JP5104146B2

JP5104146B2 - テープライブラリ装置

Info

Publication number: JP5104146B2
Application number: JP2007237993A
Authority: JP
Inventors: 豊小林; 桂一齋藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2007-09-13
Filing date: 2007-09-13
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2027-09-13
Also published as: JP2009070482A

Description

本発明は、磁気テープ装置の規格であるＬＴＯ(Linear Tape-Open ）のドライブ交換予兆及び媒体交換予兆及び自動クリーニング検出付きテープライブラリ装置に関し、特に、メディアエラーの発生リスクが高いドライブ及び媒体について、エラー発生前に事前に検知する仕組みと、その要因がドライブ及び媒体要因かを切り分ける仕組み及び自動クリーニングを行うタイミングを検出するテープライブラリ装置に関する。

従来、データの読み取り、または書き込み時においてエラーの度に当該エラーを記録し、再度エラー時、エラー履歴情報を参照して、ハード欠陥か媒体欠陥かを判定するものがあった（特許文献１参照）。

また、テープ媒体に媒体寿命管理情報を記録し、装置記憶部の媒体寿命のしきい値と比較して、しきい値を超えている場合はユーザに警告する磁気テープ装置があった（特許文献２参照）。

また、テープ媒体に媒体寿命管理情報を有し、リード/ ライトの動作状態を検出して前記管理情報を更新し、分析して寿命を判定するステップを有する寿命管理方法があった。（特許文献３参照）。

また、ディスク装置の故障予測装置であり、故障を予測するための複数の検査手段と複数の検査項目を組合せて、所定の故障予測基準に基づき故障を予測するものがあった（特許文献４参照）。

また、エラーレートをエラー履歴で管理し、判定閾値を２つ持ち、クリーニングが必要か媒体交換が必要かを判断するものがあった（特許文献５参照）。

また、エラーレートの異常を判定する手段を備え、異常時にはテストステーションにて、テープ媒体のテストエリアに対し、ライト/ リードを実施して、エラー判定結果に基づき、クリーニング要か媒体交換要かを判断し、ユーザに表示するものがあった（特許文献６参照）。
特開平９−１６１４１５号公報特開平１１−３３９４４０号公報国際公開ＷＯ０１／０２６１１２特開２００１−２６５５３８号公報特開２００６−９９８５１号公報特開２００６−２４４５９０号公報

前記従来のものは、メディアエラーの発生リスクが高い磁気テープのドライブ及び媒体について、エラー発生前に事前に検知する仕組みが無かった。また、その要因がドライブ及び媒体要因かをエラー発生前に切り分ける仕組みもなかった。

また、従来の自動クリーニング方法は、通常の業務運用中に (1)ＩＳＶ（Independent Software Vender ）等のソフトウェアによる期日設定がきた場合にクリーニングを実施するか、または、 (2)一定量のデータの書き込み／読み取りが行われた場合にクリーニングを実施するため、その間の異常検出に対し、予防措置効果が得られないものであった。

本発明はこのような従来の課題を解決し、メディアエラーの発生リスクが高いテープのドライブ及び媒体について、エラー発生前に事前に検知する仕組みと、その要因がドライブ及び媒体要因かの切り分ける仕組み及び自動クリーニングを行うタイミングを検出することを目的とする。

図１は本発明のテープライブラリ装置の説明図である。図１において、１はテープライブラリ装置、２はデータカートリッジ（テープ容器）、３はデータカートリッジ投入・排出機構部、４はロボット部、５は制御部、６はテープドライブ、７はカートリッジ収納セル、１１はＣＭ（カートリッジメモリ）リーダ、１２はカートリッジ搬送ロボット、１３はＣＭテープディレクトリ（Tape Directory）情報格納データベース（格納手段）、１４はロボット制御部、１５はＣＭテープディレクトリの監視制御部、１６はＣＭ読み取り命令制御部、１７は搬送命令制御部、１８はライト・リード制御部、１９はライト・リードヘッド、２０はＣＭリーダ、２１は書き込み制御部、２２は読み取り制御部、２３は処理結果更新制御部（記憶制御手段）、ＣＭはカートリッジメモリ（記憶部）である。

