CN103870211A - 把文件写入到多个介质的方法和存储系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及把文件写入到多个介质（父介质和至少一个子介质）的方法和存储系统。该方法包括：(1)把父介质装入一个驱动器中以从元数据检索父介质的ID信息；(2)把文件的先头部分写入父介质，同时把文件名称、文件和先头文件部分的属性信息作为元数据保存在父介质中；(3)使父介质保持驻留在驱动器中直至随后文件部分被完全写入到接连地装入的子介质；(4)把子介质装入到另一驱动器中并从元数据检索子介质的ID信息；(5)把随后文件部分写入到装入的子介质，同时把父介质的ID信息和文件部分的属性信息作为元数据保存在该子介质中；(6)把子介质的ID信息和文件部分的属性信息作为元数据保存在父介质中；(7)重复(4)至(6)直至文件的最后部分被完全写入到随后的子介质。

Description

把文件写入到多个介质的方法和存储系统
技术领域
本发明涉及一种把文件写入到多个介质的方法和存储系统。更具体地讲，本发明涉及一种把文件的多个部分写入到包括至少两个磁带驱动器的存储系统中的多个磁带介质的方法。
背景技术
包括磁带驱动器的存储系统的数据存储容量取决于作为上限的磁带介质的最大容量。对于例如第五代线性磁带开放(LTO)磁带驱动器，不能写入超过1.5“TB”的数据的量，1.5TB是该介质的最大容量。另外，在把另外的数据写入到已被写入了某量的数据的介质的情况下，要被追加写入的数据的量必须小于该介质的最大容量。
磁带驱动器能够被用在文件系统中，像HDD等一样。例如，线性磁带文件系统(LTFS)是用于磁带驱动器的文件系统的例子。在LTFS中作为文件处理LTO数据的情况下，再一次，要被追加写入的数据的量必须小于磁带介质的容量。
在最近的存储使用中，要被写入到介质的数据的量已稳定地增加。在一些情况下，当开始写入文件时，要被写入的文件的大小是不确定的。例如，在广播行业中实时执行节目记录或者来自安全系统中的USB照相机的一系列视频被直接写入到介质的情况下，当开始写入文件时，要被写入的文件的大小是不确定的。在这种情况下，追加写入到介质的文件的大小能够超过介质的容量。如果发生这种情况，则直至该时刻写入的文件必须被单独保存，并且随后的数据必须被写入到另一介质(跨越：spanning)。目前，在LTFS中不存在用于实现跨越的机制。
专利文献1公开一种用于重新布置系统信息以把系统信息写入到一个介质以便避免在系统信息分布在多个介质之中的情况下需要装入所有介质以参考文件管理所需的系统信息的技术。
引用列表
专利文献
专利文献1JP11-306190A
发明内容
技术问题
然而，专利文献1未考虑介质不够大以保存文件的情况并且公开了关于文件的属性信息被保存在第一介质中。取出和装入磁带盒(介质)要花费非常长的时间，因此，减少取出和装入的次数以便提高读取大文件的性能是很关键的。
考虑到这种情况，本发明的目的在于提供一种把文件写入到多个介质以减少在读取多个介质时发生的装入或取出所需的时间的方法和存储系统。
问题的解决方案
为了实现该目的，本发明提供一种把文件写入到使用至少两个驱动器的存储系统(库系统)中的多个介质的方法，所述多个介质被识别为第一介质(父介质)和至少一个随后的介质(子介质)。该写入方法包括：
(1)把父介质装入(安装)到一个驱动器中以从元数据检索关于父介质的ID信息的步骤；
(2)把文件的先头文件部分写入到装入的父介质并且同时把(a)文件名称和关于文件的属性信息以及(b)关于写入到父介质中的先头文件部分的属性信息保存为元数据的步骤；
(3)使装入的父介质保持驻留在驱动器中直至随后文件部分被完全写入到接连地装入的子介质的步骤；
(4)把子介质装入到另一驱动器中并且从元数据检索关于子介质的ID信息以便写入随后文件部分的步骤；
(5)把随后文件部分写入到装入的子介质并且同时把(c)关于父介质的ID信息和(d)关于写入到子介质中的文件部分的属性信息保存为元数据的步骤；
(6)把(e)关于子介质的ID信息和(f)关于文件部分的属性信息作为元数据追加保存在驻留的父介质中的步骤；和
