文件系统和文件管理方法技术方案

一种可以极大地提高共有型ＲＡＩＤ的盘利用效率的文件系统。在更新配置在共有型ＲＡＩＤ上的文件时，读出更新前的数据，作为文件复原信息预先保持到运用系统计算机和待机系统计算机中；在进程中断（失败）时，使用该文件复原信息将文件复原为校验点采集时的状态。在指示了下一个校验点的采集时，就丢弃该文件复原信息。在运用系统计算机停止时，使用待机系统计算机保持的文件复原信息，将文件复原为最后采集的校验点时的状态。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适用于计算机系统的，特别是可以极大地提高共有的冗长式排列盘(RAID)的盘利用效率的，其中计算机系统在利用共有冗长式排列盘(非昂贵盘的冗余阵列(Redundant Arrays of InexpensiveDisks)，以下简称为RAID)的网络连接的多个计算机中多重化，并且具有校验点/恢复方式的故障恢复功能。现在，已存在定期地采集进程的地址空间及上下文和文件等的状态(称之为校验点)、在发生故障时、通过将系统恢复为最后采集的校验点的状态使进程重新开始、实现从故障中恢复的计算机系统的高可靠性技术。另外，还适用于将该校验点·重新开始技术双重化的系统(例如热备用型系统)，存在着将由2个计算机中的一个主计算机(以后称为运用系统计算机)采集的校验点向备用计算机(以后，称为待机系统计算机)发送、在发生故障时使进程从校验点重新开始的恢复处理技术。当然，该恢复处理不论在运用系统计算机中还是待机系统计算机中都可以进行。下面，参照图10简单地说明这些技术。如图10(a)所示，在该系统中，由主计算机在执行中的时间t1、t2…定期地采集进程的校验点并保持该校验点，同时，也向备用计算机传送。图10(b)是表示在上述系统中在主计算机上执行中的进程失败时，进程在主计算机上从校验点重新开始的情形。图10(c)是表示在主计算机的硬件及操作系统中发生故障时该进程在备用计算机上从校验点重新开始的情形。这些技术在申请人的日本专利申请特愿平8-233021号等中详细地进行了说明。如图11所示，以往，在这种系统中，主计算机51a和备用计算机51b分别具有独立的盘(53a、53b)。但是，如果这样采用双重化的盘，则盘的利用效率将降低为50％。因此，作为不将双重化盘而从盘的故障中保护数据的机构，存在冗长式排列盘(RAID)。下面，对于该RAID，在《计算机体系数值逼近》(第二版)(COMPUTER ARCHTECTURE A QUANTTATIVE APPOACHSECOND EDITION)(JOHNL HENNESSY & DAVID PATTERNSON公司出版)等中有详尽的说明。如图12所示，在第四级冗长式排列盘RAID4和第五级RAID5中，例如利用5张盘提供即使其中的某一张盘坏了数据也可以复原的4张的盘容量。图中，「PA-D」表示用于复原「A」、「B」、「C」和「D」的奇偶数据。同样，「PE-H」表示用于复原「E」、「F」、「G」和「H」的奇偶数据。例如，在单纯的双重化盘中，为了提供4张的盘容量，就需要8张盘，所以，盘利用效率＝1/2＝50％。但是，在RAID4和RAID5中，例如利用5张盘就可以提供可以复原的4张的盘容量，所以，盘利用效率＝4/5＝80％，与双重化盘相比，盘的利用效率高。以后，只要没有特别指明，就将RAID4或RAID5简称为RAID。在上述特愿平8-233021号等所示的技术中，提出了运用系统计算机和待机系统计算机不是分别具有独立的盘、而在运用系统计算机和待机系统计算机中应用共有的RAID(以后，称为「共有型RAID」)的方法。但是，这种技术是以利用主文件进行的更新在经过校验点之前不反映在备用文件中为前提的。因此，如图13所示，即使运用系统计算机和待机系统计算机具有共有型RAID时，也必须采用在共有型RAID55上配置主文件54a和备用文件54b的结构。因此，双重保持文件的结果，就是盘利用效率＝4/5×1/2＝40％，盘的利用效率非常差。本专利技术就是鉴于这种情况而提案的，目的在于提供即使使用共有型冗长式排列盘RAID时也可以将盘利用效率提高到RAID原来的盘利用效率的。本专利技术的特征在于更新配置在共有型冗长式排列盘(RAID)上的文件时，读出该更新前的数据，预先由运用系统计算机和待机系统计算机双方进行保持，在采集了校验点时，放弃该更新前的数据。按照本专利技术，在进程失败时，使用在运用系统计算机上保持的更新前的数据，将文件复原为最后采集的检验点的状态，在文件复原后放弃更新前的数据。