-
Stand der Technik:
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine automatisierte Speicher
Bibliothek/Libraries/Loader, die das Laden und Entladen von tragbaren
Speichermedien erlaubt, wie z. B. Speicherbändern zu Speicherlaufwerken,
beziehungsweise Speicher Slots/Schächte, in denen die Speicherbänder
gelagert werden. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die
Verbindung zweier Speicherbibliotheken, um daraus eine einheitliche
Speicherbibliothek zu bilden, die eine größere
Kapazität aufweist.
-
Gebiet der Erfindung:
-
Eine
der bekanntesten Typen von digitalen Massenspeichersystemen sind
so genannte Speicherbibliotheken, auch Libraries/Loader genannt,
die eine große Menge von beweglichen Speichermedien wie
z. B. DLT, SDLT, LTO, AIT, SAIT etc. Tapes, Optische Platten oder
magnetische Platten usw. verwalten. Diese Tapes bzw. Bänder
sind innerhalb eines Gehäuses in einer Vielzahl von Slots
beziehungsweise Schächten angeordnet und werden je nach
Bedarf durch einen Roboter in eines der vorhandenen Laufwerke geführt,
um darauf Daten zu speichern. Der Roboter und die Laufwerke werden
dabei durch einen Computer gesteuert bzw. dessen Backupsoftware.
Wenn eines dieser Medien beschrieben oder gelesen wurde, so wird
es aus dem Laufwerk entfernt und zurück in seinen Schacht
bewegt.
-
Robotersysteme
werden verwendet, um eine Vielzahl von Funktionen durchzuführen.
Hierzu gehört zum Beispiel das Transportieren von Bändern
innerhalb eines Gerätes zu einem Laufwerk, auf dem dann
Daten abgespeichert werden. Diese Bibliotheken, auch Library oder
Speicherroboter genannt, dienen in der Regel zur Sicherung von Daten,
die auf Festplatten-Systemen oder anderen Speichersystemen abgespeichert
sind. Hierbei fährt ein Greifer zu dem entsprechenden Schacht,
greift das Band beziehungsweise ein anderes Speichermedium, wie
z. B. eine Festplatte oder eine optische Platte, um diese dann zum
Laufwerk zu transportieren, das im Folgenden das entsprechende Medium
beschreibt oder Leseroperationen durchführt. Solche Bewegungen
werden mit einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt, da
sie Teil der Zugriffszeit sind.
-
-
Bandbibliotheken
können in unterschiedlicher Weise erweitert werden. Dies
ist einerseits möglich
- – durch
weitere bzw. zusätzliche Laufwerke, die in vorhandene Laufwerksschächte
geschoben werden,
- – durch Austausch von älteren Laufwerken durch neue
Laufwerke, die eine höhere Kapazität bereitstellen,
- – durch Verwendung alternativer Medien mit höherer
Kapazität,
- – durch Erhöhung der Anzahl der Schächte
bzw. Slots.
-
Eine
Erweiterung gemäß der letzten Option ist Teil
der vorliegenden Erfindung. Bekannte Systeme stellen seitlich neue
Gehäuse an eine bestehende Library bzw. Bibliothek oder stellen
die neue oben auf eine bereits vorhandene Library und verbinden die
beiden Libraries durch einen Aufzug bzw. Elevator.
-
Überblick über die Erfindung:
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist eine einfache Erweiterung der Library
durch Verbindung zweier Gehäuseeinheiten.
-
Gelöst
wird diese Aufgabe durch ein Erweitern einer gegebenen Librarygehäuseeinheit
um mindestens eine weitere Standardgehäuse Einheit, unter Verwendung
eines Förderers, der sich jeweils in die Laufwerksschächte
der Gehäuseeinheiten erstreckt, so dass jeweils auf ein
Drive/Laufwerk je Gehäuseeinheit verzichtet wird.
