JP2001034422A - 仮想テープ記憶装置 - Google Patents
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Abstract
なテープへの同時アクセスのために必要とされる磁気デ
ィスク装置を不要とし、また、目的とするデータのアク
セス時間を短くする。 【解決手段】記録媒体として、DVDメディアを使用す
るチェンジャ装置100とホスト99との間に仮想化テ
ープ制御装置200を設ける。仮想化テープ制御装置2
00は、磁気テープ装置のインタフェースをエミュレー
トするテープ接続手段210を介してホスト99からコ
マンドを受け取る。要求変換手段215は、このコマン
ドを解釈し、アクセス位置217に保持された仮想的な
テープ上でのデータ位置及び変換テーブル保持手段21
8に保持されたメディア上での仮想的なテープに記録さ
れたデータの先頭位置を示す情報に基づいて、チェンジ
ャ装置100内のドライブを制御するコマンドを生成す
る。
Description
おける情報の記憶装置に係り、特に、記録媒体として、
着脱が可能な円盤状の記録媒体を用いた記憶装置におい
て、テープ状の記録媒体を用いる記憶装置をエミュレー
ションすることのできる記憶装置に関する。
は、年々高密度化、大容量化している。例えば、従来か
ら用いられている3.5インチのフロッピー(登録商
標)ディスクは360KB、720KB、1440K
B、2880KBと大容量化してきた。また、1998
年から市場に出回り始めたDVD−RAM(Digital Ve
rsatile Disc Random Access Memory)は、当初2.6
GBの容量を持ち、4.7GB、15GBへと、大容量
化が予定されている。記録媒体の大容量化のメリット
は、記憶装置の設置面積当りの記録容量を大きくできる
ことにある。これは、企業などが保持するデジタルデー
タの維持管理コストに大きく影響する。
から記録媒体として磁気テープが用いられてきた。磁気
テープも年々記録密度が向上し、大容量化が図られてき
た。このため、過去の資産は、記録密度の低い、例え
ば、一巻当り200MBの磁気テープに記録されてい
る。このように記録密度の低い磁気テープに記憶された
過去の資産を、現在の高記録密度の磁気テープに移し変
えれば、設置面積当りの記録密度を大幅に向上すること
ができる。例えば、一巻当り50GBのテープを使用す
ると、200MBの磁気テープ250巻分のデータを一
巻の磁気テープに集約することができる。単純に磁気テ
ープ一巻あたりの大きさが同じであるとすれば、設置面
積当りの記録容量は250倍になる。
250までの情報(T1、T2…T250は、それぞれ
従来の磁気テープ一巻分の情報とする)を、従来の磁気
テープを単位として記録することを考える。この場合、
上述したように、設置面積当りの記録容量を大きくする
ことができる。しかし、一巻のテープAに記録されてい
るT10とT240のデータに対してほぼ同時に読み出
しの処理が起こった場合、磁気テープの早送り、あるい
は巻き戻しが発生し、記憶装置の読み出し性能(アクセ
ス性能)は、大幅に低下する。すなわち、テープ状の記
録媒体の特性により、一巻のテープに複数の読み出しが
発生するような事態に対しては、基本的に対応すること
ができない。
面積当りの記録容量を向上するための技術として、例え
ば、「Virtual Tape: What It Is And Its Performance
Considerations」(Kuntal G. Rawal, Steven A. John
son, CMG97)に開示されるような「バーチャルテープ」
という技術が考えられている。ここには、磁気ディスク
装置をバッファとして使用し、複数の読み出し要求に対
応する方法が開示されている。
て、T10のマウントがホストコンピュータから要求さ
れると、バーチャルテープ装置では、T10のデータを
含む磁気テープAのマウントが行われる。そして、マウ
ントされた磁気テープAからテープラベルが読み出さ
れ、T10のデータ位置が獲得される。バーチャルテー
プ装置は、このデータ位置に基づいて、T10まで磁気
テープAを早送りし(もしくは巻き戻し)、T10のデ
ータを磁気ディスク装置に書き出す。ホストコンピュー
タからのT10に対する読み出しは、磁気ディスク装置
に書き出されたデータ対して行われる。次に、同じ磁気
テープAのT240に読み出し要求が来た場合には、T
240のデータが磁気ディスク装置に書き出される。磁
気ディスク装置のアクセス時間は10ms以下と磁気テ
ープに比べて桁違いに速いため、T10に対する読み出
しと、T240に対する読み出しがほぼ同時に発生して
も、運用上問題のない速度で、T10とT240の読み
出しを同時並列的に行うことができる。
るバーチャルテープ装置では、大容量の磁気テープに保
存された低容量の磁気テープのデータが同時アクセスさ
れる場合に備えて、磁気ディスク装置が必要とされる。
このため、記憶装置システムのコストが高くなってしま
うという問題がある。また、磁気テープに記録されてい
るデータの読み出しに先だって、磁気テープから磁気デ
ィスク装置へのデータの書き出しが必要になるため、目
的とするデータに到達できるまでの時間(アクセス時
間)が長くなってしまうという問題もある。
装置における磁気ディスク装置を不要とし、システムコ
