JP4231639B2

JP4231639B2 - 情報記録システム及び情報記録制御方法

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Publication number: JP4231639B2
Application number: JP2001230769A
Authority: JP
Inventors: 秀明田中
Original assignee: 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ
Priority date: 2000-08-04
Filing date: 2001-07-31
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2021-07-31
Also published as: JP2002163076A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に映像情報や音声情報からなる入力情報を連続的に記録する情報記憶装置に関し、特に長期稼動時における信頼性を大幅に向上させた情報記憶装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信網の発展によって、ネットワークやデジタル放送等により情報のデジタル配信が広く普及しつつある。この様な状況に於いて、配信情報を記録する情報記憶装置の役割が益々大きくなっている。配信される総情報量の増大及び単位時間に配信される情報量の増大に伴い、情報記憶装置には、大容量記録と高速記録の両立が求められ、その用途に最も適した記録装置として磁気ディスク装置が注目を集めている。磁気ディスク装置は、従来主にコンピュータの外部記録装置として用いられてきたが、上記の特性を生かして映像や音楽情報といった家電分野への記録媒体としても広く用いられ様としている。
【０００３】
ところで、デジタル情報が常に配信される様になると、情報記憶装置の記録容量の範囲内で連続的に情報を記録して、いつでも記録された情報の所望の部分のみ利用する様な使い方が可能となる。デジタル放送を例に取れば、所望のチャンネルを常に記録しておいて見たい部分のみを見る、例えば、見逃した部分を再度再生したり、現在見ている番組を中座する間止めておいて、後から時間差で見続けたり、数時間前に終った放送を見たりといった便利な使い方が可能になる。
【０００４】
このように、磁気ディスクを情報記録媒体として記録する装置としては、磁気ディスク装置と磁気テープ装置を有する情報記憶装置に於いて、磁気ディスク装置に記録された情報を所定時間間隔で磁気テープ装置にバックアップし、万一磁気ディスク装置に障害が発生した場合、磁気テープ装置から情報を再生する技術が、特開平１０−３４１３８９号公報に開示されている。
【０００５】
また、特開平９−２５１３５３号公報には、複数の磁気ディスク装置を有するディスクアレイ型情報記憶装置に於いて、予備の磁気ディスク装置を停止状態で保持し、他の磁気ディスク装置に障害が発生した時に、予備の磁気ディスク装置に切り替えることで、信頼性を高める情報記憶装置が開示されている。
【０００６】
特開平８−１９４５８５号公報には、複数の磁気ディスク装置を有するビデオオンデマンドシステム用の情報記憶装置に於いて、複数の磁気ディスク装置に映像情報をストライピングして分散記録し、バックアップ用の磁気ディスク装置に圧縮率を高めた同じ映像情報を記録し、再生時に前者の磁気ディスク装置に障害が発見された場合、障害磁気ディスク装置に記録された情報分のみをバックアップ用磁気ディスク装置から再生することで、信頼性を高める情報記憶装置が開示されている。
【０００７】
特開昭５９−１５７８７０号公報には、複数のフロッピディスク装置を有する情報記憶装置に於いて、記録再生動作を行うフロッピディスク装置のみを駆動して他のフロッピディスク装置を停止させておくことで、個々のフロッピディスク装置の信頼性を高める技術が開示されている。
【０００８】
特開平８−１９０７６２号公報には、複数の磁気ディスク装置を有するディスクアレイ型情報記憶装置に於いて、情報の記録再生を行わない場合に磁気ディスク装置の回転を停止させることで、信頼性を高める情報記憶装置が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
連続記録を行う情報記憶装置においては、記録装置は完全に連続稼動状態となる。殆ど全ての記録装置にとって、連続稼動状態は信頼性の観点から最も厳しい使い方となる。一例として、磁気ディスク装置の場合を用いて、連続稼動状態での信頼性上の問題点を説明する。
【００１０】
磁気ディスク装置は、記録媒体となるディスクとディスクに記録再生を行なうヘッド、記録再生を行なうための制御回路を主構成要素とし、更にディスクの回転機構、ヘッドの移動機構（アクチュエータ）等より構成されている。現在の磁気ディスク装置では、ヘッドを微小間隔でディスク上に浮上させ、この状態で記録再生を行なうのが一般的である。現在、市場に出回っている磁気ディスク装置では、３０ｎｍ以下の極めて小さな浮上量としたものが主流である。一般に磁気ディスク装置の信頼性を損なう原因としては、ヘッドとディスクとの直接接触あるいは装置内のコンタミネーション等を介しての間接接触により、ヘッド又はディスクに損傷が発生することが主要因である。浮上量低下に伴い、ヘッド又はディスクの損傷発生の危険性は、ヘッドがディスク上を浮上している時間が長くなる程急激に増大する。常時記録動作がなされている連続稼動状態では、ヘッドは、常時ディスク上を浮上している状態となり、稼動時間の増大と共に信頼性が損なわれる危険性が加速度的に増大する(摺動信頼性低下)。更に連続稼動状態では、前記したディスクの回転機構やヘッドの移動機構等の機構部品も連続稼動を強いられ、例えば、ベアリングの損耗といった機構的要因による信頼性低下の危険性も高まる(機構信頼性低下)。
