JP2000163288A - データ記憶システム、データ再配置方法及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 予め予測されるシステム負荷状況および／ま
たは現在の負荷状況に基づいて、効率的なデータ再配置
のタイミングを決定する。 【解決手段】 負荷予測手段２は、予め予測されるシス
テムの負荷状況及び現在の負荷状況に対応する負荷状況
信号２１を制御手段１に供給する。動作設定格納手段５
は、システム全体の動作設定を格納している。制御手段
１は、動作条件が動作設定を満たし、かつ負荷状況信号
２１が所定の条件を満たしたと判断すると、データ配置
情報格納手段４に格納されている配置情報に応じた最適
な再配置アルゴリズムを再配置アルゴリズム格納手段３
から読み出し、この再配置アルゴリズムに従ってデータ
再配置手段６を動作させる。データの再配置処理中、制
御手段１は、所定の中断条件（記憶手段７へのデータの
読み書きなどの実行）を監視し、この中断条件を満たし
た場合には、データ再配置手段６によるデータの再配置
を終了させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データ記憶システ
ム、データ再配置方法、及びその方法を実行するための
プログラムを記録した記録媒体に関し、特に予測された
負荷状況および／または現在の負荷状況に基づいて、記
憶装置に記憶されたデータを再配置するタイミングを決
定するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置などのデータ記憶装置
においては、一般に、データ記憶の課程において様々な
要因から、意味的に一まとまりの連続したデータが分散
して記憶されてしまうことがある。このように、連続し
たデータが分散して記憶されてしまうと、その連続した
データにアクセスするときのアクセス効率が悪くなると
いう問題が生じる。

【０００３】そこで、例えば、特開平７−２００３６９
号公報に開示されているように、分散して記憶されない
ように既に記憶済みのデータを再配置して、連続したデ
ータを連続した領域に記憶するできるように空き記憶領
域を確保するファイルシステムが提案されている。ま
た、この公報では、必要最小限のファイルの移動操作で
必要な連続空き領域を確保する方法も示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報に
は、データを再配置するタイミングに関する方法が示さ
れていない。このため、データの記憶再生中の場合な
ど、システムの処理負荷が大きいときにデータの再配置
処理を行うと、データ記憶装置へのデータの記憶、再生
の処理に遅延が生ずることが考えられる。

【０００５】特に、映像データ等の大容量データを再配
置処理する場合や、複数データを同時に処理している場
合等には、このデータの記憶、再生の処理に遅延が生ず
る可能性が非常に高くなっていた。また、大容量のひと
まとまりのデータを再配置の対象とする場合には、完全
に連続した領域にデータを再配置するには、データの読
み書きの回数が非常に大きくなってしまい、データの再
配置のための処理時間が長くなってしまうという問題が
あった。

【０００６】このような問題を避けるためには、システ
ムの負荷が小さいときにデータの再配置処理を行う必要
があるが、従来、システムの負荷が小さいかどうかをオ
ペレータが確認し、そのタイミングでオペレータがデー
タの再配置処理を指示する必要があった。このため、オ
ペレータにかかる負担が大きいものとなるという問題点
があった。

【０００７】本発明の目的は、予め予測されるシステム
負荷状況および／または現在の負荷状況などに基づいて
データの再配置を行うタイミングを決定することで、デ
ータの再配置を効率的に行うデータ記憶システム、デー
タ再配置方法、及びこの方法を実行するためのプログラ
ムを記録した記録媒体を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の観点にかかるデータ記憶システム
は、複数のブロックに分けられたデータ記憶領域を備
え、各ブロックを単位としてデータ記憶領域にデータを
記憶するデータ記憶手段と、前記記憶手段のデータ記憶
領域において、データがどのようなブロックに配置され
て記憶されているかを示す配置情報を記憶する配置情報
記憶手段と、前記配置情報記憶手段に記憶されている配
置情報を参照して、前記データ記憶手段のデータ記憶領
域の各ブロックに記憶されているデータを再配置するデ
ータ再配置手段と、前記データ記憶記憶手段を含む所定
のシステム資源にかかる負荷を示す負荷状況信号を出力
する負荷状況信号出力手段と、前記負荷状況信号出力手
段から出力された負荷状況信号に応じて、前記データ再
配置手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とす
る。

【０００９】上記データ記憶システムでは、所定のシス
テム資源にかかる負荷を示す負荷状況信号に応じて、制
御手段は、データ再配置手段によるデータの再配置の処
理を制御する。このため、負荷状況信号出力手段から出
力されている負荷状況信号がシステム資源の負荷が比較
的小さいことを示している時間帯に、制御手段はデータ
再配置手段を動作させて、データ記憶手段の各ブロック
に記憶されているデータを再配置させることができる。
これにより、データの再配置を効率的に行うことができ
る。

【００１０】なお、上記データ記憶システムにおけるデ
ータ記憶手段は、１つの媒体（磁気ディスク、光磁気デ
ィスクなど）によって構成されるものとしても、複数の
媒体によって構成されるものとしてもよい。ここで、デ
ータ記憶手段を構成する媒体が１つである場合には、配
置情報記憶手段は、データ記憶手段と同一の媒体内のフ
ァイル管理情報を記憶する領域によって構成するものと
することができる。また、データ記憶手段を構成する媒
体が複数である場合には、複数の媒体はそれぞれ同種の
ものでも異種のものでもよく、データ再配置手段は、各
媒体を単位としてデータの再配置を行っても、複数の媒
体を１つの単位としてデータの再配置を行ってもよい。

