CN112581984A - 可动态调度光驱的光盘库装置及其动态调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可动态调度光驱的光盘库装置及其动态调度方法，属于光盘存储领域。光盘库装置包括：多个机柜，沿其横向依次排列形成机柜组，每一机柜内存放有多张光盘，且每一机柜均设有机械手；多个导轨组件，均沿机柜组的横向跨接于机柜组；多个光驱组件，每一光驱组件均包括多个光驱，光驱组件与导轨组件形成可滑动连接；和控制单元，与每一机械手和每一光驱组件均信号连接，用于控制指定光驱组件移动至指定机柜处，并控制机械手将指定光盘加载至指定光驱组件的指定光驱中，并在完成读写操作后将指定光盘卸载至指定机柜内。本发明的光盘库装置及其动态调度方法能够在保证数据迁移效率的同时节约装置成本，还能够整体装置的单点故障率。

Description

可动态调度光驱的光盘库装置及其动态调度方法

技术领域

本发明涉及光盘存储领域，特别是涉及一种可动态调度光驱的光盘库装置及其动态调度方法。

背景技术

大型冷数据存储中心通常以标准机柜型式布署很多的光盘库，光盘库由光盘匣仓、机械手和光驱组构成。光盘匣仓容置了多个光盘匣，每个光盘匣中又容置了多张光盘。机械手用于运载光盘，通常是将光盘匣中的光盘加载到光驱中，或是将光驱中的光盘卸载到光盘匣中。光驱组中通常设有多个光驱，光驱可以并行工作，用以满足对多张光盘的并行读写时所达到的总体数据读写速度。

在排列成行的标准机柜布署中，每一个机柜都是独立的，对于机柜式光盘库而言，光盘库中光驱组中的光驱资源，只对本机柜内部的光盘介质提供读写服务。鉴于冷数据或非结构化数据的特点，数据中心的光盘库中所使用的光盘介质是一次可刻录介质，即WORM(Write Once Read Many)介质。与此相对应，冷数据中心中的光盘库的工作流程也分为两个，一是数据迁移流程，在此过程中，外部的数据被迁入到光盘库中的光盘介质上。在完成数据迁移流程后，光盘库则永久进入数据读取流程，根据应用的需求，光盘库中的数据可以被有选择地读出。总体上讲，冷数据中心中的光盘库也符合一次性写入(Write Once)，然后按需提供数据读取的工作原理。

在实际应用中，为了满足数据迁移到光盘中的速度要求，光盘库中的光驱数量需要配置足够多。众多光驱并行工作以便达到数据从外部向光盘库迁移所需的写入速度要求，即在规定时间内完成数据迁移的任务。当数据向指定光盘库的迁移工作完成以后，光驱组内的光驱的工作职能就由原先的顺序写入转变为按照需要有选择地读出。在大多数的应用场景下，对于已经完成数据迁移的光盘库而言，数据访问的频度以及访问速度，即读取速度都将较低。

这里产生的矛盾是，在迁移流程中，需要对每个光盘库配置尽可能多的光驱。而在迁移流程完毕后，这些光驱绝大部分时间将处于闲置状态。光驱是昂贵的部件，也是光盘库中较为集中的故障点。也就是说，现有技术中光盘数据迁移效率与装置成本是一对相互制约的矛盾因素。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种可动态调度光驱的光盘库装置及其动态调度方法，能够在保证数据迁移效率的同时节约装置成本。

本发明的另一个目的是降低了整体装置的单点故障率。

特别地，本发明提供了一种可动态调度光驱的光盘库装置，包括：

多个机柜，沿其横向依次排列形成机柜组，每一所述机柜内存放有多张光盘，且每一所述机柜均设有机械手，用于完成所述光盘在所述机柜和光驱内的加载和卸载；

多个导轨组件，均沿所述机柜组的横向跨接于所述机柜组；

多个光驱组件，每一所述光驱组件均包括多个光驱，用于对所述光驱内的所述光盘进行读写操作，所述光驱组件与所述导轨组件形成可滑动连接；和

控制单元，与每一所述机械手和每一所述光驱组件均信号连接，用于控制指定光驱组件移动至指定机柜处，并控制所述机械手将所述指定光盘加载至所述指定光驱组件的指定光驱中，并在所述指定光驱完成读写操作后将所述指定光盘卸载至所述指定机柜内。