【００１１】
また、連続記録を行う情報記憶装置では、記憶容量も大きくなるため大容量の記憶装置或いは複数台の記憶装置を内部に有するが、そのような記憶装置から発生する騒音や熱に対する対策や、省電力で駆動をさせるための工夫を行う必要がある。
【００１２】
しかしながら、各従来例においてはいずれも連続記録時において記録装置自体の信頼性を高め、長時間にわたって故障を起さないようにする記録方法及び情報記憶装置についてはなんら開示がされていない。また、容量の大きな記憶装置の騒音対策や発生する熱対策、省電力対策についても考慮されたものではない。
【００１３】
本発明の目的は、連続記録を行う情報記憶装置において、長期間の連続稼動においても高い信頼性を確保できる情報記憶装置及びそのための記録制御方式を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、記憶容量の大きな情報記憶装置において、騒音を小さくする装置及びそのための制御方法を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、記憶容量の大きな情報記憶装置において、発生する熱を小さくする装置及びそのための制御方法を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的は、記憶容量の大きな情報記憶装置において、消費電力を抑えた装置及びそのための制御方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の情報記憶装置は、内部に複数の記録装置群を有し、常時連続の記録が行われる一時記憶領域を各記録装置群にできるだけ均等に分散配置し、各情報記録装置群の一時記憶領域に順次情報が記録される様に制御し、現在記録対象に選択された記録装置群以外は停止状態とすることにより１つの記録装置群が実稼動している時間を減少させる。
【００１８】
或いは、１台以上の記録装置より構成される記録装置群を複数群有し、それを制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、リングバッファ機能に用いられる一時記憶領域を複数の記録装置群に分散して割り当て、連続的に入力される情報を一時記憶領域に記録するに際し、複数の記録装置群に順次記録が成される様に、入力される情報の記録対象となる記録装置群を選定し、選定された記録装置群以外の記録装置群は停止状態に制御する。
【００１９】
また、上記目的を達成するための本発明の情報記憶装置の記録制御方式は、連続的に入力される情報を記録する複数の記録装置とそれを制御するコントローラとを備えた情報記憶装置の記録制御方式であって、リングバッファに用いられる一時記憶領域を複数の記録装置に分割して割当てるステップ、複数の記録装置に割当てられた一時記憶領域に、順次記録が成される様に情報の記録対象となる記録装置を選定し、情報を記録するステップ、選定されている記録装置以外の記録装置を停止状態に制御するステップ、を有する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明を詳細に説明する。
【００２１】
本発明による情報記憶装置の概略構成を図１に示す。本発明の情報記憶装置１０は、映像や音声等の情報を記録する複数の記録装置群１と、記録装置１群に対する記録再生動作を制御するためのコントローラ５よりなる。各記録装置群１は、それぞれが１台以上の記録装置よりなる。記録装置１としては、例えば、磁気ディスク装置や光ディスク装置等情報の記録再生が可能な装置であれば、どの様な装置を用いても良い。但し、既に述べた様に大容量と高速記録及びランダムアクセス特性から磁気ディスク装置が適している。
【００２２】
コントローラ５は、記録再生動作の指令を与える、例えばコンピュータ等のホストまたはユーザ３０に接続され、このホストまたはユーザ３０からの指令によって記録装置群１への情報の記録再生を制御する。情報記憶装置１０が、単独で用いられる場合には、ホスト３０に接続されない場合も有る。この場合は、ユーザが情報記憶装置１０に備え付けた操作パネルあるいはリモコン等により直接コントローラ５に指令を与える。図１では、情報記憶装置１０にて記録した情報の授受先（再生先）としてモニターや表示装置といった外部装置又はホスト２０を、動作指令源としてホスト又はユーザ３０を示しているが、両者をホストが兼ねる場合には、外部装置又はホスト２０のホストとホスト又はユーザ３０のホストとは同一である。また情報記憶装置１０が、単独装置として用いられる場合には、操作パネル等指令を与える手段としてホスト又はユーザ３０が情報記憶装置１０に内蔵される構成でも良い。
【００２３】
コントローラ５は、別の外部装置又はホスト２０に対して記録再生情報の授受を行う。ホスト２０以外に記録情報を供給する外部装置としては、例えば、インターネット接続機器やデジタル放送のチューナ等であり、再生情報が供給される側の外部装置は、例えばインターネット接続機器やテレビモニタ、スピーカ等がある。図１では、外部装置又はホスト２０は、情報記憶装置１０とは別に示してあるが、情報記憶装置１０自体がその一部又は全部の機能を内蔵したものであっても良い。また上で述べた外部装置又はホスト２０の例は一つの実施形態であり、記録再生情報の種類に応じて、各々別の外部装置に接続されていても良い。