本発明は、上記従来の課題を解決するため、次のように構成した。

（１）テープ媒体を往復させて情報を記録する順方向ヘッドと逆方向ヘッドと前記テープ媒体のテープ容器２に設けられた記憶部ＣＭに前記テープ媒体に記録した情報のライト処理量を格納する記憶制御手段２３とを有するテープドライブ６と、前記テープ容器２を搬送すると共に前記記憶部ＣＭの情報を読み取るロボット部４と、前記ロボット部４の制御を行うロボット制御部１４とを備え、前記ロボット制御部１４は、複数の前記テープ容器２の前記記憶部ＣＭの情報から、前記順方向ヘッドと前記逆方向ヘッドのいずれかの前記ライト処理量の低下が異なるテープ媒体でも連続して発生した場合にドライブ交換予兆通知を行う。このため、エラーが発生する前にテープドライブの交換が行え、エラー発生を防止することができる。

（２）：前記（１）のテープライブラリ装置において、前記ロボット制御部１４は、複数の前記テープ容器２の前記記憶部ＣＭの情報から、前記順方向ヘッドと前記逆方向ヘッドのいずれかの前記ライト処理量の低下が異なるテープ媒体でも連続して発生した場合に、前記ドライブ交換予兆通知を行う前に、前記テープドライブ６の自動クリーニングを行う。このため、前記ライト処理量の低下がヘッドの汚損であった場合はそのライト処理量が回復することになる。

（３）：テープ媒体に情報を記録するヘッドと前記テープ媒体のテープ容器２に設けられた記憶部ＣＭに前記テープ媒体に記録した情報のライト処理量を記録する記憶制御手段２３とを有するテープドライブ６と、前記テープ容器２を搬送すると共に前記記憶部ＣＭの情報を読み取るロボット部４と、前記ロボット部４の制御を行うロボット制御部１４とを備え、前記ロボット制御部１４は、前記テープ容器２の前記記憶部ＣＭの情報から、前記ライト処理量の低下が複数のテープドライブ６で連続して発生した場合、そのテープ媒体のテープ媒体交換予兆通知を行う。このため、エラーが発生する前にテープ媒体交換が行え、エラー発生を防止することができる。

（４）：テープ媒体に情報を記録するヘッドと前記テープ媒体のテープ容器２に設けられた記憶部ＣＭに前記テープ媒体に記録した情報のライト処理量を記録する記憶制御手段２３とを有するテープドライブ６と、前記テープ容器２を搬送すると共に前記記憶部ＣＭの情報を読み取るロボット部４と、前記ロボット部４の制御を行うロボット制御部１４とを備え、前記ロボット制御部１４は、複数の前記テープ容器２の前記記憶部ＣＭの情報から、前記テープドライブ６の前記ライト処理量の低下が複数の前記テープ媒体で連続して発生した場合、そのテープドライブ６の自動クリーニングを行う。このため、エラーが発生する前の段階でヘッドの汚損を検知して自動クリーニングを行うことができ、エラー発生を防止することができる。

本発明によれば次のような効果がある。

（１）ロボット制御部で、複数のテープ容器の記憶部の情報から、順方向ヘッドと逆方向ヘッドのいずれかのライト処理量の低下が異なるテープ媒体でも連続して発生した場合にドライブ交換予兆通知を行うため、エラーが発生する前にテープドライブの交換が行え、エラー発生を防止することができる。

（２）：ロボット制御部で、複数のテープ容器の記憶部の情報から、順方向ヘッドと逆方向ヘッドのいずれかのライト処理量の低下が異なるテープ媒体でも連続して発生した場合にドライブ交換予兆通知を行う前に、テープドライブの自動クリーニングを行うため、ライト処理量の低下がヘッドの汚損であった場合はそのライト処理量が回復することになる。

（３）：ロボット制御部で、テープ容器の記憶部の情報から、ライト処理量の低下が複数のテープドライブで連続して発生した場合、そのテープ媒体のテープ媒体交換予兆通知を行うため、エラーが発生する前にテープ媒体交換が行え、エラー発生を防止することができる。

（４）：ロボット制御部で、複数のテープ容器の記憶部の情報から、テープドライブ６のライト処理量の低下が複数のテープ媒体で連続して発生した場合、そのテープドライブの自動クリーニングを行うため、エラーが発生する前の段階でヘッドの汚損を検知して自動クリーニングを行うことができ、エラー発生を防止することができる。

（１）：テープライブラリ装置の説明
図１はテープライブラリ装置の説明図である。図１において、テープライブラリ装置１は、複数のホスト（ホストコンピュータ）を接続するための複数のホストインターフェースと、ユーザに媒体・ドライブ交換の通知を行うためのユーザインターフェースと、データカートリッジ２の投入・排出機構部を有する。テープライブラリ装置１には、データカートリッジ投入・排出機構部３、ロボット部４、制御部５、テープドライブ６、カートリッジ収納セル７が設けてある。