ストの低減を図ることにある。
ープ装置のアクセス時間を短縮することにある。
に、本発明による仮想テープ記憶装置は、上位装置に接
続する制御装置と、この制御装置により制御され、デー
タの記憶位置にランダムにアクセス可能な可搬型の円盤
状記録媒体に対するデータの記録、読み出しを行う記憶
装置とを有して構成される。
の間のインタフェースを模擬するテープ接続手段、テー
プ接続手段を介して上位装置から受け取ったコマンドを
解釈し、記憶装置を制御するコマンドを生成する要求変
換手段、及び要求変換手段により生成されたコマンドを
用いて記憶装置を制御する制御手段を有する。
としては、可搬型の円盤状記録媒体を保持する複数の収
納庫、可搬型の円盤状記録媒体を装着し、制御装置の指
示に従ってデータをアクセスするドライブ装置、及び収
納庫とドライブ装置との間で可搬型の円盤状記録媒体を
搬送する搬送手段とを有するチェンジャ装置が用いられ
る。
よって認識される記録媒体に対応した複数の記憶領域
と、上位装置によって指定される記録媒体の識別情報と
それに対応する記憶領域とを対応づける管理情報を保持
する見出し領域とが設けられる。
記録媒体を直接アクセスするためのコマンドを受け取る
ダイレクト接続手段を有し、上位装置からの選択に応じ
て、テープ接続手段、及びダイレクト接続手段のいずれ
かの手段により上位装置からのコマンドを受け取るよう
構成される。
て、図面を用いて詳細に説明する。
の実施形態による計算機システムの構成を示すブロック
図である。
であり、100は、記録媒体の自動交換機構を有するチ
ェンジャ装置である。ホストコンピュータ99とチェン
ジャ装置100との間には、仮想化テープ制御装置20
0が接続される。仮想化テープ制御装置200とホスト
コンピュータ99との接続には、ファイバチャネル92
が使用される。また、仮想化テープ制御装置200とチ
ェンジャ装置100との間は、SCSI(Small Comput
er System Interface)90により接続される。
気テープ装置の動作をエミュレートする。したがって、
ホストコンピュータ200からは、従来の磁気テープに
記憶されたデータに対するアクセスと同様にして、チェ
ンジャ装置100内のDVD−RAMに記憶されたデー
タにアクセスすることができる。
装置と、記録媒体を有するチェンジャ装置とが別装置と
して構成されているが、これらを独立の装置としてでは
なく、同一の筐体内にこれらの装置の機能を収め、単体
の装置として構成されても構わない。
を示す概略図である。
00は、2台のDVD−RAMドライブ(以下、単にド
ライブと呼ぶ)501、502と、複数の格納庫111
〜116を有する。ドライブ501、502は、本実施
の形態で記録媒体として用いられるDVD−RAMメデ
ィア(以下、単にメディアと呼ぶ)10を装填し、そこ
に記録されたデータの読み出し、及びメディア10への
データの書込を行う。格納庫111〜116は、各々1
枚ずつのメディア10をトレイ900に載せて保持す
る。ここでは、説明を簡略なものとするため、ドライブ
の台数を2題、格納庫の数を6個としているが、ドライ
ブの台数、及び格納庫の個数は、任意であってよい。
プ制御装置200からの媒体搬送要求を受け取り、上下
に移動可能な駆動ベルト130とメディア搬送ユニット
140によるメディア10の搬送を制御する。例えば、
格納庫111からドライブ501へのメディア10の搬
送要求を受け取ると、チェンジャ制御回路120は、駆
動ベルト130を制御し、メディア搬送ユニット140
を目的のメディア10のある格納庫111に移動し、目
的のメディア10を取り出す。本実施形態では、メディ
ア10はトレイ90にのせて保持されており、メディア
搬送ユニット140は、トレイ900ごとメディア10
を取り出す。その後、チェンジャ制御回路120は、再
度駆動ベルト130を制御し、メディア搬送ユニット1
40を目的のドライブ501へ移動する。そして、メデ
ィア搬送ユニット140によって搬送されたメディア1
0をドライブ501に挿入する。
は、SCSI90が使用される。チェンジャ制御回路1
20と2台のドライブ501、502は、SCSI90
にデージーチェーン接続(芋蔓式接続)される。
ブロック図である。このドライブ500は、図2に示し
たドライブ501と502に相当する。
せるためのスピンドルモータ510、スピンドルモータ
制御512、回転するメディア10に対するデータの読
み書きを実施する光ピックアップヘッド520、ヘッド
520を目的のメディア位置に位置付けるサーボ制御回
路522、データをメディア10に書き込むためのデー
タ変換と信号処理、およびメディアから読み出したデー
タの信号処理とデータ変換を実施するDVDデータ処理
回路530、要求を受け取りデータ転送を司るSCSI
インタフェース580、DVDデータ処理回路530と
SCSIインタフェース580との間のデータ転送速度
差を吸収するためのバッファメモリ540、及び、これ
ら各部位の動作を制御するためのCPU(Central Proc
essing Unit)590を含んで構成される。
メディア10に対して、その半径方向に移動可能に構成
される。CPU590は、目的のデータにアクセスする
ために、サーボ制御回路520により光ピックアップヘ
ッド520を目的のデータのあるトラックと呼ばれる円
周上の位置に位置付ける。そして、目的のデータが光ピ