【００２４】
本発明の情報記憶装置は、記録装置群１の総記憶容量の一部または全部を一時記憶領域をとして割り当て、それをリングバッファとして用いて、外部装置からの情報を入力してを記録する機能を有する。一時記憶領域の容量は、情報記憶装置１０に対して予め固定値に設定しても良いが、ホスト又はユーザ３０からの指令によって、記録装置群１が、現在有する総残容量を上限に任意に変更しても良い。本発明の最大の特徴は、外部装置から常時入力される情報を記憶する一時記憶領域を複数の記録装置群１に割当てる方法及び一時記憶領域の記録制御方法にある。
【００２５】
図２には、本発明の一実施例による一時記憶領域の割当て方式と記録制御方式を模式的に示す。本情報記憶装置は、装置内に搭載された記録装置の記憶容量の少なくとも一部を一時記憶領域１０２として割り当て、その一時記憶領域１０２を仮想的に環状に形成し、入力される情報を常時重ね書きして記録することにより、一時記憶領域１０２の記憶容量の範囲内で、常に最新の情報を記憶しておく(以後、本発明では、この様な一時記憶の機能を、環状に記録を行うことからリングバッファと称する)。
【００２６】
ここでは、一例として記録装置群がＡ〜Ｄ迄の４群で構成され、各記録装置群は１台の記録装置よりなり、一時記憶領域１０２の容量を、記録装置群Ａ〜Ｄの総記憶容量の１／４とし、残りの領域(以後通常記憶領域と称する)が総記憶容量３／４である場合を示している。一時記憶領域１０２は、記録装置群Ａ〜Ｄに均等に割当てられている。図中円筒は各記録装置群の総容量を示し、ハッチング部分が一時記憶領域１０２に割り当てられた部分を示す。尚、通常記憶領域１０４は、長期間保存したい情報等リングバッファ機能で重ね書き消去されては困る情報を記録するための領域であり、この領域への記録あるいは再生もホストまたはユーザ３０からの指令によってコントローラ５の制御下で実行される。
【００２７】
本発明に於いて、コントローラ５は一時記憶領域１０２を複数の記録装置群に分散して割当て、リングバッファ機能実行中は各記録装置群１に割当てた一時記憶領域１０２に順次情報の記録を実行する。一例として、図２に於いては、記録装置群Ａ〜Ｄの順に記録が実行され、記録装置群Ｄの一時記憶領域１０２への記録が完了したら、再度記録装置群Ａに戻り記録装置群Ａの一時記憶領域１０２に最新の情報を重ね書きする。
【００２８】
本発明の情報記憶装置１０に於いては、一連のリングバッファ機能の実行に於いて、コントローラ５は現在情報が記録を行っている記録装置群１以外の記録装置群１を停止状態に移行させることが大きな特徴である。例えば、現在記録装置群Ａに記録が実行されている場合、他の記録装置群Ｂ〜Ｄを停止状態とする。これにより、リングバッファ機能で情報記憶装置１０が連続稼動状態にあって、常時記録動作が行われている状態でも、個々の記録装置群にとっては間欠稼動をしていることになり、各々の記録装置群１の実稼動時間を大幅に低減することが可能となり信頼性向上に大きく寄与する。また、本方式によれば現在記録動作実施中の記録装置群以外を停止状態とすることで、低消費電力、低騒音を実現できる利点もある。
【００２９】
図２の例の場合、４群の記録装置群に一時記憶領域１０２を分散して割当て、リングバッファ機能による記録動作が行われている記録装置群以外は停止状態としているため、記録装置群を全て稼動させている場合の実稼動時間に比べて、各々の記録装置群の実稼動時間を約１／４とすることができる。記録装置の障害発生率は、実稼動時間の増加に対して比例関係にはなく、実稼動時間の増加に対して加速度的に増加するのが通例である。このため実稼動時間を１／４とすることができれば、障害の発生率は、少なく見積っても１／４以下にすることが可能であり、大幅な信頼性向上を実現することができる。
【００３０】
情報記憶装置１０の一時記憶領域の容量が、ホスト又はユーザ３０によって変更された場合、コントローラ５は、複数の記録装置群１に対して一時記憶領域１０２の再割当てを行う。リングバッファ機能実行時の各記録装置群１の実稼動時間を平準化した方が平均的に信頼性が向上できるため、再割当てに際しても、各記録装置群１にできるだけ均等に一時記憶領域１０２を割当てることが望ましい。
【００３１】
ただし、一時記憶領域１０２の容量を増加させて再設定した場合、特定の記録装置群１の通常記憶領域１０４に既に情報が記憶されていて一時記憶領域１０２を拡大できず、これにより一時記憶領域１０２を均等に割当てることができないこともある。この場合には、各記録装置群１間で一時記憶領域１０２の容量が若干変化することになるが、これによっても本発明の効果が大きく損なわれるものではない。ただし、この場合でも、前記特定の記録装置群１の通常記憶領域１０４に記録された情報の少なくとも一部を、他の記録装置群１の通常記憶領域１０４に移動させた後、各記録装置群１に均等に一時記憶領域１０２を割当てても良い。また、リングバッファ機能以外の通常の記録動作によって通常記憶領域１０４への情報の記録を行う際、各記録装置群１で記録占有容量ができるだけ均等になる様に、コントローラ５が各記録装置群１の通常記憶領域１０４に分散して情報を記録する様に制御すれば、一時記憶領域１０２に割当て可能な領域が、各記録装置群１で平準化されるためより望ましい。