(7)重复步骤(4)至(6)直至文件的最后部分被完全写入到随后的子介质的步骤。
上述写入方法的特征在于，父介质和子介质被划分成两个或更多的分区以便允许由文件系统(LTFS)执行读取和写入从而顺序访问存储系统(库系统)，
分区包括保存文件的元数据的索引分区和保存文件的数据的数据分区，
父介质中的元数据被保存在父介质的索引分区中，
子介质中的元数据被保存在子介质的索引分区中，
父介质中的元数据中所包括的关于先头文件部分的属性信息包括先头文件部分名称、介质中的数据位置(块识别编号和偏移)和大小，
子介质中的元数据中所包括的关于随后文件部分的属性信息包括文件部分名称、介质中的数据位置(块识别编号和偏移)和大小。
上述写入方法的特征在于，在步骤(6)中，关于子介质的ID信息与关于写入到子介质的文件部分的属性信息相关联并且被作为元数据追加保存在父介质中。
上述写入方法的特征在于，在步骤(6)和(7)中，关于每个子介质的ID信息被以如下方式作为元数据保存在父介质中，即，识别随后文件部分被写入到子介质的次序。
另外，本发明提供多个介质，文件被以上述写入方法写入到所述多个介质。
为了实现所述目的，本发明提供一种读取根据上述写入方法写入到多个介质的文件的方法。该读取方法包括：
(1)把保存文件的各部分的所述多个介质之一装入到驱动器中的步骤；
(2)从装入的介质读取元数据并且从元数据确定该介质是所述文件的父介质还是子介质的步骤；
(3)如果装入的介质是子介质则从子介质中保存的元数据检索关于父介质的ID信息的步骤；
(4)把通过检索的ID信息识别的父介质装入到驱动器中的步骤；
(5)基于装入的父介质中保存的元数据读取写入的先头文件部分并且同时从元数据检索关于保存各文件部分的子介质的ID信息的步骤；
(6)基于ID信息把与检索的ID信息关联的子介质装入到驱动器中并且基于关于子介质中的文件部分的属性信息读取该文件部分的步骤；
(7)通过装入与在步骤(5)中检索的ID信息关联的子介质并且从子介质读取随后文件部分来重复步骤(6)的步骤；和
(8)当在步骤(7)中检测到所述文件的末尾时结束文件的读取的步骤。
上述读取方法的特征在于，如果在步骤(2)中确定装入的介质是父介质，则步骤(5)跟在步骤(2)之后。
另外，为了实现所述目的，本发明提供一种使用至少两个驱动器的存储系统(库系统)，所述存储系统把文件写入到多个介质，并且所述多个介质被识别为第一介质(父介质)和至少一个随后的介质(子介质)。该存储系统中的读取/写入控制器执行：
(1)把父介质装入(安装)到一个驱动器中以从元数据检索关于父介质的ID信息的步骤；
(2)把文件的先头文件部分写入到装入的父介质并且同时把(a)文件名称和关于文件的属性信息以及(b)关于先头文件部分的属性信息保存在装入的父介质中的步骤；
(3)使装入的父介质保持驻留在驱动器中直至随后文件部分被完全写入到接连地装入的子介质的步骤；
(4)把子介质装入到另一驱动器中并且从元数据检索关于子介质的ID信息以便写入随后文件部分的步骤；
(5)把随后文件部分写入到装入的子介质并且同时把(c)关于父介质的ID信息和(d)关于文件部分的属性信息作为元数据保存在装入的子介质中的步骤；
(6)把(e)关于子介质的ID信息和(f)关于文件部分的属性信息作为元数据追加保存在驻留的父介质中的步骤；和
(7)重复步骤(4)至(6)直至文件的最后文件部分被完全写入到随后的子介质的步骤。
另外，为了实现所述目的，本发明提供一种读取根据上述写入方法写入到多个介质的文件的存储系统。该存储系统中的读取/写入控制器执行：
(1)把保存文件的各部分的所述多个介质之一装入到驱动器中的步骤；
(2)从装入的介质读取元数据并且从元数据确定该介质是所述文件的父介质还是子介质的步骤；
(3)如果装入的介质是子介质则从子介质中保存的元数据检索关于父介质的ID信息的步骤；
(4)把通过检索的ID信息识别的父介质装入到驱动器中的步骤；
(5)基于装入的父介质中保存的元数据读取写入的先头文件部分并且同时从元数据中所包括的文件部分的属性信息检索关于保存每个文件部分的子介质的ID信息的步骤；