ックアップヘッド520の位置に来たときに、データの
アクセスを行う。
ため、目的のデータにアクセスするには、テープの早送
りや巻き戻しが必要になる。このため、データのアクセ
スには、数秒から数十秒、長いときには数分もかかるこ
とがある。これに対して、DVD−RAMドライブの場
合、光ピックアップヘッドを目的のトラックに位置付け
る時間(シーク時間)は、平均で100msから200
ms程度である。また、目的のデータが光ピックアップ
ヘッドの直下に来るまでの待ち時間(回転待ち時間)
は、例えば30ms程度である。回転待ち時間は回転数
により異なり、メディア10の回転速度が速くなるほど
短くなる。このシーク時間と回転待ち時間の合計は、ア
クセス時間と呼ばれ、目的のデータを得るまでの時間に
なる。DVD−RAMドライブのアクセス時間は、テー
プに比べ桁違いに速い。
をエラー訂正単位とするブロックに分けられてメディア
10に記録される。32KBのブロックは、さらに、2
KB(2048バイト)単位で16個の論理ブロックに
分けられている。メディア10にデータ書き込むときに
は、少なくともこの2KBを単位として書き込みを行う
必要がある。メディア10からデータを読み出すときに
も、同様に、少なくとも2KB単位にデータを読み出す
必要がある。メディア10には、幾つかのタイプがある
が、本実施形態では1218960個の論理ブロック
(記憶容量2.3GB)を持つメディアを使用する。2
KBを単位とする論理ブロックには、先頭から連続して
論理ブロックアドレス(LBA)と呼ばれる番号が割り
当てられている。本実施形態では、メディア10の各ブ
ロックに0〜1218959の論理ブロックアドレスが
割り当てられる。ドライブ500にマウントされたメデ
ィア10からデータを読み出したり、メディア10にデ
ータを書き込む場合には、このLBAを指定すること
で、目的の論理ブロックのデータをアクセスすることが
できる。
図である。
の領域に分けて使用される。12個の記憶領域のうち、
11個はデータを記録するためのデータ領域(領域10
01〜1011)、残りの1つはデータを管理するため
の見出し領域(領域1020)として使用される。11
個のデータ領域1001〜1011はそれぞれ200M
Bの容量を持ち、ちょうど200MBテープ一巻分のデ
ータを保持することができる。
ブルの概念図である。変換テーブルには、各データ領域
に対応する領域先頭の論理ブロックアドレスと、データ
領域内のデータの切れ目を示す「ファイルマーク」に対
応する論理ブロックアドレスが保持される。「ファイル
マーク」については後述する。
御装置200について説明する。
ータ99がチェンジャ装置100内に保持されているデ
ータを従来の磁気テープ上のデータとしてアクセスする
場合に利用される。
領域を持つので、6枚のメディアを格納できる本実施形
態のチェンジャ装置100では、総計66個のデータ領
域を持つことができる。ホストコンピュータ99は、テ
ープ接続手段210を介して仮想化テープ制御装置20
0を利用した場合、200MBの磁気テープ66巻を格
納しているように認識する。本実施形態では、66個の
データ領域に0〜65までの番号を与え区別する。
ープのデータ領域と実際のメディア10との対応関係を
図6に示す。例えば、ホストコンピュータから見たテー
プ0番は、格納庫111のメディア10のデータ領域1
001に相当する。また、テープ12番は、格納庫11
2のメディア10のデータ領域1002に相当する。
に、接続されているデバイスのタイプを確認するため
に、INQUIRYコマンドを発行する。テープ接続手
段210は、ホストコンピュータからのINQUIRY
コマンドに対して、磁気テープ装置を示す「01」を含
む情報を返す。
合、ホストコンピュータ99は、目的のデータを読み出
すために、REWIND(巻き戻し)コマンドやSPA
CEコマンドを使用して目的のデータの記録されている
開始位置を見つけ出し、READコマンドによりデータ
を読み出す。テープ接続手段210を介する場合、テー
プ先頭への移動は、REWINDコマンドにより行わ
れ、現在のデータ位置からの相対的移動は、SPACE
コマンドにより行われる。テープ接続手段210に対す
るREADコマンドやWRITEコマンドでは、読み書
きするデータ量のみを指定し、データの位置を指定する
ことができない。
ピュータ99がチェンジャ装置100内のメディア10
に対して、直接的、すなわち、6個のメディアとして認
識してアクセスする場合に利用される。
ピュータ99からのINQUIRYコマンドに対して
は、「00」もしくは「07」を含む情報を返送する。
これらの情報は、ハードディスクドライブ(HDD)や
DVD−RAMドライブのように、LBAを指定してデ
ータのアクセスが行われる記憶装置であることを示すデ
バイスタイプを示す。
にアクセスする場合、目的のデータを読み出す場合に
は、READコマンド内でLBAを指定する。ドライブ
501、502は、指定されたLBAからトラック位置
を判定し、光ピックアップヘッドを目的のトラックへ移
動し、直下に目的の論理ブロックが来るのを待って、デ
ータを読み出す。書き込みの場合もWRITEコマンド
内でLBAを指定できる。
1を介してホストコンピュータ99から送られてくるコ
マンド解釈し、チェンジャ装置100を制御するための
コマンドを生成する。