【００３２】
リングバッファ機能による連続的な情報記録実行時における、本発明の情報記憶装置１０の典型的な動作フローの概略を図３に示す。
【００３３】
ホスト又はユーザ３０から記録開始命令が発行されると、コントローラ５は、リングバッファ中で最後に記録された記録装置群（例えばＡ）及びその記録位置を特定し（ステップ１：図においてはＳ１と表す）、その直後の位置を記録開始位置に指定する（ステップ２）。記録装置群Ａが停止状態にある場合、起動処理を実行し（ステップ３）記録（書き込み）を開始する（ステップ４）。更にコントローラ５は、記録実行中に記録装置群Ａに割当てられた一時記憶領域１０２の残容量をモニタし、次の記録装置群Ｂへの切り替えが近付いたと判断した場合（ステップ５）、次の記録装置群Ｂの起動処理を行う（ステップ６）。コントローラ５は、記録実行中の記録装置群Ａの一時記憶領域１０２の残容量が無くなり切り替えのタイミングになったか否かを判断し（ステップ７）、切り替えタイミングになったときには、次の記録装置群Ｂに記録対象を変更して（ステップ８）記録を続行する（ステップ９）。記録対象が、切り替わったのを確認した時点で、直前の記録対象であった記録装置群Ａに対して停止処理を実行する（ステップ１０）。その後は、上記動作の繰り返しで、複数の記録装置群１の一時記憶領域１０２に順次記録を実行する。
【００３４】
ステップ５において、次の記録装置群Ｂが故障など何らかの事態によって記録できない状態であることが分かった場合、コントローラ５はこの記録装置群Ｂをスキップさせてさらに次の記憶装置群Ｃの起動処理を行う。そしてステップ８において記録装置群Ａから記録対象Ｂではなく、記録装置Ｃへと切り替えることにより、連続記録状態が継続できるようにする。
【００３５】
上記一連の動作に於いて、記録対象の切替えに先立つ次の記録装置群Ｂの起動タイミング判定は、記録装置群１の起動処理時間、あるいは起動処理の不具合によるリトライ処理等を考慮して、十分な時間的余裕を持って実行されることが望ましい。これにより、記録装置群切り替え時に情報の抜けが発生するのを防止できる。また、起動処理時点で万一記録装置群に障害が見い出された場合には、当該記録装置群をリングバッファの記録対象から外して、残りの記録装置群のみで記録を継続することが望ましい。これにより記録情報の欠落を防止することができる。
【００３６】
但し、この場合一時記憶領域１０２の容量が小さくなるため、残りの記録装置群に十分な残容量がある場合、コントローラ５は、障害の発生した記録装置群に割当てられた一時記憶領域を、残りの記録装置群に再割当てしてもよい。これによれば、一部の記録装置群に障害が発生しても、障害発生前の一時記憶領域１０２の容量を確保することができる。尚、上記の様に記録装置群１の何れかに障害が見い出された場合、コントローラ５は、ホスト又はユーザ３０に記録装置１の障害を報告することが望ましい。
【００３７】
ところで、リングバッファ機能の使用中は、直前の記録情報に対して再生命令が発行される可能性が高い。一例として、デジタル放送を例に取れば、見逃した部分を少し巻き戻して見るといった場合がこれに該当する。上記一連の動作に於いて、直前の記録対象であった記録装置群を直ちに停止させた場合、この様な再生命令に対して再度起動処理を実行する必要があり、情報の再生に時間遅れが生ずる。このため、記録対象が切り替わった後一定の判定条件、例えば、所定時間が経過する迄は直前の記録装置群に対する停止処理を遅らせても良い。この時間は、情報記憶装置１０に予め設定しても良いが、ホストあるいはユーザ３０が任意に設定できる様にしても良い。
【００３８】
一方、一時記憶領域１０２あるいは通常記憶領域１０４に記録された情報に対して、ホスト又はユーザ３０から再生命令が発行された場合の典型的な動作フローの概略を図４に示す。再生開始命令を受領した場合、コントローラ５は、再生情報が現在稼動中の記録装置群Ａにあるかを判断し（ステップ１：図ではＳ１と表す）、停止状態にある場合には、当該記録装置群Ａの起動処理を実行し（ステップ２）、情報の再生（読み出し）を開始する（ステップ３）。情報の再生が完了したら（ステップ４）、再生対象の記録装置群（例えばＡ）が現在リングバッファ機能での記録対象となっているかを判定し（ステップ５）、対象でない場合は当該記録装置群Ａに停止処理を実行して（ステップ６）、一連の再生動作が完了する。
【００３９】
上記一連の再生動作において、再生情報が複数の記録装置群にまたがって記録されている場合には、上記記録動作の場合と同様に、次の対象記録装置群（例えばＢ）に切り替えて再生を継続する。
【００４０】
先の図２では、記録装置群１を１台の記録装置で構成した場合を示したが、記録装置群１を複数の記録装置で構成した例を図５に示す。
【００４１】
本実施例の場合には、記録を行っている記録装置群１内であっても、実際に記録を行っている記録装置以外は停止させるようにコントローラ５は制御する。これによれば、各記録装置の実稼動時間を更に低減できる。また、各記録装置群１内の複数の記録装置毎に、一時記憶領域１０２を分散して割当てて、そこに順次記録が実施される様にすると良い。これによれば、各記録装置毎の実稼動時間を均等にできる。
【００４２】
この場合、各記録装置群１内の複数の記録装置でＲＡＩＤ(Redundant Array of Inexpensive Disks)を構成してもよい。ＲＡＩＤには、幾つかの方式があるが、基本方式は、複数の磁気ディスク装置に一つの情報を分散して記録し、万一磁気ディスク装置の一つに障害が発生しても、他の磁気ディスク装置に記録された情報から元の情報を復元できる様にすることで、情報を保全するものである。
