JP2012177962A

JP2012177962A - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP2012177962A
Application number: JP2011039200A
Authority: JP
Inventors: Haruki Matono; 春樹的野
Original assignee: Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2012-09-13

Abstract

【課題】
ディスクチェンジ機構を備えるアーカイブ装置において、高速なファイルアクセスを実現する。
【解決手段】
ＣＰＵ３０１、メモリ３０２、外部ＩＦ３０３、ＨＤＤ３０４、ディスク情報管理部３０５、ディスク入替制御部３０６、アクセス頻度判定部３０７、光ディスク制御部３０８、光ディスクドライブ２０２を備え、ディスクを新規作成時に、あらかじめ予備領域を設け、アクセス頻度に応じて高頻度と判定されたデータは光ディスクドライブ２０２にセットされたときに前記予備領域にデータを書き込む。ディスク情報管理部３０５は予備領域に書き込まれた同一の複数ファイルを管理し、外部ＩＦ３０３への応答としては一つのファイルとして通知する。
また、上記に加え暗号処理部５０９を設け、予備領域記録時には暗号化して記録し、削除時にはディスク情報管理部３０５の管理する管理情報のみ削除する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ディスクチェンジャ機能付き光ディスク装置のファイルアクセス高速化に関する。

光ディスクを複数格納でき、読取装置とディスクを自動的に交換するチェンジャ機構を備えた光ディスク装置がある。

特許文献１では課題として「良くアクセスされるデータは上位階層記憶部であるハードディスクに格納され、その他のデータは光ディスク上に格納されるものにおいて、その光ディスクが光ディスクドライブに装填されているかどうかといった管理を行わないものであったため、アクセスするデータがハードディスク内に無い場合は、かなり大きい確率で光ディスクドライブ内と格納セル上の光ディスクの交換が行われ、非常にレスポンス性能が低いという欠点を除去するもので、光ディスクへのアクセスが、光ディスクドライブに装填されている確率の高いものへ集中し、光ディスクの交換回数を減少させることが可能となり、レスポンス性能を向上させることができる光ディスク装置を提供することを目的とする。」と記載され、解決手段として、「複数の光ディスク上のデータに関する過去のアクセス履歴と光ディスクの交換履歴を管理し、この履歴から将来のアクセス頻度を予測し、高頻度と予測されるデータはハードディスクなどの高速デバイスに格納し、中頻度と予測されるデータを特定の光ディスク上に集め、これらの光ディスクをできるだけ光ディスクドライブに装填しておくようにしたものである。」と記載されている。

特開平７−２５４２０４公報

チェンジャ機構にはディスクへのアクセス時間に比べて非常に時間がかかり、極力この動作が発生しないようにすることでユーザの利便性が高まる。

従来技術では高頻度データ用のディスクを作成する必要があり、光ディスクドライブを２台用意するか、高頻度用データを常に格納する必要があった。光ディスクドライブを２台用意するのはコスト面で不利である。高頻度用データを常に格納する場合は高頻度用データ以外のデータにアクセスがあった場合、再度高頻度用データをセットしなおす必要があった。

そこで本発明は、例えば一つの実施態様として、光ディスクに記憶された情報の読み出しおよび上記光ディスクへの情報の書き込みを行う光ディスク情報読み書き装置と、高速アクセスされるデータを記憶する上位階層記憶手段と、情報読み書き手段を持たない保管装置から光ディスク情報読み書き装置に光ディスクをセットまたは光ディスク情報読み書き装置から保管装置に排出する手段を有する光ディスク装置において、
光ディスク装置へのアクセス頻度を判断するアクセス頻度判断手段を備え、
上記光ディスク情報読み書き装置は光ディスクの一部を予備領域として確保して書込み、
上記アクセス頻度が第一のしきい値を超えたデータは上位階層記憶手段に記憶し、
上記アクセス頻度が第一のしきい値から第二のしきい値に含まれるデータを光ディスク情報読み書き装置にセットされたすべての光ディスクに記憶する。

また、光ディスク装置のアクセス状況を判断するアクセス状況判断手段をさらに備え、
アクセスないときにすべての光ディスクに対して上記頻度が第一のしきい値から第二のしきい値に含まれるデータを書き込む。上記光ディスク情報管理手段は複数枚の光ディスクの予備領域に同一のファイルが記録されていても、一つのファイルとして上位装置に通知する。

また、予備領域に記録する際にデータを暗号化して記録する暗号化手段と、予備領域からデータを読み出す際にデータを復号化して読み出す復号化手段とをさらに備え、記録されたデータが削除された場合に、前記保管装置にある光ディスクの管理情報のみを更新し、すべてのディスクに対して読出し不可にする処理を実施しない。