ンピュータ99がテープ接続手段210を介してデータ
にアクセスする場合に、ホストコンピュータ99が認識
している仮想的な磁気テープ上でのデータ位置を保持す
る。アクセス位置保持手段217には、ホストコンピュ
ータ99が記憶装置内でマウントしていると認識してい
る仮想的な磁気テープの各々についてそのアクセス位置
が保持される。このデータ位置は、それぞれの領域にお
ける先頭位置からの相対的なアドレスにより示される。
501、502にマウントされているメディア10の見
出し領域1020に記録されている変換テーブルのコピ
ーを保持するために使われる。
換手段215により変換されたホストコンピュータ99
からのコマンドに応じて、ドライブ501、502を制
御し、ドライブ501、502にマウントされているメ
ディア10からデータを読み出し、あるいは、メディア
10へのデータの書き込みを行う。
段215により変換されたホストコンピュータ99から
のコマンドに応じて、チェンジャ制御回路100に対
し、ドライブ501、あるいは502へのメディア10
のマウント、デマウントを指示する。
1、502にマウントされたメディア10が、ホストコ
ンピュータ99がデータアクセスに使用している接続手
段、すなわち、テープ接続手段210、あるいは、ダイ
レクト接続手段220を介してアクセス可能なものであ
るか否か判別する機能を有する。ドライブ501、50
2にマウントされているメディア10が、使用されてい
る接続手段からのアクセスが許されない場合は、後述す
るように、その接続手段に対して、エラーを通知する。
ンジャ装置100内のメディア10に保持されているデ
ータを読み出すリード処理について説明する。
仮想化テープ制御装置200及びチェンジャ装置100
は、ホストコンピュータ99からは、66巻のテープを
格納した記憶装置として認識される。ホストコンピュー
タ99が、例えば、磁気テープ5番をマウントするよう
に指示すると、要求変換手段215は、その指示に応答
して、チェンジャ制御手段290を介して、チェンジャ
装置100に対して格納庫111のメディア10をドラ
イブ501に搬送するように指示する。図6に示したよ
うに、磁気テープ5番は、格納庫111に保持されたメ
ディア10に記録されている。メディア10がドライブ
501に搬送されたことを確認すると、要求変換手段2
15は、メディア10の見出し領域1020から変換テ
ーブルを読み出し、変換テーブル保持手段218に保持
する。また、アクセス位置保持手段217には、テープ
の先頭を示す「0」を登録する。
ドによりデータの読み出しを要求してきた場合、要求変
換手段215は、アクセス位置保持手段217に保持し
たアクセス位置と、変換テーブル保持手段218に保持
した変換テーブルを使用して、目的のデータのある論理
ブロックのLBAを算出し、ドライブ501に対するR
EADコマンドを作成する。具体的には、図7に示すよ
うに、アクセス位置保持手段217に保持されているア
クセス位置を論理ブロック数に変換する(1つの論理ブ
ロックは2048バイトなので11ビット右にシフトす
る)。ここで得られた論理ブロック数に、変換テーブル
保持手段218に保持している磁気テープ5番のデータ
領域の先頭LBAの値を加算し、読み出すデータが保持
された論理ブロックのLBAを算出する。要求変換手段
215は、算出したLBAを用いてREADコマンドを
作成し、DVDドライブ制御手段280を介してドライ
ブ501に発行する。ドライブ501は、このリードコ
マンドを受けて、目的とするデータを読み出し、DVD
ドライブ制御手段280に転送する。このようにして読
み出されたデータはテープ接続手段210を介してホス
トコンピュータ99に転送される。
完了すると、要求変換手段215は、アクセス位置保持
手段217に保持されているアクセス位置を、転送した
データの分だけ加算する。例えば、2KB(2048バ
イト)のデータを転送した場合には、アクセス位置保持
手段217に保持されているアクセス位置に2048が
加算される。ホストコンピュータ99は、READコマ
ンドを必要なデータ分繰り返して発行し、データを読み
出す。アクセス位置保持手段に保持されているアクセス
位置は、READコマンドのたびに転送したバイト分だ
け増加する。
コマンドを発行し、巻き戻しを指示すると、要求変換手
段215は、アクセス位置保持手段217に、テープの
先頭を示す「0」を登録する。
の仮想化テープのデータに対して同時に読み出し要求が
発生した場合の処理について説明する。
をドライブ501にマウントし、データを読み出してい
る最中に、ホストコンピュータ99が、さらに、磁気テ
ープ6番のマウント要求を発行することを考える。この
場合、要求変換手段215は、変換テーブル保持手段2
18を参照し、磁気テープ6番のデータを含むメディア
10が既にドライブ501にマウントされていることを
確認する。そして、アクセス位置保持手段217に、テ
ープの先頭を示す「0」を登録する。アクセス位置保持
手段217には、各データ領域(仮想的な磁気テープ)
毎にアクセス位置が保持されるので、この情報は、磁気
テープ5番のアクセス位置とは別の情報としてアクセス
位置保持手段217に保持される。
変換手段215は、ホストコンピュータ99から磁気テ
ープ5番と磁気テープ6番に対するリード要求を受け取
る。要求変換手段215は、磁気テープ5番に対するリ
