CN101145378B - 存储设备和磁带存储系统 - Google Patents

Abstract

一种磁带库提供有固定耦合装置，使得该磁带库包括经由其电源和通信被提供给存取器的离散位置。垂直磁带库中所述耦合装置的使用允许使用重力来确保：甚至当所述存取器中没有电时，所述存取器仍可以与所述固定耦合装置耦合。

Description

存储设备和磁带存储系统

技术领域

本发明一般涉及计算机网络，并且特别涉及用于磁带库中的电源和通信的无接触方法。

背景技术

已知可在数字存储系统中使用高密度、可移除介质存储库来提供连网计算机系统中的大量存储。典型地，所述数据存储系统被用于备份或其它辅助存储目的，但所述数据存储系统还可以被用作有助于顺序数据访问等的环境中的主存储。通常，数据被存储在例如磁带或光盘的介质卡带(cartridge)中，其中，所述介质卡带被安置在存储箱中，并且当卡带上的数据被请求时其被访问。已知的介质卡带能够存储大量数据。存储系统可以包括多个传统的存储设备(即，不是专门设计为作用于更现代的数据存储系统的设备)。

在数据处理技术中，自动化数据存储库经常被用于数据处理系统中使用的各种数据介质的存储。一般地，所述数据处理系统要求相当大量数据存储容量的提供，其中，所述相当大量的数据存储容量有时可能迅速地被需要，并且被存储在存储器和硬盘驱动器中，并且由此各种数据可以不必一定要迅速地被提供。因此，不要求即时使用的数据可以构成频繁访问的数据，由此其存储可以是在例如磁带卡带、光盘卡带等的可移除数据存储介质中，所述数据可以存储在所述自动化数据存储库中提供的存储箱(或被称为单元)中。

基本上，将所述磁带或光盘卡带从自动数据存储库中的一个位置传送到另一个的电机械设备被安置在适于在所述库的整个长度上行进的机器人(robot)上，以及其中，所述机器人通过电缆连接中介接收电源和关于其将移动到或出发自的位置以及其将在其物理应用中做什么的信息。因此，为确保所述机器人沿所述自动化数据存储库的整个长度的迅速和无阻碍的移动，所使用的电缆限制了可缩放库的设计。此外，所述电缆还要求当通过附加单元扩展所述库时被替换以便达到该库新的和更大的长度，由此导致由于此目的的操作支出和附加成本。一个希望的方面将是：能够通过去除所述电缆布置和提供无线操作的机器人来去除所述电缆或者对所述机器人的范围限制，其中，所述无线操作的机器人本质上必须在遍及所述库的范围被连续供应操作电源，而不会中断该机器人的功能和运动。

发明内容

根据本发明，一种具有固定耦合装置的磁带库被提供，使得所述磁带库包括经由其向存取器供电的离散位置。垂直磁带库中所述耦合装置的使用允许使用重力来确保：甚至当所述存取器中没有电时，该存取器仍可以移动到该存取器能与所述固定耦合装置电耦合的位置。磁带库提供有电感线圈传输装置，而不是具有用于电感耦合的连续线圈，从而存在这样的离散位置，在所述离散位置处存在固定耦合器。通过所述耦合装置，对准问题更容易解决，并且关联于跟踪的成本可以比连续解决方案中低得多。

更具体地，在一实施例中，本发明涉及一种存储设备。所述存储设备包括存储设备机架和存取器。所述存储设备机架包括固定耦合装置。所述存取器包括存取器耦合装置，该存取器耦合装置被定位为当所述存取器在所述存储设备机架内行进时与固定耦合装置耦合。

在另一实施例中，本发明涉及一种包括主机和存储设备的磁带存储系统。所述存储设备包括存储设备机架和存取器。所述存储设备机架包括固定耦合装置。所述存取器包括存取器耦合装置，该存取器耦合装置被定位为当所述存取器在所述存储设备机架内行进时与固定耦合装置耦合。

在下面的详细书面描述中，本发明的上述和另外的目的、特征和优点将变得显而易见。

附图说明

被相信为新颖特征的本发明特性在权利要求中被阐明。然而，通过参考下面对说明性实施例的详细描述并当结合附图阅读时，本发明本身以及其优选的使用模式、进一步的目的和优点将被最好地理解，在附图中：

