JP6482264B2 - 複数のテープカートリッジにファイルをスパニングして書込む方法 - Google Patents
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Description
図1は、1つのドライブに対して複数のメディアをロード/アンロードする態様を示している。典型的には、ストレージ・システムは1または2以上のテープドライブを含み、複数のメディアが複数のドライブを使用する。a,b,cメディアの指標を意味するメディアのIDであり、テープライブラリなどのストレージ・システムは、このIDで目的のメディアを特定する。スパニングのために1つのドライブで使用可能で、他のドライブは他の用途に使用されている場合を想定する。1つのドライブに最初のメディアaをロード(マウント)し、ファイルの先頭もデータ部分(セグメント)を書込む。このドライブはメディアaに、インデックスとしてそのファイルのメタデータを保存する。次にメディアaをアンロード(アンマウント)して、同じドライブに次のメディアbをロードし、ファイルの次のファイル部分を書込む。このドライブはメディアbに、インデックスとしてファイルのメタデータを保存する。次にメディアbをアンロードし、同じドライブに次のメディアcをロードし、ファイルの次のファイル部分を書込む。このドライブはメディアcに、インデックスとしてそのファイルのメタデータを保存する。ここで、1つのファイルのスパニングが完了したことになる。従来のLTFSでは、ファイルを書き始めの段階において複数メディアに書き込む場合あるとは想定できないので、各メディアは各ファイル部分を独立に保存することになる。
例えば、テープドライブを3 台もつシステムにおいて、ファイルを3本のテープカートリッジに分割して書き込む場合を想定する。3台のテープドライブを用いて平行して読み出す場合の所要時間を1とすると、2台のテープドライブを用いてファイルを読み出す場合の所要時間は1.5ではなく2となる(図3)。ここで、読み出し所要時間とはファイル読み出し開始からファイル読み出し終了までの時間である。テープライブラリ・システムが、2台のテープドライブしか利用できない場合に次の処理を実行する。2台のテープドライブが2本のテープメディアからそれぞれセグメントを読み出す。その後、いずれかのテープドライブを用い3本目のテープメディアからセグメントを読み出す必要がある。
(a)ホストからのファイルの書込み要求を受取るステップと、
(b)前記書込み要求されたファイルを複数のテープに書込む時点での利用可能なテープドライブ数に対して、利用可能なテープ装置の数を予測することと、
(c)前記予測された利用可能なドライブ数に基づいて、前記ファイル読み出し所要時間が小さくなるように、前記書込み要求されたファイルのデータを所定の数のセグメントに分割するステップと、
(d)前記所定の数のテープに対応するセグメントを対応するテープに書込むことと、
を含む。
テープライブラリ・システム内に空きテープカートリッジが所定の数(A−N)*2、存在しない場合(ステップ804でNO)、空き容量を有するテープカートリッジが準備できるまで待ち、空き容量を有するテープカートリッジの追加を行うステップと(ステップ806)、
を含むことを特徴とする。
ファイルの全データ量の内残りのN/AをA−N等分し、別の(A−N)本のテープカートリッジに書き込むステップ(ステップ810)と、
1つのファイルを複数のテープカートリッジにスパニングして保存する、書込む方法が終了するステップ(ステップ812)と、を含むことを特徴とする。
本発明の内容は、単一ファイルを冗長に複数巻のテープに記録する際に、読み出し条件が異なる場合に読み出し所要時間の変化が少なくなるように、ファイルの分割比率を決定させる技術を提供する。本発明は、特定のファイルを複数のテープメディアに重複して保存するにあたり、各ファイルのセグメントを含むテープメディアの数を複製前と複製後で異ならせる。テープライブラリ・システムにおいて、利用可能なテープドライブ数が変動する場合に生じるファイル読み出し所要時間を低減する。
図2は、LTFSが1つのファイルを複数(例えば2)のセグメントに分割してスパニングファイルとして、複数(例えば2)のテープに書き込む模式図を示す。
