CN1297904C - 使用动态内容表和内容表集的分级存储管理方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种系统、装置和过程创建包括一个或多个内容表(TOC)条目的TOC以管理分级存储管理系统中的数据。各TOC条目包含描述映象内一个数据对象的内容和属性的元数据，其中，映象是多个数据对象到单个对象中的聚合以达到存储管理目的。将TOC存储在存储分级结构如磁盘中，以对聚合TOC条目执行快速访问和高效操作。该系统、装置和过程还提供将来自一个或多个TOC的TOC条目聚合到存储管理服务器数据库的一个TOC集中。可以对TOC集进行操纵和查询，从而找到TOC条目所引用的特定数据对象或映象。TOC条目、TOC及TOC集可以通过实现一组定义对象在数据库和存储分级结构内的适当创建、保持和移动的策略管理模式由分级数据存储管理系统进行动态管理。

Description

使用动态内容表和内容表集的分级存储管理方法和装置
技术领域
本发明涉及分级数据存储系统中的数据和元数据管理，特别涉及内容表(TOC)和聚合内容表集(TOC集)形式的元数据管理，其中，内容表(TOC)均描述一个数据对象聚合。
背景技术
传统地，数据存储管理应用在链接到存储管理服务器的存储分级结构中存储各个数据对象如文件和目录。存储分级结构典型地包括与存储数据的可访问性相对应的一个或多个数据存储介质级别。例如，一个级别可以包括对存储数据提供较快访问(access)的若干直接访问存储设备(DASD)。另一个级别可以包括对数据提供较慢访问的多个顺序访问存储设备，但是典型地以单位存储设备成本的数据存储容量来衡量更加节省成本。
在存储分级结构中存储各个数据对象的当前方法提供较细的管理粒度，但是需要相当大的存储和存储管理开销。换句话说，各数据对象可以独立于所有其他数据对象来访问、检索、移动或操纵。这种级别的管理代价可能非常大，因为存储管理服务器必须维护跟踪各个单独数据对象的数据库。因此，存储管理服务器数据库可能需要高昂的存储容量来存储与所有数据对象相关联的所有元数据。另外，为了提供管理粒度，总体操作复杂性可能相当大。
在存储分级结构中管理数据对象的另一方法采用包含聚合到单个可操作存储对象中的多个数据对象的组合对象。例如，一个组合对象可以包含整个文件系统的所有数据对象。代替在数据库中创建大量数据对象和对应元数据条目，文件系统备份可以完全包含在单个组合对象中，这样，在存储管理服务器数据库中仅需一个数据库条目。
该组合对象，不管是为了备份目的还是其他存储管理目的而创建的，通常都称作映象。在这一所述场景中所创建的备份映象包含文件系统的所有数据对象，并且可以作为单个对象存储在存储分级结构中，例如磁带上。
在存储分级结构中使用映象可以大大降低管理复杂度，因为存储管理服务器可以将单个映象中的所有数据对象作为单个对象来操纵。作为单个映象存储多个数据对象还可以允许对映象内的数据执行更快速的备份和恢复操作。
然而，当前分级数据存储系统没有为与映象内的数据对象相关联的元数据提供改进的管理。因此，提供一种能够以类似于管理映象中的数据对象的的方式减小管理该元数据所需的开销的过程和装置将是一大技术优势。
发明内容
本发明是根据本技术领域的现状特别是本技术领域内尚未被当前可用分级数据存储管理系统完全解决的问题和需要而提出的。因此，提出本发明，以提供一种克服本技术领域的多个或所有上述缺点的分级数据存储管理系统、装置和过程。
该分级数据存储管理装置装备有包含多个模块的逻辑单元，其中，这些模块被配置为执行如本发明所述的分级数据存储管理的各个步骤。所述实施例中的这些模块包括TOC创建模块、TOC更新模块、元数据存储模块、策略管理模块、TOC集合并模块、TOC集查询模块、TOC集扩展(extension)模块以及TOC集回缩(retraction)模块。
在一个实施例中，本发明描述一种分级数据存储管理装置，被配置为创建和管理包含描述单个映象中的各个数据对象的元数据聚合的内容表(TOC)。与单个数据对象相关联的元数据称作内容表条目(TOC条目)。各TOC由与同等数目的数据对象相对应的多个TOC条目构成。例如，TOC创建模块被配置为在一个实施例中当在存储分级结构中创建映象时或者在另一个实施例中通过扫描存储分级结构中的现有映象内容来创建TOC。
该装置还被配置为通过例如TOC更新模块更新现有TOC。该模块可以被配置为如果将数据对象加到现有映象则以TOC条目的形式将附加元数据聚合到现有TOC。类似地，如果例如通过删除原先位于映象中的一个或多个数据对象来修改现有映象从而包括更少的数据对象，则TOC更新模块可以通过删除与被删除数据对象相对应的TOC条目来更新TOC。
该装置中的元数据存储模块可以被配置为作为总体装置的子功能在存储服务器数据库中存储TOC条目。元数据存储模块可以在将TOC条目写入到存储分级结构内例如磁盘上的TOC之前将TOC条目存储在数据库中。元数据存储模块也可以被配置为帮助创建和使用下面将要描述的TOC集。
策略管理模块可以被配置为管理数据库和存储分级结构内TOC条目、TOC和TOC集的创建、保持和总体处理。
该装置也可以被配置为在存储管理服务器的数据库表中将来自一个或多个TOC的TOC条目合并成单个TOC集。更具体地说，TOC集合并模块可以被配置为从存储分级结构中的一个或多个TOC复制TOC条目，并且将这些TOC条目作为单个合并表存储在数据库中。结果TOC集可以根据用户的需要进行排序、扩充、回缩和查询，以识别存储在存储分级结构中的对应数据对象或映象。