【００４３】
ＲＡＩＤ構成を採用した場合には、個々の一時記憶領域１０２として使用する各記録装置単位での実稼動時間は、低減できないが、記録装置群単位の実稼働時間は低減できる。また、ＲＡＩＤ構成を採用するので、記録装置の一部に障害が発生しても、当該記録装置群に記録された情報の復元が可能となる。
【００４４】
ＲＡＩＤ構成を採用しない場合には、記録装置群Ａの記録装置ａの次に、記録装置群Ｂの記録装置ａに移動し、全ての記録装置群で１台ずつ記録が終了した後に、記録装置群Ａの記録装置ｂに記録をするといった順番でリングバッファを行ってもよいし、或いは、記録装置群Ａの記録装置ａの次に、記録装置群Ａの記録装置ｂといった具合に記録装置群Ａ内の全ての記録装置にバッファ後、記録装置群Ｂの記録装置にバッファするような順序でも良い。どのような順序であれ、各記録装置の使用頻度がほぼ等しくなるようにすればよい。
【００４５】
また、本発明の情報記憶装置１０は、一時記憶領域１０２を割当てられる複数の記録装置群(第一の記録装置群)とは別に、一時記憶領域１０２を割当てられない１台以上の記録装置２からなる第二の記録装置群を備えてもよい。第二の記録装置群は、既に述べた第一の記録装置群の中に設けられた通常記録領域１０４と同様、長期間保存したい情報を保存したり、第一の記録装置群の一時記憶領域１０２あるいは通常記憶領域１０４に記録された情報のバックアップ等に用いられる。第二の記録装置群は、第一の記録装置群の通常記録領域を補完する機能があるため、第二の記録装置群を備えると第一の記録装置群の通常記憶領域１０４に確保する容量をより小さく設定できる様になり、一時記憶領域１０２の容量を増大できる、即ちリングバッファ機能で記憶できる情報量を増加できる利点がある。
【００４６】
上記の用途からは、第二の記録装置群２は、その記録装置本体又は記録媒体が情報記憶装置１０から挿抜可能であることがより望ましい。これによれば、長期間保存したい情報を情報記憶装置１０から取出して別に保管することができる点、他の情報記憶装置との間で情報の交換が可能となる点、より大量の情報を保管できる点、等の利点がある。ここで第二の記録装置群２に用いられる記録装置は、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク装置及び磁気テープ装置のうち少なくとも一種から構成されることが望ましい。いずれも比較的大きな記憶容量を有し、情報記憶装置１０からの記録装置本体又は記録媒体の挿抜が可能である。例えば、第二の記録装置群２として磁気ディスク装置を用いる場合、記録媒体であるディスクが、挿抜可能なリムーバブル型の磁気ディスク装置を用いたり、あるいはディスクが、固定された固定型磁気ディスク装置を用いる場合には、磁気ディスク装置本体を情報記憶装置１０とコネクタを介して接続し、コネクタ部分から挿抜可能とすればよい。
【００４７】
以下より図６に示す実施例を用いて、本発明を更に詳細に説明する。
【００４８】
例えば、記録容量２０ＧＢの２.５型磁気ディスク装置１台を一つの記録装置群１として、４台の磁気ディスク装置Ａ〜Ｄを搭載することで４群の記録装置群Ａ〜Ｄを構成し、これにコントローラを加えて、総記憶容量８０ＧＢの情報記憶装置１０を構成した。当該磁気ディスク装置は、記録再生動作を実施していない時には、ヘッドをディスク面外に退避させるロード・アンロード機構を搭載している。更に本情報記憶装置１０には、長期間の情報保存用に、１台のＤＶＤ(デジタルビデオディスク)装置２を第二の記録装置群として設けた。ＤＶＤ装置は、リングバッファ機能での一時記憶領域１０２には用いられない。
【００４９】
本情報記憶装置１０を用いて、一時記憶領域１０２の容量や割当て方法及び記録実行方法、非記録対象の磁気ディスク装置の停止処理の有無等を変えて、リングバッファ機能で連続的に情報を記録した時の各磁気ディスク装置の応答動作を調べた。調査した条件の一覧を表１に示す。
【００５０】
【表１】

情報記憶装置１０への記録情報は映像情報を模擬して、０.５５ＭＢ／Ｓで連続的にダミーデータを供給し、一時記憶領域１０２に１００時間の連続記録を行った。本条件では、１時間当り約２ＧＢの情報量となる。応答動作は、各磁気ディスク装置１への電源供給ケーブルにカレントプローブを設置し、磁気ディスク装置１が消費する電流値を測定することで、ロード・アンロード動作の実行状況及びディスク回転のためのスピンドルモータの回転有無をモニタし、各磁気ディスク装置１について、ヘッドがディスク上に浮上して滞在する時間(浮上時間)及びスピンドルの回転時間を算出した。
【００５１】
実施例１に於いては、図２の場合と同様に２０ＧＢの一時記憶領域１０２を磁気ディスク装置Ａ〜Ｄに５ＧＢずつ割当て、記録対象の磁気ディスク装置１を選定して記録を実行し、当該磁気ディスク装置１の一時記憶領域１０２が一杯になった時点で、記録対象の磁気ディスク装置１を切り替えて、磁気ディス装置Ａ〜Ｄに順次に情報が記録される様設定した。本条件では、１０時間で一時記憶領域が１周する、即ち、一時記憶領域１０２には、１０時間分の最新情報が記録可能である。本条件では、記録対象移行後の磁気ディスク装置１への停止処理として、記録動作を行わなくなってから１０分後に、コントローラ５から磁気ディスク装置１に対してスタンバイ命令を出す様に設定した。スタンバイ状態では、磁気ディスク装置１のヘッドはアンロードされた状態で、ディスク回転のためのスピンドルモータも停止状態となり、一部の回路を除いて磁気ディスク装置１は停止状態となる。