LTFS Format v2.2 では、1のファイルを複数のファイル部分 (セグメント) に分割してテープメディア上に保存するフォーマットが策定された。LTFSのスパニングファイルのサポートにより、1のファイル“hello_world.txt”を2のセグメントに分割して2つのテープメディアに保存することができるようになった。“hello_world.txt”のLTFSファイルの前半部分は、セグメント1としてテープAに保存される。“hello_world.txt”のLTFSファイルの後半部分は、セグメント2としてテープBに保存される。
LTO5テープドライブは、テープの長手方向に沿った書き込み領域のラップ(wrap)を往復しながらデータを書く。LTFSではこのラップ2本分(1往復分)をインデックス・パーティションとして利用している。テープの先端部(BOT:Beginning of Tape)から終端部(EOT:End of tape)に渡ってIPとDPとの2つに区分される。ヘッドが同時に読み書きする単位がトラックであり、トラック16本がラップ1本に相当する。LTO5のテープカートリッジでは、テープ長手方向は約800m、横手方向はラップ数80本の幅である。IPとDPとは2本のラップの保護領域(guard band)で区分される。テープはラップの長手方向に前後に進行し、BOTおよびEOTにおいて進行する向きを反転することをラップターン(wrap turn)と呼ぶ。テープドライブのヘッドに対してテープの長手方向のBOTからEOTの移動時間は60〜90秒である。長手方向の半分のテープ移動時間は30〜45秒程度である。
ストレージ・システム100は、3つのテープドライブ60、テープカートリッジ40、そのテープカートリッジを収納するスロット45を含む。ストレージ・システム内にはスロット45に収納された多数のテープカートリッジ40が存在する。
テ−プドライブ60、ホスト300から送られた複数のデータを固定長のデータセット(DataSet;DSと言う。)単位でテ−プ記録媒体への書込み読込を行う。DSの典型的な大きさは4MBである。ホスト300のアプリケーション30は、128KBのブロック単位でファイルシステムを介してテープドライブに書込み/読み出し要求を送る。通信規格としてSCSIを用いる場合、アプリケーション30は、書き込み/読取りデータのための要求(Write/Read)をテープドライブ60に発行する。なお、テープドライブは、複数のブロックから構築されたDSを単位でデータの読み書きを行う。
本発明の具体的なスパニングファイルの書き込み方法の実施例1を説明する。特定のファイルを複数のテープメディアに重複(duplication)して保存するに当たり、利用できないテープドライブは高々N台であると仮定する。テープライブラリ・システム内のテープドライブ数がA台であるとして、A−N本のテープメディアにはそれぞれファイルサイズのA分の1の容量のセグメントを保存する。ファイルサイズの残りのA分のNの容量のデータはA分の1の容量のセグメントを保存するテープメディアとは異なるA−N本のテープメディアに等分して書き込む。この実施例の内容を、A=3, N=1として具体的に考える。図6に示すようにテープ1とテープ2にそれぞれファイルの3分の1を書き込み、テープ3とテープ4にはそれぞれファイルの6分の1を書き込む。この6分の1は、2本のテープ(テープ3、テープ4)にファイル容量の残りの3分の1を等分して保存するデータ量を示す。
読み出すときには、テープドライブが3台利用できる場合(A)と2台しか利用できない場合(B)とで、図7のようにテープドライブに各テープメディアを割り当てて読み出す。
本実施例は、ファイルを複数のテープに分割して書込む(スパニングする)フローチャートは図8のようになる。1のファイルは複数の部分、即ちセグメントに分割されて、異なるテープメディア(テープ、テープカートリッジ)に保存される。複数のテープに保存されたファイルを、スパニングファイルと言う。フローチャートは、ファイルシステムがファイルの書込み要求を受け取った場合のスパニング処理の実施例を示す。また、同様な処理をアプリケーションが行っても良い。
(802)ホストのアプリケーションからファイルシステム(例えば、LTFSEE)がファイルの書き込み要求を受け取った場合である。
(804)LTFSは、テープライブラリ100が利用可能な (A−N)*2本のテープメディア40を保持しているかを確認する。
(806)テープライブラリ100内に空きテープカートリッジを所定の数、存在しない場合(804でNO)、空き容量を有するテープカートリッジが準備できるまで待ち、空き容量を有するテープカートリッジの追加を行う。