ロボット部４には、ＣＭ（カートリッジメモリ）リーダ１１、カートリッジ搬送ロボット１２が設けてある。制御部５には、ＣＭテープディレクトリ（Tape Directory）情報格納データベース１３、ロボット制御部１４が設けてあり、ロボット制御部１４にはＣＭテープディレクトリの監視制御部１５、ＣＭ読み取り命令制御部１６、搬送命令制御部１７が設けてある。テープドライブ６には、ライト・リード制御部１８、ライト・リードヘッド１９、ＣＭリーダライタ２０が設けてあり、ライト・リード制御部１８には、書き込み制御部２１、読み取り制御部２２、処理結果更新制御部（記憶制御手段）２３が設けてある。カートリッジ収納セル７には、複数のデータカートリッジ２が収納されている。

データカートリッジ２は、記録媒体である記録（磁気）テープを入れたテープ容器（カートリッジ）であり、また、記録テープ（テープ媒体）のディレクトリ情報を格納するためのカートリッジメモリＣＭが設けてある。カートリッジメモリＣＭは、テープにライト処理が行われると処理結果更新制御部（記憶制御手段）２３の制御でＣＭリーダライタ２０により無線（非接触）で処理結果の更新が行われるもの（半導体チップ）である。このようにテープ媒体のディレクトリ情報をテープ自体には格納せず、別のカートリッジメモリＣＭに設けるので、テープの劣化を抑えることができる。

データカートリッジ投入・排出機構部３は、データカートリッジ２を投入・排出する機構部であり、投入されたデータカートリッジ２をカートリッジ搬送ロボット１２により、カートリッジ収納セル７に収納し、該収納したデータカートリッジ２を排出するものである。ロボット部４は、ロボット制御部１４の制御により、ＣＭリーダ１１によりＣＭの情報を読み取り、カートリッジ搬送ロボット１２でデータカートリッジ投入・排出機構部３及びテープドライブ６及びカートリッジ収納セル７の間で、データカートリッジ２の搬送を行うものである。

制御部５は、ＣＭ読み取り命令制御部１６でＣＭリーダ１１にカートリッジメモリＣＭの読み取り命令を行い、該読み取り結果をＣＭテープディレクトリ情報格納データベース１３に格納するとともに、搬送命令制御部１７でカートリッジ搬送ロボット１２にデータカートリッジ２の搬送命令を行うものであり、また、ＣＭテープディレクトリの監視制御部１５で、ＣＭテープディレクトリ情報格納データベース１３の情報によりＣＭのテープディレクトリの監視を行うものである。

テープドライブ６は、ライト・リード制御部１８により書き込み制御部２１と読み取り制御部２２でライト・リードヘッド１９によりデータカートリッジ２のテープにデータのライト・リードを行い、処理結果更新制御部（記録手段）２３によりＣＭリーダライタ２０でカートリッジメモリＣＭの更新を行うものである。なお、ここでは一つのテープドライブ６を設けたが複数のテープドライブ６を設けることもできる。カートリッジ収納セル７は、複数のデータカートリッジ２を収納するものである。なお、カートリッジ収納セル７にはクリーニングテープを収納することもできる。

（２）：磁気テープとライトヘッドの説明図２は磁気テープとライトヘッドの説明図である。図２において、情報が記録される磁気テープ（テープ媒体）１０は、幅ｗ方向に、上からサーボバンド、データバンド３、サーボバンド、データバンド１、サーボバンド、データバンド０、サーボバンド、データバンド２、サーボバンドが設けてある。図２の右側には、データバンド１を拡大して示してあり、データバンド１へ情報を書き込むための複数のライト（Write ）ヘッドＨが設けてある。図２の下部の大きい丸に拡大して示すように、テープの順方向に情報を書き込むための順方向ヘッド（Head）とテープの逆方向に情報を書き込むための逆方向ヘッドが設けてある。なお、Ｓは、ヘッドの位置を示す情報等であるサーボバンドの情報を読み取るためのヘッドである。

磁気テープへの情報の書き込みは、図２の右側の矢印のように、順方向と逆方向で異なるヘッドを使用し、テープを往復させて行うものである。そして、ライトヘッドによる磁気テープへのデータの書き込みにおいて、ある位置に書き込みがうまく行われないと次の位置に書き込むことになる。このため、テープ媒体が劣化してくると、エラーとはならないが同じデータバンドでのデータセット量（ライト処理の処理量）が少なくなる。

（３）：ドライブ・媒体交換予兆の説明
通常の業務中における媒体のＣＭ（CM Tape Directory ）情報からライト処理量（Data Set Id ）を、テープライブラリ装置が監視及び情報を蓄積する。この蓄積した情報により、媒体毎及びドライブ毎のライト処理量を監視することができるため、以下の方法により予兆通知を行い、メディアエラーの発生を未然に防止するものである。