-
Hierdurch
wird eine Erhöhung des max. möglichen Speichers
durch Bereitstellung von weiteren Slots erreicht. Die Library ist
dabei immer noch als eine Library anzusprechen nicht als zwei, wodurch
die Verwaltung vereinfacht wird.
-
Im
Gegensatz zum Stand der Technik, der separate Einführöffnungen
für den Transportmechanismus verwendet, muss bei diesem
Ansatz jedoch auf 2 Drives verzichtet werden. Im Gegensatz dazu kann
jedoch eine höhere Integration bei den Slots genutzt werden,
als beim Stand der Technik.
-
Die
zusätzliche Unit wird über eine vorhandene erste
Unit passgenau positioniert (möglich auch in Rackmount
Montage). Jeweils ein Drive einer Library wird auf seinem Schlitten
(Drive-Sled) entnommen, falls diese installiert sind. Bei der obersten
Einheit wird das unterste Drive/Laufwerk entnommen, bei der unteren
Unit das am weitesten oben positionierte Drive/Laufwerk. In die
entstandenen Öffnungen wird ein vorzugsweise U-förmig
ausgeführtes Elevatormodul eingeführt, was vorzugsweise
ebenfalls auf Schlitten geführt ist. Vorzugsweise weist
es selbstfindende Steckverbindungen auf und ist z. B. über
Rändelschrauben oder andere Elemente arretierbar.
-
Das
Elevator-Modul/Aufzugsmodul weist in der oberen und der unteren
Hälfte je eine horizontale Transporteinrichtung für
eine Speichereinheit/Speichermedium/Cartridge auf.
-
In
einer möglichen Ausführungsform sind zwei Transportkanäle
bzw. Transportförderer V-förmig im Aufzugsmodul
angeordnet, die den Transport von einem Gehäuse in das
andere ermöglichen. Bei dieser Ausführungsform
können sich die Transportförderer außerhalb
des Gehäuses zum Schnittpunkt des V treffen oder auch innerhalb
der Gehäuse. Beim Treffen innerhalb des Gehäuses
sind Bereiche der Gehäusewände zu entfernen.
-
In
einer möglichen weiteren Alternative ist lediglich ein
vertikaler Transportkanal vorgesehen, hierbei sind jedoch entsprechend
Aussparungen im Gehäuseboden zu berücksichtigen.
-
In
noch einer alternativen Ausführungsform sind zwei horizontale
Transportkanäle/Transportförderer mit einem Vertikaltransportkanal/Transportförderer
verbunden. Der Vertikaltransportkanal kann außerhalb der
Gehäuse angeordnet sein, um einen Durchbruch in den Gehäusewänden
der beiden Libraries zu vermeiden. Es ist natürlich auch
denkbar, einen Durchbruch im Gehäuse vorzunehmen, um eine
zu große Einbautiefe zu vermeiden.
-
Eine
Verschiebung einer Cartridge in einer Library in den Bereich einer
mit dieser verbundenen Bibliothek erfolgt jeweils mit Hilfe der
Robotik der beiden Loader/Bibliothek und des Aufzugsmoduls, die die
Robotik der beiden Loader/Bibliothek miteinander verbinden.
-
Soll
beispielweise eine Cartridge des ersten Loaders in ein Magazin des
zweiten Loaders verschoben werden (z. B. um dieses in einem Magazin auszutauschen)
wird die Cartridge über die Robotik der ersten Bibliothek
z. B. in einen bereitstehenden Cartridge-Transportschlitten des
Aufzugsmoduls eingeführt.
-
Der
Schlitten mit der Cartridge wird über einen Schlittenmotor
angetrieben und über einen Zahnradantrieb über
U-förmige Zahnstangen zunächst horizontal bis
zum Vertikaltransportkanal gefahren, dort abgesenkt und dann bis
zur Übergabestelle des unteren Horizontaltransportkanals
gefahren.