本発明によれば、ユーザの使い勝手を向上させることができる。具体的にはディスクチェンジ機構を備えるアーカイブ装置において、高速なファイルアクセスを実現することができる。

本発明に係る光ディスク装置を含む全体構成を説明するブロック図である。光ディスク装置の構成図である。光ディスク装置の中央制御装置のブロック図である。ファイル読出し時のフローチャートである。光ディスク装置の中央制御装置のブロック図である。

以下、この発明に好適な実施形態の例について図面を参照しながら説明する。

本実施例は、複数の光ディスクを収納でき、自動的にディスクの交換が可能な光ディスク装置である。

図１は本発明の光ディスク装置の位置づけを示す図である。光ディスク装置１は管理用サーバー３とＳＡＴＡ（Serial Advanced Technology Attachment）インターフェース２で接続されている。光ディスク装置１と管理用サーバー３間の接続は高速なインターフェースであればよく、ＳＡＳ（Serial Attached SCSI）、
やファイバーチャネル、あるいはギガビット・イーサネット（登録商標）などがあり、本発明はこれに限定するものではない。

管理用サーバー３はクライアントＰＣ５、６とＬＡＮ（Local Area Network）を介して接続されており、クライアントＰＣ５、６は直接光ディスク装置１へ記録するのではなく、管理用サーバー３を経由して記録する。管理用サーバー３には一時的に情報を記録するバッファを持ち、クライアントＰＣ５、６から前記に書き込まれる。管理用サーバー３は光ディスク装置１に対して順次書込みを行う。光ディスク装置１はディスクの交換時に一時的にデータ転送できない時間が発生する場合があり、管理用サーバー３はこのディスク交換時間中であってもクライアントＰＣ５、６のデータ転送を継続するために必要である。図１では管理用サーバー３と光ディスク装置１を別々の装置として記載しているが、両機能を統合させ、一つの装置として構築することも可能である。その場合、管理用サーバー３は後述する光ディスク装置１のディスク交換制御などを行う。

次に、光ディスク装置１の構成を図２に示す。図２は光ディスク装置１の側面図と正面図を表している。光ディスク装置１内には光ディスクドライブ２０２があり、光ディスクドライブ２０２内には光ディスク媒体２０１が挿入可能である。マガジン２０３は複数の光ディスク媒体を格納でき、マガジンは複数個格納できる。図２には５枚の光ディスク媒体が格納できるマガジンが３個格納されている様子を表している。各マガジンにセットされた光ディスク媒体はディスク入替制御部２０５によって光ディスクドライブ２０２とマガジン２０３間を移動できる。ディスク入替制御部２０５は、光ディスク媒体を取り出すアームとアームを支える支柱およびアームを動作させる為のモータなどで構成される。上位階層記憶手段としてハードディスクドライブ２０４を備える。ハードディスクドライブ２０４は本光ディスク装置１の光ディスクドライブ２０２の一時バッファとして利用する。以上に述べたデバイスは、中央制御装置（図示せず）に接続されており、互いに連携して動作する。

図３に中央制御装置（図示せず）の詳細について説明する。中央制御装置はＣＰＵ３０１、メモリ３０２、外部ＩＦ３０３、ＨＤＤ３０４、ディスク情報管理部３０５、ディスク入替制御部３０６、アクセス頻度判定部３０７、光ディスク制御部３０８が互いにバス３００で接続されている。

外部ＩＦ３０３はＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）など外部との接続するためのインターフェースである。本発明はこれに限定せず、ＳＡＴＡ、ＳＣＳＩ、ＳＡＳ、ＵＳＢなどストレージ接続できるインターフェースであればよい。この際、図１の管理用サーバー３がホスト機能を有し、光ディスク装置１を制御する。ディスクの入替などの特殊な動作に関しては、特殊コマンドで対応する方法や制御用の信号線を別途設けることで対応できる。