(6)基于ID信息把与检索的ID信息关联的子介质装入到驱动器中并且基于子介质中的文件部分的属性信息读取该文件部分的步骤；
(7)通过装入与在步骤(5)中检索的ID信息关联的子介质并且从子介质读取随后文件部分来重复步骤(6)的步骤；和
(8)当在步骤(7)中检测到所述文件的末尾时结束所述文件的读取的步骤。
本发明的优点
应用了上述本发明的存储系统减少在读取写入到多个介质的文件时发生的取出和装入所需的时间并且提高了读取性能。
附图说明
图1显示把文件写入到多个介质的存储系统；
图2显示在跨多个介质的文件跨越中所述多个介质中的每个介质保持关于其它介质的ID信息的方式、把每个介质中的元数据保存在索引分区中的方法（注：文件1=文件部分1+文件部分2+文件部分3+文件部分4，库管理器能够通过介质的ID信息(a,b,c,d)来识别介质）；
图3显示应用了本发明的包括多个磁带驱动器的磁带库系统的结构的例子；
图4显示磁带介质包括索引分区和数据分区的情况（注：P0：索引分区，诸如介质属性和文件属性的元数据被存储在其中；P1：数据分区，文件被以数据集为单位写入到该分区中）；
图5显示把文件写入到多个介质的流程（注：第一介质是父介质，并且除父介质之外的其它介质是子介质）；以及
图6显示读取根据本发明的写入方法写入到多个介质的文件的流程（注：父介质中的元数据：文件名称、文件属性、每个文件部分的属性（文件部分名称、介质ID、块识别编号和偏移以及大小）；子介质中的元数据：父介质的ID、文件部分的属性（文件部分名称、块识别编号和偏移以及大小））。
具体实施方式
在下面，将参照把文件的文件部分的数据写入到存储系统(包括多个磁带驱动器)、从存储系统读取所述数据或者在存储系统中编辑所述数据的情况，描述本发明的实施方式(实施例)。
本发明假设，多个驱动器被用于把超过介质的容量的数据量写入到多个介质。写入方法包括下面的步骤：
(1)一旦被装入到驱动器中，第一介质(父介质)保持驻留在驱动器中，直至文件被完全写入。
(2)使用另一驱动器或者两个或更多的其它驱动器执行对其余的一个或多个介质(一个或多个子介质)的写入。
(3)在第一介质中集中管理关于包含分割的文件的片段(文件部分)的介质的信息。
(4)关于父介质的ID信息被保存在子介质中。
图1显示把文件写入到多个介质的存储系统。标号a、b、c和d分别表示指示介质的指示符的ID信息，并且存储系统通过ID来识别所希望的介质。存储系统包括两个或更多的磁带驱动器(驱动器)。第一介质(父介质)a被装入到一驱动器中，并且文件的头部(先头文件部分)被写入到该介质。父介质a独占该驱动器，直至全部文件被完全写入。关于文件的属性信息(文件名称和文件大小)被作为元数据保存在父介质中。在父介质被装入在驱动器中的同时，与子介质的ID信息(b、c和d)关联的关于文件的片段(文件部分1、2、3和4)的每个属性信息(文件部分名称、在介质上的数据位置、文件大小)被作为元数据保存在父介质中。术语“偏移”表示分派有块识别编号的块相对于文件的头部的偏移的值(字节值)。块识别编号允许主机和驱动器识别要读取或写入的块。虽然本发明主要假设使用磁带库系统的情况，但本发明能够被应用于包括两个或更多的驱动器单元的任何系统。
图2显示在跨多个介质的文件跨越中多个介质中的每个介质保持关于其它介质的ID信息a、b、c和d的方式。图2显示例如这样的情况：一个文件被分割成四个文件部分，这四个文件部分被写入到四个介质。
图2(a)显示一个文件被写入到多个介质的传统跨越方法。例如，就在当前介质之前文件被写入到的介质的信息被写入到当前介质(例子1)，或者在当前介质之前文件被写入到的所有介质的信息被写入到当前介质(例子2)。
在例子1中，需要逐个地追踪介质的链接以便读取介质上的文件。在例子1中，发生不必要的盒(介质)取出和装入。
在例子2中，能够通过在一次取出和装入中识别包含文件的头部的介质，从任何介质读取文件1。然而，如果文件1被修改，则关于发生修改的介质的信息必须被反映在所述多个介质中，从而介质取出和装入发生多次。
图2(b)显示文件被写入到多个介质的根据本发明的跨越方法。