【００１１】上記データ記憶システムは、前記各手段を
含むシステムの動作設定条件を記憶する動作設定条件記
憶手段と、システムの稼動状況が、前記動作設定条件記
憶手段に記憶されている動作設定条件を満たしているか
どうかを判別する動作設定条件判別手段とをさらに備え
てもよい。この場合、前記制御手段は、さらに前記動作
設定条件判別手段による判別結果に応じて、前記データ
再配置手段を制御するものとすることができる。

【００１２】この場合、例えば、騒音が懸念されるよう
な時間帯をデータ再配置手段によるデータの再配置を行
わせないものとして動作設定条件として設定しておけ
ば、環境への配慮をしつつ、システム資源にかかる負荷
の少ない時間帯に、データの再配置を行わせることがで
きる。

【００１３】上記データ記憶システムは、前記データ再
配置手段により行うことが可能なデータの再配置方法を
複数記憶する再配置方法記憶手段と、前記制御手段は、
前記データ再配置手段にデータの再配置を行わせる場合
に、前記再配置方法記憶手段からいずれかの再配置方法
を選択して前記データ再配置手段に渡す再配置方法選択
手段とをさらに備えてもよい。この場合、前記データ再
配置手段は、前記制御手段から渡された再配置方法に従
って、データを再配置するものとすることができる。

【００１４】この場合において、前記再配置方法選択手
段は、前記再配置情報記憶手段に記憶されている再配置
情報に従って、前記再配置方法記憶手段からいずれかの
再配置方法を選択するものとすることができる。

【００１５】また、前記再配置方法選択手段は、前記負
荷状況信号出力手段から出力された負荷状況信号に従っ
て、前記再配置方法記憶手段からいずれかの再配置方法
を選択するものとすることもできる。

【００１６】例えば、システム資源の負荷に比較的余裕
があり、データの再配置の処理に時間をかけることがで
きるときには、同一のデータがデータ記憶領域の連続し
たブロックに並べられるように、データ記憶手段に記憶
されているデータを再配置することができる。この場
合、その後のデータの読み出し速度を速くすることがで
きる。一方、データの再配置の処理のための時間が比較
的少ない場合には、例えば、６ブロックのデータを３ブ
ロックずつ連続させて２箇所に分散させるように、デー
タの再配置を行うこともできる。

【００１７】上記データ記憶システムは、また、前記所
定のシステム資源に現在かかっている負荷状況を監視す
る第１の負荷状況監視手段をさらに備えてもよい。この
場合、前記負荷状況信号出力手段は、前記第１の負荷状
況監視手段が監視した負荷状況に応じた負荷状況信号を
出力するものとすることができる。

【００１８】これにより、システム資源に現在かかって
いる負荷が高いときには、データ再配置手段によるデー
タの再配置を行わせないようにし、システム資源にかか
っている負荷が低いときに、データ再配置手段によるデ
ータの再配置を行わせることができるようになる。

【００１９】上記データ記憶システムは、さらに前記所
定のシステム資源にかかる負荷状況を監視する第２の負
荷状況監視手段と、前記第２の負荷状況監視手段が監視
した負荷状況を学習し、この学習の結果を負荷状況予測
として蓄積する負荷状況予測学習手段とをさらに備えて
もよい。この場合、前記負荷状況信号出力手段は、前記
負荷状況予測学習手段が蓄積した負荷状況予測に応じた
負荷状況信号を出力するものとすることができる。

【００２０】このように負荷状況を学習して負荷状況予
測として蓄積しておくことにより、ユーザの普段の使用
状況によって今後システムの負荷が高くなることが予測
されるような場合には、データ再配置手段によるデータ
の再配置を行わせないようにすることができる。

【００２１】なお、上記データ記憶システムにおいて、
前記制御手段は、前記負荷状況信号に応じて前記データ
再配置手段を制御してデータの再配置をさせるための再
配置プロセスと他のプロセスとを、各プロセスの優先順
位に従って実行するものとすることができる。この場
合、前記再配置プロセスは、他のプロセスよりも優先順
位が低く設定されていることを好適とする。

【００２２】この場合、制御手段にかかる負荷が高い時
には、優先順位の低い再配置プロセスが実行されること
は、ほとんどなくなる。これにより、より高い優先順位
で実行しなければならない他のプロセスに資源が割り当
てられ、実行される時間が、再配置プロセスによって妨
げられることがない。一方、このような制御手段にかか
る負荷が高い時間帯には、データの再配置を行う必要が
ない、すなわち制御手段は再配置プロセスを実行する必
要がないので、何ら支障が生じることはない。

【００２３】上記目的を達成するため、本発明の第２の
観点にかかるデータ再配置方法は、複数のブロックに分
けられたデータ記憶領域を備えるデータ記憶手段に記憶
されているデータを、前記データ記憶領域内でのデータ
の配置を示す配置情報に従って、再配置するデータ再配
置方法であって、前記データ記憶記憶手段を含む所定の
システム資源にかかる負荷を示す負荷状況信号を監視す
る負荷状況信号監視ステップと、前記負荷状況信号監視
ステップでの負荷状況信号の監視結果に応じて、配置情
報を参照して、前記データ記憶手段のデータ記憶領域の
各ブロックに記憶されているデータを再配置するデータ
再配置ステップとを含むことを特徴とする。

