワーカーノードのハードウェア構成情報と、アプリケーションソフト情報とを前記マスターノードのデータベースに設定して、前記ワーカーノードの環境設定ファイルを形成するステップをさらに含めることを特徴とする、請求項１記載の仮想ディスク使用によるクラスタシステム構築の高速自動化方法。
【請求項３】
前記マスターノードによって配置構成を実行し、ネットワークを介して前記ワーカーノードの電源を起動することを特徴とする、請求項２記載の仮想ディスク使用によるクラスタシステム構築の高速自動化方法。
【請求項４】
チェックサムが正しくないときには、前記マスターノードがネットワークを介して、前記ワーカーノードの電源を再投入し、アドレスを前記ワーカーノードに再度割り付けて、前記ワーカーノードにブートストラップローダを再実行するステップをさらに含めることを特徴とする、請求項３記載の仮想ディスク使用によるクラスタシステム構築の高速自動化方法。
【請求項５】
前記ワーカーノードがＯＳの導入を完了した後には、前記データベースにある前記ワーカーノードの環境設定ファイルを削除すると共に、前記マスターノードがネットワークを介して、前記ワーカーノードの電源をオフにし、ランダムアクセス記憶装置よりシステムカーネルと、システムイメージファイルと、環境設定ファイルとを削除した上、クラスタシステムより前記ワーカーノードを削除するステップをさらに含めることを特徴とする、請求項２記載の仮想ディスク使用によるクラスタシステム構築の高速自動化方法。
【請求項６】
前記ワーカーノードがＯＳの導入を完了した後には、システムカーネルと、システムイメージファイルと、データベースにある前記ワーカーノードの環境設定ファイルとを更新し、前記マスターノードがネットワークを介して、前記ワーカーノードの電源をオフにしてから再び投入し、前記ワーカーノードよりシステムカーネルと、システムイメージファイルと、環境設定ファイルとを再びリクエストしＯＳの再構築を行い、ＯＳの更新を完了するステップをさらに含めることを特徴とする、請求項２記載の仮想ディスク使用によるクラスタシステム構築の高速自動化方法。
【請求項７】
前記ワーカーノードがアプリケーションソフトを導入するときには、前記ワーカーノードより更新のメッセージを前記マスターノードにフィードバックし、データベースにある対応の環境設定ファイルを更新するステップをさらに含めることを特徴とする、請求項２記載の仮想ディスク使用によるクラスタシステム構築の高速自動化方法。
【請求項８】
前記ワーカーノードにて、アプリケーションソフトと、アプリケーションデータを格納するためのハードディスクを設けられていることを特徴とする、請求項７記載の仮想ディスク使用によるクラスタシステム構築の高速自動化方法。
【請求項９】
マスターノードを利用し、ネットワークを介してクラスタシステムの少なくとも一つのワーカーノードを制御することによって、前記ワーカーノードを起動させ、自動にＯＳの導入及び定義を実行し、
前記ワーカーノードは内部のランダムアクセス記憶装置を割り付けて、前記マスターノードから送られた前記マスターノードのシステムカーネルと、システムイメージファイルと、対応の環境設定ファイルとを受信するための仮想ディスクを形成し、前記ワーカーノードがシステムカーネルの実行によって、システムイメージファイルを導入した後は、環境設定ファイルに従い、自動化設定を実行して、ＯＳシステムの導入を完了することを特徴とする、
仮想ディスク使用によるクラスタシステム構築の高速自動化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本案はディスクレスによるクラスタシステムの構築及び配置に関し、特に仮想ディスクの使用による高速自動的にクラスタ（Ｃｌｕｓｔｅｒ）システムの配置方法を用いて、ランダムアクセス記憶装置（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ，  ＲＡＭ）を用いて、仮想ディスクを形成し、システムイメージファイルの配布を加速し、クラスタシステムの構築と配置効率を向上すると共に、クラスタシステム全体の保守、操業と更新コストを軽減できる仮想ディスク使用によるクラスタシステム構築の高速自動化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピー・エックス・イー（Ｐｒｅｂｏｏｔ  ｅＸｅｃｕｔｉｏｎ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，  ＰＸＥ）技術のおかげで、マスターノード（Ｍａｓｔｅｒ）を用いて、ネットワークを介したディスクレス（Ｄｉｓｋｌｅｓｓ）のサーバーまたはユーザーコンピュータなどの電子計算機装置をブートし、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ，オペレーティングシステム）環境の自動構築により、データセンター、通信装置室、企業内ネットワークまたはコンピュータ教室などのクラスタシステム関連の運用は可能となっている。