在写入文件时，要跨越的文件部分的属性信息被写入到父介质。识别父介质的ID信息被写入到子介质。文件部分(部分2、3和4)要被写入到的子介质的ID信息b、c和d被保存在父介质a中。先头文件部分(部分1)被写入到父介质中的数据分区。父介质保持装入在驱动器中，直至随后文件部分2、3和4被完全写入到子介质b、c和d。随后文件部分2、3和4被写入到的子介质的ID信息b、c和d也被作为元数据保存在父介质中。能够通过父介质中保存的ID信息b、c和d的排列次序来识别文件部分的写入的次序。另外，与子介质的ID信息b、c和d关联的文件部分的属性信息也被作为元数据保存在父介质中。文件部分(部分2、3和4)被写入到各子介质中的数据分区。关于文件部分的属性信息被保存为元数据。在写入到父介质的文件部分1之后，顺序地读取写入到子介质的文件部分。文件系统(例如，LTFS)能够通过指定文件部分的部分名称，来读取每个单个子介质中的文件部分。不仅文件部分及其属性信息能够被保存在子介质中，关于父介质a的ID信息1也能够被保存在子介质中。库管理器从子介质中保存的元数据获取关于父介质的ID信息，并且基于该ID把父介质装入到驱动器中。库管理器从父介质中的元数据获取文件部分被顺序地写入到的子介质的ID信息，并且按照ID信息的次序读取这些文件部分以完成整个文件的读取。
图3显示应用了本发明的包括多个磁带驱动器的磁带库系统的结构的例子。存储系统100包括三个磁带驱动器60、磁带盒(介质)40和容纳磁带盒的槽45。在该存储系统中，存在容纳在槽45中的大量的磁带盒40。
库管理器50布置在主机10和存储系统100之间，并且集中管理所述多个驱动器60和所述多个磁带盒40。库管理器使所述多个磁带盒40和驱动器60虚拟化以执行读取/写入控制。库管理器50的例子是可从IBM公司获得的磁带系统库管理器(TSLM)。主机10中的应用30经由库管理器50向存储系统100提出文件读取/写入请求。通过由应用30发出的各种命令(诸如，读取命令、写入命令和定位命令)来控制存储系统100。库管理器50临时存储来自应用的这些命令并且把与这些命令对应的SCSI命令等输出到存储系统100。作为专用软件的应用的例子是可从IBM公司获得的Tivoli存储管理器。
库管理器50接收用于装入请求的命令作为来自应用的命令。为了执行该命令，库管理器50通常在所述多个(三个)驱动器中搜索可用驱动器。作为装入请求的目标的目标盒被安装在能够装入磁带盒的可用驱动器中。如果三个驱动器全部在使用中，则库管理器等待可用的驱动器。
接下来，将描述磁带驱动器(驱动器)60。磁带驱动器60以具有固定长度的数据集(缩写为DS)为单位，把从主机10发送的多条数据写入到磁带记录介质以及从磁带记录介质读取发送给主机10的多条数据。DS的典型大小为4MB。主机10中的应用30以128KB的块为单位经由文件系统把写入/读取请求发送给磁带驱动器。在SCSI被用作通信标准的情况下，主机30把用于写入/读取数据的请求(Write/Read)发送给磁带驱动器60。磁带驱动器以包括多个块的数据集(DS)为单位读取和写入数据。
在从主机10接收的命令下，磁带驱动器60把数据写入到磁带或者从磁带读取数据。磁带驱动器60包括缓冲器、读取/写入通道、磁头、电机、卷绕磁带(介质)的卷轴、读取/写入控制器、磁头位置控制系统和电机驱动器。磁带盒被可拆卸地安装在磁带驱动器上。当卷轴旋转时，磁带沿纵向方向行进。当磁带沿纵向方向行进时，磁头被用于把数据写入到磁带以及从磁带读取数据。磁带盒40设置有称为盒存储器(CM)的非接触式非易失性存储器。磁带驱动器10以非接触方式对设置在磁带盒40中的CM执行写入和读取。CM存储盒属性。磁带驱动器能够通过从CM检索盒属性来最佳地执行读取和写入。
磁带驱动器能够被用在文件系统中，像HDD等一样。例如，在LTFS中，能够使写入到介质的数据作为文件出现。磁带驱动器把磁带分割成两个分区。磁带驱动器能够像一个磁带一样处理每个分区并且选择性地把数据写入到各个分区。在用于磁带驱动器的文件系统(诸如，LTFS)中，能够使写入到介质的数据看起来像文件。在LTFS中，作为关于文件的属性信息，介质上的位置、大小、文件路径等被保持在索引分区中。如果文件被修改并且被分割成多个部分，则文件由作为元数据的多个分量表示。例如，如果文件file_name被分割成三个部分，则元数据被描述为file_name、length和((offset1,size1),(offset2,size2),(offset3,size3))。这些元数据允许分布在三个介质之中的一个文件file_name在LTFS中被作为一个文件管理。