【００５２】
実施例１での経過時間に対する応答動作の測定結果を図７に示す。磁気ディスク装置Ａ〜Ｄが交互に稼動し、稼動装置以外は、スタンバイ状態で停止していることが判る。１００時間の連続記録状態におけるヘッドの浮上時間は、磁気ディスク装置Ａ〜Ｄいずれも約２５時間であり、スピンドルの回転時間は約２７時間であった。４台の磁気ディスク装置１に順次情報を記録し、記録対象の磁気ディスク装置以外をスタンバイ状態とすることにより、ヘッドの浮上時間、スピンドル回転時間共、総稼働時間の約１／４となっている。両者に若干の差があるのは、記録対象が、次の磁気ディスク装置に移動した後には、記録動作が行なわれないため、ヘッドはロード・アンロード機構によって、直ちにアンロードされるものの、その後１０分間はコントローラからスタンバイ命令を発行しないため、スピンドルのみは、更に１０分間回転を続けたことに起因する。
【００５３】
実施例２は、コントローラ５から磁気ディスク装置１へのスタンバイ命令を発行しない様にした以外は実施例１と同様である。本実施例での１００時間の連続記録状態におけるヘッドの浮上時間は、磁気ディスク装置Ａ〜Ｄいずれも約２５時間であり、スピンドルの回転時間は１００時間であった。実施例１と同様に、記録対象が、次の磁気ディスク装置１に移動した後、ヘッドは直ちにアンロードされるが、スタンバイ命令は発行されないため、スピンドルの回転が停止することはなかった。
【００５４】
実施例３は、２０ＧＢの一時記憶領域１０２を磁気ディスク装置Ａに１１ＧＢ割当て、磁気ディスク装置Ｂ〜Ｄには３ＧＢずつ割当てた以外は実施例１と同様である。本実施例での１００時間の連続記録状態におけるヘッドの浮上時間は、磁気ディスク装置Ａのみ約５５時間、磁気ディスク装置Ｂ〜Ｄはいずれも約１５時間であり、スピンドルの回転時間は、磁気ディスク装置Ａのみが約５７時間、磁気ディスク装置Ｂ〜Ｄはいずれも約１７時間であった。本実施例では、磁気ディスク装置Ａのみ一時記憶領域が大きいために、ヘッド浮上時間、スピンドル回転時間共他の磁気ディスク装置Ｂ〜Ｄに比べて長くなっている。
【００５５】
実施例４は、２０ＧＢの一時記憶領域１０２を磁気ディスク装置Ａのみに全て割当てた以外は実施例１と同様である。本実施例では、一時記憶は磁気ディスク装置Ａのみに行なわれる。本実施例での１００時間の連続記録状態におけるヘッドの浮上時間は、磁気ディスク装置Ａのみが１００時間、磁気ディスク装置Ｂ〜Ｄはいずれも０時間であり、スピンドルの回転時間は、磁気ディスク装置Ａのみが１００時間、磁気ディスク装置Ｂ〜Ｄはいずれも０時間であった。本実施例では、記録動作が磁気ディスク装置Ａのみに集中するため、ヘッド浮上時間、スピンドル回転時間共総稼働時間に一致しており、他の磁気ディスク装置Ｂ〜Ｄは、全く使用されることはなかった。
【００５６】
実施例５は、一時記憶領域１０２の割当ては実施例１と同様であるが、入力される記録情報を並列に磁気ディスク装置Ａ〜Ｄに分散して記録する様にした。具体的には、入力情報を５１２セクタ(約２５６ＫＢ)毎に磁気ディスク装置Ａ〜Ｄの一時記憶領域１０２にストライピングして分散して記録する様に設定し、各磁気ディスク装置の一時記憶領域１０２の最後迄到達したら先頭に戻って記録を続行する様にした。この記録方式以外は、実施例１と同様である。本実施例での１００時間の連続記録状態におけるヘッドの浮上時間は、磁気ディスク装置Ａ〜Ｄいずれも１００時間であり、スピンドルの回転時間も１００時間であった。本実施例では、各磁気ディスク装置の一時記憶領域への情報記録が１〜２秒以下の時間間隔で常時発生しており、ヘッドがアンロードされることも、スピンドルの回転が停止することもなかった。
【００５７】
実施例６は、４０ＧＢの一時記憶領域１０２を磁気ディスク装置Ａ〜Ｄに１０ＧＢずつ割当てた以外は、実施例１と同様である。本実施例では、２０時間で一時記憶領域１０２が１周する、即ち、一時記憶領域１０２には、２０時間分の情報が記録可能である。本実施例での１００時間の連続記録状態におけるヘッドの浮上時間は、磁気ディスク装置Ａ〜Ｄいずれも約２５時間であり、スピンドルの回転時間は、約２６時間であった。
【００５８】
以上の結果をまとめて表２に示す。
【００５９】
【表２】

実施例１と２は、記録対象以外の磁気ディスク装置１を停止させるか否かが異なるのみである。停止処理を実施した実施例１では、各磁気ディスク装置１でスピンドル回転時間が大きく低減されており、機構信頼性の向上が実現できる。ヘッド浮上時間には差が見えていないが、これは、本実施例ではロード・アンロード機構を搭載した磁気ディスク装置１を用いたために、各磁気ディスク装置１への記録動作が完了した時点で、停止命令の有無に関わらず、ヘッドがディスク上から退避したためである。もし、ヘッドの退避が行われないコンタクト・スタート・ストップ(ＣＳＳ)方式の磁気ディスク装置を用いた場合には、停止命令が発行される迄は、ヘッドはディスク上で浮上状態を保つため、停止処理を実行しない実施例２の場合には、ヘッド浮上時間もスピンドル回転時間と同様に大幅に増加すると予想でき、摺動信頼性に対しても停止処理が重要であることが判る。以上の結果から、記録対象以外の磁気ディスク装置１を停止させることで、個々の磁気ディスク装置１の摺動信頼性及び機構信頼性向上を大幅に向上できることが理解される。
【００６０】
