1、1,The Design of a Management System for Multiple Operating Environments可維護多個作業(yè)環(huán)境的管理系統(tǒng)之設(shè)計,2,大綱,緒論 COEMS之設(shè)計 NBP Network Bootstrap Program元件之設(shè)計 NVS Network Volume Service元件之設(shè)計 VDD Virtual Device Driver元件之設(shè)計 CVM Client Volume Manager元件之設(shè)計 VVM Virtual Volume Manager元件之設(shè)計 結(jié)論,3,造成資料遺失的因素,4,維護作業(yè)環(huán)境的困難,作業(yè)環(huán)境的構(gòu)

2、成複雜電腦硬體作業(yè)系統(tǒng)應(yīng)用軟體 不同的電腦設(shè)備及不同用途的應(yīng)用軟體，可能運作在不同的作業(yè)系統(tǒng)，而無法有效率地維護與管理 維護多臺電腦的作業(yè)環(huán)境的困難度，與電腦的數(shù)量成正比 如果有50臺電腦，需要安裝office XP，平均每臺需要20分鐘來進行安裝，則需要花費1000分鐘或者17個工作小時來完成所有電腦的安裝 在多臺電腦的使用環(huán)境中，作業(yè)系統(tǒng)的維護、應(yīng)用軟體的更新、維護隨意遭使用者更改或病毒破壞的作業(yè)環(huán)境等問題，將無法有效控制,5,維護作業(yè)環(huán)境的相關(guān)技術(shù)之比較,6,研究動機與目的,研究動機： 作業(yè)環(huán)境的維護很重要，關(guān)係到使用電腦的穩(wěn)定與便利，甚至影響企業(yè)的正常運作與獲利。但是，現(xiàn)有的作業(yè)環(huán)境維

3、護技術(shù)不夠好: 著重於單一作業(yè)環(huán)境的維護 缺少維護作業(yè)環(huán)境日誌的能力 容量管理的能力不足 是否有方法能夠更有效率地維護多臺電腦的作業(yè)環(huán)境？ 研究目的： 提出一個作業(yè)環(huán)境管理系統(tǒng)之設(shè)計用戶作業(yè)環(huán)境管理系統(tǒng)COEMS, Client Operating Environment Management System，來解決現(xiàn)今作業(yè)環(huán)境的維護所存在的問題,7,大綱,緒論 COEMS之設(shè)計 NBP Network Bootstrap Program元件之設(shè)計 NVS Network Volume Service元件之設(shè)計 VDD Virtual Device Driver元件之設(shè)計 CVM Client

4、Volume Manager元件之設(shè)計 VVM Virtual Volume Manager元件之設(shè)計 結(jié)論,8,COEMS系統(tǒng)概念,設(shè)計概念： 結(jié)合現(xiàn)有的作業(yè)環(huán)境維護技術(shù)、網(wǎng)儲存技術(shù)以及裝置虛擬化技術(shù)等優(yōu)點，將多臺用戶電腦的作業(yè)環(huán)境集中於一或多臺伺服器進管與維護，使得在網(wǎng)環(huán)境中，維護多臺電腦的作業(yè)環(huán)境的需求變得可。 用容管技術(shù)（Volume Management）以及寫入同步複製技術(shù)（Copy-On-Write），可同時維護多臺電腦的作業(yè)環(huán)境日誌，並可提供資分享，使得作業(yè)環(huán)境的維護比傳統(tǒng)技術(shù)簡單有效。,9,COEMS系統(tǒng)概念 (2),負責(zé)管理多臺Client的作業(yè)環(huán)境,作業(yè)環(huán)境接受管理的Cl

5、ient,負責(zé)管理整個COEMS,10,COEMS系統(tǒng)架構(gòu),NBPNetwork Bootstrap Program NVSNetwork Volume Service VDDVirtual Device Driver CVMClient Volume Manager VVMVirtual Volume Manager,11,大綱,緒論 COEMS之設(shè)計 NBP Network Bootstrap Program元件之設(shè)計 NVS Network Volume Service元件之設(shè)計 VDD Virtual Device Driver元件之設(shè)計 CVM Client Volume Manag

6、er元件之設(shè)計 VVM Virtual Volume Manager元件之設(shè)計 結(jié)論,12,NBP元件之設(shè)計,設(shè)計概念： NBP元件，其實就是PXE中的NBP，只要完全依照PXE標準V2.1或更新的版本來設(shè)計，就可以在X86架構(gòu)下，實現(xiàn)網(wǎng)路開機,13,大綱,緒論 COEMS之設(shè)計 NBP Network Bootstrap Program元件之設(shè)計 NVS Network Volume Service元件之設(shè)計 VDD Virtual Device Driver元件之設(shè)計 CVM Client Volume Manager元件之設(shè)計 VVM Virtual Volume Manager元件之設(shè)