图1示出了说明代表性磁带存储系统的示意框图。

图2示出了自动化数据存储库的透视图。

图3一般地图示出自动化数据存储库的俯视图。

图4一般地图示出自动化数据存储库的侧视图。

图5一般地图示出存取器托盘耦合和离散电感耦合拣取的俯视图。

具体实施方式

通过参考图1，代表性磁带存储系统100的示意框图被示出。该系统100包括至少一个自动化磁带库单元102和至少一个主机106。每个主机106可以是大型计算机。可选地，所述主机106可以是使用各种操作系统的服务器或个人计算机。所述主机106耦合到存储区域网络(SAN)108或类似通信信道。

所述自动化磁带库单元102包括库管理器110、可以是磁带驱动单元112的一个或更多数据驱动设备、存取器114以及多个介质卡带116。所述多个介质卡带116可以被存储在一个或更多介质卡带存储箱117中。

所述库管理器110与磁带驱动单元112和存取器114互连，并且控制存取器114的动作。库管理器110还可以提供图形用户界面或远程web接口，使得用户可以独立于主机106控制自动化磁带库单元102的操作参数。

所示出的所述自动化磁带库单元102具有两个磁带驱动单元112a和112b本发明可操作为具有一个或任意更多个磁带驱动单元112。所述磁带驱动单元112可以共享卡带116的单一储存库。可选地，所述磁带驱动单元112可以独立地响应和利用卡带116的多个储存库。所述磁带库单元102可以跨多个位置分布，以减小多个磁带库单元102将被一个位置处的事故剥夺能力的概率。

库管理器110、磁带驱动单元112和存取器114之间的互连被示为虚线，以便指示库管理器110向磁带驱动单元112和/或存取器114发送和接收控制信号，而不是要存储或检索的数据。而用于存储或检索的数据可以在主机106和磁带驱动单元112之间经由网络108直接发送，其中，所述网络108可以是存储区域网络(SAN)、局域网(LAN)、广域网(WAN)或者不同类型的网络，例如因特网或主机106与磁带驱动设备112之间的直接连接。

所述存取器114可以是被配置为在存储箱(也称为存储单元)与磁带驱动单元112之间传送选定的卡带116的机器人臂或其它机械设备。所述存取器114典型包括卡带夹和条码扫描仪(未示出)或安装在所述夹子上的类似读取系统。所述条码扫描仪用于读取印刷在附着于卡带112上的卡带标签上的卷序列号(VOLSER)。磁带驱动单元112可以用光盘驱动器或其它磁性驱动器取代。类似地，卡带116可以包含磁性介质、光介质或对应于所使用的驱动器的类型的任意其它可移除介质。

通过参考图2-5，数据存储库210被示出。该数据存储库210是自动化磁带存储单元102的一示例。更具体地，图2示出了自动化数据存储库210的透视图。图3一般地图示出自动化数据存储库210的俯视图。图4一般地图示出自动化数据存储库210的侧视图。

所述库210包括机架结构212，该机架结构212包含有时能够存储大量磁带卡带(未示出)的多个数据存储阵列，其中，所述磁带尽管甚至不会被频繁存取，但仍可以在特定时刻被外部用户迅速需要以用于提供信息或数据的存储。

垂直库210中的所述存储箱可以在彼此相对的墙壁216、218的对边提供，其中，磁带存储阵列220、222分别被放置在墙壁216、218上。每个磁带存储阵列220、222包括多行和多列的数据存储单元，其中，磁带可以被存储在所述数据存储单元中。所述单元可以被沿存取器托盘228行进的机器人拣取器226遍历。由此，所述机器人拣取器226和存取器托盘228作为经由库管理器110控制的存取器114。

存储器托盘228和机器人拣取器226行进于基本上数据存储库210的内部的整个高度。机器人拣取器226可以从托盘228的一端被传送到另一端，使得机器人拣取器226可以访问所述库的长度。机器人拣取器226还可以是关于其自己的纵轴可旋转的，以便协助机器人拣取器226上的介质手指(finger)阵列232与对边上的选定介质单元或架子成特定方位的定位。由此，尽管所述手指232被示为从机器人拣取器226的一边延伸，用于从或向阵列220上的单元接合或传送或检索由磁带卡带等代表的介质，但机器人拣取器226可以关于其纵轴旋转，以便使介质手指232能够在所述库的操作期间在期望时接合对面墙222处的例如磁带卡带的介质。由此，所述介质磁带可以是对于用户可连续存取的。