图4显示磁带介质包括两个分区(索引分区和数据分区)的情况。
图4(a)和4(b)是显示根据本发明的磁带盒40中的磁带介质的结构的例子的示图。
图4(a)显示由可从IBM公司获得的企业磁带驱动器TS1140支持的磁带介质的例子。图4(b)显示符合LTO5的磁带介质的例子。
在图4(a)中示出的例子中，磁带沿磁带运行(纵向)方向在位置A和B被分割成分区P0和P1。位置A和B能够被任意设置。
在图4(b)中示出的例子中，磁带沿磁带宽度(横向)方向在位置C被分割成分区P0和P1。在这两个示图中，分区的数量是两个，并且磁带被分割成两个分区P0和P1。然而，当然，取决于规范，磁带能够被分割成任何数量(诸如，三个或更多个)的分区。
在图4(a)和4(b)中，五个伺服带55被设置在记录面上，以在磁带上形成具有12.65mm的宽度的四个数据带DB0至DB3。例如，在LTO5中，一个数据带具有320个数据轨道(未示出)，从而磁带具有总共1280个数据轨道。用于磁头的精确引导(跟踪)的伺服模式被预先记录在每个伺服带55中。磁带驱动器10通过经由读取位于每个数据带DB0至DB3的相对侧的两个伺服带55中的伺服模式精确地定位磁头，来执行数据写入和读取。
在图4(a)和4(b)中示出的表示为FID的区域中，记录与写入到磁带盒55中的CM的信息相同的信息(诸如，关于数据如何被写入到磁带介质的信息)。因此，即使难以从CM读取数据，也能够从磁带盒检索数据。
更具体地讲，例如，图4(a)中的分区P0被指定为索引分区，并且分区P1被指定为数据分区。文件和索引信息的历史被存储在索引分区中。由于仅包含最新的文件部分的属性信息的元数据总是被存储在位于磁带介质的头部的索引分区P0中，所以能够在文件系统(LTFS)中快速地访问文件。
根据本发明的写入方法如下。
(1)任意第一介质被装入到驱动器中并且开始数据写入。第一介质是父介质。例如，LTFS以具有固定长度(例如，对于LINUX的IO，128KB)的块为单位写入数据。一旦块被成功写入，提供下一个块。在写入的开始，文件大小是不确定的。由于不确定是否发生跨多个介质的写入，所以开始普通的文件写入。
(2)当写入的文件的大小超过父介质的容量时，另一介质(子介质)被装入到不同的驱动器中。被写入了先头文件部分的父介质保持驻留在驱动器中。文件被分割成多个部分(例如，部分1、2、3和4)，所述多个部分被顺序写入到父介质和随后的子介质。文件的属性信息(包括文件名称和文件大小)、文件的第一部分1和第一部分1的属性信息(包括第一部分名称“部分1”、介质中的数据位置和大小)被保存在父介质中。另外，父介质还包含文件部分的属性信息(文件部分名称(“部分2”、“部分3”和“部分4”)、关于子介质的ID信息(b、c和d)、各介质中的数据位置和大小)。这些属性信息被保存为元数据。元数据中的ID信息的次序指示文件部分被写入到子介质的次序。介质中的数据位置由块识别编号和偏移指示。
(3)当写入的文件的大小超过父介质的容量时，另一介质(子介质)被装入到不同的驱动器中。在这个例子中，如果所有驱动器被各介质占据，则分配的文件部分被完全写入的除第一介质之外的介质被取出以提供可用驱动器。子介质随后被装入到可用驱动器中以写入随后文件部分。子介质中保存的元数据包括父介质的ID、文件部分的属性信息(文件部分名称(“部分2”、“部分3”或“部分4”)和介质中的数据位置和大小)。
根据本发明的读取方法如下。
(1)当发生文件读取请求时，文件的先头文件部分被以具有固定长度的块为单位传送到主机。通过ID信息识别父介质。主机中的应用经由文件系统(例如，LTFS)把通过ID信息识别的介质装入到驱动器中并且开始以块为单位读取先头文件部分。
-在读取文件时，如果包含先头文件部分(部分1)的父介质已经被装入到驱动器中，则顺序地从头读取文件。