例如，由TOC集合并模块创建的TOC集可以包括与在一次或多次完全和增量文件系统备份期间所存储的多个数据对象相关联的TOC条目。当合并来自指定TOC的TOC条目时，可以采用TOC集查询模块来查询新建TOC集，从而识别在与指定TOC和映象相对应的时间帧内所备份的单个文件的最新版本。为查询起见，采用TOC集扩展和回缩模块从而操纵在来自指定TOC的TOC条目中查询的宽度也可能是有益的。
本发明还提出一种用于管理数据存储系统的分级数据存储的过程。公开实施例的过程大致包括执行上述装置操作的功能所需的步骤。
更具体地说，该过程包括在存储分级结构内创建TOC。TOC创建过程可以分为两个子过程，包括在存储管理服务器数据库中存储TOC条目并且将TOC条目从数据库转储到存储分级结构内的TOC。
TOC创建过程可以包括当创建映象时或者通过扫描现有映象的数据对象，创建TOC。在任何情况下，TOC创建过程可以将一个或多个TOC条目存储在存储管理服务器的临时数据库表中。
TOC转储过程包括标识并访问适当的存储分级结构介质。一旦访问，则该过程将TOC条目从存储管理服务器中的数据库复制到指定存储分级结构介质。在以这种方式创建出TOC之后，该过程在数据库中创建或修改映象描述子和TOC描述子。映象描述子包括描述映象内容和属性的元数据，如映象的分级存储位置。TOC描述子包含描述TOC内容和属性的元数据，如TOC在数据库或存储分级结构中的位置。
分级数据存储管理过程还提供一种用于访问一个或多个TOC的TOC条目并且在存储管理服务器的数据库中创建TOC集的方法。TOC集创建过程包括在存储分级结构中标识适当的TOC并且访问来自这些TOC的TOC条目。一旦访问，该过程将相应TOC条目复制到存储管理服务器中的数据库表。这样，来自一个或多个TOC的TOC条目可以一起合并在单个数据库表中以进行查询和其他操作。在创建出TOC集之后，该过程创建TOC集描述子，并且将TOC集描述子存储在本地存储服务器存储器中。可选地，TOC集描述子可以存储在存储分级结构中。
TOC集描述子存储在存储器中，从而可以日后访问它，可能是在策略管理约束下从数据库删除TOC集之后。还希望访问相同TOC集的用户可以通过访问TOC集描述子以如上所述的类似方式重新使用TOC集。TOC集描述子包括描述TOC集的内容和属性的元数据，包括其TOC条目被合并的TOC列表。
本发明的这些特征和优点通过下面描述和所附权利要求将变得更加清楚，或者可以通过如下所述本发明的实施例来领会。
附图说明
为了容易理解实现本发明优点和目的的方式，将参照附图所示的本发明的特定实施例对上面简述的本发明进行更具体的描述。应该理解，这些附图仅示出本发明的典型实施例，因此不对本发明的范围起限制作用，本发明将通过使用附图以附加的特定细节进行描述和说明，其中：
图1是示出本发明的代表性分级数据存储管理系统的一个实施例的示意方框图；
图2是示出本发明的代表性分级数据存储分级结构的一个实施例的示意方框图；
图3是示出本发明的代表性分级数据存储管理装置的一个实施例的示意方框图；
图4是示出本发明的代表性数据对象和代表性内容表(TOC)条目的一个实施例的示意方框图；
图5是示出本发明的代表性TOC条目的一个实施例的示意方框图；
图6是示出本发明的代表性多个数据对象和映象的一个实施例的示意方框图；
图7是示出代表性映象描述子的一个实施例的示意方框图；
图8是示出本发明的代表性多个内容表(TOC)条目、内容表(TOC)和内容表集(TOC集)的一个实施例的示意方框图；
图9是示出本发明的代表性内容表(TOC)描述子的一个实施例的示意方框图；
图10是示出本发明的代表性内容表(TOC)集描述子的一个实施例的示意方框图；
图11是示出本发明的用于在数据库表中存储内容表(TOC)条目的代表性分级数据存储管理过程的一个实施例的示意流程图；
图12是示出本发明的用于将内容表(TOC)条目从数据库表转储到存储分级结构中的内容表(TOC)的代表性分级数据存储管理过程的一个实施例的示意流程图；
图13是示出本发明的用于根据策略动态管理TOC的代表性分级数据存储管理过程的一个实施例的示意流程图；
图14是示出本发明的用于创建内容表集(TOC集)的代表性分级数据存储管理过程的一个实施例的示意流程图。
具体实施方式
在本说明书中所述的很多功能单元是以模块表示的，从而更着重强调它们的实现独立性。例如，模块可以作为包括定制VLSI电路或门阵列、现有半导体如逻辑芯片、晶体管或其他分立元件的硬件电路来实现。模块也可以用可编程硬件设备如场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等来实现。
模块也可以用软件来实现以由各种类型的处理器执行。可执行码的标识模块例如可以包括一个或多个例如可以组织为对象、过程或函数的物理或逻辑计算机指令块。但是，标识模块的可执行码不需要在物理上位于一起，而是可以包括存储在不同位置的不同指令，这些指令当在逻辑上连在一起时，包括该模块并且实现该模块的所述目的。
实际上，可执行码的模块可以是单条指令，或者多条指令，并且甚至可以分布在若干不同代码段上、不同程序中以及若干存储器设备之间。类似地，在此，操作数据可以在模块内标识和示出，并且可以以任何适当形式实施并且组织在任何适当类型的数据结构内。操作数据可以集中为单个数据集，或者可以分布在不同位置包括不同存储设备上，并且至少部分可以仅作为系统或网络上的电子信号存在。
图1示出可以通过或结合其采用本发明的代表性分级数据存储管理系统100。系统100一般包括一个或多个用户客户站102、分级数据存储子系统104以及一个或多个管理员站106。