【００２４】上記目的を達成するため、本発明の第３の
観点にかかる記録媒体は、複数のブロックに分けられた
データ記憶領域を備えるデータ記憶手段に記憶されてい
るデータを、前記データ記憶領域内でのデータの配置を
示す配置情報に従って、再配置するためのプログラムを
記録した記録媒体であって、前記データ記憶記憶手段を
含む所定のシステム資源にかかる負荷を示す負荷状況信
号を監視する負荷状況信号監視ステップと、前記負荷状
況信号監視ステップでの負荷状況信号の監視結果に応じ
て、配置情報を参照して、前記データ記憶手段のデータ
記憶領域の各ブロックに記憶されているデータを再配置
するデータ再配置ステップとを実行するプログラムを記
録することを特徴とする。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態について説明する。

【００２６】［第１の実施の形態］図１は、この実施の
形態にかかるデータ記憶システムの構成を示すブロック
図である。図示するように、このデータ記憶システム
は、制御手段１と、負荷予測手段２と、再配置アルゴリ
ズム格納手段３と、データ配置情報格納手段４と、動作
設定格納手段５と、データ再配置手段６と、記憶手段７
とを備える。

【００２７】制御手段１は、プログラム制御により動作
するＣＰＵ（Central Processing Unit）によって構成
され、複数のプロセスを並行して実行するマルチプログ
ラミング機能をサポートしている。このマルチプログラ
ミング機能を実現するため、制御手段１では、ラウンド
ロビン方式によりコンテキスト切り換えを行うオペレー
ティングシステム（ＯＳ）が動作している。

【００２８】制御手段１には、現在におけるシステムの
負荷状況、及び今後予測されるシステムの負荷状況を表
す負荷状況信号２１が負荷予測手段２から供給される。
また、制御手段１には、データ再配置手段６を制御する
際のアルゴリズム（プログラム）が記憶されている再配
置アルゴリズム格納手段３、記憶手段７に記憶されたデ
ータの記憶位置情報を記憶しているデータ配置情報格納
手段４、さらには、システム全体の動作設定を記憶して
いる動作設定格納手段５が接続されている。

【００２９】制御手段１は、また、データ再配置手段６
を介して記憶手段７に接続されており、所定の条件を満
たしたときに、データ配置情報に応じた最適な再配置ア
ルゴリズムを再配置アルゴリズム格納手段３から選択し
て読み出し、データ再配置手段６に渡す。制御手段１
は、さらにデータ読み書き手段（図示せず）を介して記
憶手段７に接続されており、データ再配置以外の処理の
実行時に該データ読み書き手段を介して記憶手段７にア
クセスする。

【００３０】負荷予測手段２は、記憶手段７を含むシス
テムの現在の負荷状況を監視する機能と、現在時点から
所定時間内でのシステムの負荷状況を予測する機能とを
有し、現在の負荷状況または今後予測される負荷状況を
表す負荷状況信号２１を制御手段１に送る。なお、負荷
予測手段２によるシステムの負荷予測は、動作設定格納
手段５等に記憶されているユーザーの予測により設定し
たり、ホスト（図示せず）によるこのシステムの使用予
定時刻情報、使用予定内容によって設定してもよい。或
いは、このような負荷予測は、今までの通常使用時の使
用状況に応じた負荷状況を学習記憶することにより得て
もよい。

【００３１】再配置アルゴリズム格納手段３は、データ
再配置手段６が記憶手段７に記憶されたデータを再配置
する際の再配置アルゴリズム（プログラム）を複数種類
記憶しており、所定の条件を満たしたときに、制御手段
１によりいずれかのアルゴリズムが取り出され、データ
再配置手段６に渡される。

【００３２】データ配置情報格納手段４は、記憶手段７
に記憶されている各データが媒体上でどのような位置に
記憶されているかを示すデータ配置情報を記憶してい
る。データ配置情報は、例えば、制御手段１がデータ読
み書き手段を介して記憶手段７にアクセスしたときに記
憶手段７から制御手段１に取り出されたＶＴＯＣ（Volu
me Table Of Contents）などのファイル管理情報に基づ
いて作成され、データ配置情報格納手段４に書き込まれ
る。また、データの再配置が終了したときにも、再配置
後のデータの配置情報がデータ配置情報格納手段４に書
き込まれる。

【００３３】動作設定格納手段５は、装置全体の動作、
もしくはデータ再配置の際におけるシステムの各種設定
を記憶しており、制御手段１がその情報が取り出すこと
が出来るように、制御手段１と接続されている。

【００３４】データ再配置手段６は、記憶手段７に記憶
されたデータを再配置するための処理を行う手段であ
り、制御手段１によって動作の開始、終了が制御され、
制御手段１から渡される再配置アルゴリズムに従って動
作することで、記憶手段７に記憶されているデータの再
配置処理を行う。なお、データ再配置手段６は、データ
の再配置処理が終了したときには、その旨を示す情報を
制御手段１に送る。