-在包含文件的第一部分之后的文件部分的子介质已经被装入到驱动器中的情况下，文件系统能够从子介质中的元数据读取父介质的ID信息，并且通过该ID识别父介质。父介质于是被装入到可用驱动器中，并且开始读取父介质中的文件部分。当读取第二及以后的介质(子介质)时，第一介质(父介质)保持驻留在驱动器中，并且另一驱动器被用于读取第二介质和以后的介质。父介质中的元数据包括所述多个子介质的ID信息，从而能够知道随后文件部分被写入的次序。
(2)如果所有驱动器被各介质占据，则文件部分被完全读取的除父介质之外的(任何)介质被取出以提供可用驱动器。下一子介质被装入到可用驱动器中以读取随后文件部分。如果到达父介质或子介质中的文件部分的末尾，则写入了下一文件部分的介质被装入到驱动器中并且开始读取文件部分。父介质并不总是必须驻留在驱动器中。如果先头文件部分已经被完全读取并且元数据被保存在DRAM存储器等中，则父介质能够被取出。通过尽可能快速地把子介质装入到驱动器中，提高读取性能。不仅能够检索整个文件，还能够检索写入到特定子介质的文件部分作为单个文件。
图5显示根据本发明的把文件写入到多个介质的过程的流程。
存储系统中的读取/写入控制模块(诸如，库管理器)执行下面的步骤。在写入时，如果完成写入的任何介质被提前取出，则访问下一介质所需的时间能够减少，因为在访问过程中不发生取出。
·(510)：接收文件写入请求。
·(520)：确定介质是否已经被装入到驱动器中。
如果介质已经被装入到驱动器中(“是”)，则该过程前进至步骤540。
·(530)：如果介质还未被装入到驱动器中，则把介质装入到可用驱动器中。
·(540)：介质被装入到驱动器中。开始以块(例如，128KB)为单位写入文件。一旦在缓冲器中积累了数据的数据集，驱动器把缓冲器中的数据(或文件的一部分)写入到介质。如果介质是父介质，则介质保持装入在驱动器中，直至文件被写入至其末尾(550)。
·(550)：当在步骤540中到达文件的末尾时，写入结束。当一个文件的所有文件部分被完全写入到多个子介质时，所有子介质的ID信息能够被保存在父介质中(570)。
·(560)：当在步骤540中到达介质的末尾时，用新介质替换该介质(600)，并且在新介质上继续执行文件部分的写入(540)。
每次文件的一个文件部分被完全写入到子介质时，该子介质的ID信息能够被保存在父介质中(580)。
·(570)：把关于随后文件部分被写入到的子介质的ID信息保存在父介质中。
每次文件的一个文件部分被完全写入到子介质时，该子介质的ID信息能够被临时存储在存储器中，并且所有子介质的ID信息能够随后被共同保存在父介质中。
·(580)：把关于随后文件部分被写入到的子介质的ID信息保存在第一介质(父介质)中。
每次文件的一个文件部分被完全写入到子介质时(560)，ID信息能够被临时存储在存储器中，并且该子介质的ID信息能够随后被单独保存在父介质中。
·(600)：把新介质装入到新驱动器中。当到达介质的末尾(步骤560中的“是”)时，新的子介质被装入到驱动器中，并且重复这个过程，直至到达文件的末尾(步骤550中的“否”)。在介质替换中，能够通过取出以前装入的子介质来准备可用驱动器。如果存储系统具有三个或更多的驱动器，则随后的子介质能够被装入到另一可用驱动器中。
·(610)：检查下一子介质是否被装入驱动器中。
·(620)：如果未装入子介质(步骤610中的“否”)，则检查第一介质(父介质)是否被装入驱动器中。
·(640)：如果未装入父介质(步骤620中的“否”)，则检查是否存在可用驱动器。
·(650)：如果装入了父介质(步骤620中的“是”)，则随后的子介质被装入到另一可用驱动器中以准备写入。
·(660)：如果不存在可用驱动器(步骤640中的“否”)，则任意驱动器(除装有父介质的驱动器之外的使用中的驱动器)中的介质被取出以提供可用驱动器。
·(670)：如果存在可用驱动器(步骤640中的“是”或者在步骤660之后)，则随后的子介质被装入到可用驱动器中以准备写入。
图6显示读取根据本发明的写入方法写入到多个介质的文件的过程的流程。
存储系统中的读取/写入控制器执行下面的步骤。在读取时，如果完成了读取的任何介质被提前取出，则访问下一介质所需的时间能够减少，因为在访问过程中不发生取出。