可选地，每一所述光驱组件包括两列沿竖向排列的多个所述光驱。

可选地，每一所述机柜包括：

箱体部，设有多个光盘盘仓，每一所述光盘盘仓内设有多个光盘盒，每一所述光盘盒用于存放多张所述光盘；

框架部，伸出于所述箱体部面向所述导轨组件的一侧，所述框架部包括至少两根立柱，用于固定所述多个导轨组件。

可选地，所述机械手设置于所述箱体部的横向中部；且

所述箱体部内设有两组设置于所述机械手两侧的光盘盘仓组，每一所述光盘盘仓组包括多个依次沿竖向排列的所述光盘盘仓，每一所述光盘盘仓内的所述多个光盘盒沿竖向排列，且每一光盘盒配置成可从面向所述机械手的一侧打开。

可选地，所述光驱组件还包括：

安装架，用于安装多个所述光驱；和

滑块组件，固定于所述安装架，且与对应的所述导轨组件形成可滑动连接。

可选地，所述导轨组件包括：

基座，其一侧固定于所述机柜；

至少两根光轴，分别固定于所述基座沿竖向的两侧；且

所述滑块组件包括：

至少一对第一滑块和第二滑块，均固定于所述安装架处且分别位于所述导轨组件沿其竖向的两侧，所述第一滑块和所述第二滑块面向所述光轴的一侧设有与所述光轴匹配的凹部，以与所述导轨组件形成可滑动连接。

可选地，光盘库装置包括：

两组平行布置的所述导轨组件，每组所述导轨组件上可滑动地连接有一组所述光驱组件。

特别地，本发明还提供了一种跨机柜的动态调度方法，用于上述任一项所述的光盘库装置，该方法依次包括以下步骤：

控制指定光驱组件移动至所述指定光盘所在的指定机柜处，其中，所述指定光驱组件可沿所述多个机柜的横向移动；

控制所述机械手将所述指定光盘加载至所述指定光驱组件的指定光驱内，以使得所述指定光驱进行所述指定光盘的读写操作；

在所述指定光驱完成对所述指定光盘的读写操作后，控制所述机械手将所述指定光盘卸载至所述指定机柜内。

可选地，所述指定光驱组件为距离所述指定光盘最近且处于空闲状态的所述光驱组件。

本发明的光盘库装置及动态调度方法可以最大限度地在机柜间共享光驱资源：当一个机柜在执行数据迁移流程时，系统分配给这个机柜尽可能多的光驱，并使这些光驱并行执行刻录任务，可以最优化地缩短数据迁移所需的时间。在提高数据迁移效率的前提下，使得每一个光驱都得到了充分利用从而最大化地优化了整体系统的实施成本。

进一步地，通过集中管理与调度光驱，可以提高光盘库装置的整体可靠性和可维护性，当一个光驱出现故障时，不会对整个系统造成停机事故，对出现故障的光驱可以进行在线更换，这在很大程度上降低了整体系统的单点故障率。

同样地，在某些应用场景下，也可能出现需要集中读取一大批已迁移入光盘库的光盘。本发明此时也完全可以实现批量集中读取的功能。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的光盘库装置的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的光盘库装置的光驱组件的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的光盘库装置的侧视结构示意图；

图4是图3中A处的放大图；

图5是根据本发明一个实施例的动态调度方法的流程图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的光盘库装置100的结构示意图。图2是根据本发明一个实施例的光盘库装置100的光驱组件30的结构示意图。如图1所示，本发明提供了一种可动态调度光驱的光盘库装置100，其一般性地可以包括多个机柜10、多个导轨组件20、多个光驱组件30和控制单元(未示出)。多个机柜10沿其横向依次排列形成机柜10组，每一机柜10内存放有多张光盘。每一机柜10均设有机械手(未示出)，用于完成光盘在机柜10和光驱内的加载和卸载。多个导轨组件20均沿机柜10组的横向跨接于机柜10组。如图2所示，每一光驱组件30均包括多个光驱31，用于对光驱31内的光盘进行读写操作，光驱组件30与导轨组件20形成可滑动连接。控制单元与每一机械手和每一光驱组件30均信号连接，用于控制指定光驱组件30移动至指定机柜10处，并控制机械手将指定光盘加载至指定光驱组件30的指定光驱中，并在指定光驱完成读写操作后将指定光盘卸载至指定机柜10内。