【００３５】記憶手段７は、磁気ディスク装置などによ
って構成される通常動作においてデータが記憶される記
憶装置であり、ブロック単位でデータを書き分ける領域
と、各ブロックに書き込まれたデータを管理するファイ
ル管理情報（ＶＴＯＣなど）を記憶する領域とがある。
ファイル管理情報によってデータを管理することで、ひ
とまとまりの連続したデータであっても、空き領域であ
れば分散して記憶手段７に書き込むことが可能となる。
このように分散して記憶手段７に記憶されているデータ
は、後述するようにデータ再配置手段６により再配置さ
れる。

【００３６】以下、この実施の形態のデータ記憶システ
ムにおける、データの再配置の処理について説明する。

【００３７】最初に、データの再配置の処理を行うため
に、制御手段１が実行する処理について、図２のフロー
チャートを参照して説明する。なお、図２のフローチャ
ートの処理は、上記したようにラウンドロビン方式でタ
イムスライスが割り当てられ、制御手段１のＣＰＵその
他の資源が割り当てられることによって開始する。ま
た、タイムスライスを使い切ると、一旦処理が中断さ
れ、再びタイムスライスが割り当てられることで、その
前の中断箇所から再開する。

【００３８】制御手段１は、まず、システムの動作状態
が、動作設定格納手段５に記憶された各種動作設定の条
件を満たしているかを判定する（ステップ３０１）。も
し満たしていない場合には、その動作設定の条件が満た
されるまで、繰り返して同様の判定を行う。

【００３９】動作設定の条件が満たされた場合には、制
御手段１は、負荷予測手段２より送られてくる負荷状況
信号によって、現在のシステムの負荷状況、もしくは今
後予測されるシステムの負荷状況が、データの再配置を
行うための負荷条件を満たしているのかを判定する（ス
テップ３０２）。この場合の負荷条件は、例えば、現在
のシステムの負荷状況が第１の負荷基準値以内で、かつ
今後予測されるシステムの負荷状況が第２の負荷基準値
以内であるかどうかといったことにより、予め設定され
ている。

【００４０】動作設定条件、負荷条件の二つの条件とも
満たされた場合には、制御手段１は、再配置アルゴリズ
ム格納手段３に複数記憶されている再配置アルゴリズム
の中からいずれかの再配置アルゴリズムを選択して読み
出す（ステップ３０３）。なお、再配置アルゴリズム
は、動作設定条件により一意に選択しても、現時点また
は今後予測される負荷条件等の条件により動的に選択し
てもよい。さらには、データ配置情報格納手段４に格納
されている配置情報に従って、最適な再配置アルゴリズ
ムを選択してもよい。

【００４１】次に、制御手段１は、選択した再配置アル
ゴリズムをデータ再配置手段６に渡すと共に、データ再
配置手段６に所定の情報を送ることによって、データ再
配置手段６に記憶手段７に記憶されたデータの再配置を
開始させる（ステップ３０４）。データ再配置手段６に
よる記憶手段７に記憶されたデータの再配置の方法につ
いては、後述する。

【００４２】データ再配置手段６によるデータの再配置
が開始されると、制御手段１は、システムの動作状態が
所定の中断条件を満たすかどうかを判定する（ステップ
３０５）。ここで、中断条件としては、例えば、制御手
段１からデータ読み書き手段を通じた記憶手段７へのア
クセス、システムの負荷状況が第３の負荷基準値を越え
たこと、或いはタイムスライスの終了時間よりも所定時
間（後述する終了処理を行うのに必要十分な時間）前に
なったことなどを挙げることができる。

【００４３】ステップ３０５で中断条件を満たす場合に
は、制御手段１は、後述する終了処理を行って（ステッ
プ３０７）、このフローチャートの処理を終了する。一
方、ステップ３０５で中断条件を満たさない場合には、
制御手段１は、データ再配置手段６からの終了情報に基
づいて、データの再配置が終了したかどうかを判定する
（ステップ３０６）。

【００４４】ステップ３０６で再配置終了であれば、制
御手段１は、後述する終了処理を行って（ステップ３０
７）、このフローチャートの処理を終了する。一方、ス
テップ３０６で再配置終了でない場合には、ステップ３
０５に戻り、同様の判定を継続する。なお、このフロー
チャートにおいて、ステップ３０１、３０２は順序が入
れ替わっている場合や１つの動作にまとまっている場
合、より詳細に分岐している場合もあり得る。ステップ
３０５、３０６についても同様である。

【００４５】ステップＳ３０７の終了処理について説明
すると、ステップ３０５からの条件分岐で終了処理が開
始された場合には、制御手段１は、現在再配置中のブロ
ックのデータまで再配置を行わせるようにデータ再配置
手段６に中断指示を送る。そして、制御手段１は、その
ブロックのデータまでの再配置が終了した時点でのＶＴ
ＯＣなどのファイル管理情報を記憶手段７から取得し、
データ配置情報格納手段４内の配置情報を更新させる。
一方、ステップ３０６からの条件分岐による場合には、
制御手段１は、ファイル管理情報の取得、配置情報の更
新のみを行う。

【００４６】次に、記憶手段７に記憶されているデータ
の再配置のために、データ再配置手段６が実行する処理
について、説明する。データ再配置手段６は、制御手段
１から渡された再配置アルゴリズムに従い、所定の空き
エリアを利用しながら、ひとまとまりの連続したデータ
が記憶手段７の連続した領域に記憶されるように、順次
データの再配置を行っていく。ここで、一つのブロック
のデータに関して再配置が終了する度に、ファイル管理
情報を更新する。