ード要求と磁気テープ6番に対するリード要求をそれら
の到着順に変換し、DVDドライブ制御手段280を介
してドライブ501に発行する。ドライブ501では、
磁気テープ5番及び磁気テープ6番に相当するデータ領
域1005と1006の読み出しが交互に発生すること
になるが、ドライブ500のアクセス時間は磁気テープ
装置のアクセス時間に比べて十分に短いためそれらの処
理をすることができる。もちろん、さらに同一メディア
内の他の仮想化テープに対して、さらに、読み出しが発
生しても処理することが可能である。
うに、実際には同一の記録媒体に記憶されているにもか
かわらず、ホストコンピュータが異なる記録媒体上のデ
ータであると認識しているデータに対して同時にアクセ
スが要求された場合には、予め用意されたハードディス
クを用いることで対処していた。これは、ハードディス
クのアクセス時間が十数msと高速であり、複数の仮想
化テープに対する同時アクセスを処理できることによ
る。しかし、ハードディスクを用いると、システムコス
トが高くなるだけでなく、記録媒体上のデータを一旦ハ
ードディスクにデータを書き出す必要があるため、記録
媒体をドライブにマウントした直後のアクセス時間が長
くなるという問題が生じていた。本実施形態に示すよう
に、記録媒体にDVD−RAMドライブを使用すること
で、従来のバーチャルテープ装置におけるこのような問
題(コストと書き出し時間)を解決することができる。
して同時に読み出しが発生した場合の性能は、ドライブ
から読み出される一回当りのデータ量と、ドライブのア
クセス時間によって決まる。ドライブから一回当りに読
み出される(若しくは書き込まれる)データ量を多くす
るほど、性能は向上する。このため、ホストコンピュー
タ99は、READコマンド(もしくはWRITEコマ
ンド)当りの要求データ量を多くすることで、性能の低
下を低減することができる。
プ5番に対するアクセスを実施しているときに、磁気テ
ープ5番とは異なるメディアに記録されている磁気テー
プ65番のマウント要求が出されると、要求変換手段2
15は、まだ占有されていないドライブを探し出し、空
いているドライブに該当するメディア、すなわち、格納
庫116に保持されているメディア10を搬送する。空
いているドライブがない場合、要求変換手段215は、
テープ接続手段210を介してホストコンピュータ99
に記録媒体をマウントできない旨のエラーを報告する。
化テープ制御装置200への書き込み処理について説明
する。
9は、まず、仮想化テープ制御装置200に対し、書き
込みを行う磁気テープをマウントするように指示する。
ここでは、ホストコンピュータ99が磁気テープ5番を
マウントするように指示した場合について説明する。要
求変換手段215は、チェンジャ制御手段290を介し
て、チェンジャ装置100に対して格納庫111のメデ
ィア10をドライブ501に搬送するように指示する。
メディア10がドライブ501に搬送されたことを確認
すると、要求変換手段215は、メディア10の見出し
領域1020から変換テーブルを読み出し、変換テーブ
ル保持手段218に保持する。また、アクセス位置保持
手段217には、磁気テープの先頭を示す「0」を登録
する。
ホストコンピュータ99は、磁気テープを先頭から使用
するためにREWINDコマンドを発行し、磁気テープ
の巻き戻しを指示する。この指示に応答して、要求変換
手段215は、アクセス位置保持手段217に保持され
ている現在のアクセス位置を参照する。この時点ではマ
ウントした直後なので、アクセス位置保持手段217に
は、磁気テープの先頭を示す「0」が保持されている。
要求変換手段215は、テープ接続手段210を介して
RIWINDコマンドの完了を報告する。このとき、ア
クセス位置保持手段217に保持されているアクセス位
置が「0」以外の場合には、「0」を登録する。このよ
うに、仮想化テープ制御装置200は、実際にテープを
巻き戻す必要がないため、すぐに頭出しができ、書き込
みを開始する準備が整う。
ITEコマンドによりデータの書き込みを開始する。要
求変換手段215は、テープ接続手段210を介してW
RITEコマンドを受け取ると、アクセス位置保持手段
217に保持したアクセス位置と、変換テーブル保持手
段218に保持した変換テーブルを使用して、データを
書き込む論理ブロックのLBAを算出し、DVDドライ
ブに対するWRITEコマンドに作成する。具体的に
は、読み出し処理の場合と同様、図7に示すように、ア
クセス位置保持手段217に保持されているアクセス位
置を論理ブロック数に変換(1つの論理ブロックは20
48バイトなので11ビット右にシフト)し、変換テー
ブル保持手段218に保持されている磁気テープ5番の
データ領域の先頭LBAを加算して、データを書き込む
LBAを算出する。要求変換手段215は、算出したL
BAを用いてWRITEコマンドを作成し、ホストコン
ピュータ99からのデータをドライブ501にマウント
されたメディア10に書き込む。データの書き込みが終
了すると、要求変換手段215は、アクセス位置保持手
段217に保持されているアクセス位置を、データを書
き込んだ分だけ増加して更新する。例えば、2KBのデ
ータを転送した場合には2048が加算される。ホスト
コンピュータ99は、WRITEコマンドを繰り返し発
行し、データを書き込む。
