JP2024039805A - 情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】磁気テープの走行速度を安定させることができる情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムを得る。【解決手段】情報処理装置は、複数のデータのうちの最大サイズのデータ以外のデータに対してダミーデータを付加することにより複数のデータのサイズを同一サイズにする処理を実行し、同一サイズにした複数のデータを用いてパリティデータを生成し、磁気テープへの記録要求を受信したデータであって、磁気テープに未記録のデータの総サイズに応じて、同一サイズにした複数のデータのうちのダミーデータを除く部分データ及びパリティデータを磁気テープに記録する制御を行う第１の方式、及びダミーデータを含む複数のデータ及びパリティデータを磁気テープに記録する第２の方式の何れかの方式を選択する。【選択図】図７

Description

本開示は、情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムに関する。

特許文献１には、ディスクアレイ装置のデータをテープライブラリ装置に書き込む際に、最大サイズの論理ボリューム以外の論理ボリュームに対してダミーデータを付加する技術が開示されている。この技術では、ダミーデータは、パリティデータの生成のために一時的に付加されるデータであり、テープライブラリ装置に書き込まれない。

特開２０１４－１８２４６０号公報

複数のデータからパリティデータを生成する場合に、複数のデータのうちの最大サイズのデータ以外のデータに対してダミーデータを付加することにより複数のデータのサイズを同一サイズにすることが行われる。この場合、特許文献１に記載の技術のように、ダミーデータは、必ずしも磁気テープに記録されなくてもよい。

ところで、磁気テープにデータを記録する場合、磁気テープの走行速度が安定することが好ましい。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、磁気テープの走行速度については考慮されていない。

本開示は、以上の事情を鑑みてなされたものであり、磁気テープの走行速度を安定させることができる情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムを提供することを目的とする。

第１の態様の情報処理装置は、少なくとも一つのプロセッサを備える情報処理装置であって、プロセッサは、複数のデータのうちの最大サイズのデータ以外のデータに対してダミーデータを付加することにより複数のデータのサイズを同一サイズにする処理を実行し、同一サイズにした複数のデータを用いてパリティデータを生成し、磁気テープへの記録要求を受信したデータであって、磁気テープに未記録のデータの総サイズに応じて、同一サイズにした複数のデータのうちのダミーデータを除く部分データ及びパリティデータを磁気テープに記録する制御を行う第１の方式、及びダミーデータを含む複数のデータ及びパリティデータを磁気テープに記録する第２の方式の何れかの方式を選択する。

第２の態様の情報処理装置は、第１の態様の情報処理装置において、プロセッサは、第２の方式におけるダミーデータを、上記総サイズが大きいほど圧縮率の高いデータにする。

第３の態様の情報処理装置は、第１の態様又は第２の態様の情報処理装置において、プロセッサは、上記総サイズが第１閾値以上の場合、互いのサイズ差が一定値以上の複数のデータを、上記同一サイズにする処理の対象となる複数のデータとして用いる。

第４の態様の情報処理装置は、第１の態様から第３の態様の何れか１態様の情報処理装置において、プロセッサは、上記総サイズが第２閾値未満の場合、互いのサイズ差が一定値未満の複数のデータを、上記同一サイズにする処理の対象となる複数のデータとして用いる。

第５の態様の情報処理方法は、複数のデータのうちの最大サイズのデータ以外のデータに対してダミーデータを付加することにより複数のデータのサイズを同一サイズにする処理を実行し、同一サイズにした複数のデータを用いてパリティデータを生成し、磁気テープへの記録要求を受信したデータであって、磁気テープに未記録のデータの総サイズに応じて、同一サイズにした複数のデータのうちのダミーデータを除く部分データ及びパリティデータを磁気テープに記録する制御を行う第１の方式、及びダミーデータを含む複数のデータ及びパリティデータを磁気テープに記録する第２の方式の何れかの方式を選択する処理を情報処理装置が備えるプロセッサが実行するものである。

第６の態様の情報処理プログラムは、複数のデータのうちの最大サイズのデータ以外のデータに対してダミーデータを付加することにより複数のデータのサイズを同一サイズにする処理を実行し、同一サイズにした複数のデータを用いてパリティデータを生成し、磁気テープへの記録要求を受信したデータであって、磁気テープに未記録のデータの総サイズに応じて、同一サイズにした複数のデータのうちのダミーデータを除く部分データ及びパリティデータを磁気テープに記録する制御を行う第１の方式、及びダミーデータを含む複数のデータ及びパリティデータを磁気テープに記録する第２の方式の何れかの方式を選択する処理を情報処理装置が備えるプロセッサに実行させるためのものである。