【００４７】また、データ再配置手段６は、制御手段１
から中断信号を受けた場合には、現在再配置を実行中の
ブロックのデータまでの再配置が終了すると、再配置の
処理を一旦中断する。また、制御手段１から受け取った
再配置アルゴリズムに従ったデータの再配置がすべて終
了した場合には、データ再配置手段６は、制御手段１に
終了情報を送る。

【００４８】以下、この実施の形態におけるデータ記憶
システムの構成、及びデータ記憶システムにおけるデー
タの再配置のための動作について、具体例を示して詳細
に説明する。

【００４９】まず、上記のデータ記憶システムを構成す
る各手段をどのようなものを使用して構成するかの例に
ついて、説明する。再配置アルゴリズム格納手段３、動
作設定格納手段５の構成媒体としては、リードオンリー
メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）、不揮発性のフラッシュメモリなどの半導体メモリ
が考えられる。また、データ配置情報格納手段４、動作
設定格納手段５は、書き換え可能のものが望ましく、Ｒ
ＡＭ、フラッシュメモリ等が読み書き速度、信頼性の点
から最も有効である。

【００５０】さらに、再配置アルゴリズム格納手段３、
データ配置情報格納手段４、或いは動作設定格納手段５
は、記憶容量やコストの点から磁気ディスク装置なども
使用することができる。或いは、データ配置情報格納手
段４として、記憶手段７の所定の領域に記憶されている
ファイル管理情報（ＶＴＯＣなど）を利用することもで
きる。また、再配置アルゴリズム格納手段３、動作設定
格納手段５を、記憶手段７の所定の領域を使って実現す
ることも可能である。

【００５１】記憶手段７には、磁気ディスク装置、光磁
気ディスク装置などを代表とする、磁気記録、光磁気記
録或いは相変化記録などの記録方式に応じた媒体と記録
処理手段とを統合したものが考えられる。また、データ
再配置手段６としては、磁気ディスクや光磁気ディスク
の場合は記録、再生に必要なヘッドや各種信号処理手段
などを対応させることができる。

【００５２】次に、負荷状況予測について、具体的な例
を説明する。第１に、負荷予測手段２が映像データを記
録再生する場合に現時点の負荷を判定する方法として、
短い時間単位で複数のデータを同時に記憶手段７から読
み出すような場合には、現在の負荷が大きいことを示す
負荷状況信号２１を出力する。また、負荷予測手段２
は、データの読み出し時にバッファが使用されるような
場合において、読み出すべきデータがすでにバッファに
入っているような場合には、次の読み出し動作までの余
裕度に応じて高い／低い負荷を示す負荷状況信号２１を
出力することもできる。

【００５３】第２に、負荷予測手段２が今後の負荷を予
測する場合には、記憶手段７を含むシステムの負荷状況
を時間単位（例えば、１分ごと）で監視し、内部のメモ
リに記録させる。そして、これを１ヶ月、１週間或いは
曜日毎に平均を求め、ユーザの普段の使用状況に対応し
てシステムにかかる負荷を学習していき、図３（ａ）の
グラフに示す時間毎のデータを得る。そして、負荷予測
手段２１は、図３（ａ）に示すように、システムの負荷
が一定値（例えば、３０％以上）となる時間帯を予測さ
れるシステムの負荷が高い時間として、この時間帯に予
測される負荷状況が高いことを示す負荷予測信号２１を
出力して制御手段１に供給する。

【００５４】ここで、予測される負荷状況の定量化の方
法として、複数のデータの記録など高負荷の動作を伴う
動作が行われていた時間帯には、その時間帯の負荷に重
み付けをして、予測される負荷状況を学習していくこと
が考えられる。また、ユーザが記録再生を予約している
時間帯は、システムの負荷状況が高いものとして設定す
る方法も考えられる。

【００５５】次に、動作設定手段５に格納される動作設
定について、具体的な例を説明する。例えば、図３
（ｂ）に示すように、１日を数時間ずつに区切って、ど
の時間帯でデータ再配置を行うか、或いは具体的な日付
を指定する方法などがある。このように動作設定で指定
することより、深夜等の動作時の騒音が気になる時間帯
では再配置を行わないなどの制御が可能になる。また、
システムの電源を常時オンされているシステムの場合に
は、動作設定によって普段システムが使用されない時間
帯を指定して、データの再配置を行う方法が考えられ
る。

【００５６】次に、記憶手段７に記憶されているデータ
の再配置の方法（再配置アルゴリズム格納手段３に記憶
されているものから制御手段１が選択した再配置アルゴ
リズムに従って規定される）について、具体的な例を示
して説明する。

【００５７】データの再配置処理を行う前の状態が、連
続したデータ（その１、その２）がそれぞれ記憶手段７
の連続したデータに書き込まれず、図４（ａ）に示すよ
うに、分散して書き込まれている状態となっているとす
る。このデータの配置状態は、データ配置情報格納手段
４に記憶されている。なお、このような状態は、例え
ば、複数の映像データを記憶手段７へ同時に記録した場
合などに生じる。

【００５８】このような場合のデータの再配置の方法と
して、図４（ｂ）に示すように、一つのまとまったデー
タ毎に記憶手段７の連続した領域に再配置する方法があ
る。ここで、記憶手段７が磁気ディスク装置のようにシ
ーク動作を伴うもので構成されるとすると、ディスク内
周などの転送レートの低い部分（図５の左の方）にデー
タ（その１、その２）を再配置し、ディスク外周などの
転送レートが高い部分（図５の右の方）はデータを書き
込めるように空き領域とするのが良い。