-
Ein
solcher Horizontal-Vertikaltransportmechanismus ist in der Offenlegung
DE 10 2006 060 570
A1 genauer beschrieben. In der unteren Position wird die
Cartridge von der Robotik der unteren Library aus dem Transport-Schlitten
entnommen und in den geplanten Speicherplatz eines Magazins des
unteren Library eingeführt oder zu Schreib-Leseoperationen
in das oder die verbleibende(n) Drive(s) des Loaders eingeführt
wird.
-
Ein
Cartridge Austausch in umgekehrter Richtung, nämlich vom
unteren Loader/Bibliothek zum oberen Loader/Bibliothek kann nach
entsprechender Vorbereitung der Positionierung der Transporteinheiten
des Aufzugsmoduls durch die Firmware in ähnlicher Weise
erfolgen. Damit können die Cartridges/Medien frei wählbar
zwischen den beiden Bibliotheken ausgetauscht werden.
-
Denkbar
wäre jedoch auch jeder andere Transportmechanismus der
in der Lage ist, eine oder mehrere Cartridges/Medien von einer ersten
zu einer zweiten Loadereinheit/Bibliothek zu befördern,
bei denen jedoch die Übergabe der Medien im Bereich der
ursprünglich vorhandenen Laufwerke erfolgt. Dieser Ansatz
erlaubt es, dass die Steuerung des Roboters innerhalb der Bibliothek
kaum zu verändern ist, da der Roboter bereits darauf ausgelegt
ist, die Medien an das Laufwerk (das nun durch den Aufzugmodul ersetzt
wurde) zu übergeben.
-
Damit
die beiden Bibliotheken als eine Einheit für den Computer
zu betrachten sind, an den die Bibliothek über SCSI, iSCSI,
Fibre Channel, SAS, FICON etc. angeschlossen ist, bedarf es der
Identifizierung des einen der beiden Library Controllers als Master
bzw. des zweiten als Slave.
-
Bei
der Initialisierung der Bibliotheken können die nötigen
Informationen für die beiden Controller jeweils über
die zugehörigen Kontaktleisten des Elevatormoduls/Aufzugmoduls
(EM) auslesbar sein. Eine Kontaktleiste enthält dabei die
Master Kennung (z. B. über Brücken) die andere
die Slave Unformation. Die Verbindung der Kontaktleisten erfolgt
z. B. über schnelle serielle Verbindungen (RS 485).
-
Alternativ
kann diese Einstellung natürlich auch manuell vorgenommen
werden, indem entsprechende Parameter über Schalter festgelegt
werden.
-
Die
Steuerung der beiden Libraries wird im Fall einer Kombination von
zwei Libraries vom Controller einer der beiden Libraries (TL) als
Master übernommen.
-
Die
Bibliothek wird damit für den Host als eine Logische Einheit
erkennbar, die eine Speicherkapazität aufweist, die die
Summe der Kapazität der beiden verbundenen Libraries aufweist.
-
Die
Steuerung der beiden Robotikeinheiten erfolgt dabei über
den Master Controller, der die Host Kommandos bedarfsmäßig
an den Slave Controller der zweiten Bibliothek abgibt. Solange die
Loader/Bibliothek nicht gekoppelt sind, werden sie individuell über
einen Host als je eine logische Einheit kontrolliert.
-
Figurenbeschreibung:
-
Im
Folgenden werden die Figuren in kurzer Form beschrieben.