用户客户站102通过通信信道108如局域网(LAN)电子连接到存储子系统104。客户站102可以包括运行各种操作系统的个人计算机、工作站或服务器。通信信道108可以包括有线网络系统如导线或总线、光纤缆或者其他适于在网络系统组件之间传导电子信号的物理结构。可选地，通信信道108可以包括网络系统组件之间的无线连接或者有线和无线组件的组合。另外，通信信道108可以包括用于连接地理上不同的用户站102和存储子系统104的装置，如使用定制传输协议如TCP/IP的因特网。通信信道108还可以包括在功能上部分或全部类似于因特网的私有子系统。
管理员站106通过大致类似于通信信道108的通信信道110电子连接到存储子系统104。在近程和功能许可的情况下，管理员站106也可以直接连接到存储子系统104。管理员站106被配置为管理并监视存储子系统104的功能和处理。
分级数据存储子系统104被配置为根据来自用户客户站102和管理员站106的存储访问请求来存储数据并且管理存储数据。所示存储子系统104包括工作时通过通信信道126耦合到一个或多个分级数据存储单元122和数据库124的数据处理装置120。通信信道126可以是存储区域网(SAN)或者类似于上述通信信道108和110。
所示数据处理装置120可以是商业出品存储服务器或者兼容设备汇集，它被配置为管理分级数据存储单元内的数据存储。总体上，数据处理装置120包括中央处理单元130，用于处理从客户站102和管理员站106接收的数字信号。中央处理单元130与I/O处理器132数字耦合，I/O处理器132又与接口134、136和138耦合。
该数据处理装置被配置为分别通过接口134和136从站102和106接收数字信号。类似地，中央处理单元130通过I/O处理器132、接口138和通信信道126将信号传输到分级数据存储单元122和数据库124。
中央处理单元130也数字耦合到存储器140如磁性硬盘驱动器。存储器140可以存储由中央处理单元130访问的编程指令142，以控制数字处理系统120。
图2示出典型数据存储分级结构122，其中，示意性地，“较高”数据存储介质和设备对应于对存储数据的较快可访问性。具体地说，该图在分级结构122的“最高”级别202和204包括高速数据存储介质和设备。例如，级别202可能包括直接访问存储设备(DASD)如高速磁盘驱动器或高速光盘和驱动器。在特定实施例中，最高级别202甚至可以包括图1的数据库124。级别204可能包括类似于级别202的存储介质和设备，但是访问速度更慢。
在所示实施例中，级别206包括多个光盘以及一个或多个对应光盘驱动器。同样，这些存储介质设备的访问时间慢于级别202和204所示的设备。
在所示存储分级结构122的所有介质类型和设备中，级别208和210的访问时间最慢。级别208和210可能包括顺序访问存储设备如磁带介质和驱动器。
存储分级结构122还非常有助于阐述分级结构122内各种介质类型和设备的成本结构。具体而言，该图的“最低”级别210和208表示成本最低的每数据单元的存储实现，而“最高”级别202和204表示成本最高的数据存储方案。由此显然且不出意料的是，对于给定数据存储容量实现，提供最快数据访问时间的存储介质设备典型地也是最昂贵的。
该成本/速度关系从生产和利润的角度是非常重要的，并且支配制造商或终端用户可以受益于采用将提供所需最小性能特征或更佳性能特征的最廉价数据存储方案。例如，其操作仅要求等同于顺序访问存储设备的数据访问速度的用户可能不受益于对它们的所有数据存储采用高速光盘驱动器。相反，需要绝对最快数据检索从而性能要求非常严格的客户将不满意于仅由当前可获得的磁带和驱动器组成的系统的实现。替代地，该客户将在计划数据存储容量要求和计划资金约束内对所有数据存储采用直接访问存储设备。
与本发明有关的存储分级结构122的另一方面是指定和使用存储池。存储池是由分级存储管理器作为一组分配以存储类似数据的一个或多个存储介质如盘和磁带。分配可以根据存储策略自动执行或者可以由用户通过管理员站106作出人工指示。典型存储池可以对应于特定类型的数据、用户组或部门(通过被标识的用户客户站102)，或者所提出的其他分组标准。例如，存储分级结构122内存储池的一个实施例可以指定一组磁盘204用于数据的主存储，并且指定由磁带208组成的第二组作为备份存储池。然而，本领域的技术人员应该知道未在此明确描述的本发明范围内的其他使用。
图3示出用于如上所述的分级数据存储管理系统100中的分级数据存储管理装置300的一个代表。装置300被配置为创建和使用一个或多个内容表(TOC)，并且在所选实施例中还有TOC集，这些将在下图中进行更详细的描述。因此，装置300包括被配置为创建和使用TOC和TOC集的多个模块。在一个实施例中，装置300包括TOC创建模块302、TOC更新模块304、元数据存储模块306、策略管理模块308、TOC集合并模块310、TOC集查询模块312、TOC集扩展模块314以及TOC集回缩模块316。这些模块302-316的目的和功能将结合下图作进一步的说明。
在最简单的级别，下面阐述涉及一个或多个数据对象410(用“a1”表示)和相应数目的TOC条目420(用“ma1”表示)，如图4所示。各TOC条目420包括描述数据对象410的元数据。为说明起见，在本描述中对数据对象410的引用可以是指文件、目录、数据库或者其他数据对象或结构。对于各数据对象410，分级数据存储管理系统100可以创建相应元数据来描述数据对象410的内容和属性。该元数据可以例如存储在数据库124中。多个数据对象的元数据集合在此称作“内容表”(TOC)，并且对应于单个数据对象410的各元数据对象称作TOC条目420。当然，元数据对象可以一起存储在允许这些元数据对象统一视作单个对象的各种数据结构中。作为示例，这些数据结构包括表、链表、平面文件(flat file)，并且作为定义在此将称作内容表(TOC)。
