JPH11288359A - ファイル管理システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冗長性を持たせたファイルの書き込みによ
り、記憶装置の故障に対しても正常なファイルの読み出
しが可能なファイル管理システムを提供する。 【解決手段】 書き込み時には、書き込み読み出し装置
２は、入力するファイルを複数のセグメントに分割し、
Ｎ個の連続するセグメントからパリティセグメントを生
成する。そして、管理装置１から与えられるセグメント
配置情報に従い、連続するＮ個のセグメントとこれらか
ら生成したパリティセグメントとを異なる記憶装置５に
それぞれ書き込む。読み出し時には、書き込み読み出し
装置２は、対応するセグメント配置情報に従い、記憶装
置５から必要なセグメントを読み出す。ここで、読み出
せないセグメントが存在する場合、書き込み読み出し装
置２は、対応する他の（Ｎ−１）個のセグメントとパリ
ティセグメントとを読み出し、これらに基づいて読み出
せないセグメントを復元する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ファイル管理シス
テムおよび方法に関し、より特定的には、ビデオ・オン
・デマンド（ＶＯＤ）システムに使用されるビデオサー
バによるファイルシステムにおいて、１つのデータファ
イルを冗長性を利用して複数の記憶装置に分散管理する
ファイル管理システムおよび方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＶＯＤシステムとは、映像（動画，静止
画）や音声などのデータファイルを格納・管理している
ビデオサーバとユーザ端末とがネットワークで接続され
ており、当該ビデオサーバは、ユーザから映像または音
声の視聴要求を受け、当該視聴要求のあった映像または
音声をユーザへリアルタイムに提供するというシステム
である。

【０００３】従来、上記ＶＯＤシステムでは、同一サー
ビスを多くのユーザに対して提供できるように、１つの
データファイルを固定長の単位ブロック（以下、セグメ
ントという）に分割し、この各セグメントをビデオサー
バ内の複数の記憶装置にそれぞれ分散させて格納・管理
することを行っている。

【０００４】この従来のＶＯＤシステムに用いられるビ
デオサーバとして、例えば、特開平７−１０７４２５号
公報（以下、従来の公報という）に開示されている「ビ
デオサーバ」がある。図１２は、上記従来の公報に記載
されているビデオサーバの構成を示すブロック図であ
る。

【０００５】図１２において、データファイルを格納す
る際には、従来のビデオサーバは、当該データファイル
を複数のセグメントに分割し、複数のビデオメモリ（Ｖ
Ｍ）１０３にそれぞれ分散させて格納する。この格納つ
いての情報は、データベース管理部１０４が管理してい
る。一方、ユーザの視聴要求に従ってデータファイルを
出力する際には、従来のビデオサーバは、データベース
管理部１０４が管理している当該データファイルの格納
情報に基づいて、必要なセグメントをビデオメモリ１０
３から順に取り出し、視聴要求があったインタフェース
（ＳＬＩ）１０２上へ出力する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、上記従来の文献に記載されているビデオサー
バのようなファイル管理システムでは、単にデータファ
イルを複数のセグメントに分割して複数の記憶装置（Ｖ
Ｍ１０３）にそれぞれ分散して格納しているだけであ
る。このため、任意の１つの記憶装置が故障した場合に
は、故障した記憶装置に格納されているセグメントが正
しく読み出せなくなり、データファイル全体の再現がで
きなくなるという問題があった。

【０００７】それ故、本発明の目的は、冗長性を持たせ
たデータファイルの書き込みを行うことにより、任意の
１つの記憶装置が故障した場合でも、正常なデータファ
イルの読み出しが可能なファイル管理システムおよび方
法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明は、ファイルを複数の予め定めた固定長のブロック
（以下、セグメントという）に分割して管理するファイ
ル管理システムであって、入力するファイルを複数のセ
グメントに分割するセグメント切り出し手段と、複数の
セグメントについて、連続するＮ個（Ｎは、２以上の整
数）のセグメントごとに、当該Ｎ個のセグメントに基づ
いて予め定めた手法によりパリティセグメントを順次生
成するパリティ生成手段と、複数のセグメントおよび複
数のパリティセグメントを記憶する複数の記憶手段と、
複数のセグメントおよび複数のパリティセグメントのそ
れぞれに対し、複数の記憶手段における記憶位置を指示
するセグメント配置情報を有する管理手段と、複数のセ
グメントおよび複数のパリティセグメントを、セグメン
ト配置情報に従って、複数の記憶手段にそれぞれ書き込
む書き込み手段とを備え、セグメント配置情報は、Ｎ個
のセグメントの各々および当該Ｎ個のセグメントに基づ
いて生成されたパリティセグメントが、それぞれ異なる
記憶手段に書き込まれるように構成されることを特徴と
する。