【００５９】これにより、複数のデータ（その１、その
２、既データ）のリード／ライト命令がほぼ同時に発生
した場合などに、１種類のデータの読み出しのために必
要となるシーク動作が小さくなる。このため、図４
（ｂ）に示すようにデータを再配置することで、処理速
度不足によるエラーを防ぐことが可能となる。

【００６０】また、データの再配置は、再配置後にデー
タをリード／ライトする場合の処理速度だけでなく、デ
ータの再配置のための処理にかかる時間を考慮に入れた
方法によることも考えられる。このような方法により、
図４（ａ）の状態からデータの再配置を行った例を図４
（ｃ）に示す。

【００６１】この場合、データその２（６ブロック分）
に関しては、ひとまとまりをすべて連続した領域に再配
置するものとはならないが、３つのブロックで連続し、
２箇所に分散される形で再配置される。このような場合
であっても、データその２をリード／ライトする場合に
は、図４（ａ）に示す状態に比べればシーク動作が少な
く、リード／ライトに要する時間を短くすることができ
る。

【００６２】また、図４（ｃ）の状態にデータを再配置
する場合には、既データについては、図４（ａ）の状態
からその記録位置を移動させる必要がない。従って、図
４（ｂ）のように既データの位置を移動させてデータの
再配置を行う場合に比べると、データの再配置の処理に
要する時間を短くすることができる。なお、このような
方法でデータの再配置を行う場合でも、分割されたデー
タ間の配置は、シーク動作、ヘッド切り替え等の次のデ
ータをリードするまでの待ち時間のなるべく少ない位置
とするのが望ましい。

【００６３】以上説明したように、この実施の形態にか
かるデータ記憶システムでは、負荷状況信号２１によっ
て現在の負荷状況が低く、かつ今後予測される負荷状況
が低いことが示されるときに、制御手段１は、データ再
配置手段６に記憶手段７に記憶されているデータを再配
置させる。このため、記憶手段７を含むシステムにかか
る負荷が小さいときに、データの再配置を効率的に行う
ことができる。

【００６４】また、この実施の形態にかかるデータ記憶
システムでは、動作設定格納手段５に格納されているシ
ステムの動作設定に従って、制御手段１は、データ再配
置手段６に記憶されているデータを再配置させる。この
ため、例えば、騒音が懸念される時間帯などを、システ
ムの動作設定としてデータの再配置を行わせない時間帯
として設定しておくことにより、環境に与える影響を配
慮しながら、記憶手段７に記憶されているデータの再配
置を行わせることができる。

【００６５】さらに、制御手段１は、データの再配置を
行わせる場合に、最適な再配置アルゴリズムを再配置ア
ルゴリズム格納手段３から選択して読み出して、データ
再配置手段６に渡す。このため、例えば、システム資源
の負荷に余裕がある場合には、同一のデータが連続した
ブロックに並べられるように記憶手段７中のデータを再
配置して、その後のデータの読み出し速度を速めさせる
ことができる。一方、システム資源の負荷によりデータ
の再配置のための時間がそれほど大きくとれないような
場合には、例えば、６ブロックのデータを３ブロックず
つ２箇所に分散させるようなデータの再配置を行うこと
もできる。これによっても、データの再配置前に比べれ
ばその後のデータの読み出し速度を速くすることができ
ると共に、システム資源の負荷に応じた時間内で、デー
タの再配置を終了することができる。

【００６６】また、負荷予測手段２は、システムの現在
の負荷状況を監視する機能と、監視した負荷状況を学習
したりすることで、今後のシステムの負荷状況を予測す
る機能とを有している。そして、出力する負荷予測信号
２１は、現在の負荷状況と予測される負荷状況とを表す
ものとなっている。このため、システムの現在の負荷状
況も予測される負荷状況も低いときに、記憶手段７に記
憶されているデータの再配置を効率よく行うことが可能
となる。

【００６７】［第２の実施の形態］図５は、この実施の
形態にかかるデータ記憶システムの構成を示すブロック
図である。このデータ記憶システムは、複数の記憶手段
７１〜７ｎを備えている点で、第１の実施の形態のもの
（図１）と異なる。なお、記憶手段７１〜７ｎは、すべ
て同種のものとしてもよいが、必ずしもそうする必要は
ない。

【００６８】記憶手段７１〜７ｎは、制御手段１から
の指示によりデータ書き込み手段（図示せず）からデー
タが書き込まれるもの（以下、一次記憶手段という）
と、データ再配置手段６によって一時記憶手段に記録
されたデータを再配置して同一のデータが連続したブロ
ックに書き込まれるもの（以下、二次記憶手段という）
とに分けることができる。

【００６９】また、この実施の形態にかかるデータ記憶
システムにおいて、再配置アルゴリズム格納手段３に
は、記憶手段７１〜７ｎのそれぞれを単位としてデー
タの再配置を行うアルゴリズム、記憶手段７１〜７ｎ
の全体を一単位として、或いはこの内の複数ずつをまと
めて一単位ずつとして、データの再配置を行うアルゴリ
ズム、などが考えられる。