ＨＤＤ３０４は光ディスクドライブ２０２の上位階層記憶手段として位置づけされ、光ディスクドライブ制御部と連携して、光ディスクへの書込み時の一時的なバッファに使用する。本実施例の光ディスク装置は複数のディスクを格納できるようになっており、それらのディスクが後述するディスク入替制御部２０５によって交換され読み出される。このディスク入替には時間がかかるので、一度読み出したデータは上位階層記憶手段であるＨＤＤ３０４に一時的に保管し、次回アクセスがあった場合には、ディスクを入替ることなく、外部ＩＦ３０３にデータを転送できる。このようなキャッシュ機能を実現するためには、どのデータがキャッシュ済み（ＨＤＤ３０４に格納されている）かを管理する必要がある。このキャッシュ機構を実現するために管理テーブルを参照しながらＣＰＵ３０１が処理する。管理テーブルはメモリ３０２またはＨＤＤ３０４に格納される。管理テーブルは管理する光ディスクの容量および枚数が増えるにつれ増大するため、管理テーブルの中でも頻繁にアクセスが必要なデータはメモリ３０２に保存し低頻度のデータをＨＤＤ３０４に分割することでパフォーマンスを維持することができる。

ディスク情報管理部３０５は、マガジン２０３に格納されている光ディスクの記録内容が管理されており、各ファイルのパス情報（ファイル名も含む）と記録されたディスク番号、アクセス頻度情報が記録されている。各ディスクには固有の番号が付与されており、ディスク情報管理部３０５はどのデータがどのディスクに記録されているのかを管理する。

ディスク入替制御部３０６は、マガジン２０３内にある光ディスクと光ディスクドライブ２０２にセットおよび取り出しする。

アクセス頻度判定部３０７はＨＤＤ３０４または光ディスクドライブ２０２へのアクセス頻度を計測し、ファイルへのアクセス頻度を保持する。また、アクセス頻度をキーにソートする機能と、事前に設定したしきい値を超えたファイルを抽出する機能を持つ。

光ディスク制御部３０８は光ディスクドライブ２０２への記録読出し制御を行う。

ここで、新規光ディスク記録時のフローを説明する。通常、光ディスクには全面記録したほうが多くの情報を格納することができるため効率がよい。しかし、本発明では、後述する高頻度データ格納処理のため、新規ディスクに書込む際には、書込み動作を実施する前までに指定された予備領域残して記録する。また、書込みされたデータ一覧をディスク情報管理部３０５に通知する。

本実施例の説明において高頻度データとは上位記憶装置であるＨＤＤ３０４には記録しないデータのうちアクセス頻度が多いものを高頻度データと称する。

次に、本光ディスク装置１に管理用サーバー３からファイルの読出し命令があった場合について図４のフローチャートで説明する。最初に管理用サーバー３は本光ディスク装置１に記録されているファイル一覧を取得し、クライアントＰＣ５，６からファイル一覧取得命令に対応する（図示せず）。次に、読出し命令があると、ディスク情報管理部３０５は読出し指示されたファイルがどのディスクあるいはＨＤＤ３０４に格納されているか検索し、保存されている位置を特定する（Ｓ４０１）。次に、ファイルがＨＤＤ３０４にある場合にはＨＤＤ３０４から読み出す（Ｓ４０３）。ファイルが光ディスクドライブ２０２にある場合には（Ｓ４０４）、ディスク入替をせず光ディスクから読み出す（Ｓ４０６）。光ディスクに記録されていない場合には、ディスク入替を行い光ディスクドライブ２０２にセットし（Ｓ４０５）、光ディスクから読み出す（Ｓ４０６）。Ｓ４０３，Ｓ４０６で読み出されたデータは外部ＩＦ３０３を経由して管理用サーバー３に送信される。次に、ディスク管理部３０５は頻度情報を更新し、アクセス頻度判定部３０７は所定しきい値を超えたファイルを、光ディスクドライブ２０２にセットされている光ディスクの予備領域に書き込む（Ｓ４０７）。

以上の読出し操作を繰り返すと、予備領域にアクセス頻度の高いデータが記録され、ＨＤＤにデータがなくても光ディスクドライブ２０２セットされている確率が高くなり、最も時間のかかるディスク入替頻度を減らすことができる。

尚、以上の読出し操作を繰り返すと、同じ内容のファイルが複数のディスクの予備領域に記録されることとなるが、ディスク情報管理部は管理用サーバー３に対しては１つのファイルしか存在しないように通知する。これにより、ユーザが知らない間に複数のファイルが存在し、混乱してしまうことを防ぐことが可能となる。

複数ディスクに同一内容のファイルが記録された場合の削除方法効率化に付いて説明する。

図５は、実施例１の装置に対して、暗号処理部５０９を加えたものである。ＣＰＵ５０１、メモリ５０２、外部ＩＦ５０３、ＨＤＤ５０４、ディスク情報管理部５０５、ディスク入替部５０６、アクセス頻度判定部５０７、光ディスク制御部５０８、バス５００は実施例１と同等のため説明は省略する。