【０００９】上記のように、第１の発明によれば、Ｎ個
のセグメントに基づいてパリティセグメントを生成し、
このＮ個のセグメントおよびパリティセグメントをそれ
ぞれ異なる記憶手段に書き込む。これにより、読み出し
時において、任意の１つの記憶手段から直接セグメント
を読み出せない場合でも、当該読み出せないセグメント
を他のセグメントおよびパリティセグメントから復元さ
せることができる。

【００１０】第２の発明は、第１の発明において、セグ
メント配置情報は、さらに、複数のパリティセグメント
が任意の１つの記憶手段に集中して書き込まれないよう
に構成されることを特徴とする。

【００１１】上記のように、第２の発明によれば、第１
の発明において、複数のパリティセグメントが１つの記
憶手段に集中して書き込まれないようする。これによ
り、読み出し時において、任意の１つの記憶手段からの
読み出しができない場合でも、セグメントを復元する処
理の回数を極力抑え、ファイルの出力を迅速に行うこと
ができる。

【００１２】第３の発明は、第１および第２の発明にお
いて、複数の記憶手段について書き込みが不可能な記憶
手段が存在する場合、その旨を書き込み手段に通知する
エラー検出手段をさらに備え、書き込み手段は、エラー
検出手段からの通知に基づいて、書き込みが不可能な記
憶手段に対しては、セグメント配置情報の指示にかかわ
らず書き込み処理を行わないことを特徴とする。

【００１３】上記のように、第３の発明によれば、第１
および第２の発明において、記憶手段の不良を判断し、
正常な記憶手段にのみセグメントおよびパリティセグメ
ントの書き込み処理を行う。これにより、無駄な書き込
み処理を回避することができ、書き込み帯域の不必要な
増加を防止することができる。

【００１４】第４の発明は、第３の発明において、ファ
イルの読み出し要求に対し、セグメント配置情報に従っ
て、複数の記憶手段に書き込まれているセグメントおよ
びパリティセグメントをそれぞれ読み出す読み出し手段
と、Ｎ個のセグメントのうち少なくとも（Ｎ−１）個の
セグメントを一時的に記憶する一時記憶手段と、（Ｎ−
１）個のセグメントと当該（Ｎ−１）個のセグメントに
関連するパリティセグメントとに基づいて、残りの１個
のセグメントを復元するセグメント復元手段とをさらに
備え、エラー検出手段は、複数の記憶手段について読み
出しが不可能な記憶手段が存在する場合、その旨を読み
出し手段にさらに通知し、エラー検出手段からの通知が
ない場合、読み出し手段は、セグメント配置情報のうち
セグメントのみを順次読み出し、ファイルの順序どおり
にセグメントを出力し、エラー検出手段からの通知があ
る場合、読み出し手段は、セグメント配置情報のうちＮ
個のセグメントごとに、読み出しが可能な記憶手段に書
き込まれている（Ｎ−１）個のセグメントおよび当該
（Ｎ−１）個のセグメントに関連するパリティセグメン
トを読み出して、一時記憶手段およびセグメント復元手
段へ出力し、一時記憶手段およびセグメント復元手段
は、セグメント復元手段において読み出せない残りの１
個のセグメントの復元が完了した後、ファイルの順序ど
おりにセグメントをそれぞれ出力することを特徴とす
る。

【００１５】上記のように、第４の発明によれば、第３
の発明において、直接記憶手段から読み出せないセグメ
ントがある場合、当該読み出せないセグメントを他の
（Ｎ−１）個のセグメントおよび関連するパリティセグ
メントに基づいて復元させる。また、一度読み出したセ
グメントを一時記憶手段に記憶させておく。これによ
り、任意の１つの記憶手段からセグメントが読み出せな
くなった場合でも、読み出せないセグメントを復元する
ことで問題なくファイルを出力することができる。ま
た、一度読み出したセグメントを一時記憶手段に記憶さ
せておくので重複したアクセスを行うことがなくなり、
読み出し処理効率を劣化させることなくファイルを出力
することができる。