本实施例通过在多个机柜10的横向跨接多个导轨组件20，每个导轨组件20上设有可沿其移动的光驱组件30，使得光驱组件30中的光驱31可根据需要被动态调度。当一个机柜10处于数据迁移流程时，控制单元可以调集较多的光驱31来加快外来数据向光盘的批量刻录速度。当数据迁移流程执行完毕后，控制单元可以把一部分或全部光驱31调到其它机柜10使用。因此，本实施例的光盘库装置100可以最大限度地在机柜10间共享光驱资源：当一个机柜10在执行数据迁移流程时，系统分配给这个机柜10尽可能多的光驱，并使这些光驱并行执行刻录任务，可以最优化地缩短数据迁移所需的时间。在提高数据迁移效率的前提下，使得每一个光驱都得到了充分利用从而最大化地优化了整体系统的实施成本。

另一方面，通过集中管理与调度光驱，可以提高光盘库装置100的整体可靠性和可维护性，当一个光驱出现故障时，不会对整个系统造成停机事故，对出现故障的光驱可以进行在线更换，这在很大程度上降低了整体系统的单点故障率。

如图2所示，另一个实施例中，每一光驱组件30包括两列沿竖向排列的多个光驱31。两列沿竖向排列的光驱31中间用于机械手的伸入，以将光盘加载至光驱31内，或将光驱31内的光盘卸载至机柜10中。

图3是根据本发明一个实施例的光盘库装置100的侧视结构示意图。如图3所示，一个实施例中，每一机柜10包括箱体部11和框架部12。箱体部11设有多个光盘盘仓，每一光盘盘仓内设有多个光盘盒，每一光盘盒用于存放多张光盘。框架部12伸出于箱体部11面向导轨组件20的一侧，框架部12包括至少两根立柱121(参见图1)，用于固定多个导轨组件20。

可选地，机械手设置于箱体部11的横向中部，且箱体部11内设有两组设置于机械手两侧的光盘盘仓组。如图1所示，每一光盘盘仓组包括多个依次沿竖向排列的光盘盘仓，每一光盘盘仓内的多个光盘盒沿竖向排列，且每一光盘盒配置成可从面向机械手的一侧打开。本实施例提供了一种具体的光盘盒排列方式，在其他未示出的实施例中，也可以按其他方向排列光盘盒，在此不做限制，相应地光驱组件30也做适应性的调整，机械手的设置也可以根据需求设置。

图4是图3中A处的放大图。一个实施例中，如图4所示，光驱组件30还包括安装架32和滑块组件。安装架32用于安装多个光驱31。滑块组件固定于安装架32，且与对应的导轨组件20形成可滑动连接。

如图4所示，可选地，导轨组件20包括基座21和至少两根光轴22。基座21的一侧固定于机柜10。光轴22分别固定于基座21沿竖向的两侧。滑块组件包括至少一对第一滑块331和第二滑块332，均固定于安装架32处且分别位于导轨组件20沿其竖向的两侧，第一滑块331和第二滑块332面向光轴22的一侧设有与光轴22匹配的凹部，以与导轨组件20形成可滑动连接。其中，第一滑块331、第二滑块332和安装架32均可采用直接采购的型材。这里公开了一张具体的滑动连接结构，还可以选用其他的滑动连接结构，只要能够使得光驱组件30可相对于滑轨组件移动即可，在此不做限制。

如图1所示，光盘库装置100包括两组平行布置的导轨组件20，每组导轨组件20上可滑动地连接有一组光驱组件30。在其他实施例中，也可以安装更多组的导轨组件20，且一个导轨组件20上可以连接多个光驱组件30，从而满足更多需求，尤其是大型的光盘库对光驱的动态调度需求。

图5是根据本发明一个实施例的动态调度方法的流程图。如图5所示，本发明还提供了一种跨机柜10的动态调度方法，用于上述任一种光盘库装置100，该方法依次包括以下步骤：

S10：控制指定光驱组件30移动至指定光盘所在的指定机柜10处。其中，指定光驱组件30可沿多个机柜10的横向移动；

S20：控制机械手将指定光盘加载至指定光驱组件30的指定光驱内，以使得指定光驱进行指定光盘的读写操作。

S30：在指定光驱完成对指定光盘的读写操作后，控制机械手将指定光盘卸载至指定机柜10内。

本实施例的动态调度方法可以最大限度地在机柜10间共享光驱资源：当一个机柜10在执行数据迁移流程时，系统分配给这个机柜10尽可能多的光驱，并使这些光驱并行执行刻录任务，可以最优化地缩短数据迁移所需的时间。在提高数据迁移效率的前提下，使得每一个光驱都得到了充分利用从而最大化地优化了整体系统的实施成本。