本開示によれば、磁気テープの走行速度を安定させることができる。

情報処理システムの構成の一例を示すブロック図である。 情報処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 情報処理装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。 ダミーデータ付加処理を説明するための図である。 ダミーデータ付加処理を説明するための図である。 パリティデータの生成処理を説明するための図である。 第１の方式におけるデータ及びパリティデータの磁気テープへの記録処理を説明するための図である。 第２の方式におけるデータ及びパリティデータの磁気テープへの記録処理を説明するための図である。 データ記録処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本開示の技術を実施するための形態例を詳細に説明する。

まず、図１を参照して、本実施形態に係る情報処理システム１０の構成を説明する。図１に示すように、情報処理システム１０は、情報処理装置１２及びテープライブラリ１４を含む。情報処理装置１２の例としては、サーバコンピュータ等が挙げられる。

テープライブラリ１４は、複数のスロット（図示省略）及び複数のテープドライブ１８を備え、各スロットには記録媒体の一例としての磁気テープＴが格納される。各テープドライブ１８は、情報処理装置１２に接続される。テープドライブ１８は、情報処理装置１２による制御によって、磁気テープＴに対するデータの書き込み又は読み取りを行う。磁気テープＴの例としては、ＬＴＯ（Linear Tape-Open）テープが挙げられる。

情報処理装置１２により磁気テープＴに対するデータの書き込み又は読み取りを行う場合、書き込み又は読み取り対象の磁気テープＴがスロットから所定のテープドライブ１８にロードされる。テープドライブ１８にロードされた磁気テープＴに対するデータの書き込み又は読み取りが完了すると、磁気テープＴは、テープドライブ１８から元々格納されていたスロットにアンロードされる。

次に、図２を参照して、本実施形態に係る情報処理装置１２のハードウェア構成を説明する。図２に示すように、情報処理装置１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０、一時記憶領域としてのメモリ２１、及び不揮発性の記憶部２２を含む。また、情報処理装置１２は、液晶ディスプレイ等のディスプレイ２３、キーボードとマウス等の入力装置２４、ネットワークに接続されるネットワークＩ／Ｆ（InterFace）２５、及び各テープドライブ１８が接続される外部Ｉ／Ｆ２６を含む。ＣＰＵ２０、メモリ２１、記憶部２２、ディスプレイ２３、入力装置２４、ネットワークＩ／Ｆ２５、及び外部Ｉ／Ｆ２６は、バス２７に接続される。ＣＰＵ２０は、プロセッサの一例である。

記憶部２２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、又はフラッシュメモリ等によって実現される。記憶媒体としての記憶部２２には、情報処理プログラム３０が記憶される。ＣＰＵ２０は、記憶部２２から情報処理プログラム３０を読み出してからメモリ２１に展開し、展開した情報処理プログラム３０を実行する。

ところで、本実施形態に係る情報処理装置１２は、ユーザ端末等の外部装置から送信された磁気テープＴへのデータの記録要求と、磁気テープＴへの記録対象のデータ（以下、「記録対象データ」という）を受信する。情報処理装置１２は、受信した記録対象データを記憶部２２に格納する。そして、情報処理装置１２は、記憶部２２に格納された記録対象データをテープドライブ１８に送信することによって記録対象データを磁気テープＴに記録する制御を行う。テープドライブ１８は、磁気テープＴにデータを記録する際、そのデータを圧縮する機能を有する。

外部装置からの記録対象データの受信速度が、磁気テープＴへの記録対象データの記録速度を上回ると、記憶部２２には記録対象データが滞留する。一方、上記受信速度が、上記記録速度を下回ると、記憶部２２に滞留した記録対象データが減っていく。記憶部２２に滞留した記録対象データが減っていく状況が継続すると、最終的には情報処理装置１２からテープドライブ１８に記録対象データが送信されなくなる。この場合、テープドライブ１８は、バッファメモリ（図示省略）に一時的に格納した記録対象データを磁気テープＴに記録するが、バッファメモリが空になると、磁気テープＴの走行及び磁気テープＴへの記録対象データの記録を停止する。その後、テープドライブ１８は、記録対象データを受信すると、磁気テープＴの走行及び磁気テープＴへの記録対象データの記録を再開する。