説明する。なお、「ファイルマーク」とは、ホストコン
ピュータからのSAPCEコマンドにより、データの頭
出しをするために使われるデータである。
込む途中で、WRITE FILEMARKコマンドを
発行し、「ファイルマーク」の書き込みを要求する。要
求変換手段215は、テープ接続手段210を介してW
RITE FILEMARKコマンドを受け取ると、ア
クセス位置保持手段217に保持したアクセス位置を、
次の32KBのエラー訂正単位であるブロックの先頭ま
で進める。この処理をバウンダリ調整という。そして、
バウンダリ調整を済ませたアクセス位置を変換テーブル
保持領域218の変換テーブルに登録する。要求変換手
段215は、更新した変換テーブルをメディアの見出し
領域1020に書き込む。
ス位置が32KBエラー訂正単位の12論理ブロック目
(32KBエラー訂正単位は16の論理ブロック)を示
している場合、要求変換手段215は、次のエラー訂正
単位の先頭まで3論理ブロック分アクセス位置を進め、
アクセス位置保持手段217に保持されているアクセス
位置を更新する。具体的にはN×2048の演算により
求まる結果がアクセス位置保持手段217に格納され
る。ここで、Nはバウンダリ調整後の論理ブロックアド
レス(LBA)である。さらに、要求変換手段215
は、このLBAを変換テーブルに記録し、更新した変換
テーブルをメディアの見出し領域1020に書き込む。
マンドを発行し「ファイルマーク」によるデータの頭出
しを行うことができる。
10を介して、SPACEコマンドを受け取ると、アク
セス位置保持手段217に保持されている現在のアクセ
ス位置と、変換テーブル保持手段218の変換テーブル
を比較する。受け取ったSPACEコマンドが巻き戻し
方向に一つ目の「ファイルマーク」への頭出しを要求し
ている場合には、現在のアクセス位置の手前にあるファ
イルマークのLBAを変換テーブルから獲得し、アクセ
ス位置保持手段217に登録する。例えば、現在のアク
セス位置を150とし、変換テーブルに、50、10
0、200、250、500が「ファイルマーク」とし
て登録されている場合には、100をアクセス位置保持
手段217に登録する。また、SPACEコマンドが早
送り方向に二つ目の頭出しを要求している場合には、2
50をアクセス位置保持手段217に登録する。
マンドやWRITEコマンドに対して、要求変換手段2
15は、アクセス位置保持手段217に保持されたアク
セス位置を用いて、DVDドライブへのコマンドを作成
するので、SPACEコマンド後のドライブに対する読
み書きは、指定された「ファイルマーク」の位置から開
始されることになる。仮想化テープ制御装置200で
は、SPACEコマンドを変換テーブルの参照とアクセ
ス位置の登録により処理できるため、データの頭出しが
高速化できる。
のリード/ライト処理について説明する。ダイレクト接
続手段220を介した場合、仮想化テープ制御装置20
0は、ホストコンピュータ99からは、6枚のメディア
を格納した記憶装置として認識される。この場合、ホス
トコンピュータ99は、LBAを指定して必要とするデ
ータに直接アクセスすることができる。
ストコンピュータ99からの要求は、DVDドライブ制
御手段280を介して、直接ドライブに発行される。こ
のため、ホストコンピュータ99は、見出し領域に保持
されている変換テーブルを読み出すこともできる。ホス
トコンピュータ99は、読み出した変換テーブルをもと
に、目的のデータの位置を算出し、メディア10に対し
て読み書きを行う。これにより、テープ接続手段210
を介しての読み書きとの混在が可能になる。例えば、記
録媒体として磁気テープしか扱えない旧型のアプリケー
ションでは、テープ接続手段210を介してアクセスを
行い、DVD−RAMの扱える新型のアプリケーション
では、ダイレクト接続手段220を介してアクセスを行
うといったことができる。この場合、新型のアプリケー
ションが、変換テーブルを参照し、テープのフォーマッ
トを遵守してアクセスを行うことで、旧型のアプリケー
ションは、新型のアプリケーションによって更新された
データを参照することができる。
装置200は、マウントしたメディアによって、テープ
接続手段210を介してのみホストコンピュータ99と
接続したり、また逆に、ダイレクト接続手段220を介
してのみホストコンピュータ99と接続することができ
る。
接続手段210、若しくはダイレクトアクセス手段22
0を介してマウント要求を受け取ると、チェンジャ制御
手段290が目的のメディア10をドライブに搬送す
る。チェンジャ制御手段290は、メディア10のマウ
ントが完了すると、接続情報管理手段295に通知す
る。この通知を受けると、接続情報管理手段295は、
メディア10から接続情報1021を読み出し、テープ
接続手段210とダイレクト接続手段220に対して、
接続の許可または不許可を指示する。テープ接続手段2
10及びダイレクト接続手段220は、接続の不許可が
指示された場合、ホストコンピュータ99からそれ以降
発行されるリード/ライト等の要求に対してエラーを返
す。例えば、図9に示す接続情報1021を持つメディ
ア10がマウントされた場合、ホストコンピュータ99
からのテープ接続手段210に対するリード/ライトの
要求は実行されるが、ダイレクト接続手段220に対す
るリード/ライトの要求にはエラーが返される。