此外，在运用系统计算机停止时，就使用在待机系统计算机上保持的更新前的数据，将文件复原为最后采集的校验点的状态，在该文件复原后放弃更新前的数据。即，本专利技术是，在具有例如利用校验点/恢复方式的故障恢复功能的热待机型计算机系统中，不采用双重化方法就可以将配置在运用系统计算机和待机系统计算机所共有的冗长式排列盘上的文件复原为校验点采集的状态。结果，可以极大地提高共有型RAID的盘利用效率。另外，本专利技术的特征在于在每次进行校验点的采集时，获取只进行配置在共有型RAID上的添加更新的文件大小，由运用系统计算机和待机系统计算机双方保持。进而，本专利技术的特征在于在进程失败时，就使用在运用系统计算机上保持的大小，将文件的大小重新设定为在最后采集的校验点的大小。此外，在运用系统计算机停止时，就使用在待机系统计算机上保持的大小，将文件的大小重新设定为最后采集的校验点的文件大小。即，本专利技术在应用利用校验点/恢复方式的故障恢复功能的备用型计算机系统中，不采用双重化方式就可以将配置在由运用系统计算机和待机系统计算机所共有的冗长式排列盘上的、只进行添加更新的文件复原为最后采集的校验点的状态，所以，可以极大地提高共有型RAID的盘利用效率。图1是表示本专利技术实施例的计算机系统的结构。图2表示上述实施例的计算机系统的文件更新时的动作原理。图3表示上述实施例的计算机系统发生故障时由运用系统(主)计算机使进程再次开始进行时的动作原理。图4表示上述实施例的计算机系统发生故障时由待机系统(备用)计算机使进程再次开始进行时的动作原理。图5表示在上述实施例的计算机系统的运用系统(主)计算机中更新文件时的处理的流程。图6是表示与在上述实施例的计算机系统的运用系统(主)计算机中的文件操作有关的校验点处理的流程图。图7表示与由上述实施例的计算机系统的运用系统(主)计算机使进程再次开始进行时的文件操作有关的重算处理的流程。图8表示与由上述实施例的计算机系统的待机系统(备用)计算机使进程再次开始进行时的文件操作有关的重算处理的流程。图9表示在上述实施例的计算机系统的共有型冗长式排列盘上的文件访问仅是添加写入时的重算处理的动作。图10是说明应用先有的校验点/恢复方式的故障恢复功能的双重化系统的图。图11是说明在应用先有的校验点/恢复方式的故障恢复功能的双重化系统中的文件配置的图。图12是用于说明冗长式排列盘(RAID)的概念图。图13是用于说明在应用先有的校验点/恢复方式的故障恢复功能的双重化系统中具有共有型RAID时的文件配置的图。下面，参照附图说明本专利技术的实施例。图1是表示本专利技术的计算机系统结构的实施例。本实施例的计算机系统是由运用系统计算机(主)计算机1和待机系统(备用)计算机2构成的双重化系统(例如，热备用型计算机系统)。2个计算机通过网络3而连接，进而，2个计算机具有可以访问的共有型冗长式排列盘(RAID)4。在运用系统计算机1中，执行中的进程9进行文件操作时，通过由操作系统内部的文件系统10管理的文件缓冲器13(有时也称为高速缓冲存储器)访问配置在共有型RAID4上的文件，进程9更新文件时，文件复原信息保存部11从文件中读出用于复原文件的信息，例如进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于计算机系统的文件系统，所述计算机系统是在共有冗长式排列盘（ＲＡＩＤ）的运用系统计算机和待机系统计算机中双重化的计算机系统，具有定期地采集用于使中断的进程再次开始执行的校验点、并在发生故障时通过将系统复原为在故障发生前所采集的最后的校验点的状态而再次开始执行所中断的进程的故障恢复功能，该文件系统的特征在于，具有：第１文件复原信息保持单元，根据执行中的进程、指示了更新配置在上述冗长式排列盘（ＲＡＩＤ）上的文件时，从该文件中读出更新前的数据，并作为用于将上述文件复原为对该读出的更新前的数据最后进行采集的校验点的状态的文件复原信息，在上述运用系统计算机上进行保持；文件复原信息传送单元，将上述保持的文件复原信息向上述待机系统计算机传送；第２文件复原信息保持单元，接收由上述单元传送来的文件复原信息，并保持在上述待机系统计算机上；和校验点处理单元，在采集了新的校验点时，丢弃上述第１和第２文件复原信息保持单元所保持的文件复原信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：平山秀昭，白木原敏雄，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]