このようにテープドライブ１８が磁気テープＴの走行速度を変動させる際、テープドライブ１８はバックヒッチを行う。バックヒッチとは、磁気テープＴの走行速度を低下させて一旦停止し、逆方向に走行を再開し、その後、再度元の方向に走行させてデータの書き込みを再開する、という一連の動作のことである。このバックヒッチには、通常２～３秒程度の時間を要し、バックヒッチの間はデータの書き込みも停止するため、バックヒッチの発生を抑制することが好ましい。そこで、本実施形態に係る情報処理装置１２は、バックヒッチの発生を抑制するために、磁気テープＴの走行速度を安定させる機能を有する。

次に、図３を参照して、本実施形態に係る情報処理装置１２の機能的な構成について説明する。図３に示すように、情報処理装置１２は、実行部４０、生成部４２、選択部４４、及び制御部４６を含む。ＣＰＵ２０が情報処理プログラム３０を実行することにより、実行部４０、生成部４２、選択部４４、及び制御部４６として機能する。

実行部４０は、記憶部２２に格納された複数の記録対象データのうちの最大サイズの記録対象データ以外の記録対象データに対してダミーデータを付加することにより複数の記録対象データのサイズを同一サイズにする処理（以下、「ダミーデータ付加処理」という）を実行する。

本実施形態では、実行部４０は、後述する選択部４４により第２の方式が選択された場合、第２の方式におけるダミーデータを、記憶部２２に格納された記録対象データであって、磁気テープＴに未記録の記録対象データの総サイズＴＳが大きいほど、圧縮率の高いデータにする。ここでいう圧縮率とは、以下の（１）式で表されるものであり、数字が大きいほどより圧縮されていることを表す。
圧縮率＝（（圧縮前のデータサイズ－圧縮後のデータサイズ）÷圧縮前のデータサイズ）×１００・・・（１）

具体的には、一例として図４に示すように、実行部４０は、総サイズＴＳが閾値未満の場合、ダミーデータとして相対的に圧縮率の低いデータを用いる。一方、一例として図５に示すように、実行部４０は、総サイズＴＳが閾値以上の場合、ダミーデータとして相対的に圧縮率の高いデータを用いる。以下では、相対的に圧縮率の低いダミーデータを低圧縮率ダミーデータといい、相対的に圧縮率の高いダミーデータを高圧縮率ダミーデータという。

高圧縮率ダミーデータの例としては、０でパディングされたデータ、１でパディングされたデータ、又は０と１とが交互に繰り返されるデータ等の特定の規則によって０と１とが並べられたビット列で表されるデータ等が挙げられる。低圧縮率ダミーデータの例としては、０と１とがランダムに並べられたビット列で表されるデータ等が挙げられる。なお、ダミーデータの圧縮率は２段階ではなく、３段階以上としてもよい。

また、実行部４０は、後述する選択部４４により第１の方式が選択された場合、ダミーデータとして高圧縮率ダミーデータを用いる。なお、この場合、実行部４０は、ダミーデータとして低圧縮率ダミーデータを用いてもよい。

生成部４２は、実行部４０により同一サイズとされた複数の記録対象データを用いてパリティデータを生成する。具体的には、図６に示すように、生成部４２は、実行部４０により同一サイズとされた複数の記録対象データを用いて記録対象データと同一サイズの１つのパリティデータを生成する。本実施形態に係るパリティデータは、複数の記録対象データのうちの１つの記録対象データが失われても、その１つの記録対象データを残りの記録対象データとパリティデータとから復元可能な冗長符号である。なお、図６の例では、２つの記録対象データから１つのパリティデータが生成される構成（所謂２Ｄ＋１Ｐの構成）を示しているが、記録対象データの数及びパリティデータの数の組合せはこの例に限定されない。

選択部４４は、総サイズＴＳに応じて、以下の第１の方式及び第２の方式の何れかの方式を選択する。図７に示すように、第１の方式は、実行部４０により同一サイズとされた複数の記録対象データのうちのダミーデータを除く部分データ及びパリティデータを磁気テープＴに記録する制御を行う方式である。図７のダミーデータの枠線が破線になっていることは、ダミーデータが磁気テープＴに記録されないことを表している。図８に示すように、第２の方式は、実行部４０により同一サイズとされたダミーデータを含む複数の記録対象データ及びパリティデータを磁気テープＴに記録する方式である。

具体的には、選択部４４は、総サイズＴＳが閾値以上の場合、第１の方式を選択する。一方、選択部４４は、総サイズＴＳが閾値未満の場合、第２の方式を選択する。この場合の閾値は、例えば、実機を用いた実験又はシミュレーション等により予め求められる。