·(710)：接收对文件的第一块的读取请求。
·(720)：检查包含第一块的第一介质(父介质)是否已经被装入驱动器中。如果子介质被装入，则从元数据获取关于父介质的ID信息(以与以下描述的步骤740和750中相同的方式)。
·(730)：如果第一介质(父介质)还未被装入到驱动器中(步骤720中的“否”)，则基于获取的ID信息把父介质装入到驱动器中。
·(740)：从介质(父介质或子介质)中的索引分区读取元数据。
在父介质的情况下，读取先头文件部分。另外，为了识别包含随后文件部分的子介质，父介质中的元数据被保存在存储系统中的存储器等中。为了装入包含随后文件部分的子介质，父介质被从驱动器取出以提供可用驱动器。父介质可保持驻留在驱动器中，直至所有子介质中的文件部分被完全读取。如果父介质驻留在驱动器中，则当读取的文件被编辑时，不必再次装入父介质。
·(750)：从元数据获取关于介质的ID信息、文件和文件部分的属性信息。
-父介质中的元数据包括文件的属性信息(文件名称和文件大小)、先头文件部分的属性信息(部分名称、介质中的数据位置和大小)和文件部分的属性信息(文件部分名称、子介质的ID信息、介质中的数据位置和大小)。
-子介质中的元数据包括父介质的ID信息和文件部分的属性信息(文件部分名称、介质中的数据位置和大小)。
-介质中的数据位置能够由块的块识别编号和偏移指定。
·(760)：检查从获取的元数据读取的数据(块识别编号)是否被保存在装入的介质中。
·(770)：如果所希望的数据被保存在装入的介质中(步骤760中的“是”)，则以块为单位从获取的子介质读取所希望的数据。替代地，能够从自父介质获取(740和750)的元数据检索关于包括所希望的数据的文件部分的子介质的ID信息。基于该ID信息，装入关联的子介质(800)，并且以块为单位从该子介质读取所希望的数据。
·(780)：检查是否完全从自父介质获取(740和750)的元数据读取了关于最后的子介质中的文件部分的属性信息。
·(800)：识别关于包含从元数据中所包括的属性信息读取的数据(块识别编号)的介质的ID信息。把与该ID信息关联的子介质装入到驱动器中。
从以上描述能够看出，根据本发明的读取方法，能够减少在读取如上所述写入的文件时发生的取出和装入所需的时间，并且提高了读取性能。更具体地讲，在读取写入到多个介质中的文件时，能够基于存储在任何子介质中的信息一遍就访问到父介质，从而能够减少介质取出和装入的次数。虽然已参照实施例(实际例子)描述了本发明，但本发明的范围不限于上述实施例。对于本领域技术人员而言，很明显地，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，能够做出各种修改并且能够采用各种替换方案。
标号列表
10…主机(服务器)
40…磁带盒
45…槽
55…伺服带
60…磁带驱动器
100…存储系统(磁带库系统)

Claims (9)

1.一种把文件写入到使用至少两个驱动器的存储系统中的多个介质的方法，所述多个介质被识别为第一介质(父介质)和至少一个随后的介质(子介质)，所述方法包括：
(1)把父介质装入到一个驱动器中以从元数据检索父介质的ID信息的步骤；
(2)把文件的先头文件部分写入到装入的父介质并且同时把文件名称、文件的属性信息和先头文件部分的属性信息作为元数据保存在装入的父介质中的步骤；
(3)使装入的父介质保持驻留在驱动器中直至随后文件部分被完全写入到装入的子介质的步骤；
(4)把子介质装入到另一驱动器中并且从元数据检索子介质的ID信息以便写入随后文件部分的步骤；
(5)把随后文件部分写入到装入的子介质并且同时把父介质的ID信息和所述文件部分的属性信息作为元数据保存在装入的子介质中的步骤；
(6)把子介质的ID信息和所述文件部分的属性信息作为元数据追加保存在驻留的父介质中的步骤；和
(7)重复步骤(4)至(6)直至文件的最后文件部分被完全写入到随后的子介质的步骤。
2.如权利要求1所述的写入方法，其中所述父介质和子介质被分割成两个或更多个分区以允许用于顺序访问存储系统的文件系统执行读取和写入，