-
1 zeigt
eine Bibliothek in einer perspektivischen Vorderansicht;
-
2 zeigt
das Entfernen eines von vier Laufwerken;
-
3 zeigt
das Einführen eines U-förmigen Aufzugsmoduls;
-
4 zeigt
das Aufsetzen einer weiteren zweiten Bibliothek auf die erste, wobei
das Aufzugsmodul in eine Bodenaussparung der zweiten Bibliothek
greift;
-
5 zeigt
die zusammengesetzte Bibliothek, wobei zwei Magazine für
Datenmedien leicht herausgezogen sind;
-
6 zeigt
die zusammengesetzten Bibliotheken;
-
7 zeigt
die Verbindung eines Hosts mit zwei Bibliotheken/Librarys; wobei
zwei Kabelverbindungen benötigt werden;
-
8 zeigt
die Verbindung eines Hosts mit einer zusammengesetzten Bibliothek,
wobei lediglich eine Kabelverbindung benötigt wird;
-
9 zeigt
zwei Bibliotheken mit jeweils zwei Laufwerken, die aufeinander gesetzt
werden sollen;
-
10 zeigt
die zwei Bibliotheken aus 9, nachdem
sie aufeinander gesetzt wurden;
-
11 zeigt
das Entfernen von zwei Laufwerken/Drives;
-
12 zeigt
den eingeschobenen Aufzug, der an Stelle der Laufwerke eingeschoben
wurde;
-
13 zwei
Bibliotheken mit eine 2U-Höhe auch 2 HE genannt, mit Laufwerken,
die eine Höheneinheit aufweisen, wobei der Transportweg
der Datenmedien dargestellt ist;
-
14 zwei
Bibliotheken mit 4U-Höhe, wobei abstrakt die Verbindung
der Steuerungen mit den Laufwerken und der Aufzugseinheit dargestellt
ist;
-
15a–15c zeigt
die Verbindung einer Bibliothek mit 2U-Höhe mit einer Library
mit 4U-Höhe;
-
16 zeigt
eine schematische Draufsicht auf eine Bibliothek mit Aufzugsmodul;
-
17 zeigt
die schematische Seitenansicht eines Aufzugsmoduls;
-
18 zeigt
die schematische Funktionsweise des Aufzugsmoduls, das mit Zahnrädern
angetrieben wird;
-
19a–19b zeigen
eine weitere Seitenansicht und Draufsicht des Aufzugsmoduls mit Zahnrädern;
-
20a–d zeigen den Zusammenbau einer alternative
Ausführungsform des Aufzugmoduls, das innen liegt, wobei
Bereiche der Gehäusewände zu entfernen sind;
-
21 zeigt
einen alternativen Aufbau eines Aufzugmoduls, wobei die Transportwege
V-förmig angeordnet sind.
-
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen:
-
Die 1 bis 6 zeigen
schematisch den Zusammenbau zweier Libraries/Bibliotheken 503 mit jeweils
4 Bauhöhen. Jede Library umfasst dabei 4 Laufwerke 505 mit
einer einzigen Bauhöhe (1 HE bzw. 1U). Es ist natürlich
denkbar, dass auch Laufwerke mit zwei Höheneinheiten eingebaut
werden, in diesem Falle sind dann jeweils ein ganzes Laufwerk zu
entfernen, so dass anstatt drei verbleibender Laufwerke nur noch
ein Laufwerk in der Bibliothek verbleibt. Die Bibliotheken 503 umfassen
vier Magazine 501, und einen Roboter 502, der
zentral zwischen den Magazinen angeordnet ist. In den Magazinen
befinden sich eine Reihe von Speichermedien, die der Roboter aus
dem Magazin zieht, um sie dann in eines der Laufwerke zu schieben,
die zwischen den Magazinen am Ende angeordnet sind. Rechts und links von
den Laufwerken befinden sich Bereiche für Netzteile und
Controller. Der Zugriff auf die Bibliothek erfolgt in der Regel
von der Vorderseite durch eine Tür, die nicht dargestellt
ist. Der Roboter ist in d, entlang der Magazine zu fahren und ferner
umfasst der Roboter einen Aufzug, um Datenmedien auf die unterschiedlichen
Höhen zu bewegen, auf denen sich die Aufnahmen in den Magazinen
befinden.
-
Die 7 und 8 zeigen
eine Verbindung eines Host-Computers mit einer Library/Bibliothek, wenn
diese nicht als logische Einheit bzw. zusammengeführt sind,
bzw. wenn diese als logische Einheit zusammengefügt sind.