图5示出TOC条目420的代表性数据结构的一个实施例。所示TOC条目420描述单个数据对象410并且包括名称字段502、客户站路径字段504、大小字段506、位置字段508、权限字段510以及版本字段512。
名称字段502标识由TOC条目420描述的数据对象410的名称。客户站路径字段504标识数据对象410在客户站102上的目录路径位置。大小字段506标识数据对象410的总大小。位置字段508标识数据对象410在存储分级结构122内的存储位置。在一个实施例中，如后所述，当数据对象410存储在较大数据结构内时，位置字段508可以是偏移的形式。
权限字段510标识与数据对象410相关联的任何权限设置如读取、写入、复制等。版本字段512以修改日期或其他版本标识符的形式唯一标识数据对象410的相应版本。
为了高效存储和快速访问起见，一个或多个数据对象410可以聚合到称作“映象”602的单个对象中，如图6所示。图6示出多个映象602。各映象602用大写字母“A”、“B”、“C”、“D”以及“E”至“N”表示，并且是用户数据对象410的聚合。各个数据对象410用与映象602大写字母表示相对应的带下标小写字母来表示。例如，数据对象410“a1”是映象602“A”的第一数据对象410。如前所述，用户数据对象410可以包括文件、目录、数据库或适于在映象602内存储的其他数据对象或结构。
在本发明的本描述中，映象602可以由分级数据存储子系统104创建，并且存储在存储分级结构122的特定存储介质内例如磁带208。作为单个对象存储整个映象602允许对映象602内的所有数据对象410执行快速备份和恢复操作。映象602的实现还在总体上简化数据对象410的管理，因为对于很多操作，存储管理系统100只需引用和管理单个映象602而不是多个独立数据对象410。
如上所述，图6还示出多个映象602在两个单独存储池604a和604b中的两个分组。在所示实施例中，映象602“A”、“B”、“C”和“D”分配给第一存储池604a。映象602“E”至“N”分配给第二存储池604b。在另一个实施例中，所有现有映象602可能存储在单个存储池604中。在另一个实施例中，各映象602可以存储在不同存储池604中，从而存储池604的数目近似于映象602的数目。
映象602和存储池604的使用典型地透明于主机或客户站102并且用来减小分级数据存储管理系统100内的文件管理开销。在一些情况下，单个映象602的多个副本可能存在于不同存储池604中以达到冗余和备份的目的。类似地，单个数据对象410的多个副本可以根据存储管理策略约束存储在不同映象602中。
对于各映象602，分级数据存储管理系统100编辑描述映象602的元数据。图7示出以“mA”表示的映象描述子700的代表性数据结构的一个实施例。所示映象描述子700描述单个映象602并且包括名称字段702、TOC标识符字段704、客户站标识符字段706、存储池字段708、存储卷字段710、位置字段712以及大小字段714。映象描述子602典型地存储在数据库124中。
名称字段702标识由映象描述子700描述的映象602的名称。TOC标识符字段704存储对应于映象602的TOC标识符。TOC的内容和结构将结合图8作进一步的描述。客户站标识符字段706标识映象602内的数据对象410所源自的客户站102。客户站标识符字段706还可以标识数据对象410在客户站102上的目录路径位置。
存储池字段708标识映象602所在存储分级结构122中的存储池604。存储卷字段710标识映象602所在的存储介质卷。在一个实施例中，映象602位于高容量磁盘210上。可选地，映象602可以根据存储管理策略考虑位于具有较慢或较快访问速度的存储分级结构介质中。位置字段712标识映象602在存储介质中的位置如偏移。大小字段714标识映象602的总大小。
以与映象602中数据对象410的聚合类似的方式，描述各个数据对象410的元数据可以聚合在称作“内容表”(TOC)802的组内，如图8所示。TOC的概念在图4的描述中经过介绍。典型地，TOC802包括一个或多个TOC条目420。图8示出代表性多个TOC802，其中，每个TOC 802对应于一个映象602。例如，TOC 802“MB”包含与映象602“B”中的数据对象410“b1”至“bn”相对应的TOC条目420“mb1”至“mbn”。
在一个实施例中，TOC 802最好存储在存储分级结构122的快速访问存储介质如磁盘202中。可选地，TOC 802可以存储在较慢访问从而访问请求处理较慢的存储介质中。
图9示出以“mMA”表示的代表性TOC描述子900，它可以描述对应TOC 802的内容、存储位置和其他元数据。所示TOC描述子900包括名称字段902、映象标识符字段904、客户站标识符字段906、存储池字段908、存储卷字段910、位置字段912、大小字段914以及对象计数字段916。
名称字段902标识由TOC描述子900描述的TOC 802的名称。映象描述符字段904存储对应于TOC 802的映象的标识符。映象602的内容和结构已结合图6给出。客户站标识符字段906标识引用映象602内的数据对象410所源自的客户站102。客户站标识符字段906还可以标识数据对象410在客户站102上的目录路径位置。