为避免不得不附接适于向机器人拣取器226供电的电缆，向垂直磁带库210提供了用于存取器托盘228接收电源和通信的离散位置。存取器托盘228在一行单元或磁带驱动器处停止，以允许机器人拣取器226在该行实施工作。由此，存取器托盘228作为机器人拣取器226的升降机。为了从磁带驱动器向存储槽抓取和操纵所述磁带卡带所需的所述机器人被放置在存取器托盘228上。存取器托盘228上下地行进于所述竖直磁带库中，以便到达该垂直磁带库的不同行。

所述存取器托盘228包括电感耦合装置240和电源存储设备242(例如电容或可再充电电池)。所述垂直磁带库的各个行包括各自的固定耦合装置250，其中，电源和控制设备252耦合到所述固定耦合装置250。所述固定耦合装置250与存取器托盘228的电感耦合装置240交互。由此，所述固定耦合装置250作为变压器的一半，以及所述电感耦合装置240作为变压器的另一半。

当存取器托盘228在具有固定耦合装置250的所述垂直磁带库的一行单元或磁带驱动器处停止时，所述耦合装置的两半被对齐(具有小的气隙)，以及由此电感耦合被生成。所述电感耦合使电源和通信都能够从电源和控制设备252被提供给放置在存取器托盘228上的机器人拣取器226。位于存取器托盘228上的电源存储设备242存储足够能量，以允许存取器托盘228行进直到固定耦合装置被放置所在的下一行。存取器托盘228然后再次耦合并获取更多能量(以及任何另外的通信信息)。如果在任意时刻存取器托盘228掉电、不具有足够的存储电源或未能行进到下一耦合装置，则存取器托盘228简单地下降到固定耦合被放置所在的较低行，并且使用该耦合器来存储继续操作所需的能量。

因为每个耦合站点都关联于机架结构212，所以所述磁带库电源系统提供了一种成本方案，所述成本方案不增加由于基本单元中的扩展容量的成本。同样，因为存在离散位置，所以机械问题可以被解决，以便与当耦合时允许运动的一些装置相比而言达到非常好的耦合。因为其中所述机器人没电的情形可能发生，所以所述方法最适于垂直磁带库，以允许重力确保存取器托盘228总是能访问耦合站点。然而，所述方法可以用于基本上垂直的配置(即，其中所述存取器托盘沿这样的路径行进的配置，其中，所述路径中的垂直分量足以使得重力可以将所述存取器托盘移动到较低的耦合站点)。

根据前述内容，以下是显而易见的：向特别是自动化数据存储库中的机器人供应电源和通信是明显易于安装和操作便宜的，同时有助于该自动化数据存储库的连续操作。

图5一般地图示出存取器托盘耦合和离散电感耦合拣取的俯视图。更具体地，所述存取器托盘耦合装置240包括电感器510。所述固定耦合装置250包括电感器512。电感器510和电感器512允许电源经由电感耦合(例如见箭头520)从固定耦合装置250被提供给存取器托盘耦合装置240。电感器510和电感器512允许经由电感耦合(例如见箭头520、522)在固定耦合装置250和存取器托盘耦合装置240之间交换通信信息。

尽管已关于本发明优选实施例特别示出和描述了本发明，但本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以在其中作出形式和细节上的前述和其它改变。

本发明非常适于获得所提到优点的以及其中的其它固有优点。尽管已参考本发明的特定实施例示出、描述和定义了本发明，但所述引用不意味着对本发明的限制，并且将不会推断出任何所述限制。如对于相关领域的技术人员将想到的，本发明能够容许在形式和功能上的大量修改、变更和等价。所示出和描述的实施例只是示例，并且不完全涵盖本发明的范围。

例如，可以向磁带库提供对应于该磁带库中的每个驱动器放置的耦合装置。又例如，可以向磁带库提供被放置在所述存取器托盘移动所沿的路径的最低重力点的单一耦合装置。

又例如，上面讨论的实施例包括实施特定任务的模块。这里讨论的模块可以包括脚本、批处理或其它可执行文件。所述模块可以被存储在例如磁盘驱动器的机器可读或计算机可读存储介质上。用于存储根据本发明的实施例的模块的存储设备例如可以是磁性软盘、硬盘或者例如CD-ROM或CD-R的光盘。用于存储根据本发明的实施例的固件或硬件模块的存储设备还可以包括基于半导体的存储器，其中，所述基于半导体的存储器可以永久、可移除或远程地耦合到微处理器/存储器系统。由此，所述模块可以被存储在计算机系统存储器中，以便配置该计算机系统来实施该模块的功能。其它新的和各种类型的计算机可读存储介质可以用于存储这里讨论的模块。另外，本领域的技术人员应当认识到，将功能分为模块仅用于说明目的。可选实施例可以将多个模块的功能合并为单一模块，或者可以强制实行模块功能的可选分解。例如，用于调用子模块的模块可以被分解，使得每个子模块实施其功能，并且直接向另一子模块传递控制。

