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1、The Design of a Management System for Multiple Operating Environments可維護多個作業環境的管理系統之設計、陳正佳演講者: 石旭本1大綱緒論COEMS之設計lNBP Network Bootstrap Program元件之設計lNVS Network Volume Service元件之設計lVDD Virtual Device Driver元件之設計lCVM Client Volume Manager元件之設計lVVM Virtual Volume Manager元件之設計結論2造成資料遺失的因素3維護作業環境的困難作業環境的構
2、成複雜電腦硬體作業系統應用軟體l不同的電腦設備及不同用途的應用軟體，可能運作在不同的作業系統，而無法有效率地維護與管理維護多台電腦的作業環境的困難度，與電腦的數量成正比l如果有50台電腦，需要安裝office XP，平均每台需要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l在多台電腦的使用環境中，作業系統的維護、應用軟體的更新、維護隨意遭使用者更改或病毒破壞的作業環境等問題，將無法有效控制4維護作業環境的相關技術之比較5研究動機與目的研究動機：l作業環境的維護很重要，關係到使用電腦的穩定與便利，甚至影響企業的正常運作與獲利。但是，現有的作業環境維護技術不夠好
3、:著重於單一作業環境的維護缺少維護作業環境日誌的能力容量管理的能力不足l是否有方法能夠更有效率地維護多台電腦的作業環境？研究目的：l提出一個作業環境管理系統之設計用戶作業環境管理系統COEMS, Client Operating Environment Management System，來解決現今作業環境的維護所存在的問題6大綱緒論COEMS之設計lNBP Network Bootstrap Program元件之設計lNVS Network Volume Service元件之設計lVDD Virtual Device Driver元件之設計lCVM Client Volume Manager
4、元件之設計lVVM Virtual Volume Manager元件之設計結論7COEMS系統概念設計概念：l結合現有的作業環境維護技術、網儲存技術以及裝置虛擬化技術等優點，將多台用戶電腦的作業環境集中於一或多台伺服器進管與維護，使得在網環境中，維護多台電腦的作業環境的需求變得可。l用容管技術（Volume Management）以及寫入同步複製技術（Copy-On-Write），可同時維護多台電腦的作業環境日誌，並可提供資分享，使得作業環境的維護比傳統技術簡單有效。8COEMS系統概念 (2)負責管理多台Client的作業環境作業環境接受管理的Client負責管理整個COEMS9COEMS系
5、統架構NBPNetwork Bootstrap ProgramNVSNetwork Volume ServiceVDDVirtual Device DriverCVMClient Volume ManagerVVMVirtual Volume Manager10大綱緒論COEMS之設計lNBP Network Bootstrap Program元件之設計lNVS Network Volume Service元件之設計lVDD Virtual Device Driver元件之設計lCVM Client Volume Manager元件之設計lVVM Virtual Volume Manager元
6、件之設計結論11NBP元件之設計設計概念： lNBP元件，其實就是PXE中的NBP，只要完全依照PXE標準V2.1或更新的版本來設計，就可以在X86架構下，實現網路開機12大綱緒論COEMS之設計lNBP Network Bootstrap Program元件之設計lNVS Network Volume Service元件之設計lVDD Virtual Device Driver元件之設計lCVM Client Volume Manager元件之設計lVVM Virtual Volume Manager元件之設計結論13NVS元件之設計設計概念：l於ISO網路七層中的Session Layer
7、，負責提供COEMS成員網路溝通的服務，並且處理NVSP組成：lSession Manager模組維護COEMS成員之間的網路溝通狀態的詮釋資料 lNVSP Handler模組於網路環境中，使用NVSP來傳遞作業環境的操作請求與執行結果 1415大綱緒論COEMS之設計lNBP Network Bootstrap Program元件之設計lNVS Network Volume Service元件之設計lVDD Virtual Device Driver元件之設計lCVM Client Volume Manager元件之設計lVVM Virtual Volume Manager元件之設計結論16
8、VDD元件之設計設計概念：l分層：現今的作業系統在設計時，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l虛擬化技術：只要不變動檔案系統和裝置驅動程式Device Driver之間的溝通介面，在作業系統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專用的裝置驅動程式 17遠端存取流程18大綱緒論COEMS之設計lNBP Network Bootstrap Program元件之設計lNVS Network Volume Service元件之設計lVDD Virtual Device Dr
9、iver元件之設計lCVM Client Volume Manager元件之設計lVVM Virtual Volume Manager元件之設計結論19CVM元件之設計設計概念：lCOEMS的使用者介面，負責將Client的作業環境的狀態資訊呈現給使用者；並且接受使用者對Client的作業環境的維護操作要求，將其重導到COEMS Server的VMM進行處理，待VMM將要求結果送回，再將操作的結果呈現給使用者 20操作要求處理流程21大綱緒論COEMS之設計lNBP Network Bootstrap Program元件之設計lNVS Network Volume Service元件之設計lV
10、DD Virtual Device Driver元件之設計lCVM Client Volume Manager元件之設計lVVM Virtual Volume Manager元件之設計結論22VVM元件之設計設計概念：l集中管理以及維護Client的作業環境l虛擬化技術：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環境，虛擬化成為可管理之物件指Client以及Virtual Volume藉由對Client以及Virtual Volume實施管理操作，反映真實的電腦與作業環境的情形，以達到管理之效果23VVM元件之設計(2)組成：lMatrix模組負
11、責管理儲存裝置的儲存資源的分配。並為資料區塊提供快速緩衝，以增進整體的I/O效能 lSFS模組負責Virtual Volume的儲存資源的分配lVirtual Volume Pool模組負責管理以及操作Virtual Volume，以達到維護作業環境的功效lClient Manager模組負責管理網路中的電腦，使COEMS能夠在網路環境中管理多台的電腦24Matrix模組設計概念：l虛擬化技術：將多個獨立的儲存裝置的儲存資源整合成為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 Matrix25SFS模組設計概念：l利用檔案系統SFS
12、; Super 來規劃Storage Matrixl利用SFS來管理分配Virtual Volume的儲存資源26Super -VnodeVolume Index Node之簡稱，Vnode負責記錄Virtual Volume的資料狀態問題：l為維護Virtual Volume日誌， SFS必須能夠記錄Virtual Volume的資料狀態隨著時間的差異變化，才能實現Delta-Snapshot來記錄日誌解決方案：l實現Copy-On-Write機制，來處理Vnode的資料區塊的配置與分享，以實現記錄資料狀態隨著時間的差異變化27Block Level Copy-On-Write-實現方法28
13、Block Level Copy-On-Write-實現方法(2)29Snapshot Virtual Volume-實現方法30Virtual Volume Image Sharing-實現方法31Virtual Volume Pool模組Client Manager模組32大綱緒論COEMS之設計lNBP Network Bootstrap Program元件之設計lNVS Network Volume Service元件之設計lVDD Virtual Device Driver元件之設計lCVM Client Volume Manager元件之設計lVVM Virtual Volume Manager元件之設計結論33結論COEMS原型：lRedHat 9，核心版本2.4.20-8COEMS確實能夠解決傳統技術在維護作業環境上的困難，使得在網路環境中，維護多台電腦的作業環境的工作變得可行，並且比傳統技術更簡單更有效率 34維護作業環境的相關技術之比較35Q&AandThank You!36