存储池字段908标识TOC 802所在存储分级结构122中的存储池。存储卷字段910标识TOC 802所在的存储介质卷。最好，TOC802位于可以非常快速访问的磁盘202上。可选地，TOC 802可以位于具有较慢访问速度的存储分级结构介质中。位置字段912标识TOC 802在存储介质中的位置。大小字段914标识TOC 802的总大小。对象计数字段916标识包括在对应于TOC 802的引用映象602中的活动数据对象410的数目。
回到图8，作为TOC集804示出一个或多个TOC 802的聚合。具体地说，图8示出包括来自TOC 802“MB”、“MD”和“ME”的数据对象410的TOC集804“S1”。更具体地说，所示TOC集804仅包括来自指定TOC 802的TOC条目420，这些TOC条目420合并到数据库124的单个数据库表中。因为所示TOC条目420可能在一个单独TOC 802中，所以对它们进行排列。然而，当创建TOC集804时，多个TOC 802的TOC条目420典型地根据本技术领域内公知的数据库操作来合并和重新排序，因此可能导致与图8所示不同的TOC条目420次序。
图10示出以“ms1”表示的代表性TOC集描述子1000的一个实施例。所示TOC集描述子1000描述TOC集804的内容和属性，并且包括句柄字段1004、时间戳字段1006、TOC ID列表1008、TOC计数字段1010以及TOC条目计数字段1012。
TOC集句柄字段1004标识与TOC集804相关联的句柄。TOC集句柄可以由分级数据存储管理系统100用来标识TOC集804从而使客户可以通过客户站102或管理员站106获得TOC集804。时间戳字段1006标识与例如TOC集804的最近访问相关联的时间戳。在一个实施例中，存储策略管理可以利用时间戳来确定对TOC集804的保持、移动或其他动态管理操作。
TOC ID列表字段1008标识或指向数据对象410已被访问且合并在TOC集804中的TOC 802的列表，并且TOC计数字段1010标识所访问的TOC 802的总数。类似地，TOC条目计数字段1012标识已被访问且合并到TOC集804中的TOC条目420的总数。
围绕TOC条目420、映象描述子700、TOC描述子900和TOC集描述子1000提供的数据结构描述分别是可能使用在各数据结构中的一些典型字段的一般说明。然而，本领域的技术人员应该知道，在本发明的范围内可以排除一些所示字段，并且可以包括其他附加字段。可以对元数据字段进行修改以增强分级数据存储管理系统100中数据结构的管理，即使该元数据字段变更没有在此明确说明。
图11示出用于创建并存储TOC条目420的代表性分级数据存储管理过程1100。在一个实施例中，TOC条目420直接存储在存储分级结构122的例如磁盘202中。可选地，TOC条目420在永久性地存储在存储分级结构122中之前临时存储在分级数据存储子系统104的数据库124中。该过程1100可以是用于创建TOC 802的子过程。
响应可以源于管理员站106的请求或者通过内在于分级数据存储管理系统100的自动操作，过程1100开始1102。在一个实施例中，过程1100可以在创建映象602的时候调用。在另一个实施例中，过程1100可以在映象602已经被创建且存储在存储分级结构122中之后调用。过程1100判定1104调用过程1100是存储现有映象602的TOC条目420还是存储新映象602的TOC条目420。如果是将现有映象602的TOC条目420例如作为链表存储在数据库中，则过程1100扫描1106现有映象602中的数据对象410。
对于各数据对象410，无论是新的还是扫描的，过程1100都通过收集给定数据对象410的元数据来创建新TOC条目420。一旦过程1100创建1108出新TOC条目420，则过程1100通过元数据存储模块306将与当前数据对象410相对应的适当元数据存储1110在所需存储位置，例如数据库124中。在一个实施例中，元数据收集在数据库124中，它可以是附属于存储管理程序如由Armonk，New York的IBM公司TM开发的Tivoli Storage ManagerTM(TSM)的数据库。
随后，过程1100判定1112是否有更多数据对象410存储或要存储在同一映象602中。如果要存储1110更多数据对象410，则过程1100返回到步骤1108，并且循环继续直到没有更多的数据对象410存储或要存储在映象602中。然后，过程1100结束1114。
如上所述，本领域的技术人员应该知道，在不脱离本发明的模型的情况下可以将附加元数据存储在TOC条目420的附加字段中。另外，一个或多个TOC条目420存储位置可以布置在单个存储介质的同一个位置上，或者一起或单独位于各个存储介质包括数据库124、存储分级结构122或其他适当存储系统上。在任何情况下，TOC条目420的存储位置和布置可以在没有不利影响本发明的设计意图的情况下变化。
图12示出用于将TOC条目420从临时存储位置例如数据库124转储到存储分级结构122的代表性分级数据存储管理过程1200。该过程1200可以是用于创建TOC 802的子过程。
过程1200开始1202于标识1204所要转储的TOC条目420。然后，过程1200标识1206存储分级结构122内的目标存储位置，并且访问1208目标存储介质如磁盘202。
一旦访问1208目标存储介质，则过程1200将TOC条目420从临时存储位置复制到目标存储介质。将TOC条目420复制1210到存储分级结构122本质上是创建最终可以包括多个TOC条目420的TOC 802。TOC条目420可以以任何适当方式如平面文件、链表或能够作为单个文件或对象处理元数据的任何适当数据结构在TOC 802内进行排列和组合。TOC 802在数据库124或存储分级结构122内不需要是正式表。