因此，本发明旨在仅由权利要求的精神和范围限制，其对所有方面中的等价物给出完全认定。

Claims (16)

1. 一种存储设备，包括：

存储设备机架，所述存储设备机架包括固定耦合装置；

存取器，所述存取器包括存取器耦合装置，所述存取器耦合装置被放置为当所述存取器在所述存储设备机架内行进时与所述固定耦合装置耦合。

2. 根据权利要求1所述的存储设备，其中，所述存取器包括：

存储器托盘，所述存取器耦合装置被放置在所述存取器托盘上；以及，

机器人，所述机器人被所述存取器托盘基本垂直地在所述存储设备机架中移动。

3. 根据权利要求1所述的存储设备，其中：

所述固定耦合装置包括电感器；

所述存取器耦合装置包括电感器；以及

所述固定耦合装置和所述存取器耦合装置经由电感耦合被耦合。

4. 根据权利要求1所述的存储设备，其中：

当所述固定耦合装置耦合到所述存取器耦合装置时，向所述存取器供电。

5. 根据权利要求1所述的存储设备，进一步包括：

控制设备；以及其中

当所述固定耦合装置耦合到所述存取器耦合装置时，在所述存取器与所述控制设备之间交换通信信息。

6. 根据权利要求1所述的存储设备，其中：

所述存储设备机架包括多行存储箱；以及

固定耦合装置被放置在所述多行存储箱的每行处。

7. 根据权利要求1所述的存储设备，进一步包括：

至少一个驱动器；以及其中

所述存储设备机架包括多行存储箱；以及

固定耦合装置被放置为对应于所述至少一个驱动器。

8. 根据权利要求1所述的存储设备，进一步包括：

多个驱动器；以及其中

所述存储设备机架包括多行存储箱；以及

固定耦合装置被放置为对应于所述多个驱动器中的每个驱动器。

9. 一种磁带存储系统，包括：

主机；

耦合到所述主机的存储设备，所述存储设备包括：

存储设备机架，所述存储设备机架包括固定耦合装置；

存取器，所述存取器包括存取器耦合装置，所述存取器耦合装置被放置为当所述存取器在所述存储设备机架内行进时与所述固定耦合装置耦合。

10. 根据权利要求9所述的磁带存储系统，其中，所述存取器包括：

存储器托盘，所述存取器耦合装置被放置在所述存取器托盘上；以及机器人，所述机器人被所述存取器托盘基本垂直地在所述存储设备机架中移动。

11. 根据权利要求9所述的磁带存储系统，其中：

所述固定耦合装置包括电感器；

所述存取器耦合装置包括电感器；以及

所述固定耦合装置和所述存取器耦合装置经由电感耦合被耦合。

12. 根据权利要求9所述的磁带存储系统，其中：

当所述固定耦合装置耦合到所述存取器耦合装置时，向所述存取器供电。

13. 根据权利要求9所述的磁带存储系统，其中，所述存储设备进一步包括：

控制设备；以及其中

当所述固定耦合装置耦合到所述存取器耦合装置时，在所述存取器与所述控制设备之间交换通信信息。

14. 根据权利要求9所述的磁带存储系统，其中：

所述存储设备机架包括多行存储箱；以及

固定耦合装置被放置在所述多行存储箱的每行处。

15. 根据权利要求9所述的磁带存储系统，其中，所述存储设备进一步包括：

至少一个驱动器；以及其中

所述存储设备机架包括多行存储箱；以及

固定耦合装置被放置为对应于所述至少一个驱动器。

16. 根据权利要求9所述的磁带存储系统，其中，所述存储设备进一步包括：

多个驱动器；

所述存储设备机架包括多行存储箱；以及

固定耦合装置被放置为对应于所述多个驱动器中的每个驱动器。

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