所述分区包括保存文件的元数据的索引分区和保存文件的数据的数据分区，
父介质中的元数据被保存在父介质的索引分区中，
子介质中的元数据被保存在子介质的索引分区中，
父介质中的元数据中所包括的先头文件部分的属性信息包括先头文件部分名称、介质中的数据位置和大小，
子介质中的元数据中所包括的随后文件部分的属性信息包括文件部分名称、介质中的数据位置和大小。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中在步骤(6)中，子介质的ID信息与写入到子介质的文件部分的属性信息关联并且被作为元数据追加保存在父介质中。
4.如权利要求1或2所述的方法，其中在步骤(6)和(7)中，每个子介质的ID信息被以如下的方式作为元数据保存在父介质中：识别随后文件部分被写入到子介质的次序。
5.多个介质，文件被以如权利要求1或2所述的写入方法写入到所述多个介质。
6.一种读取写入到如权利要求5所述的多个介质的文件的方法，所述方法包括：
(1)把保存文件的各部分的所述多个介质之一装入到驱动器中的步骤；
(2)从装入的介质读取元数据并且从元数据确定该介质是所述文件的父介质还是子介质的步骤；
(3)如果装入的介质是子介质则从子介质中保存的元数据检索父介质的ID信息的步骤；
(4)把由检索的ID信息识别的父介质装入到驱动器中的步骤；
(5)基于装入的父介质中保存的元数据读取写入的先头文件部分并且同时从元数据检索关于保存各个文件部分的子介质的ID信息的步骤；
(6)基于ID信息把与检索的ID信息关联的子介质装入到驱动器中并且基于文件部分的属性信息读取子介质中的所述文件部分的步骤；
(7)通过装入与在步骤(5)中检索的ID信息关联的子介质并且从子介质读取随后文件部分来重复步骤(6)的步骤；和
(8)当在步骤(7)中检测到文件的末尾时结束文件的读取的步骤。
7.如权利要求6所述的读取方法，其中如果在步骤(2)中确定装入的介质是父介质，则步骤(5)跟在步骤(2)之后。
8.一种使用至少两个驱动器的存储系统，所述存储系统把文件写入到多个介质，并且所述多个介质被识别为第一介质(父介质)和至少一个随后介质(子介质)，其中所述存储系统中的读取/写入控制器执行：
(1)把父介质装入到一个驱动器中以从元数据检索父介质的ID信息的步骤；
(2)把文件的先头文件部分写入到装入的父介质并且同时把文件名称、文件的属性信息和先头文件部分的属性信息作为元数据保存在装入的父介质中的步骤；
(3)使装入的父介质保持驻留在驱动器中直至随后文件部分被完全写入到接连地装入的子介质的步骤；
(4)把子介质装入到另一驱动器中并且从元数据检索子介质的ID信息以便写入随后文件部分的步骤；
(5)把随后文件部分写入到装入的子介质并且同时把父介质的ID信息和所述文件部分的属性信息作为元数据保存在装入的子介质中的步骤；
(6)把子介质的ID信息和所述文件部分的属性信息作为元数据追加保存在驻留的父介质中的步骤；和
(7)重复步骤(4)至(6)直至文件的最后文件部分被完全写入到随后的子介质的步骤。
9.一种读取写入到如权利要求5所述的多个介质的文件的存储系统，其中所述存储系统中的读取/写入控制器执行：
(1)把保存文件的各部分的所述多个介质之一装入到驱动器中的步骤；
(2)从装入的介质读取元数据并且从元数据确定该介质是所述文件的父介质还是子介质的步骤；
(3)如果装入的介质是子介质则从子介质中保存的元数据检索父介质的ID信息的步骤；
(4)把由检索的ID信息识别的父介质装入到驱动器中的步骤；
(5)基于装入的父介质中保存的元数据读取写入的先头文件部分并且同时从元数据检索关于保存各个文件部分的子介质的ID信息的步骤；
(6)基于ID信息把与检索的ID信息关联的子介质装入到驱动器中并且基于子介质中的文件部分的属性信息读取所述文件部分的步骤；
(7)通过装入与在步骤(5)中检索的ID信息关联的子介质并且从子介质读取随后文件部分来重复步骤(6)的步骤；和
(8)当在步骤(7)中检测到文件的末尾时结束文件的读取的步骤。
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