制御部４６は、選択部４４により選択された方式に従って、複数の記録対象データ及びその複数の記録対象データから生成されたパリティデータを磁気テープＴに記録する制御を行う。本実施形態では、制御部４６は、選択部４４により何れの方式が選択された場合でも、複数の記録対象データ及びパリティデータを複数の磁気テープＴに分散して記録する制御を行う。この制御における磁気テープＴの本数は、記録対象データの数及びパリティデータの数の合計値と同じ数とされる。

具体的には、図７に示すように、制御部４６は、選択部４４により第１の方式が選択された場合、実行部４０により同一サイズとされた複数の記録対象データのうちのダミーデータを除く部分データ及びパリティデータを複数の磁気テープＴに分散して記録する制御を行う。一方、図８に示すように、制御部４６は、選択部４４により第２の方式が選択された場合、実行部４０により同一サイズとされたダミーデータを含む複数の記録対象データ及びパリティデータを複数の磁気テープＴに分散して記録する制御を行う。これにより、１本の磁気テープＴが使用不可能になった場合でも、残りの磁気テープＴに記録された記録対象データ及びパリティデータから、使用不可能になった１本の磁気テープＴに記録された記録対象データを復元することができる。

次に、図９を参照して、本実施形態に係る情報処理装置１２の作用を説明する。ＣＰＵ２０が情報処理プログラム３０を実行することによって、図９に示すデータ記録処理が実行される。図９に示すデータ記録処理は、例えば、ユーザにより実行開始の指示が入力装置２４を介して入力された場合、又は所定数以上の記録対象データが記憶部２２に格納された場合等に実行される。

図９のステップＳ１０で、選択部４４は、前述したように、総サイズＴＳに応じて、第１の方式及び第２の方式の何れかの方式を選択する。ステップＳ１２で、実行部４０は、前述したダミーデータ付加処理を実行する。ステップＳ１０で第１の方式が選択された場合、実行部４０は、ダミーデータ付加処理において低圧縮率ダミーデータを用いる。ステップＳ１０で第２の方式が選択された場合、実行部４０は、ダミーデータ付加処理において総サイズＴＳが大きいほど、圧縮率の高いダミーデータを用いる。

ステップＳ１４で、生成部４２は、前述したように、ステップＳ１２の処理により同一サイズとされた複数の記録対象データを用いてパリティデータを生成する。ステップＳ１６で、制御部４６は、前述したように、ステップＳ１０で選択された方式に従って、複数の記録対象データ及びその複数の記録対象データから生成されたパリティデータを磁気テープＴに記録する制御を行う。ステップＳ１６の処理が終了すると、データ記録処理が終了する。

以上説明したように、本実施形態に係る情報処理装置１２は、記録対象データが比較的多く滞留すると、記録対象データ及びダミーデータのうちダミーデータをテープドライブ１８に送信せず、記録対象データのみを磁気テープＴに記録する制御を行う。また、情報処理装置１２は、滞留する記録対象データが減ると、記録対象データ及びダミーデータの双方を磁気テープＴに記録する制御を行い、この際のダミーデータとして高圧縮率ダミーデータを用いる。また、情報処理装置１２は、更に滞留する記録対象データが減ると、記録対象データ及びダミーデータの双方を磁気テープＴに記録する制御を行い、この際のダミーデータとして低圧縮率ダミーデータを用いる。

テープドライブ１８が磁気テープＴへデータを記録する際の所要時間は、記録対象データのみを記録する方式、記録対象データと高圧縮率ダミーデータとを記録する方式、及び記録対象データと低圧縮率ダミーデータとを記録する方式の順に長くなる。本実施形態に係る情報処理装置１２は、総サイズＴＳが小さくなるほど、すなわち、情報処理装置１２は、滞留する記録対象データが少なくなるほど、磁気テープＴへデータを記録する際の所要時間が長くなるように調節している。このため、記録対象データが滞留しなくなることによるバックヒッチの発生が抑制される結果、磁気テープＴの走行速度を安定させることができる。

なお、上記実施形態において、実行部４０は、総サイズＴＳが第１閾値以上の場合、互いのサイズ差が一定値以上の複数の記録対象データを、ダミーデータ付加処理の対象となる複数の記録対象データとして用いてもよい。

また、上記実施形態において、実行部４０は、総サイズＴＳが第２閾値未満の場合、互いのサイズ差が一定値未満の複数の記録対象データを、ダミーデータ付加処理の対象となる複数の記録対象データとして用いてもよい。この場合の第２閾値は、上記第１閾値と同じ値でもよいし、上記第１閾値よりも小さい値でもよい。