1. CM Tape Directoryからの判断方法の説明
ＬＴＯドライブのライトヘッドは、順方向を使用するヘッドと逆方向を使用するヘッドに分かれており（図２参照）、その差を監視することにより、テープドライブ及びテープ媒体交換予兆を監視する仕組みである。

2.ドライブ交換予兆の仕組みの説明
(1) テープドライブ６のデータ書き込み量（データセット量）をテープライブラリ装置のＣＭリーダライタ２０でデータカートリッジ２のＣＭに書き込み、このＣＭの情報をロボット部（ロボット側）４のＣＭリーダ１１で読み取りＣＭテープディレクトリ情報格納データベース１３に記憶する（ドライブの履歴情報）。

(2) テープドライブ６におけるライト処理量（Data Set Id ）が低下。→ 異常監視
（以下の具体例参照）
(3) 別媒体におけるライト処理量（Data Set Id ）が正常値。→ 監視解除
これは媒体が代わって正常になったため、ドライブ要因ではないとして、この監視解除となる。

(4) 複数媒体で連続した場合は、テープドライブ異常と判断する。→ エラー予兆通知
これは媒体が代わっても正常にならないため、ドライブ要因と判断して、エラー予兆通知（ドライブ交換通知）となる。

（具体例による説明）
ドライブヘッドは、順方向に使用するヘッドと逆方向に使用するヘッドに分かれており、順方向のライト処理量と逆方向のライト処理量が同時に低下（ヘッド汚損、特性変化による異常兆候）することは無い。

・順方向に異常が見られる場合のCM Tape Directory 情報
CM Tape Directory 情報にてデータ記録領域の番号である#N0 が奇数の場合は、順方向のヘッドを使用。以下の例では、異常兆候として、#N0 奇数のData Set Id が少なくなる。すなわち、奇数側のヘッドが悪い（ドライブ交換予兆）ことになる。

#NO Data Set id
1 4100
2 8200
3 6300
4 8100
5 4521
6 8202
7 4200
8 8200
以下省略
・逆方向に異常が見られる場合のCM Tape Directory 情報
CM Tape Directory 情報にて#N0 が偶数の場合は逆方向のヘッドを使用。以下の例では、異常兆候として、#N0 偶数のData Set Id が少なくなる。すなわち、偶数側のヘッドが悪い（ドライブ交換）ことになる。

#NO Data Set id
1 8100
2 5200
3 8300
4 4100
5 8221
6 4202
7 8200
8 4200
以下省略
以上のように、ドライブ交換が通知されると、直ぐにドライブ交換を行うのでなく、以下で述べるドライブの自動クリーニング（クリーニングテープでヘッドのクリーニング）を行って、交換予兆の傾向が改善されなければドライブ交換を行うようにすることもできる。

3.媒体交換予兆の説明
(1) テープドライブ６のデータ書き込み量（データセット量）をロボット側のＣＭリーダ１１で読み取り、ＣＭテープディレクトリ情報格納データベース１３に記憶する（ドライブの履歴情報）。

(2) テープドライブ６におけるライト処理量（Data Set Id ）が低下。→ 異常監視（以下の具体例参照）
(3) 別テープドライブにおけるライト処理量（Data Set Id ）が正常値。（Ａ）→ 監視解除
これはドライブが代わってライト処理量が正常値であるので、媒体の異常ではないと判断してこの監視を解除する。

(4) 複数テープドライブで連続した場合は、媒体異常と判断する。→ エラー予兆通知
これはドライブが代わってもライト処理量が正常値とならない場合、媒体の異常と判断してエラー予兆通知（媒体交換通知）となる。

（具体例による説明）
媒体が劣化した場合は、順方向を使用するヘッド及び、逆方向を使用するヘッドに関係無く、ライト処理量が低下する。

・媒体に異常が見られる場合のCM Tape Directory 情報
CM Tape Directory 情報にて#NO 奇数／偶数両方の、Data Set Id が少なくなる。すなわち、ヘッドが変わってもData Set Id が少なくなるため媒体に異常（媒体交換）が見られることになる。

#NO Data Set id
1 4100
2 4200
3 6300
4 4100
5 4521
6 4202
7 4200
8 4200
以下省略
（４）：ドライブクリーニングの説明
通常業務中にライト処理量（データセット量；Data Set Id ）を、テープライブラリ装置が監視及び情報の蓄積を行い、自動クリーニング（クリーニング用テープを使用してドライブのヘッドクリーニングを行う）の実行条件を満たした場合に、テープライブラリ装置が自動的にテープドライブのクリーニングを行い、データチェックを未然に防止するものである。