ところで実施例１に於いて、ヘッド浮上時間は、スピンドル回転時間より短くなっている。この理由は、既に述べた様に、磁気ディスク装置１に対する停止処理が行われる以前に、記録動作終了時点でロード・アンロード機構によりヘッドがディスク上から退避したためである。もし、ＣＳＳ方式の磁気ディスク装置を用いた場合には、停止処理実行迄は、ヘッドはディスク上で浮上状態を保つため、ヘッド浮上時間が若干増加する。このため摺動信頼性向上の観点からは、ロード・アンロード機構を搭載した磁気ディスク装置１を用いることがより望ましい。
【００６１】
尚、本実施例に於いて、磁気ディスク装置１に対する停止処理は、スタンバイ命令を用いるが、信頼性の観点からは、ヘッドがディスク上を浮上しているか及びスピンドル等の機構部が動作状態にあるかのみが重要であるため、スタンバイ命令発行の代わりにスリープ命令発行や磁気ディスク装置１への電源供給を遮断することによっても同じ効果が得られる。但し、一度停止処理した磁気ディスク装置１を再度起動する際に、スタンバイ状態からの方が復帰時間は短くなるため、応答性を向上させるためにスタンバイ命令を用いることがより望ましい。
【００６２】
本明細書において停止処理とは、磁気ディスク装置１等の記録装置が記録／読み出し不可能な状態にさせることを示し、具体的には、少なくともヘッドをアンロードさせる、或いはヘッドの浮上高さを高くさせることにより媒体に対して記録／読み出しを出来なくさせるスタンバイ状態とさせる処理のことを示す。信頼性の観点からは、ヘッドがディスク上を浮上しているか及びスピンドル等の機構部が動作状態にあるかのみが重要であるため、スタンバイ状態にさせるためのスタンバイ命令発行の代わりに、ディスクの回転を停止させるためのスリープ命令発行や磁気ディスク装置１への電源供給を遮断することによっても同じ効果が得られる。但し、一度停止処理した磁気ディスク装置を再度起動する際に、スタンバイ状態からの方が復帰時間は短くなるため、応答性を向上させるためにスタンバイ命令を用いることがより望ましい。尚、省電力や低騒音の効果を優先させる場合には、スリープや電源遮断の方が適している。
【００６３】
一方、起動状態とは、磁気ディスク装置１等の記録装置が記録／読み出し可能な状態となっていることを示し、具体的には磁気ディスクや光ディスクの様な回転媒体を記録媒体として使用した場合には、回転媒体が回転している状態を示している。或いは、回転媒体に記録を行うヘッドが回転媒体上を記録／読み出し可能が状態で存在（浮上）していることを示している。
【００６４】
次に実施例１、実施例３及び実施例４を比較する。これらの実施例では、複数の磁気ディスク装置１に対する一時記憶領域１０２の割当て容量を変更したのみである。特定の磁気ディスク装置１により多くの容量を割当てる程、当該磁気ディスク装置１のヘッド浮上時間、スピンドル回転時間共増大することが判る。特定の磁気ディスク装置にヘッド浮上時間、スピンドル回転時間が集中すると、当該装置で障害が起る危険性が飛躍的に高まり、情報記憶装置１０全体の信頼性を低下させる要因となる。このため摺動信頼性及び機構信頼性向上のためには、一時記憶領域１０２をできるだけ各磁気ディスク装置に均等に割当て、各磁気ディスク装置１でヘッド浮上時間、スピンドル回転時間を平準化することが重要である。各磁気ディスク装置１でヘッド浮上時間、スピンドル回転時間を平準化するためには、各磁気ディスク装置への一時記憶領域１０２の割当て容量の最大値が最小値の２倍以下であることが望ましい。
【００６５】
つまり、各磁気ディスク装置１の容量が異なる場合であっても、一時記憶領域１０２をディスク装置の総容量の比で決めるのではなく、各磁気ディスク装置１が同容量の一時記憶領域を持つように割り当てた方が良い。
【００６６】
実施例１と実施例５は、各磁気ディスク装置１に一時記憶領域１０２を均等に割当てているが、一時記憶領域１０２への記録制御方式が異なる。入力情報を各磁気ディスク装置１に分散して記録した実施例５では、情報が連続的に入力された時に全ての磁気ディスク装置１に略常時記録動作が行われるため、ヘッド浮上時間、スピンドル回転時間とも、情報記憶装置の総稼動時間と一致する結果となっており、実施例１に比べて摺動信頼性及び機構信頼性が著しく低下する。この様に、各磁気ディスク装置１の一時記憶領域への記録制御方式は、情報記憶装置１０全体の信頼性に大きく影響する。実施例１の様に各磁気ディスク装置１に割当てた一時記憶領域に対して、記録対象の磁気ディスク装置１を一つに選定して記録を実行し、当該磁気ディスク装置１の一時記憶領域１０２が一杯になった時点で記録対象の磁気ディスク装置１を切り替えて順次記録を継続する、即ち記録対象以外の磁気ディスク装置１に対しては、できるだけ記録動作が行われない様な記録制御方式が極めて重要であることが理解できる。
【００６７】
尚、実施例３、実施例４、実施例５については、いずれも磁気ディスク装置１への記録動作が行われない場合は、停止処理を行う設定となっている。上記の様に、情報記憶装置１０全体の信頼性を向上させるためには、単に記録再生動作を行っていない磁気ディスク装置に対して、停止処理を行う様に設定するだけでは不十分であり、一時記憶領域１０２の各磁気ディスク装置１への割当て方法や一時記憶領域１０２への記録制御方式を適正にしなければ、信頼性を向上させる効果は十分得られないことが理解される。
【００６８】
