(57)【要約】【課題】システムが、実行中に停止する必要なく、動作し続けることができるような方法で、コンピュータシステム内のストレージボリュームのボリュームサイズの自動的かつ動的な管理を提供するための改善された方法を提供する。【解決手段】ホストから標準Ｉ／Ｏコマンドを受信するステップと、複数の拡張属性変数の作成を考慮した関連ファイルシステムを使用するステップと、割り当て管理システムを起動して、前記ＩＯ要求を続けるための充分な空き容量が存在するかどうか判断するステップと、前記動作が可能である場合には、前記割り当て管理システムを使って、管理データを拡張属性として格納するステップとを含む、コンピュータストレージシステム内のデータオブジェクトの管理を提供するためのコンピュータ実装方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホストから標準Ｉ／Ｏコマンドを受信するステップと、
複数の拡張属性変数の作成を考慮した関連ファイルシステムを使用するステップと、
割り当て管理システムを起動して、前記ＩＯ要求を続けるための充分な空き容量が存在するかどうか判断するステップと、
前記動作が可能である場合には、前記割り当て管理システムを使って、管理データを拡張属性として格納するステップと、
を含むことを特徴とする、コンピュータストレージシステム内のデータオブジェクトの管理を提供するためのコンピュータ実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザ、又はシステム管理者の介入を必要とすることなく、ディレクトリサービスを使って、サイズ、及びコンピュータストレージボリュームの他の関連する側面を、自動的かつ動的に管理するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ボリュームは、電子ファイルを管理し提示するのを助けるために使用される、任意に定められサイズ調整された電子コンテナであり、電子ファイルは、ストレージユーザによって、これらの様々なコンテナ内に置かれる。このストレージ管理は、通常、システム管理者（「Ｓｙｓｔｅｍ  Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｏｒ」）として知られる人によって遂行される。データオブジェクト（「Ｄａｔａ  Ｏｂｊｅｃｔ」）は、ファイル、ディレクトリ、ボリューム、又は格納されるように明確に定められた任意のオブジェクトであると考えられる。
【０００３】
ユーザに使用可能なストレージを提供する行為において、小型及び中型サイズのコンピュータシステムに属するシステムでは、システム管理者が、ディスク製造業者によって提供されるユーティリティを使って、ディスクをいくつかのパーティションに分割することができ、次に、コンピュータシステムベンダのＯＳ論理ボリュームマネージャ（ＬＶＭ）を使って、これらのパーティションを一体にして、より大きい仮想ドライブ又はボリュームのように見えるようにすることができる。これは、時々、この目的のためにサードパーティベンダによって提供される同様な１本のソフトウェアによって、実現される。
【０００４】
しかしながら、そのような設定されたシステムを導入する前に、システム管理者は、ドライブをどのようにパーティションに分割するか、を決めなければならない。各パーティションは、１つの物理的に連続した範囲の固定ブロックと定義される。そのため、幾つかのボリュームが同じドライブのセットを物理的に占有するシステムを導入したい場合には、まず初めに、これらのボリュームサイズを決めなければならない。これから派生する大きな複雑な問題は、初期化の間、そのディスク上の固定範囲のブロックがボリュームに割り当てられるため、そのセットについてボリュームをサイズ変更することが必要な場合に、できないということである。さらに、従来の手法で動作するために、各ボリュームが、典型的にはビットマップ、又は空きブロックの拡張ツリーである、それ自身のテーブルを保持しなければならない。
【０００５】
また、ユーザに使用可能なストレージを提供する行為において、エンタープライズシステム、及びストレージエリアネットワーク（ＳＡＮ）は、１つの物理ドライブを分割することは、殆どない。それらは、ドライブを、いわゆるドライブプール、又はデバイスセットに統合する。そのため、ＳＡＮでは、１つのディスクは、まるまる、ボリュームに属することができる、或いはできない。次に、上で説明したＬＶＭサービスを、ＳＡＮ動作上に重ねることができ、同じ効果という結果になる。
【０００６】
幾つかのベンダは、ボリュームパーティションをＬＶＭ、及びそのボリュームと関連付けられるべき新しいパーティションを使うことにより、サイズ変更するシステムを提供する。次に、その新しいパーティションと関連付けられる固定ブロックを、既存のボリュームの固定ブロックと関連付けられるように定める。これは、ファイルシステムのサイズを増大することを可能にする。この方法は、厄介であり、ボリューム細分化を受け、また、それぞれのドライブ製造業者によってしばしば制限されるドライブ上の様々なパーティション制限も受け、しばしば、この増殖を遂行するために、時間のかかるデータの移行を含む。
【０００７】