随后，过程1200可以例如通过图3所示的策略管理模块308，按照分级数据存储子系统104的策略管理，从临时存储位置删除1212TOC条目420。
然后，过程1200判定1214是否要将更多TOC条目1214从临时存储位置复制到存储分级结构122中的相同TOC 802。如果是，则过程1200标识(类似于步骤1204)标识所要卸载的另外TOC条目，并且循环回到步骤1210。如果TOC 802从临时存储位置完全转储到存储分级结构122中的适当位置，则过程1200修改1216与所完成的TOC 802相对应的映象602的映象描述子700。在一个实施例中，过程1200还在数据库124中创建并存储1218 TOC描述子900。
然后，过程1200判定1220是否要转储与另一TOC 802相对应的任何TOC条目420。如果判定1220要转储另一TOC 802的更多TOC条目420，则过程1200标识(类似于步骤1204)所要转储的TOC条目420，并且循环回到步骤1206。否则，过程结束1222。
本领域的技术人员应该知道，过程1100和1200可以以流线型组成用于创建TOC 802的单个过程。在该流线型过程中，可以无需将TOC条目存储在临时存储位置如数据库124中。相反，TOC条目420可以直接存储在存储分级结构122中。TOC创建模块302可以帮助这样创建TOC 802。以类似的方式，TOC更新模块304可以实现类似的操作，从而更新现有TOC 802中的TOC条目420。另外，TOC更新模块304可以根据需要修改映象描述子700或TOC描述子900，从而与对应TOC 802中的任何修改关联。
图13示出用于动态管理内容表(TOC)802在临时存储位置如数据库124和存储分级结构122中的存储位置的过程1300。一旦TOC条目420即将作为TOC 802聚合存储在数据库124的临时存储位置、存储分级结构122或其他适当存储位置，则方法1300开始1302。在确定将TOC 802存储在何处时，过程1300最好咨询1308策略。
策略可以包含在图3的策略管理模块308中，并且实际上策略管理模块308可以被配置为确定将TOC 802存储在何处。因此，在一个实施例中，咨询1308策略的步骤可以由策略管理模块308执行，从而判定是将TOC 802保留在其所产生处(在一个实施例中，数据库124)还是在存储分级结构122内对TOC 802进行重新定位。
在一个实施例中，存储分级结构122是图2的存储分级结构122。如上所述，数据库124可以认为是存储分级结构122的一部分，并且可以认为是存储分级结构122的顶层。
在所示实施例中，咨询1308策略一次来判定是否在分级结构中下移1310 TOC 802，并且咨询1314策略一次来判定是否在分级结构122中上移1316 TOC 802。如果判定块1310的判定是在存储分级结构122中下移TOC 802，则过程1300继续以相应移动1312 TOC802。因此，在一个实施例中，可以判定1310将TOC 802移出数据库124至存储分级结构122内的快速访问驱动器202或较慢访问驱动器204或其他设备。如果判定块1310的判定是不在分级结构122中下移TOC 802，则过程1300进入块1314，其中，它再次咨询策略以判定是否在分级结构122中上移TOC 802。
考虑是否在分级结构122中上移TOC 802或者至少让它保持在其当前级别包括若干因素，例如TOC 802是否仅在最近产生，它驻留在其当前存储位置多长时间、访问TOC 802内的信息的频繁程度以及潜在地最近它被访问的方式。其他潜在的判定可能包括数据对象410的性质、数据对象410的内容主题以及TOC 802内各种数据对象410的作者/用户。可以分别在步骤1310和1316使用这些考虑因素中的一个或多个以及另外的考虑因素。
如果在步骤1316，过程1300判定当前TOC 802应在分级结构122中上移，则过程1300继续以将TOC 802移动1318到存储分级结构122中较高的位置。然后，过程1300根据策略或者根据输入信号等待1320，之后返回到步骤1308以再次判定是否在存储分级结构122中下移1310 TOC 802，或者在分级结构122中上移1316 TOC802。
在一个实施例中，等待1320可以基于以特定时间间隔调用过程1300的策略。在另一个实施例中，过程1300可以等待1320接收来自用户或自动过程的特定输入信号以再次调用TOC存储位置的动态管理。过程1300以这种方式循环继续，从而连续或周期性地判定1310、1316是否在分级数据存储子系统104中调整TOC 802的存储位置直到系统104关闭时终止过程1300。
图14示出用于创建TOC集804的代表性分级数据存储管理过程1400。如上所述，TOC集804包括一个或多个TOC 802的合并TOC条目420，以采用灵活且高效的方式进行用户操纵或存储管理操作。
过程1400开始1402于标识1404其TOC条目420要包括在TOC集804中的TOC 802。必须检索先前存储(参见过程1200)在存储分级结构122中的被标识1404 TOC 802的TOC条目420。为了检索TOC条目420，过程1400访问1406包括与被标识1404的TOC802相对应的TOC描述子900的数据库表。