実施例１と実施例６は、一時記憶領域１０２の総容量と各磁気ディスク装置１への割当て容量が異なるが、いずれも各磁気ディスク装置１に一時記憶領域１０２を均等に割当てている。ヘッド浮上時間、スピンドル回転時間共両実施例で略同一であり、本発明では、一時記憶領域全体の容量の差は信頼性に対して大きな影響を与えない。
【００６９】
尚、実施例では、４台の磁気ディスク装置１を用いて情報記憶装置１０を構成した例を示したが、信頼性に大きく影響するヘッド浮上時間、スピンドル回転時間は、搭載される磁気ディスク装置１の数が多い程より低減することができる。実施例１の様な場合を考えれば、各磁気ディスク装置１の実稼動時間は、搭載される磁気ディスク装置１の数に略反比例するため、信頼性向上の観点からは、より多数台の搭載が望ましい。しかし、実際に何台の磁気ディスク装置１を搭載するかは、情報記憶装置１０に求められる総記憶容量、適用可能な磁気ディスク装置１の個々の記憶容量、信頼性仕様及びコストの観点から決定すれば良い。但し、情報記憶装置１０の総記憶容量が決められた場合、信頼性の観点からは大容量の磁気ディスク装置１０を少数搭載するよりも、図５にて示したように小容量の磁気ディスク装置を多数搭載する方がより望ましい。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、常時記録が行われる連続稼動型の情報記憶装置に於いて、内蔵される個々の記録装置の実稼動時間を低減することにより、長期稼動における摺動信頼性を高めた情報記憶装置、及びその記録制御方式を提供することができる。
【００７１】
また、大容量の記憶装置を単独で使用するのではなく、複数台の記憶装置を使用し、且つ全ての記憶装置を起動状態とはせず、一部の記憶装置のみ起動させることにより騒音を小さく、発生する熱量を抑え、消費電力を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の情報記憶装置の概略構成を示す図である。
【図２】記録装置群への一時記憶領域の割当て方法、記録制御方式を示す概略図である。
【図３】一時記憶領域への連続記録が行われる場合の動作フローを示す図である。
【図４】一時記憶領域または通常記憶領域から、情報の再生が行われる場合の動作フローを示す図である。
【図５】記録装置群が複数の記録装置からなる場合を示す図である。
【図６】一時記憶領域への連続記録が行われる場合の構成磁気ディスク装置の応答動作を示す図である。
【符号の説明】
１…記録装置群、５…コントローラ、１０…情報記憶装置、２０…外部装置又はホスト、３０…ホスト又はユーザ。

Claims

複数の記録装置と、これらを制御するコントローラとを備えた連続時間記録を行うための情報記録システムであって、
前記コントローラは、前記複数の記録装置の各々において、記憶容量の一部を連続時間記録用の一時記録領域として割り当て、記録容量の残りを通常記録用の通常記録領域として割り当て、
さらに、前記各記録装置の中の第一の記録装置の一時記録領域から順次最後の記録装置の一時記録領域まで記録をし、前記最後の記録装置の一時記録領域に記録後は前記第一の記録装置の一時記録領域に戻ることでこれら各記録装置の一時記録領域間で環状的に記録がなされるように記録装置を選定し、選定された記録装置が記録を行うよう制御するとともに、選定された記録装置以外の記録装置は停止状態となるよう制御することを特徴とする情報記録システム。
各一時記録領域の容量を比較して、最大値が最小値の２倍以下になるように、各記録装置に一時記録領域を分散して割り当てることを特徴とする請求項１に記載の情報記録システム。
選定された記録装置において、一時記録領域が記録情報で満たされた場合に、次の記録装置を選定することを特徴とする請求項１に記載の情報記録システム。
一時記録領域が記録情報で満たされた記録装置が、再び選定された場合には、既にある記録情報に対して重ね書きして、常時最新の情報を記録することを特徴とする請求項３に記載の情報記録システム。
前記記録装置が磁気ディスク装置であることを特徴とする請求項１に記載の情報記録システム。
前記複数の磁気ディスク装置をアレイディスクとして用い、ＲＡＩＤ構成とすることを特徴とする請求項１に記載の情報記録システム。
前記一時記録領域が割り当てられない記録装置を、前記一時記録領域が割り当てられる複数の記録装置とは別に備えることを特徴とする請求項１に記載の情報記録システム
前記別に備える記録装置は、記録装置本体又は記録媒体が前記情報記録システムから着脱可能であることを特徴とする請求項７に記載の情報記録システム。
前記別に備える記録装置は、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク装置及び磁気テープ装置のうちのいずれかであることを特徴とする請求項７に記載の情報記録システム。
複数の記録装置とこれらを制御するコントローラを備えた情報記録システムにおいて、連続時間記録を行うためのコントローラによる情報記録制御方法であって、
前記コントローラは、
前記複数の記録装置の各々において記憶容量の一部を連続時間記録用の一時記録領域として割り当て、
記録容量の残りを通常記録用の通常記録領域として割り当て、
前記各記録装置の中の第一の記録装置の一時記録領域から順次最後の記録装置の一時記録領域へと記録をし、前記最後の記録装置の一時記録領域に記録後は前記第一の記録装置の一時記録領域に戻ることでこれら各記録装置の一時記録領域間で環状的に記録がなされるように記録装置を選定し
選定された記録装置が記録を行うよう制御し、
選定された記録装置以外の記録装置を停止状態とする情報記録制御方法。