暗号処理部５０９はファイルの暗号復号を行う。外部ＩＦ５０３から入出力されるデータに対して光ディスクを取り出されても解読できないようにファイル名も含めて暗号化して保存する。読出し時には元のファイル復元する処理を行い外部ＩＦ５０３を介して管理用サーバー３にデータを転送する。

高頻度データは実施例１で説明したように、複数のディスクの予備領域に書き込まれ、削除する場合にはすべてのディスクに対して削除動作が必要で、非常に時間を要する。

そこで、ディスク情報管理部５０５において、削除対象ファイルの管理情報のみを削除し、暗号化されたデータはディスクにそのまま残す。管理用サーバー３からのアクセスに対しては、ディスク情報管理部５０５の管理情報が削除されているためファイルが閲覧できないようになる。一方、複数ディスクにデータは残ったままとなるが、暗号化されているため読出しはできない。

以上により、すべてのデータを削除しなくても削除機能を実現できる。

高頻度データをディスクの予備領域に書き込み処理の処理負荷低減方法に付いて説明する。

高頻度データはディスクが光ディスクドライブ２０２にセットされたときに書き込むとディスクの入替する頻度が減り効率がよい。一方、ディスク入替が行われた場合には高頻度データを作成しなければならず入替時間がよりかかってしまう。そこで、アクセス頻度判定部３０７、５０７において、本装置にアクセスが長時間起こっていないことを検出する検出手段を設け、アクセスが少ない場合には高頻度データの書込み処理をすべてのディスクに対して実施する。これにより、ディスクが入替の際に書込み処理を行わないため、入替時間を増加させずに本発明の効果を得られる。この高頻度データの書込み処理は、ユーザが指定した特定の時間、例えばあらかじめ誰も利用しないことがわかっている深夜の時間帯や休日に行うようにしてもよい。本装置へのアクセス頻度が低くなるタイミング場合は事前にわかっている場合、より確実に実施できる。

なお、本発明の構成は、前述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。例えば、本実施例ではファイル単位のアクセスを前提としているが、さらに細かいアドレス単位や、逆に複数のファイルをまとめたファイル群（フォルダなど）などでも管理情報に持つ情報を変更することで対応できる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

２０１：光ディスク媒体
２０２：光ディスクドライブ
２０３：マガジン
２０４：ハードディスクドライブ
２０５：ディスク入替制御部

Claims

光ディスクに記録された情報の再生および前記光ディスクへの情報の記録を行う光ディスク情報記録再生部と、高速アクセスされるデータを記憶する上位階層記憶手段と、情報読み書き手段を持たない保管装置から光ディスク情報記録再生部に光ディスクをセットまたは光ディスク情報記録再生部から保管装置に排出する手段を有する光ディスク装置において、
光ディスク装置へのアクセス頻度を判断するアクセス頻度判断手段を備え、
上記光ディスク情報読み書き装置は光ディスクの一部を予備領域として確保して書込み、
上記アクセス頻度が第一のしきい値を超えたデータは上位階層記憶手段に記憶し、
上記アクセス頻度が第一のしきい値から第二のしきい値に含まれるデータを光ディスク情報記録再生部にセットされたすべての光ディスクに記憶することを特徴とする光ディスク装置。
請求項１記載の光ディスク装置であって、
光ディスク装置のアクセス状況を判断するアクセス状況判断手段と、
上位階層記憶手段から光ディスク装置にデータを複製するデータ複製手段とを備え、
アクセスが一定時間ないときに保管装置にある光ディスクを光ディスク情報記録再生部にセットして、アクセス頻度が第一のしきい値から第二のしきい値に含まれるデータを光ディスク情報記録再生部にセットされた光ディスクに記録することを特徴とする光ディスク装置。
請求項１から２記載の光ディスク装置であって、
保管装置にある光ディスクの管理情報を保持し上位装置に光ディスク装置内の記録情報を通知できる光ディスク情報管理手段を備え、
上記光ディスク情報管理手段は複数枚の光ディスクの予備領域に同一のファイルが記録されていても、一つのファイルとして上位装置に通知することを特徴とする光ディスク装置。
請求項３記載の光ディスク装置であって、
予備領域に記録する際にデータを暗号化して記録する暗号化手段と、
予備領域からデータを読み出す際にデータを復号化して読み出す復号化手段とを備え、
予備領域に記録されたデータが削除された場合に、前記保管装置にある光ディスクの管理情報のみを更新し、すべてのディスクに対して読出し不可にする処理を実施しないことを特徴とする光ディスク装置。