在访问1406数据库表以标识1408当前TOC 802的存储位置之后，过程1400访问1410在数据库表中引用的被标识1408存储介质。在一个实施例中，该步骤1410可以包括包括访问可以存储TOC条目420的磁盘202。可选地，步骤1410可以包括载入光盘206，并且允许将盘加速到适当的旋转自旋速度。在另一个实施例中，步骤1410可以包括访问磁带208。
过程1400通过在存储介质中定位1412 TOC 802并且定位1414特定TOC条目420而继续。然后，过程1400将TOC条目420从存储分级结构122复制到一个与用来存储映象描述子700和TOC描述子900的数据库表类似的数据库表。当TOC条目420复制1416到数据库表时，它可以与来自不同TOC 802的其他TOC条目420合并。
在复制1416完当前TOC条目420之后，过程1400判定1418是否存在来自同一TOC 802的另外TOC条目420要合并在数据库表的TOC集804中。如果判定1418要合并来自同一TOC 802的更多TOC条目420，则过程1400标识特定TOC条目420，并且循环回到步骤1414。
在来自单个TOC 802的所有TOC条目420都已复制1416到数据库表之后，该过程判定1420是否指定了来自位于同一存储介质上的另外TOC 802的TOC条目420要包括在TOC集804中。如果是，则过程1400标识(类似于步骤1404)另外的TOC 802，并且过程1400循环回到步骤1412。否则，过程1400判定1422是否指定了来自位于不同存储介质上的TOC 802的TOC条目420要包括在TOC集804中。如果是，则过程1400标识(类似于步骤1404)另外的TOC802，并且标识(类似于步骤1408)相应的存储位置。然后，过程1400循环回到步骤1410。
一旦过程1400复制1416完来自被标识1404以合并在TOC集804中的所有TOC 802的所有TOC条目420，则过程1400在存储器140中创建并存储1424如图10所示的TOC集描述子1000，以将来可能创建和访问相同TOC集804。然后，过程1400结束1426。
本发明可以在不脱离其精神或本质特征的情况下以其他特定形式实施。所述实施例在所有方面都被认为是示例性而不是限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求而不是前面描述表示。属于权利要求的等价含义和范围内的所有改变均将包括在本发明的范围内。

Claims (39)

1.一种用于在分级数据存储系统中自动管理数据的方法，所述方法包括：
将多个数据对象存储在存储分级结构的映象中；
生成包含多个条目的内容表，各条目包括描述映象内数据对象之一的特征的信息；以及
动态管理内容表的存储位置。
2.如权利要求1所述的方法，还包括更新内容表中的多个条目之一。
3.如权利要求1所述的方法，其中，生成内容表包括在存储分级结构中生成内容表。
4.如权利要求1所述的方法，其中，动态管理内容表位置包括根据策略在存储分级结构内将内容表从第一存储介质位置移到第二存储介质位置。
5.如权利要求1所述的方法，其中，生成内容表包括在存储服务器数据库中生成内容表。
6.如权利要求1所述的方法，其中，动态管理内容表位置包括根据策略在存储服务器数据库内将内容表从第一存储位置移到第二存储位置。
7.如权利要求1所述的方法，其中，动态管理内容表位置包括根据策略将内容表从存储服务器数据库内的一个存储位置移到存储分级结构内的一个存储位置。
8.如权利要求1所述的方法，还包括访问所生成的内容表以搜索和检索对应于数据对象的信息。
9.一种用于在分级数据存储系统中自动管理数据的方法，所述方法包括：
将多个数据对象存储在存储分级结构的映象中；
生成包含多个条目的内容表，各条目包括描述映象内数据对象之一的特征的信息；
根据策略动态管理内容表在存储分级结构内、存储服务器数据库内以及存储分级结构与数据库之间的存储位置；
根据策略将内容表从存储分级结构内的第一存储介质移到存储分级结构内的第二存储介质；以及
访问所生成的内容表，以搜索和检索对应于数据对象的信息。
10.一种用于合并来自一个或多个内容表的多个条目以形成内容表集从而增强数据存储系统中的查询性能的分级数据存储管理系统中的方法，所述方法包括：
访问位于存储分级结构中的至少一个内容表；
将多个条目从存储分级结构中的内容表复制到存储服务器数据库；以及
将来自这些内容表的条目合并到存储服务器数据库的可搜索数据库表中。
11.如权利要求10所述的方法，其中，合并条目还包括保存在多个内容表中具有多个对应条目的数据对象的版本关系。
12.如权利要求10所述的方法，还包括以一个标记标识内容表集。
13.如权利要求12所述的方法，将所述标记存储在一个存储位置，以将来识别和访问内容表集。
14.如权利要求10所述的方法，还包括扩展内容表集以包括来自存储分级结构的附加内容表的条目。
15.如权利要求10所述的方法，还包括回缩内容表集以从内容表集中排除来自内容表之一的条目。
16.如权利要求10所述的方法，还包括根据策略将内容表集保持在存储服务器数据库中。
17.如权利要求11所述的方法，还包括：
以一个标记标识内容表集；
将所述标记存储在一个存储位置，以将来识别和访问内容表集；
允许通过增加来自存储分级结构的附加内容表的条目来扩展内容表集；
允许通过从内容表集中排除来自内容表之一的条目来回缩内容表集；以及
根据策略将内容表集保持在存储服务器数据库中。
18.一种用于在分级数据存储系统中自动管理数据的装置，所述装置包括：
TOC创建模块，被配置为生成包含多个条目的内容表，各条目包括描述存储在存储分级结构中的映象内一个数据对象的特征的信息；以及