現在一般のディスクレスのシステム構成の多くは、図１に示す公知のネットワークによるディスクレスシステムブートの構造を呈す。遠隔地にあるＰＸＥサーバー１を利用した動的ホスト構成プロトコル（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｈｏｓｔ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ，  ＤＨＣＰ）と、簡易ファイル転送機能（Ｔｒｉｖｉａｌ  Ｆｉｌｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ，  ＴＦＴＰ）などを用いて、少なくとも一つの電子装置２のネットワークカード２０に接続して、電子装置２を起動し、ＯＳの導入を誘導できる。
ＰＸＥサーバー１に複数のＯＳファイルおよび複数のブートストラップローダと、ユーザー設定の複数ＩＰアドレスと、複数の配置プロファイル（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  ｐｒｏｆｉｌｅ）を格納するためのデータベース１０とを設けている。電子装置２からＰＸＥサーバー１にＩＰアドレスのリクエストが送られたとき、ＰＸＥサーバー１がＤＨＣＰプロトコルに従い、データベース１０に格納されたＩＰアドレスを電子装置２に割り付ける。
引き続き、電子装置２がＩＰアドレスを取得して、ＰＸＥサーバー１に対応のブートストラップローダと、配置プロファイルとをリクエストする。ＰＸＥサーバー１がＴＦＴＰプロトコルにより送信された後、電子装置２は配置プロファイルから必要なシステムカーネル（Ｋｅｒｎｅｌ）と、ブートパラメータとを選択して、システムカーネルのダウンロードが実行される。最後に、電子装置２よりシステムカーネルを起動し、ＰＸＥサーバー１によって、対応のブートパラメータのシステムファイルを電子装置２にロードして、ネットワークによるディスクレス装置の作業手順を完了する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前述の公知技術は、物理ディスクのファイルシステムのもとで前述のプログラムのダウンロード及び格納が実行されているため、ハードディスクの磁気読み書き特性により、プログラムダウンロード及び導入速度に制限を受ける。
一例として、大規模なデータセンターにて、約１００〜１０００基のような大規模サーバーを構築するためには７日間掛かってしまい、作業コストと実行効率低下などの問題が残る。
さらに、ハードディスクのディスク部材の特性から、長期使用した後に不良トラックが発生して、クラスタシステム関係の稼働に異常を引き起こし、設備のシステム保守、維持コスト増のみならず、複雑化させている。よって、ハードディスク特性に起因する作業効率低下ならびに維持コスト増の課題を克服することが、すなわち考案者が改善しようとする課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
公知技術の課題について、本案の目的は電子計算機装置によるＯＳの構築効率を加速化させ、クラスタシステム全体の構築困難性と複雑性を簡素化できる、仮想ディスク使用によるクラスタシステム構築の高速自動化方法を提供することである。
【０００５】
本案の目的に基づき、以下のステップを含む仮想ディスク使用によるクラスタシステム構築の高速自動化方法は、マスターノードを利用し、ネットワークを介してクラスタシステムにある少なくとも一つのワーカーノード（Ｗｏｒｋｅｒ）を制御し、ワーカーノードを起動させ、ＯＳの導入および定義を実行するステップと、ワーカーノードの電源をオンにし、ワーカーノードからマスターノードあてにアドレスのリクエストを送信してアドレスを取得する。