7、計 結(jié)論,14,NVS元件之設(shè)計,設(shè)計概念： 於ISO網(wǎng)路七層中的Session Layer，負責(zé)提供COEMS成員網(wǎng)路溝通的服務(wù)，並且處理NVSP 組成： Session Manager模組 維護COEMS成員之間的網(wǎng)路溝通狀態(tài)的詮釋資料 NVSP Handler模組 於網(wǎng)路環(huán)境中，使用NVSP來傳遞作業(yè)環(huán)境的操作請求與執(zhí)行結(jié)果,15,16,大綱,緒論 COEMS之設(shè)計 NBP Network Bootstrap Program元件之設(shè)計 NVS Network Volume Service元件之設(shè)計 VDD Virtual Device Driver元件之設(shè)計 CVM Client Vol

8、ume Manager元件之設(shè)計 VVM Virtual Volume Manager元件之設(shè)計 結(jié)論,17,VDD元件之設(shè)計,設(shè)計概念： 分層： 現(xiàn)今的作業(yè)系統(tǒng)在設(shè)計時，大都採用分層的概念，所以，只要在不變動溝通介面的情況下，不同層的實作是可以分離而不會相互影響 虛擬化技術(shù)： 只要不變動檔案系統(tǒng)和裝置驅(qū)動程式Device Driver之間的溝通介面，在作業(yè)系統(tǒng)之中建立不真實存在的儲存裝置，是可行的。 所以嚴格地說，VDD其實就是COEMS之中Virtual Volume專用的裝置驅(qū)動程式,18,遠端存取流程,19,大綱,緒論 COEMS之設(shè)計 NBP Network Bootstrap Pr

9、ogram元件之設(shè)計 NVS Network Volume Service元件之設(shè)計 VDD Virtual Device Driver元件之設(shè)計 CVM Client Volume Manager元件之設(shè)計 VVM Virtual Volume Manager元件之設(shè)計 結(jié)論,20,CVM元件之設(shè)計,設(shè)計概念： COEMS的使用者介面，負責(zé)將Client的作業(yè)環(huán)境的狀態(tài)資訊呈現(xiàn)給使用者；並且接受使用者對Client的作業(yè)環(huán)境的維護操作要求，將其重導(dǎo)到COEMS Server的VMM進行處理，待VMM將要求結(jié)果送回，再將操作的結(jié)果呈現(xiàn)給使用者,21,操作要求處理流程,22,大綱,緒論 COEM

10、S之設(shè)計 NBP Network Bootstrap Program元件之設(shè)計 NVS Network Volume Service元件之設(shè)計 VDD Virtual Device Driver元件之設(shè)計 CVM Client Volume Manager元件之設(shè)計 VVM Virtual Volume Manager元件之設(shè)計 結(jié)論,23,VVM元件之設(shè)計,設(shè)計概念： 集中管理以及維護Client的作業(yè)環(huán)境 虛擬化技術(shù)： 將COEMS Server的儲存空間，虛擬化成為一個大型的儲存資源 將外界真實的電腦以及作業(yè)環(huán)境，虛擬化成為可管理之物件指Client以及Virtual Volume 藉由

11、對Client以及Virtual Volume實施管理操作，反映真實的電腦與作業(yè)環(huán)境的情形，以達到管理之效果,24,VVM元件之設(shè)計(2),組成： Matrix模組 負責(zé)管理儲存裝置的儲存資源的分配。並為資料區(qū)塊提供快速緩衝，以增進整體的I/O效能 SFS模組 負責(zé)Virtual Volume的儲存資源的分配 Virtual Volume Pool模組 負責(zé)管理以及操作Virtual Volume，以達到維護作業(yè)環(huán)境的功效 Client Manager模組 負責(zé)管理網(wǎng)路中的電腦，使COEMS能夠在網(wǎng)路環(huán)境中管理多臺的電腦,25,Matrix模組,設(shè)計概念： 虛擬化技術(shù)： 將多個獨立的儲存裝置的

12、儲存資源整合成為Logical Block Space簡稱LBS，並將其虛擬成一個大型的儲存資源儲存母體簡稱Storage Matrix,26,SFS模組,設(shè)計概念： 利用檔案系統(tǒng)SFS; Super File System來規(guī)劃Storage Matrix 利用SFS來管理分配Virtual Volume的儲存資源,27,Super File System -Vnode,Volume Index Node之簡稱，Vnode負責(zé)記錄Virtual Volume的資料狀態(tài) 問題： 為維護Virtual Volume日誌， SFS必須能夠記錄Virtual Volume的資料狀態(tài)隨著時間的差異變化

13、，才能實現(xiàn)Delta-Snapshot來記錄日誌 解決方案： 實現(xiàn)Copy-On-Write機制，來處理Vnode的資料區(qū)塊的配置與分享，以實現(xiàn)記錄資料狀態(tài)隨著時間的差異變化,28,Block Level Copy-On-Write-實現(xiàn)方法,29,Block Level Copy-On-Write-實現(xiàn)方法(2),30,Snapshot Virtual Volume-實現(xiàn)方法,31,Virtual Volume Image Sharing-實現(xiàn)方法,32,Virtual Volume Pool模組Client Manager模組,33,大綱,緒論 COEMS之設(shè)計 NBP Network Bootstrap Program元件之設(shè)計 NVS Network Volume Service元件之設(shè)計 VDD Virtual Device Driver元件之設(shè)計 CVM