メディア10の見出し領域1020に接続情報を記録す
る方法の他、メディア10を保持しているトレイ900
に記録する方法などが考えられる。もちろん、メディア
10をトレイではなく、カートリッジに保持する場合に
は、そのカートリッジに記録することが考えられる。さ
らに、接続情報管理手段295は、メディア10が接続
情報を持たないことを認識すると、あらかじめ接続情報
管理手段295に設定されている接続手段のみを使用す
る。
0の記憶領域を12個の領域に分けて使用している。メ
ディア10の記憶領域を12個の領域に分けるには、例
えば、要求変換手段215にその機能を持たせて、ホス
トコンピュータ99からの指示でメディア10に領域を
作成する。また、あらかじめ領域が作成されたメディア
を本仮想化テープ制御装置のユーザに提供することで、
ユーザは領域作成処理を行うことなく、データの書き込
みを開始できる。ここでいう領域作成処理とは、変換テ
ーブルを作成し、メディアの見出し領域1020に書き
込むことである。
に持たせ、接続情報もあらかじめ作成しておくこともで
きる。この場合、テープ接続手段専用のメディアや、ダ
イレクト接続手段専用のメディアを提供することができ
る。
2の実施形態における計算機システムの構成を示すブロ
ック図である。
201は、第1の実施形態の仮想化テープ制御装置20
0とほぼ同様の構成を有する。相違点は、DVDドライ
ブ制御手段280に代えてアレイドライブ制御手段28
1を、チェンジャ制御手段290に代えてアレイチェン
ジャ制御手段291を有する点にある。また、仮想化テ
ープ制御装置201には、複数のチェンジャ装置100
(ここでは4台)が接続される。
実施形態のものと同じである。チェンジャ装置100
は、各々、2台のドライブを有する。したがって、シス
テム全体としては、合計8台のドライブを有することに
なる。本実施形態では、各チェンジャ装置100の一方
のドライブを選択し、4台のドライブでいわゆるRAI
D(Redundant Arrays of Inexpensive Disks)を構成
する。RAIDの制御では、複数台の記憶装置にデータ
が分散して格納される。また、冗長なデータが生成され
て記憶装置に格納される。このような制御により、RA
IDでは、高速なデータ転送と信頼性の高いデータ保持
を実現することができる。
AIDの様子を示す説明図でる。本実施形態では図11
に示すように、4台のドライブにマウントされる4枚の
メディアを使用してRAID3を構築する。4枚のメデ
ィアのうち、3枚のメディアがデータ用に、1枚がパリ
ティ用に使用される。ここでは、図中最も右に位置する
チェンジャ装置100内のメディアをパリティ用、他の
チェンジャ装置100のメディアをデータ用としてい
る。また、各チェンジャ装置100の同一位置にある格
納庫に保持されるメディアを組としてデータが記録され
る。例えば、各チェンジャ装置100内の最上段の格納
庫111に保持される4枚のメディアが組として用いら
れ、データの記録、及び読み出しの際には、これら4枚
のメディアがそれぞれのチェンジャ装置100内のドラ
イブ501、または502に共にマウントされる。
シーケンシャルアクセスに対して性能の向上が見込まれ
る。パリティを用いてデータの保護を実現しているの
で、3枚のデータ用メディアのうち、一枚のメディアが
使用できなくなっても、他の1枚に記録されているパリ
ティを使用してデータの読み書きを続行することができ
る。
築すると、パリティ用に1枚のメディアが使われるた
め、記憶容量は第1の実施例に比べ3倍になる。つま
り、4枚一組のメディアを用いて、従来の磁気テープ3
3巻分のデータを記録することができる。このために、
本実施形態では、各メディアに、34個の領域が設けら
れる。34個の領域のうち、33個は、データを記録す
るためのデータ領域に、残りの1つはデータを管理する
ための見出し領域に使用される。各記憶領域は、200
MBの1/3の記憶容量を持ち、データ記憶用の3枚の
メディアそれぞれから1つの領域を選んで構成される3
つの領域からなるグループに、200MBの磁気テープ
一巻分のデータを保持することができる。
のドライブに対するデータの分散・集合処理や、冗長デ
ータの生成処理を行う。また、アレイチェンジャ制御手
段291は、アレイチェンジャ制御手段291は、ホス
トコンピュータ99からメディアのマウント要求を受け
取ると、4台のチェンジャ装置に対して、格納庫111
からドライブ501へのメディアの搬送要求を発行す
る。
は、DVDドライブ制御手段280に代えてアレイドラ
イブ制御手段281を、チェンジャ制御手段290に代
えてアレイチェンジャ制御手段291を使用する以外
は、第1の実施形態と同じである。
で、DVDドライブ制御手段280と異なるところは、
主に、次の点である。アレイドライブ制御手段281
は、メディアへのデータの書き込みを行う際には、書き
込みデータを順次3つに分割し、分割された3つのデー
タからパリティを生成して、これらの書き込みをチェン
ジャ装置の各ドライブに指示する。また、データの読み
込みの際には、3つのメディアからデータを読み出す。
このとき、いずれかのメディア、あるいはチェンジャ装
置に不具合があり、ホストコンピュータ99から要求さ
れたデータが読み出せない場合には、他の正常な3枚の
メディアのデータからこのデータを生成する。
ブとの間のデータ転送を並列に行うため、高速なデータ