ブートストラップローダを実行することによって、ワーカーノードよりチェックサムをフィードバックすると共に、システム導入のリクエストをマスターノードに伝送する。チェックサムが正しと検証された後には、マスターノードがネットワークを介して、システムカーネルと、システムイメージファイルとをワーカーノードに伝送し、ワーカーノードによってランダムアクセス記憶装置を割り付けて仮想ディスクを形成し、システムイメージファイルの一時格納に提供するステップと、システムカーネル実行において、ワーカーノードよりシステムイメージファイルを導入し、登録信号をマスターノードに伝送するステップと、マスターノードが係る登録信号を受信したとき、対応の環境設定ファイルをワーカーノードに伝送すると共に、ワーカーノードが環境設定ファイルを用いて自動化設定を実行し、ＯＳの導入を完了する。
【０００６】
換言すれば、本案の仮想ディスク使用によるクラスタシステム構築の高速自動化方法は、その目的に基づき、マスターノードを利用し、ネットワークを介してクラスタシステムの少なくとも一つのワーカーノードを制御して、ワーカーノードを起動させ、ＯＳを自動に導入及び定義を実行できる。
その特徴として、ワーカーノードは内部にあるランダムアクセス記憶装置を割り付けて、仮想ディスクを形成し、マスターノードからのシステムカーネルと、システムイメージファイルと、対応の環境設定ファイルとを受信と発信し、ワーカーノードによって、システムカーネル実行によって、システムイメージファイルを導入した後、環境設定ファイルに従い自動化の設定を実行し、ＯＳの導入を完了する。
【０００７】
そのうち、ワーカーノードの電源を起動する前に、少なくとも一つのワーカーノードをクラスタシステムに追加するときは、ワーカーノードのハードウェア構成情報と、アプリケーションソフト情報とをマスターノードのデータベースに設定し、ワーカーノードの環境設定ファイルを形成する、ステップがさらに含められる。
引き続き、マスターノードより配置構成（Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）を実行し、ネットワークを介してワーカーノードの電源を起動させ、ワーカーノードがＰＸＥプロセスを実行し、エラーのチェックサム（Ｃｈｅｃｋｓｕｍ）をフィードバックされたとき、マスターノードはネットワークを介してワーカーノードの電源を再び投入させ、そのアドレスをワーカーノードに割り付けて、ワーカーノードにブートプロセスを再実行させる。
【０００８】
ユーザーが柔軟にクラスタシステムの構成を使用できるように、ワーカーノードがＯＳの導入を完了した後には、データベースにあるワーカーノードの環境設定ファイルを削除し、マスターノードがネットワークを介してワーカーノードの電源をオフにし、ランダムアクセス記憶装置よりシステムカーネルと、システムイメージファイルと、環境設定ファイルとを抹消して、クラスタシステムより係るワーカーノードの削除プロセスがさらに含まれている。
ワーカーノードがＯＳの導入を完了した後、ユーザーはリアルタイムにシステムカーネルと、システムイメージファイルと、データベースにあるワーカーノードの環境設定ファイルとを更新できると共に、マスターノードがネットワークを介してワーカーノードの電源をオフにした上、ワーカーノードの電源を再び投入し、ワーカーノードよりシステムカーネルと、システムイメージファイルと、環境設定ファイルとを再びリクエストし、ＯＳの再構築を実行した後にＯＳの更新を完了する。
これにより、クラスタシステムに膨大なワーカーノードを設置していても、ユーザーがマスターノードを介して、一括に更新でき、システム保守の困難性と複雑性が簡素化される。さらに、リアルタイムにシステムバージョンのアップデートが行えることは、プログラムの問題によるタスク異常を軽減できる。
【０００９】
一方、ワーカーノードにアプリケーションソフトを導入するとき、ワーカーノードより更新メッセージをマスターノードにフィードバックすることによって、データベースにある対応の環境設定ファイルを更新できる。
さらに、ワーカーノードにはアプリケーションソフトと、アプリケーションデータを格納するためのハードディスクが設けられている。これにより、ユーザーはワーカーノードの電源をオフした後も、一部のアプリケーションソフトと、アプリケーションデータとを確保できる。
【発明の効果】
【００１０】
前述のとおり、本案の仮想ディスク使用によるクラスタシステム構築の高速自動化方法は、ランダムアクセス記憶装置を割り付けて、仮想ディスクを形成することによって、システムイメージファイル及び環境設定ファイルなどのデータの格納を加速できる。
よって、クラスタシステムに膨大なワーカーノードを設けられているときには、ＯＳの導入時間を大幅に軽減できるほか、クラスタシステム構築の効率を加速できる。さらに、ランダムアクセス記憶装置は比較的長い寿命を有しており、ワーカーノードのシステム安定性を向上できると共に、クラスタシステムと、設備保守のコストを軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】公知のネットワークによるディスクレスシステムブートの構造を示す図である。