・ＬＴＯドライブ搭載のテープライブラリ装置における自動クリーニング検出方法の説明（複数のドライブを使用する場合）
(1) Ａドライブのデータ書き込み量（データセット量) のデフォルト値（正常なテープの書き込み可能容量、規格により異なる）「Ａ１」をテープライブラリ装置が記憶（ＣＭテープディレクトリ情報格納データベース１３等に）する。

(2) ＡドライブにおけるＢ媒体のライト処理のデータセット量「Ｂ１」を監視する。

(3) 「Ａ１」と「Ｂ１」を比較し、閾値を調査する。 → 判定基準１
この調査で、「Ｂ１」が「Ａ１」よりある閾値以下の場合は、Ａドライブ汚損の可能性があることとなる。

(4) 「Ｂ１」の履歴を監視する。異常傾向か（ある閾値以下の履歴が続いているか）調査する。→ 判定基準２
この調査で、「Ｂ１」が「Ａ１」よりある閾値以下の場合がＡドライブで続いている場合は、Ａドライブ汚損となる。

(5) Ａドライブの処理履歴を監視する。異常傾向か調査する。 → 判定基準３
この調査で、Ａドライブのデータセット量が「Ａ１」よりある閾値以下の場合が、媒体が代わっても続いている場合は、Ａドライブ汚損として、Ａドライブの自動クリーニングを行うことになる。

また、媒体要因かドライブ（汚損）要因かの判定基準として、以下に流用が可能である。

(6) Ｂ媒体がＣドライブで処理された時のデータセット量「Ｂ２」を監視する。

(7) 「Ｂ１」と「Ｂ２」を比較し、媒体要因・ドライブ（汚損）要因か調査する。

この調査で、「Ｂ１」が「Ｂ２」より少ない場合は、Ａドライブ汚損として、Ａドライブの自動クリーニングを行う。「Ｂ１」と「Ｂ２」が共に少なければ媒体要因（媒体交換）となる。

本発明のテープライブラリ装置の説明図である。本発明の磁気テープとライトヘッドの説明図である。

符号の説明

１テープライブラリ装置
２データカートリッジ（テープ容器）
３データカートリッジ投入・排出機構部
４ロボット部
５制御部
６テープドライブ
７カートリッジ収納セル
１１ＣＭ（カートリッジメモリ）リーダ
１２カートリッジ搬送ロボット
１３ＣＭテープディレクトリ（Tape Directory）情報格納データベース（格納手段）１４ロボット制御部
１５ＣＭテープディレクトリの監視制御部
１６ＣＭ読み取り命令制御部
１７搬送命令制御部
１８ライト・リード制御部
１９ライト・リードヘッド
２０ＣＭリーダライタ
２１書き込み制御部
２２読み取り制御部
２３処理結果更新制御部（記憶制御手段）
ＣＭカートリッジメモリ（記憶部）

Claims

複数のデータバンドを有するテープ媒体を往復させて情報を記録する順方向ヘッドと逆方向ヘッドと、前記テープ媒体のテープ容器に設けられた記憶部に前記テープ媒体に記録した情報のライト処理量を格納する記憶制御手段とを有するテープドライブと、
前記テープ容器を搬送すると共に、前記記憶部の情報を読み取るロボット部と、
前記ロボット部の制御を行うロボット制御部とを備え、
前記ロボット制御部は、前記テープ容器の前記記憶部の情報から、前記順方向ヘッドと前記逆方向ヘッドのいずれかの前記ライト処理量の低下がテープ媒体の異なるデータバンドでも連続して発生した場合にドライブ交換予兆通知を行うことを特徴としたテープライブラリ装置。
前記ロボット制御部は、前記テープ容器の前記記憶部の情報から、前記順方向ヘッドと前記逆方向ヘッドのいずれかの前記ライト処理量の低下がテープ媒体の異なるデータバンドでも連続して発生した場合に前記ドライブ交換予兆通知を行う前に、前記テープドライブの自動クリーニングを行うことを特徴とした請求項１記載のテープライブラリ装置。
前記ロボット制御部は、前記テープ容器の前記記憶部の情報から、前記ライト処理量の低下が前記順方向ヘッドと前記逆方向ヘッドのテープドライブで連続して発生した場合、そのテープ媒体のテープ媒体交換予兆通知を行うことを特徴とした請求項１記載のテープライブラリ装置。