【００７０】このようにこの実施の形態のデータ記憶シ
ステムでは、複数の記憶手段７１〜７ｎがあるため、特
に、映像データのような大容量連続データを複数同時に
記録再生行う場合などにおいて、一次記憶手段に磁気デ
ィスク装置等の高速であるが比較的高価な記憶手段を用
い、二次記憶手段に光磁気ディスク装置、磁気テープ装
置等の比較的低速であるが、より安価で、取り扱いの容
易な記憶手段を用いることにより、よりコストパフォー
マンスの高いシステムを構成することが出来ることを特
徴としている。

【００７１】データの再配置の際には、再配置アルゴリ
ズムから制御手段１が再配置アルゴリズムを選択し、再
配置を実行させるが、中断条件（ステップ３０５）とし
て再配置実行中に、リードライトが１つのデータに対し
てしか行われていないなど処理能力にまだ余裕がある場
合は中断せずに続行するといった条件も考えられる。中
断する際には、途中まで再配置したデータを再びリード
できるようにデータ配置情報格納手段にデータ配置情報
を書き込むなどの終了処理を行う。

【００７２】また、記憶手段７１〜７ｎの全体を一単位
として、或いはこの内の複数ずつをまとめて一単位ずつ
として、データの再配置を行うようにすることで、連続
した１つのデータを複数の記憶手段にまたがって記憶さ
せるようにデータを再配置することもできる。この場
合、ひとまとまりのデータを読み出す際には、複数の記
憶手段に並行アクセスするようにしてもよい。

【００７３】以上説明したように、この実施の形態にか
かるデータ記憶システムでは、複数の記憶手段７１〜７
ｎを設け、これらを一次記憶手段と二次記憶手段とに分
けることによって、コストパフォーマンスの高いシステ
ムを構築することが可能となる。

【００７４】また、データの再配置アルゴリズムとし
て、連続した１つのデータを複数の記憶手段にまたがっ
て記憶させるようなものを適用することにより、データ
の読み出しの際に複数の記憶手段に並行アクセスするこ
とが可能となり、データの読み出し速度を速めることが
できるようになる。

【００７５】［実施の形態の変形］本発明は、上記の第
１、第２の実施の形態に限られず、種々の変形、応用が
可能である。以下、本発明に適用可能な上記の実施の形
態の変形態様について、説明する。

【００７６】上記第１、第２の実施の形態では、負荷状
況信号２１は、現在のシステムの負荷状況と今後一定時
間内で予測されるシステムの負荷状況との双方を示す信
号としていた。しかしながら、負荷状況信号２１は、こ
れらのいずれかの負荷状況のみを示すものとしてもよ
い。すなわち、本発明では、現在のシステムの負荷状況
のみ、或いは事前の設定により今後予測されるシステム
の負荷状況のみに従って、データ再配置手段６が記憶手
段７に記憶されているデータを再配置するものとしても
よい。

【００７７】上記の第１、第２の実施の形態では、制御
手段１とは別に設けられたデータ再配置手段６が、制御
手段１とは独立して記憶手段７に記憶されているデータ
の再配置を行うものとしていた。しかしながら、このよ
うなデータ再配置手段６を別に設けることなく、制御手
段１がデータ読み書き手段を通じてデータの読み出し、
書き込みを行うことによって、記憶手段７に記憶されて
いるデータの再配置を行うものとしてもよい。

【００７８】上記の第１、第２の実施の形態では、制御
手段１は、ラウンドロビン方式でコンテキスト切り換え
を行うものとし、タイムスライスが与えられることによ
って、図２のフローチャートに示す処理が実行されるも
のとしていた。これに対し、制御手段１は、優先度順方
式や多重待ち行列方式でコンテキスト切り換えを行うも
のとし、図２のフローチャートに示す処理の優先順位を
低くしてもよい。

【００７９】これにより、システムの負荷が大きいとき
に、図２のフローチャートの処理のために資源が割り当
てられることがなくなり、他のプロセスに資源を有効に
割り当てることが可能となる。一方、図２のフローチャ
ートに示す処理の優先順位を低く設定していても、一般
に、データの再配置を行うべき時間はシステムの負荷が
小さく、制御手段１で動作するプロセスも少ないので、
図２のフローチャートの処理のために資源が割り当てら
れなくなる場合もない。

【００８０】上記第１、第２の実施の形態では、図２の
フローチャートに示す処理は、プログラム制御により動
作する制御手段１が実行するものとしていた。これに対
し、図２のフローチャートに対応するプログラムをＣＤ
−ＲＯＭなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に
格納して配布してもよい。また、図２のフローチャート
に対応するプログラムをインターネットなどのネットワ
ークを通じて配信してもよい。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
他の処理によりシステムに負荷がかかっている時間を避
け、適切なタイミングで効率よくデータの再配置を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるデータ記憶
システムの構成を示すブロック図である。

【図２】図１の制御手段が実行するデータの再配置のた
めの処理を示すフローチャートである。

【図３】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態の具体例
で適用される予測される負荷状況を示す図であり、
（ｂ）は、この具体例で適用される動作設定の条件を示
す図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態の具体例での、デー
タの再配置の例を示す図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態にかかるデータ記憶
システムの構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 制御手段 ２ 負荷予測手段 ２１ 負荷予測信号 ３ 再配置アルゴリズム格納手段 ４ データ配置情報格納手段 ５ 動作設定格納手段 ６ データ再配置手段 ７ 記憶手段 ７１ 記憶手段 ７２ 記憶手段 ７ｎ 記憶手段