【図２】本案の好ましい実施例の構造を示す図である。
【図３】本案の好ましい実施例の一フロー図である。
【図４Ａ】本案の好ましい実施例のもう一つのフロー図である。
【図４Ｂ】本案の好ましい実施例のもう一つのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本案の内容のさらなる理解を図るため、下記の説明を図面と組合せて、参考にしていただきたい。
【実施例】
【００１３】
図２と図３の、それぞれ本案の好ましい実施例の構造を示す図と、一フロー図とを参照する。図に示すように、仮想ディスク使用によるクラスタシステム構築の高速自動化方法は、コンピュータまたはサーバーの構築や電子計算機装置などの導入効率を向上できると共に、通信装置室と企業内ネットワークまたまたはコンピュータ教室などのクラスタシステム構築に掛かる時間とコストとを軽減できる。
本案の仮想ディスク使用によるクラスタシステム構築の高速自動化方法は、主にマスターノード３を用いて、端末サーバーがネットワークを介して、クラスタシステムにある複数のワーカーノード４のシステム構造を制御することによって実現し、プロセスフローは以下の説明のとおりである。
【００１４】
まず、ステップＳ２において、マスターノード３より配置構成を実行する。すなわち、装置の起動及び制御関連のソフトウェアを実行し、ユーザーはワーカーノード４の電源を手動に投入するか、またはマスターノード３を介してワーカーノード４の電源を投入する。
【００１５】
ステップＳ３に進み、電源を投入した後、ワーカーノード４がマスターノード３にアドレスのリクエストを伝送し、アドレスを取得した上、ＰＸＥプロセスを実行する。
【００１６】
ステップＳ４に進み、ワーカーノード４によってＰＸＥプロセスを実行するときに、ハードウェア構成及び必要なファイル数をチェックした上、チェックサムをマスターノード３にフィードバックすると共に、システム導入のリクエストがマスターノード３に送信される。ここで特に説明する点は、チェックサムと、システム導入のリクエストには、ワーカーノード４が必要なファイルを正確にリクエストできるよう、ワーカーノード４のアドレスがさらに含まれている点である。
【００１７】
ステップＳ５に進み、マスターノード３よりチェックサムを受信し、かつその正確性について検証を実行し、正確が確認されたときにはステップＳ５０に進み、マスターノード３はネットワークを介して、係るアドレスに対応するシステムカーネルと、システムイメージファイルとを対応のワーカーノード４に伝送する。
正確性を確認できなかったときはステップＳ５１に進み、マスターノード３はネットワークを介して、エラーチェックサムを伝送されたワーカーノード４の再起動を実行し、ワーカーノード４にアドレスの再割り付けを行い、ワーカーノード４によって、ＰＸＥプロセスを実行し、チェックサムの検証及びフィードバックを行い、システム導入のリクエストを再びリクエストする。
【００１８】
ステップＳ６に進み、ワーカーノード４によって、ランダムアクセス記憶装置４０を割り付けて仮想ディスク４００を形成し、システムカーネルとシステムイメージファイルとを受信するときに、システムカーネルとシステムイメージファイルとをランダムアクセス記憶装置４０に書き込み、仮想ディスク４００に一時格納させる。
引き続き、ワーカーノード４によって、システムカーネルを実行し、係るハードディスク構成のシステムイメージファイルを導入した後、登録信号をマスターノードに３に送信される。
【００１９】
ステップＳ７に進み、マスターノード３がワーカーノード４の登録信号を受信した後、登録信号の整合を行い、それぞれにタスクをクラスタシステムのワーカーノード４に割り付けて、各ワーカーノード４の作業権限と、タスク項目またはブロードバンドの使用量などを割り当てる。
さらに、マスターノード３が係る登録信号に基づき、それぞれ対応する環境設定ファイル３００をワーカーノード４に伝送して、各ワーカーノード４は係る環境設定ファイルを用いて自己設定を実行し、ＯＳの導入を完了する。
本実施例において、環境設定ファイル３００はマスターノード３のデータベース３０に格納され、システムカーネルとシステムイメージファイルもデータベース３０に格納される。このことから、データベース３０は主に、各ワーカーノード４関連のシステムデータと、サービスデータと、環境設定データを格納されている。つまり、システムサービスと環境設定データベースである。