Falls sie nicht als logische Einheit zusammengefügt sind,
wie aus 7 zu entnehmen ist, so bedarf
es zweier Anschlüsse am Hostcomputer, wobei die Bibliothek
nicht als Einheit auftaucht, sondern zwei separate Systeme zu sehen sind.
-
Im
zweiten Falle, wenn das Aufzugsmodul installiert ist, sind die Systeme
als ein zusammenhängendes System durch den Hostcomputer
zu erkennen und vorzugsweise der Controller über eine Verbindung
zugänglich. Es versteht sich, dass die Laufwerke auch über
mehrere Verbindungen zugänglich sein können.
-
Die 9–14 zeigen
den Austausch der Laufwerke durch ein Aufzugsmodul von der Seite.
Mit der Ersetzung der Drives 1D von Bibliothek F1 und 2A von Bibliothek
F2 durch ein Aufzugsmodul/Ext. Elevator Module (EEM) wird bei der
Initialisierung dem Controller von F1 (CFF1) die Masterfunktion
und dem Controller F2 die Slave-Funktion zugeordnet. Die zugehörigen
Informationen sind im Pinout der Steckverbindung CN1 und CN2 als
Brücken hinterlegt (andere Alternativen sind denkbar).
Durch die Definition der Form und der Position von Führungsschlitten
ist das EEM nur in einer Weise in den Öffnungen der Loader/Bibliothek
positionierbar.
-
Damit
ist auch die Master- bzw. die Slave-Kennung in den Steckbuchsen
für die Controller eindeutig festgelegt.
-
Der
Master Controller F1 steuert damit alle Aktivitäten, die
den Cartridge/Medien-Transfer von F1 nach F1 und umgekehrt betreffen.
Dazu gehört auch die Steuerung und die Kontrolle des Cartridge Elevators
Moduls mit seinen Sensoren und dem entsprechenden Motor 1905 (14).
-
Soll
beispielsweise eine Cartridge von der oberen Unit F2 zur unteren
gebracht werden, fährt der Controller CF1 das Carriage/den
Aufzug in die obere Übergabeposition – sofern
es nicht bereits dort ist, wobei über die Bestromung des
Carriage/Aufzugs Motors M1 die entsprechenden Bewegungen veranlasst
werden. Sensoren S1 und S2 an den End Positionen des Carriage, die
die Übergabepunkten für die Cartridges/Medien
darstellen veranlassen dabei den Stopp des Motors (14).
-
Die 15a–c zeigen unterschiedliche Kombinationen
von Bibliotheken mit unterschiedlichen Höhen. In den 15a–c wird eine Bandbibliothek mit zwei
Höheneinheiten mit einer mit vier Höheneinheiten
kombiniert. Wie deutlich zu erkennen ist, wird die Bibliothek mit
zwei Höheneinheiten auf die Bibliothek mit vier Höheneinheiten
gesetzt. Hierzu muss jeweils das oberste Laufwerk der Library mit
4 Höheneinheiten entfernt werden und das untere Laufwerk der
Library mit zwei Höheneinheiten.
-
Die 16 zeigt
die vorliegende Erfindung in der Draufsicht. Rechts und links vom
Roboter 502 sind Magazine 501 angeordnet. In diesen
Magazinen sind Medien 1705 angeordnet. Zwischen der Elektronik
und dem Netzteil 1601 ist das Aufzugsmodul 504 angeordnet,
dass sich aus dem ursprünglichen Gehäuse erstreckt.
Der Roboter 502 ist in der vorliegenden Erfindung schematisch
dargestellt. Der Roboter ist an zwei Positionen zu sehen, einerseits
beim Herausholen eines Mediums aus einem Magazin, andererseits bei
der Übergabe des Mediums an den Aufzug.