策略管理模块，被配置为动态管理内容表的存储位置。
19.如权利要求18所述的装置，还包括TOC更新模块，被配置为更新内容表中的多个条目之一。
20.如权利要求18所述的装置，其中，TOC创建模块还被配置为生成内容表包括在存储分级结构中生成内容表。
21.如权利要求18所述的装置，其中，策略管理模块还被配置为根据策略在存储分级结构内将内容表从第一存储介质位置移到第二存储介质位置。
22.如权利要求18所述的装置，其中，TOC创建模块还被配置为在存储服务器数据库中生成内容表。
23.如权利要求18所述的装置，其中，策略管理模块还被配置为根据策略在存储服务器数据库内将内容表从第一存储位置移到第二存储位置。
24.如权利要求18所述的装置，其中，策略管理模块还被配置为根据策略将内容表从存储服务器数据库内的一个存储位置移到存储分级结构内的一个存储位置。
25.如权利要求18所述的装置，还包括元数据存储模块，被配置为访问所生成的内容表以搜索和检索对应于数据对象的信息。
26.一种用于在分级数据存储系统中自动管理数据的装置，所述装置包括：
TOC创建模块，被配置为生成包含多个条目的内容表，各条目包括描述存储在存储分级结构中的映象内一个数据对象的特征的信息；
策略管理模块，被配置为：
根据策略动态管理内容表在存储分级结构内、存储服务器数据库内以及存储分级结构与存储服务器数据库之间的存储位置；
根据策略将内容表从存储分级结构内的第一存储介质移到存储分级结构内的第二存储介质；以及
元数据存储模块，被配置为访问所生成的内容表，以搜索和检索对应于数据对象的信息。
27.一种用于合并来自一个或多个内容表的多个条目以形成内容表集TOC集从而增强数据存储系统中的查询性能的分级数据存储管理系统中的装置，所述装置包括：
元数据存储模块，被配置为访问位于存储分级结构中的至少一个内容表，并且将多个条目从存储分级结构中的内容表复制到存储服务器数据库；以及
TOC集合并模块，被配置为将来自这些内容表的条目合并到存储服务器数据库的可搜索数据库表中。
28.如权利要求27所述的装置，其中，TOC集合并模块还被配置为保存在多个内容表中具有多个对应条目的数据对象的版本关系。
29.如权利要求27所述的装置，其中，TOC集合并模块还被配置为以一个标记标识内容表集。
30.如权利要求29所述的装置，其中，TOC集合并模块还被配置为将所述标记存储在一个存储位置，以将来识别和访问内容表集。
31.如权利要求27所述的装置，还包括TOC集扩展模块，被配置为扩展内容表集以包括来自存储分级结构的附加内容表的条目。
32.如权利要求27所述的装置，还包括TOC集回缩模块，被配置为回缩内容表集以从内容表集中排除来自内容表之一的条目。
33.如权利要求27所述的装置，还包括策略管理模块，被配置为根据策略将内容表集保持在存储服务器数据库中。
34.如权利要求27所述的装置，所述TOC集合并模块还被配置为：
以一个标记标识内容表集；
将所述标记存储在一个存储位置，以将来识别和访问内容表集；
TOC集扩展模块，被配置为扩展内容表集以包括来自存储分级结构的附加内容表的条目；
TOC集回缩模块，被配置为回缩内容表集以从内容表集中排除来自内容表之一的条目；以及
策略管理模块，被配置为根据策略将内容表集保持在存储服务器数据库中。
35.一种用于管理内容表TOC的分级数据存储管理系统，所述系统包括：
存储服务器；
存储服务器数据库；
存储分级结构；
多个数据对象；
TOC创建模块，被配置为生成包含多个条目的内容表，各条目包括描述存储在存储分级结构中的映象内多个数据对象之一的特征的信息；以及
策略管理模块，被配置为动态管理内容表的存储位置。
36.如权利要求35所述的系统，还包括元数据存储模块，被配置为访问位于存储分级结构中的至少一个内容表，并且将多个条目从存储分级结构中的内容表复制到存储服务器数据库。
37.如权利要求35所述的系统，还包括TOC集合并模块，被配置为将来自多个内容表的条目合并到存储服务器数据库的可搜索数据库表中。
38.一种用于在分级数据存储系统中自动管理数据的装置，所述装置包括：
存储部件，用于将多个数据对象存储在存储分级结构的映象中；
生成部件，用于生成包含多个条目的内容表，各条目包括描述映象内数据对象之一的特征的信息；
动态管理部件，用于根据策略动态管理内容表在存储分级结构内、存储服务器数据库内以及存储分级结构与数据库之间的存储位置；
内容表移动部件，用于根据策略在存储分级结构内将内容表从第一存储介质位置移到第二存储介质位置；以及
访问部件，用于访问所生成的内容表，以搜索和检索对应于数据对象的信息。
39.一种用于合并来自一个或多个内容表的多个条目以形成内容表集从而增强数据存储系统中的查询性能的分级数据存储管理系统中的装置，所述装置包括：
访问部件，用于访问位于存储分级结构中的至少一个内容表；
复制部件，用于将多个条目从存储分级结构中的内容表复制到存储服务器数据库；
合并部件，用于将来自内容表的条目合并到存储服务器数据库的可搜索数据库表中，包括保存在多个内容表中具有多个对应条目的数据对象的版本关系；
标识部件，用于以一个标记标识内容表集；
存储部件，用于将所述标记存储在一个存储位置，以将来识别和访问内容表集；
扩展部件，用于允许通过增加来自存储分级结构的附加内容表的条目来扩展内容表集；
回缩部件，用于允许通过从内容表集中排除来自内容表之一的条目来回缩内容表集；以及
保持部件，用于根据策略将内容表集保持在存储服务器数据库中。
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