（本発明の要約）
システムが、実行中に停止する必要なく、動作し続けることができるような方法で、コンピュータシステム内のストレージボリュームのボリュームサイズの自動的かつ動的な管理を提供するための改善された方法を提供することが、本発明の目的である。
【０００８】
ボリューム内のストレージについてのユーザ、及びディレクトリ割り当て管理のための改善された方法のための手段を提供することが、本発明の更なる目的である。
【０００９】
たった１つではなく、幾つかの割り当てにより管理、又は制限され得るデータオブジェクトのための手段を提供することが、本発明の更なる目的である。
【００１０】
アクセス制御、信頼性考慮、ローカルミラーコピー、リモートミラーコピー、バックアップコピー、アーカイブストレージ、追跡記録変更ログ、使用統計のログ、追跡記録アクセスログ、オブジェクトのコスト管理、保存期間の実施、データオブジェクトのコンテンツの索引付け及びプロファイリングを含むが、それらに限定されない様々な方法で管理され得るデータオブジェクトのための手段を提供することが、本発明の更なる目的であり、かつ生じ得る多数の他の有用な目的も、この手法により管理され得る。
【００１１】
（本発明、及び好ましい実施形態の詳細な説明）
本発明の１つの主な側面は、メタデータストレージとして拡張属性を使用することによってディレクトリベースの割り当てを実装することによる、ボリューム‐ディレクトリ（「Ｖｏｌｉｍｅ‐Ｄｉｒｅｃｔｏｒｙ」）の概念の導入であり、そこでは、使用パターンが集約される。
【００１２】
ユーザベース割り当ては一般的な手法であり、現行のＬｉｎｕｘカーネルＡＰＩは、ファイルシステムコードからユーザベース割り当てを実装することを可能にする。しかしながら、ボリュームを定める現行の方法は、常に、ブロックの範囲を指定し、固定された方法でそれらをボリュームと関連付ける。従って、一旦そのように定められると、固定ブロック割り当ての変更に戻ることなく、ボリュームサイズを調整することができない。この従来技術の方法は、様々な範囲を調整すること、及び重なりの競合が存在する状況を管理すること、を含む。
【００１３】
本発明の方法は、ボリューム拡張属性を管理ボリュームとして定義することを含む。そこで、各ファイルは、その定義を共有するであろう。次に、継承、及び下方階層制約のような関連特性が、ボリューム内に格納された各ファイルと関連付けられるであろう。これは、ディレクトリベースのサイズ割り当てを作成する。これの結果は、仮想サイズボリュームである。そのようなボリュームは、固定サイズを維持する必要はなく、ボリュームサイズを定めるために存在する如何なる現行の管理手段も、ごく単純に使用して、ボリュームをサイズ調整することができるであろう。
【００１４】
本発明の方法は、特定のディレクトリに対して、ブロックの物理的範囲の固定割り当てが全く存在しないので、システム管理者が随意でボリューム‐ディレクトリを効果的にサイズ変更することを可能にする。本発明は、所定のドライブ上の所定のディレクトリ、及びそのサブディレクトリによって、いくつのブロックが使用されるか、動的にカウントする。これは、非常に容易なボリュームサイズ変更手順という結果となる  ‐  ボリュームに割り当てられるブロック範囲の再分割ではなく、本発明は、割り当てをシンプルに調整する。
【００１５】
本発明の方法は、その名前及び値の範囲が当業者に付随的なものであるが、その存在はデータの記録及び管理において役立つであろう拡張属性のセットの補足を可能にする、特別に変更されたファイルシステムを利用する。重要なことは、そのファイルシステムがこれらの管理変数を付加することを可能にし、かつそれらが拡張属性として格納されることである。そのようなファイルシステムは、本発明で説明するような方法でデータオブジェクトを管理することに役立つ。
【００１６】
システムを最初に初期化するときの、好ましい実施形態のうちの１つの動作を考える。
【００１７】
システムを最初に初期化するとき、システム管理者は、ボリュームごとのベースでどのくらいのストレージ容量を割り当てるべきか、を宣言する。明らかに、これは、その物理システム自身の物理的ストレージ容量を越えることはできない。システム管理者は、ドライブ、ユーザ、グループ、及びボリューム全体について、任意の制限を随意に設定することができる。
【００１８】
この議論は、図１の提示を利用する。この図の凡例を、図中の項目１１２で示す。初期サイズの制約が確定されると、本発明は、標準の書き込み動作１０５の経路に沿って進行する。これは、１０１に示す、通常の入力／出力又はＩ／Ｏ標準動作の１つである。システム管理者によるこの定義に応じて、或いはそのかわりに、デフォルト定義の暗黙の受け入れに応じて、本発明の方法は、割り当て管理システムを起動して１０２、１０６に示すチェックによって特定されるような充分な空き容量がある場合には、そのディレクトリ又はオブジェクトに、割り当てブロック「Ｑｕｏｔａ  Ｂｌｏｃｋ」１０３及び１０７を割り当てる。単純なケースでは、データオブジェクトと割り当てブロックとの間に１対１の関係が存在する、すなわち、新しく作成されたディレクトリ、又は新しく作成されたファイルは、新しく作成された割り当てブロックを有する。