-
Die 17 zeigt
ein Aufzugsmodul, das selbstfindende Stecker 1703 aufweist,
wobei die Elektronik 1704 für das Aufzug Modul
unterhalb der Führungsschienen 1702 angeordnet
ist. Die selbst-findenden Stecker 1703 sind über
eine Verbindung 1701 (vorzugsweise eine schnelle serielle
Verbindung) mit der Elektronik 1704 verbunden. Die serielle
Verbindung dient dazu, eine Identifikation der Einheiten zu übertragen,
einen Datentransfer vorzunehmen, Kommandos an den Controller zu übergeben,
der zum Beispiel der Slave-Controller ist, um den Status mitzuteilen.
-
Die 18, 19a–19d zeigen
das Aufzugsmodul, das aus einem Aufzug mit einer Vielzahl von Zahnrädern
besteht, die in einer Reihe angeordnet sind und einander antreiben,
wobei sie dadurch in der Lage sind, auf Führungen zu laufen.
Die Führungen weisen vorzugsweise ebenfalls Aussparungen (Zähne)
auf, in die die Zahnräder greifen können. Durch
einen Motor 1905 werden die Zahnräder, die seitlich
im Aufzug angeordnet sind, angetrieben, und bewegen sich auf Führung
U-förmig von der einen Ebene beziehungsweise einer Bibliothek
in die andere Bibliothek. Der Aufzug ist somit in der Lage ein Datenmedium
zu transportieren.
-
Die 20a bis 20d zeigen
eine weitere alternative Ausführungsform, wobei eine Aussparung im
Gehäuseboden beziehungsweise -deckel der zu verbindenden
Bibliotheken notwendig ist. Bei der Bibliothek, die auf eine erste
bestehende Bibliothek gesetzt wird, ist eine Aussparung im Gehäuseboden notwendig,
wohingegen bei der bestehenden Bibliothek, die die unter Bibliothek
bildet, eine Aussparung im Gehäusedeckel notwendig ist.
Diese Aussparung kann z. B. durch Ausbrechen eines Blechbereiches oder
Entfernen eines angeschraubten/gesteckten Blechbereiches geschaffen
werden. Durch diesen Ansatz ist es möglich, den Aufzug
innerhalb des Gehäuses aufzunehmen, ohne dass dieser über
das ursprüngliche Gehäuse hinausragt. Der Ansatz,
dass einzelne Laufwerke für den Einbau des Aufzugs zu entfernen
sind, wird weiterhin bei dieser Ausführungsform verfolgt.
Jedoch ist die Tiefe des Gerätes deutlich geringer.
-
Die 21 zeigt
einen Aufzug, der V-förmige Führungsschienen/Transportschienen
aufweist. Die einzelnen Datenmedien werden über zwei rampenförmige
Führungsschienen transportiert, die einen Schnittpunkt
vorzugsweise außerhalb des Gehäuses aufweisen,
um eine Verbindung mit den einzelnen Bibliotheken zu schaffen.
-
Die
beschriebenen Ausführungsformen sollen nicht die vorliegende
Erfindung beschränken. Der Schutzumfang soll durch die
breitest mögliche Auslegung der folgenden Ansprüche
definiert werden, ohne dass die Beschreibung limitierende Wirkung entfalten
soll.
-
- 501
- Magazin
für Speichermedien
- 502
- Roboter
- 503
- Gehäuse
- 504
- Aufzugsmodul
- 505
- Laufwerk/Drive
- 1601
- Netzteil
- 1602
- Elektronik/Controller
- 1701
- Seriellen
Verbindung zur Übertragung der Geräteidentifikation,
des Datentransfers, der Kommandos und des Status;
- 1702
- Führungsschiene
für Medientransport
- 1703
- Selbstfindender
Stecker
- 1704
- Elektronik
für den Medientransport
- 1705
- Speichermedium/Cartdrige
- 1905
- Motor
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 5870245 [0004]
- - US 6473371 B1 [0004]
- - DE 102006060570 A1 [0004, 0019]