(808)テープライブラリ内に空きテープカートリッジを所定の数、存在する場合(804でYES)、ファイルの全データ量の内(A−N)/AをA−N等分し、それぞれを異なる(A−N)本のテープカートリッジに書き込む。
(810)ファイルの全データ量の内残りのN/AをA−N等分し、別の(A−N)本のテープカートリッジに書き込む。
(812)1つのファイルを複数のテープカートリッジにスパニングして保存する、書込む方法が終了する。
実施例は、1つのファイルが、テープライブラリ100(図5)に存在するテープドライブ60の数(3)より多い数(4以上)のテープカートリッジ40にスパニングして書込むことも含まれる。
40…テープカートリッジ(メディア、テープ)、
45…スロット、
50…ファイルシステム(LTFS EE)
60…テープドライブ(テープ装置)、
100…テープライブラリ・システム(ストレージ・システム)、
300…ホスト(サーバ)
Claims (10)
- 複数のテープ装置を含むテープライブラリ・システムにおいて、ファイルを複数のテープに分割して書込む(スパニングする)方法であって、
(a)ファイルの書込み要求を受取るステップと、
(b)前記書込み要求されたファイルを複数のテープに書込む時点での利用可能なテープ装置の数に対して、読み込み時に利用可能なテープ装置の数を予測するステップと、
(c)前記予測された利用可能なテープ装置の数に基づいて、前記ファイル読み出し所要時間が小さくなるように、前記書込み要求されたファイルのデータを所定の数のセグメントに分割するステップと、
(d)前記データの所定の数のセグメントに対応するテープに、前記書込む時点での利用可能なテープ装置で書込むステップと、
を含む、前記ファイルの書込む(スパニングする)方法。 - 前記(c)の所定の数は、前記セグメントの各々を前記予測された使用可能なテープ装置の数よりも多くの数のテープに分割して保存するように決定すること、を特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記(c)の所定の数は、前記セグメントの各々をテープライブラリ・システム内のテープ装置の数よりも多くの数のテープに分割して保存するように決定すること、を特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記(c)の所定の数は、読み込み時に利用不可なテープ装置の数Nであると仮定し、テープライブラリ・システム内のテープ装置の数がA台であるとして、A−N本のテープには前記ファイルサイズのA分の1の容量のセグメントを保存し、残りのA分のNの容量のデータはA分の1の容量のセグメントを保存するテープとは別のA−N本のテープに等分して書き込むように決定される、請求項3に記載の方法。
- テープライブラリ・システム内に利用可能な (A−N)*2本のテープを保持しているかを確認するステップと、
テープライブラリ・システム内に空きテープが所定の数(A−N)*2、存在しない場合、空き容量を有するテープが準備できるまで待ち、空き容量を有するテープの追加を行うステップと、
を含む請求項4に記載の方法。 - テープライブラリ・システム内に空きテープが所定の数(A−N)*2、存在する場合、ファイルの全データ量の内(A−N)/AをA−N等分し、それぞれを異なる(A−N)本のテープに書き込むステップと、
前記ファイルの全データ量の内残りのN/AをA−N等分し、別の(A−N)本のテープに書き込むステップと、
を含む請求項5に記載の方法。 - 前記所定の数は、単純に各ファイルのセグメントを含むテープメディアの数が、前記利用可能なことが想定されるテープ装置の数の最小公倍数となるように分散して保管するように、決定される請求項3に記載の方法。
- 前記所定の数は、スパニングファイルの複製を作るに当たり、前記利用可能なことが想定されるテープ装置の数から複製前のテープの数を除いた数の最小公倍数のテープに分散して保管するように、決定される請求項1に記載の方法。
- 請求項1〜8の何れか1項の各ステップを実行する、複数のテープ装置を含むテープライブラリ・システム。
- 請求項1〜8の何れか1項の各ステップを複数のテープ装置を含むテープライブラリ・システムに実行させるコンピュータ・プログラム。
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