また、上記実施形態において、記録対象データとして、文書データ及び画像データ等のユーザが保存対象とするデータと、そのデータに関するメタデータとを含むオブジェクトを適用してもよい。このオブジェクトを取り扱うストレージシステムは、オブジェクトストレージシステムと称される。この形態例におけるメタデータには、例えば、オブジェクトキー等のオブジェクトの識別情報、オブジェクト名、データのサイズ、及びタイムスタンプ等の属性情報が含まれる。

また、上記実施形態において、例えば、実行部４０、生成部４２、選択部４４、及び制御部４６といった各種の処理を実行する処理部（processing unit）のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ（processor）を用いることができる。上記各種のプロセッサには、前述したように、ソフトウェア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device：PLD）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。

１つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせや、ＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。

複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアント及びサーバ等のコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System on Chip：SoC）等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの１つ以上を用いて構成される。

更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）を用いることができる。

また、上記実施形態では、情報処理プログラム３０が記憶部２２に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。情報処理プログラム３０は、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、情報処理プログラム３０は、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。

１０ 情報処理システム
１２ 情報処理装置
１４ テープライブラリ
１８ テープドライブ
２０ ＣＰＵ
２１ メモリ
２２ 記憶部
２３ ディスプレイ
２４ 入力装置
２５ ネットワークＩ／Ｆ
２６ 外部Ｉ／Ｆ
２７ バス
３０ 情報処理プログラム
４０ 実行部
４２ 生成部
４４ 選択部
４６ 制御部
Ｔ 磁気テープ

Claims (6)

1. 少なくとも一つのプロセッサを備える情報処理装置であって、
   前記プロセッサは、
   複数のデータのうちの最大サイズのデータ以外のデータに対してダミーデータを付加することにより前記複数のデータのサイズを同一サイズにする処理を実行し、
   同一サイズにした複数のデータを用いてパリティデータを生成し、
   磁気テープへの記録要求を受信したデータであって、前記磁気テープに未記録のデータの総サイズに応じて、同一サイズにした複数のデータのうちの前記ダミーデータを除く部分データ及び前記パリティデータを前記磁気テープに記録する制御を行う第１の方式、及び前記ダミーデータを含む前記複数のデータ及び前記パリティデータを前記磁気テープに記録する第２の方式の何れかの方式を選択する
   情報処理装置。
2. 前記プロセッサは、
   前記第２の方式における前記ダミーデータを、前記総サイズが大きいほど圧縮率の高いデータにする
   請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記プロセッサは、
   前記総サイズが第１閾値以上の場合、互いのサイズ差が一定値以上の複数のデータを、前記同一サイズにする処理の対象となる前記複数のデータとして用いる
   請求項１又は請求項２に記載の情報処理装置。
4. 前記プロセッサは、
   前記総サイズが第２閾値未満の場合、互いのサイズ差が一定値未満の複数のデータを、前記同一サイズにする処理の対象となる前記複数のデータとして用いる
   請求項１又は請求項２に記載の情報処理装置。
5. 複数のデータのうちの最大サイズのデータ以外のデータに対してダミーデータを付加することにより前記複数のデータのサイズを同一サイズにする処理を実行し、
   同一サイズにした複数のデータを用いてパリティデータを生成し、
   磁気テープへの記録要求を受信したデータであって、前記磁気テープに未記録のデータの総サイズに応じて、同一サイズにした複数のデータのうちの前記ダミーデータを除く部分データ及び前記パリティデータを前記磁気テープに記録する制御を行う第１の方式、及び前記ダミーデータを含む前記複数のデータ及び前記パリティデータを前記磁気テープに記録する第２の方式の何れかの方式を選択する
   処理を情報処理装置が備えるプロセッサが実行する情報処理方法。
6. 複数のデータのうちの最大サイズのデータ以外のデータに対してダミーデータを付加することにより前記複数のデータのサイズを同一サイズにする処理を実行し、
   同一サイズにした複数のデータを用いてパリティデータを生成し、
   磁気テープへの記録要求を受信したデータであって、前記磁気テープに未記録のデータの総サイズに応じて、同一サイズにした複数のデータのうちの前記ダミーデータを除く部分データ及び前記パリティデータを前記磁気テープに記録する制御を行う第１の方式、及び前記ダミーデータを含む前記複数のデータ及び前記パリティデータを前記磁気テープに記録する第２の方式の何れかの方式を選択する
   処理を情報処理装置が備えるプロセッサに実行させるための情報処理プログラム。