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のブロックに分けられたデータ記憶領
   域を備え、各ブロックを単位としてデータ記憶領域にデ
   ータを記憶するデータ記憶手段と、 前記記憶手段のデータ記憶領域において、データがどの
   ようなブロックに配置されて記憶されているかを示す配
   置情報を記憶する配置情報記憶手段と、 前記配置情報記憶手段に記憶されている配置情報を参照
   して、前記データ記憶手段のデータ記憶領域の各ブロッ
   クに記憶されているデータを再配置するデータ再配置手
   段と、 前記データ記憶記憶手段を含む所定のシステム資源にか
   かる負荷を示す負荷状況信号を出力する負荷状況信号出
   力手段と、 前記負荷状況信号出力手段から出力された負荷状況信号
   に応じて、前記データ再配置手段を制御する制御手段と
   を備えることを特徴とするデータ記憶システム。
2. 【請求項２】前記各手段を含むシステムの動作設定条件
   を記憶する動作設定条件記憶手段と、 システムの稼動状況が、前記動作設定条件記憶手段に記
   憶されている動作設定条件を満たしているかどうかを判
   別する動作設定条件判別手段とをさらに備え、 前記制御手段は、さらに前記動作設定条件判別手段によ
   る判別結果に応じて、前記データ再配置手段を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶システ
   ム。
3. 【請求項３】前記データ再配置手段により行うことが可
   能なデータの再配置方法を複数記憶する再配置方法記憶
   手段と、 前記制御手段は、前記データ再配置手段にデータの再配
   置を行わせる場合に、前記再配置方法記憶手段からいず
   れかの再配置方法を選択して前記データ再配置手段に渡
   す再配置方法選択手段とをさらに備え、 前記データ再配置手段は、前記制御手段から渡された再
   配置方法に従って、データを再配置することを特徴とす
   る請求項１または２に記載のデータ記憶システム。
4. 【請求項４】前記再配置方法選択手段は、前記再配置情
   報記憶手段に記憶されている再配置情報に従って、前記
   再配置方法記憶手段からいずれかの再配置方法を選択す
   ることを特徴とする請求項３に記載のデータ記憶システ
   ム。
5. 【請求項５】前記再配置方法選択手段は、前記負荷状況
   信号出力手段から出力された負荷状況信号に従って、前
   記再配置方法記憶手段からいずれかの再配置方法を選択
   することを特徴とする請求項３または４に記載のデータ
   記憶システム。
6. 【請求項６】前記所定のシステム資源に現在かかってい
   る負荷状況を監視する第１の負荷状況監視手段をさらに
   備え、 前記負荷状況信号出力手段は、前記第１の負荷状況監視
   手段が監視した負荷状況に応じた負荷状況信号を出力す
   ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記
   載のデータ記憶システム。
7. 【請求項７】前記所定のシステム資源にかかる負荷状況
   を監視する第２の負荷状況監視手段と、 前記第２の負荷状況監視手段が監視した負荷状況を学習
   し、この学習の結果を負荷状況予測として蓄積する負荷
   状況予測学習手段とをさらに備え、 前記負荷状況信号出力手段は、前記負荷状況予測学習手
   段が蓄積した負荷状況予測に応じた負荷状況信号を出力
   することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に
   記載のデータ記憶システム。
8. 【請求項８】前記制御手段は、前記負荷状況信号に応じ
   て前記データ再配置手段を制御してデータの再配置をさ
   せるための再配置プロセスと他のプロセスとを、各プロ
   セスの優先順位に従って実行するものであり、 前記再配置プロセスは、他のプロセスよりも優先順位が
   低く設定されていることを特徴とする請求項１乃至７の
   いずれか１項に記載のデータ記憶システム。
9. 【請求項９】複数のブロックに分けられたデータ記憶領
   域を備えるデータ記憶手段に記憶されているデータを、
   前記データ記憶領域内でのデータの配置を示す配置情報
   に従って、再配置するデータ再配置方法であって、 前記データ記憶記憶手段を含む所定のシステム資源にか
   かる負荷を示す負荷状況信号を監視する負荷状況信号監
   視ステップと、 前記負荷状況信号監視ステップでの負荷状況信号の監視
   結果に応じて、配置情報を参照して、前記データ記憶手
   段のデータ記憶領域の各ブロックに記憶されているデー
   タを再配置するデータ再配置ステップとを含むことを特
   徴とするデータ再配置方法。
10. 【請求項１０】複数のブロックに分けられたデータ記憶
    領域を備えるデータ記憶手段に記憶されているデータ
    を、前記データ記憶領域内でのデータの配置を示す配置
    情報に従って、再配置するためのプログラムを記録した
    記録媒体であって、 前記データ記憶記憶手段を含む所定のシステム資源にか
    かる負荷を示す負荷状況信号を監視する負荷状況信号監
    視ステップと、 前記負荷状況信号監視ステップでの負荷状況信号の監視
    結果に応じて、配置情報を参照して、前記データ記憶手
    段のデータ記憶領域の各ブロックに記憶されているデー
    タを再配置するデータ再配置ステップとを実行するプロ
    グラムを記録することを特徴とするコンピュータ読み取
    り可能な記録媒体。