実世界のストレージ要件についての複雑さが明白になるとき、割り当てブロックは、頻繁に、１対多の関係に拡張する。以下の例を考える。新規ファイルの作成において、そのファイルを管理するための特別な要求が全く存在しない場合には、そのディレクトリと関連付けられるパーミッション、及び割り当ての現在のセットを、割り当てられる、或いは継承する。この場合、このファイルを管理するために使用される割り当てブロックは、そのディレクトリを管理するために使用されるのと同じ割り当てブロックであろう。しかしながら、ファイルサイズ制限、又はファイルアクセス制限、又はファイル追跡記録ログ制限、又はファイル信頼性制限等、のような特別な管理要件が、このファイルにかけられた場合には、新しい割り当てブロックを作成して、このオブジェクトを管理する。同じことが、ディレクトリ、又はボリュームのような他のオブジェクトにも当てはまる。
【００１９】
特定のオブジェクトについて特に宣言しない限り、ボリューム属性、及びディレクトリ属性は、下向き方式で継承されるので、それゆえ、複数のオブジェクトにわたる割り当てブロックの管理は、下向きに拡張する垂直性のものである。
【００２０】
本発明を使用してデータオブジェクトを格納するときの、好ましい実施形態の１つの動作を考える。
【００２１】
ファイルを通常のやり方で格納することを、ユーザが宣言する。ファイルシステムは、そのファイルのサイズを持つ割り当て管理サブシステム（「Ｑｕｏｔａ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ」）１０２に問い合わせして、割り当て階層内に充分な空き領域が存在するかどうか判断する。割り当て管理サブシステムは、該当するあらゆる割り当てブロックエンティティ、すなわちドライブ、ファイル、グループ、ボリュームについて拡張属性を調べ、ファイルストレージイベントに関して、肯定的、又は否定的に応答する。本実施形態では、ファイルシステムは、初期ファイル割り当て要求が成されるときはいつでも、ファイルに対して、幾らかの余剰な空き領域をあらかじめ割り当てるサービスを有する。様々な割り当てがさらに利用可能である場合には、ファイルを格納し、それに応じて、それぞれの拡張属性について、それぞれの割り当てを更新する。
【００２２】
本発明を使用して、既存のデータオブジェクトのサイズを変更するときの、好ましい実施形態のうちの１つの動作、すなわち１０８に示すような変更コマンド、を考える。
【００２３】
拡張ファイルの場合を除いて、これは上記で説明したのと同じであり、割り当て管理サブシステムは、そのファイルにあらかじめ割り当てられた利用可能な空き領域のいくらかがまだ利用可能であるかどうか、初めにチェックする１１０。それが利用可能であり、かつ意図された拡張をカバーする場合には、是認のパーミッションを返し、それに応じて、利用可能なあらかじめ割り当てられた空き領域の量を減らし、動作を通常のように続行する１０４。あらかじめ割り当てられた空き領域が利用可能でない場合には、割り当て管理システムは、任意のサイズ制限１０９をチェックすることを続行し１０９、コマンドを拒絶するか、コマンドを送信して、割り当てブロックを変更させる１０７のいずれかで、これにより、通常の動作の経路を続行する１０４。
【００２４】
上記で説明した方法を、様々なデータオブジェクトのデータ要素、及びメタデータ要素の両方に適用する。
【００２５】
上記で説明した方法は、ボリューム全体、及びシステム全体にわたる総計の統計を蓄積することを可能にする。
【００２６】
本発明を使用して、既存のデータオブジェクトを読み取るときの、好ましい実施形態のうちの１つの動作を考える。
【００２７】
本発明による読み取り動作１１１に関する、特別なステップ又は考慮は全く存在しない。
【００２８】
上記で説明するように、本発明は、変更されたファイルシステムが、何らかの種類の割り当て、又はデータオブジェクト関連管理サービスを導入する柔軟性を有すること、を可能にする。これらは、アクセス制御、信頼性考慮、ローカルミラーコピー、リモートミラーコピー、バックアップコピー、アーカイブストレージ、使用統計のログ、追跡記録変更ログ、追跡記録アクセスログ、オブジェクトのコスト管理、保存期間の実施、コンテンツの索引付け及びプロファイリングを含むが、これらに限定されず、生じ得る多数の他の有用な目的がこの手法により管理され得る。
【００２９】
また、ボリューム‐ディレクトリについての緩和を導入して、所定ドライブ上の所定量のブロックより多くを占有することができる、或いは、ボリューム‐ディレクトリではなく、このボリューム‐ディレクトリ内の単一ユーザを制限することができるであろう。
【００３０】
本発明は、データオブジェクトのサイズ問題を扱うことに限定されず、上記で論じたように、データオブジェクトに関連付けられ得る、或いは付され得る如何なる有用な属性をも管理する方法を提供する一般的なケースを含むということを、当業者はわかるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明における方法の図式表示である。
【図１】
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