另一方面，通过集中管理与调度光驱，可以提高光盘库装置100的整体可靠性和可维护性，当一个光驱出现故障时，不会对整个系统造成停机事故，对出现故障的光驱可以进行在线更换，这在很大程度上降低了整体系统的单点故障率。

另一个实施例中，指定光驱组件30为距离指定光盘最近且处于空闲状态的光驱组件30。控制单元通过获取各个光驱组件30的状态信息及当前位置信息来选取指定光驱组件30，从而尽快地到达指定光盘处，从而提高光盘数据迁移的效率。当然在其他实施例中，也可以根据其他标准来调取光驱组件30，在此不做限制。例如根据机械手当前的位置结合光驱组件30的位置，做一个综合计算，判断最节省时间或节省距离的方式调度光驱。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种可动态调度光驱的光盘库装置，其特征在于，包括：

多个机柜，沿其横向依次排列形成机柜组，每一所述机柜内存放有多张光盘，且每一所述机柜均设有机械手，用于完成所述光盘在所述机柜和光驱内的加载和卸载；

多个导轨组件，均沿所述机柜组的横向跨接于所述机柜组；

多个光驱组件，每一所述光驱组件均包括多个光驱，用于对所述光驱内的所述光盘进行读写操作，所述光驱组件与所述导轨组件形成可滑动连接；和

控制单元，与每一所述机械手和每一所述光驱组件均信号连接，用于控制指定光驱组件移动至指定机柜处，并控制所述机械手将所述指定光盘加载至所述指定光驱组件的指定光驱中，并在所述指定光驱完成读写操作后将所述指定光盘卸载至所述指定机柜内。

2.根据权利要求1所述的光盘库装置，其特征在于，

每一所述光驱组件包括两列沿竖向排列的多个所述光驱。

3.根据权利要求1所述的光盘库装置，其特征在于，每一所述机柜包括：

箱体部，设有多个光盘盘仓，每一所述光盘盘仓内设有多个光盘盒，每一所述光盘盒用于存放多张所述光盘；

框架部，伸出于所述箱体部面向所述导轨组件的一侧，所述框架部包括至少两根立柱，用于固定所述多个导轨组件。

4.根据权利要求3所述的光盘库装置，其特征在于，

所述机械手设置于所述箱体部的横向中部；且

所述箱体部内设有两组设置于所述机械手两侧的光盘盘仓组，每一所述光盘盘仓组包括多个依次沿竖向排列的所述光盘盘仓，每一所述光盘盘仓内的所述多个光盘盒沿竖向排列，且每一光盘盒配置成可从面向所述机械手的一侧打开。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的光盘库装置，其特征在于，所述光驱组件还包括：

安装架，用于安装多个所述光驱；和

滑块组件，固定于所述安装架，且与对应的所述导轨组件形成可滑动连接。

6.根据权利要求5所述的光盘库装置，其特征在于，

所述导轨组件包括：

基座，其一侧固定于所述机柜；

至少两根光轴，分别固定于所述基座沿竖向的两侧；且

所述滑块组件包括：

至少一对第一滑块和第二滑块，均固定于所述安装架处且分别位于所述导轨组件沿其竖向的两侧，所述第一滑块和所述第二滑块面向所述光轴的一侧设有与所述光轴匹配的凹部，以与所述导轨组件形成可滑动连接。

7.根据权利要求1所述的光盘库装置，其特征在于，包括：

两组平行布置的所述导轨组件，每组所述导轨组件上可滑动地连接有一组所述光驱组件。

8.一种跨机柜的动态调度方法，用于权利要求1-7中任一项所述的光盘库装置，其特征在于，依次包括以下步骤：

控制指定光驱组件移动至所述指定光盘所在的指定机柜处，其中，所述指定光驱组件可沿所述多个机柜的横向移动；

控制所述机械手将所述指定光盘加载至所述指定光驱组件的指定光驱内，以使得所述指定光驱进行所述指定光盘的读写操作；

在所述指定光驱完成对所述指定光盘的读写操作后，控制所述机械手将所述指定光盘卸载至所述指定机柜内。

9.根据权利要求8所述的动态调度方法，其特征在于，

所述指定光驱组件为距离所述指定光盘最近且处于空闲状态的所述光驱组件。

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