【００２０】
最後はステップＳ８に進み、各ワーカーノード４は環境設定ファイル３００のハードウェア構成及びアプリケーションソフトに基づき、あらかじめ設定していたアプリケーションサービスをチェックした後に、マスターノード３にてチェックの結果を登録し、正常に稼働してリアルタイムサービスを提供する。
これにより、本案を適用すれば、クラスタシステムにおいて膨大数のワーカーノード４を一括に構築できる。一例として、データセンターにおいてサーバー１００台前後の構築時間は約５分間しかかからず、設備構築効率を大幅に向上し、かつ構築コストを有効に軽減できる。
【００２１】
引き続き図４Ａ、４Ｂの、本案の好ましい実施例のもう一つのフロー図を参照する。図に示すように、ユーザーに設備数の柔軟な調整とクラスタシステムの保守に便利を提供するため、ユーザーはマスターノード３を介して、クラスタシステムのうち任意のワーカーノード４の追加、更新または削除することができる。
言い換えれば、前述のステップＳ２を実行する前に、マスターノード３はステップＳ１を実行し、ユーザーのワーカーノード４操作に関わる実際の作業手順を判断する。ユーザーがワーカーノード４をクラスタシステムに追加するときには、まず、ステップＳ１０を実行しなければならない。ユーザーがデータベース３０のデータを直接に修正し、ハードウェア構成情報と、アプリケーションソフトとを追加し、追加の環境設定ファイル３００を形成した上、引き続き、ステップＳ２に進み、ＯＳ導入及び定義の設定を実行する。これにより、新たなワーカーノード４０を目的のクラスタシステムに追加し、マスターノード３に連結することができる。
【００２２】
ＯＳのバージョンをアップデートするときには、ステップＳ１１を実行し、マスターノード３を用いて、更新のシステムカーネルと、システムイメージファイルとを作成すると共に、データベース３０のうち、ワーカーノード４に対応の環境設定ファイル３００を修正する。そして、マスターノード３がネットワークを介して、対応のワーカーノード４の電源をオフにした後に再び投入し、ワーカーノード４によって、システムカーネルと、システムイメージファイルと、環境設定ファイルとを再び起動させる。これにより、ワーカーノード４がシステムバージョンをリアルタイムに更新でき、作業異常による問題発生を軽減できる。
【００２３】
または、ユーザーがクラスタシステムからいずれかのワーカーノード４を削除したいときには、ステップＳ１２を実行し、データベース３０のうち、ワーカーノード４に対応する環境設定ファイル３００を削除した後、マスターノード３がネットワークを介するかまたはユーザーの手動により、ワーカーノード４の電源をオフにする。
これにより、ワーカーノード４のランダムアクセス記憶装置４０はただちに内部に格納していたシステムカーネルと、システムイメージファイルと、環境設定ファイルとを削除し、クラスタシステムより削除することができる。
【００２４】
特に説明する点は、前述ステップＳ８の後に、ワーカーノード４よりサービスを提供された後に、それぞれのユーザーの作業要求に合わせて個性化操作を満足するため、ユーザーは個人の需要により、それぞれのアプリケーションソフトをワーカーノード４に導入でき、そのときには、ワーカーノード４を介してステップＳ９の処理を実行し、導入プログラムの更新情報をマスターノード３にフィードバックして置き、システムサービスと、環境設定データベース３０のうち、対応の環境設定ファイル３００を更新する点である。
さらに、各ワーカーノード４にハードディスクを設けており、導入するアプリケーションソフトと、アプリケーションデータその他ユーザーの操作データを格納できる。よって、再起動した後に各ワーカーノード４にて一部のデータを確保しておき、ユーザーの引継作業に便利である。
【符号の説明】
【００２５】
１          ＰＸＥサーバー
１０        データベース
２          電子装置
２０        ネットワークカード
３          マスターノード
３０        データベース
３００      環境設定ファイル
４          ワーカーノード
４０        ランダムアクセス記憶装置
４００      仮想ディスク
Ｓ１〜Ｓ９  ステップ
【図１】
2014038610.tif 000003
【図２】
2014038610.tif 000004
【図３】
2014038610.tif 000005
【図４Ａ】
2014038610.tif 000006
【図４Ｂ】
2014038610.tif 000007