転送が実現できる。メディアのアクセスに要する時間に
くらべ、アレイドライブ制御手段281と各ドライブと
の間でのデータ転送時間が無視し得る程度であると考え
れば、約3倍の転送速度が見込まれる。また、冗長デー
タ(パリティ)によりデータが保護されているので、デ
ータ保持の高信頼化が実現できる。第1の実施形態で
は、1枚のメディアにテープ11巻分のデータを保持し
ているので、1枚のメディアが使えなくなると、11巻
分のデータを失うことになる。これに対し、本実施形態
では、4枚一組のメディアのうち、1枚のメディアが使
えなくなっても、同一の組に属する他の3枚のメディア
から、使えなくなったメディアに記録されていたデータ
を復元することができる。
ープ記憶装置とのインタフェースと互換性を維持しつ
つ、DVD−RAMドライブを記録媒体に使用したバー
チャルテープ記憶装置を実現できる。
AMドライブを記録媒体に使用することで、「バーチャ
ルテープ装置」では必要不可欠であったハードディスク
(HDD)を備える必要なしに、ホストコンピュータか
らの同一メディア上の複数の仮想化テープに対するアク
セスを処理することができる。
索を瞬時に行うことができるので、目的のデータにすば
やくアクセスすることができる。ダイレクト接続手段を
併用することで、ホストコンピュータからのLBAによ
る直接的なデータアクセスも可能である。
タ転送の高速化とデータ保持の高信頼化を図ることがで
きる。
プ装置において必要とされた磁気ディスク装置を不要と
し、システムコストの低減を図ることができる。
べ、目的のデータへのアクセス時間を短縮することが可
能である。
の構成を示すブロック図である。
である。
ック図である。
である。
れる変換テーブルの概念図である。
されたDVD−RAMメディアと、ホストコンピュータ
によって認識される仮想的な磁気テープとの対応関係を
示す説明図である。
である。
である。
を示すブロック図である。
明図である。
Claims (8)
- 【請求項1】上位装置に接続する制御装置と、該制御装
置により制御され、データの記憶位置にランダムにアク
セス可能な可搬型の円盤状記録媒体に対するデータの記
録、読み出しを行う記憶装置とを備え、前記円盤状記録
媒体が前記上位装置により認識される複数の記録媒体の
それぞれに対応する複数の記憶領域を有する仮想化テー
プ記憶装置であって、前記制御装置は、磁気テープ装置
と前記上位装置との間のインタフェースを模擬するテー
プ接続手段、前記上位装置により認識される記録媒体と
前記円盤状記録媒体の記憶領域とを対応づける情報と前
記テープ接続手段を介して前記上位装置から受け取った
コマンドとに基づいて前記記憶装置を制御するためのコ
マンドを生成する要求変換手段、及び、該要求変換手段
により生成されたコマンドを用いて前記記憶装置を制御
する制御手段を有することを特徴とする仮想化テープ記
憶装置。 - 【請求項2】前記記憶装置として、前記円盤状記録媒体
を保持する複数の収納庫、前記円盤状記録媒体を装着
し、制御装置の指示に従ってデータをアクセスするドラ
イブ装置、及び収納庫とドライブ装置との間で可搬型の
円盤状記録媒体を搬送する搬送手段とを有するチェンジ
ャ装置を用いたことを特徴とする請求項1記載の仮想化
テープ記憶装置。 - 【請求項3】前記対応づける情報は、前記上位装置が認
識する記録媒体の識別情報と、該識別情報によって識別
される記録媒体に対応した前記円盤状記録媒体の記憶領
域の先頭アドレスとを対応づける情報を含むこと特徴と
する請求項1記載の仮想化テープ記憶装置。 - 【請求項4】前記対応づける情報は、前記上位装置がマ
ウントを要求した記録媒体に対応する前記円盤状記録媒
体の記憶領域ごとに、最後にアクセスされたデータの位
置を表す情報を含むことを特徴とする請求項3記載の仮
想化テープ記憶装置。 - 【請求項5】前記データの位置を表す情報は、対応する
前記円盤状記録媒体の領域の先頭からの相対的な位置を
示す情報であることを特徴とする請求項4記載の仮想化
テープ記憶装置。 - 【請求項6】前記制御装置は、前記上位装置から前記円
盤状記録媒体を直接アクセスするためのコマンドを受け
取るダイレクト接続手段を有し、上位装置からの選択に
応じて、前記テープ接続手段、及び前記ダイレクト接続
手段のいずれかの手段により前記上位装置からのコマン
ドを受け取るよう構成されたことを特徴とする請求項1
記載の仮想化テープ記憶装置。 - 【請求項7】前記制御装置は、前記テープ接続手段、及
び前記ダイレクト接続手段のいずれの手段を利用するか
を、前記円盤状記録媒体の所定の領域に記憶された管理
情報に基づいて決定することを特徴とする請求項6記載
の仮想化テープ記憶装置。 - 【請求項8】前記記憶装置は、前記円盤状記録媒体を装
着して当該円盤状記録媒体に対するデータの読み出しを
行う複数のドライブ装置を有し、前記制御装置は、デー
タを分散して記憶して記憶する複数の円盤状記録媒体
と、該複数の円盤状記録媒体に記録されたデータと対を
なすパリティデータを記憶した円盤状記録媒体とを組と
して前記複数のドライブ装置に装着させ、前記複数のド
ライブを制御して前記組をなす円盤状記憶媒体のデータ
をアクセスすることを特徴とする請求項1記載の仮想化
テープ記憶装置。
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