【００１６】第５の発明は、ファイルを複数の予め定め
た固定長のブロック（以下、セグメントという）に分割
して管理するファイル管理方法であって、入力するファ
イルを複数のセグメントに分割するステップと、複数の
セグメントについて、連続するＮ個（Ｎは、２以上の整
数）のセグメントごとに、当該Ｎ個のセグメントに基づ
いて予め定めた手法によりパリティセグメントを順次生
成するステップと、複数のセグメントおよび複数のパリ
ティセグメントを記憶手段に書き込む際に、Ｎ個のセグ
メントの各々および当該Ｎ個のセグメントに基づいて生
成されたパリティセグメントについては、それぞれ異な
る記憶手段に書き込むステップとを備える。

【００１７】上記のように、第５の発明によれば、Ｎ個
のセグメントに基づいてパリティセグメントを生成し、
このＮ個のセグメントおよびパリティセグメントをそれ
ぞれ異なる記憶手段に書き込む。これにより、読み出し
時において、任意の１つの記憶手段から直接セグメント
を読み出せない場合でも、当該読み出せないセグメント
を他のセグメントおよびパリティセグメントから復元さ
せることができる。

【００１８】第６の発明は、第５の発明において、書き
込むステップは、さらに、複数のパリティセグメントが
任意の１つの記憶手段に集中しないように書き込むこと
を特徴とする。

【００１９】上記のように、第６の発明によれば、第５
の発明において、複数のパリティセグメントが１つの記
憶手段に集中して書き込まれないようする。これによ
り、読み出し時において、任意の１つの記憶手段からの
読み出しができない場合でも、セグメントを復元する処
理の回数を極力抑え、ファイルの出力を迅速に行うこと
ができる。

【００２０】第７の発明は、第５および第６の発明にお
いて、書き込むステップは、複数の記憶手段について書
き込みが不可能な記憶手段が存在する場合、当該書き込
みが不可能な記憶手段に対しては書き込み処理を行わな
いことを特徴とする。

【００２１】上記のように、第７の発明によれば、第５
および第６の発明において、記憶手段の不良を判断し、
正常な記憶手段にのみセグメントおよびパリティセグメ
ントの書き込み処理を行う。これにより、無駄な書き込
み処理を回避することができ、書き込み帯域の不必要な
増加を防止することができる。

【００２２】第８の発明は、第７の発明において、ファ
イルの読み出し要求に対し、複数の記憶手段のすべての
読み出しが可能な場合、複数の記憶手段に書き込まれて
いるセグメントのみを順次読み出すステップと、複数の
記憶手段のうち読み出しが不可能な記憶手段が存在する
場合、Ｎ個のセグメントごとに、読み出しが可能な記憶
手段に書き込まれている（Ｎ−１）個のセグメントおよ
び当該（Ｎ−１）個のセグメントに関連するパリティセ
グメントを読み出し、当該（Ｎ−１）個のセグメントと
当該関連するパリティセグメントとに基づいて、読み出
せないセグメントを復元するステップと、ファイルの順
序どおりにセグメントをそれぞれ出力するステップとを
さらに備える。

【００２３】上記のように、第８の発明によれば、第７
の発明において、直接記憶手段から読み出せないセグメ
ントがある場合、当該読み出せないセグメントを他の
（Ｎ−１）個のセグメントおよび関連するパリティセグ
メントに基づいて復元させる。これにより、任意の１つ
の記憶手段からセグメントが読み出せなくなった場合で
も、読み出せないセグメントを復元することで問題なく
ファイルを出力することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態に係
るファイル管理システムの構成を示すブロック図であ
る。図１において、本発明の一実施形態に係るファイル
管理システムは、管理装置１と、書き込み読み出し装置
２と、ＡＴＭ（非同期転送モード）スイッチ３と、複数
の記憶処理装置４と、複数の記憶装置５とを備える。ま
た、図２は、書き込み読み出し装置２の構成の一例を示
すブロック図である。図２において、書き込み読み出し
装置２は、セグメント切り出し部２１と、パリティ生成
部２２と、書き込み部２３と、読み出し部２４と、一時
記憶部２５と、セグメント復元部２６と、エラー検出部
２７とを備える。

【００２５】なお、実際には、これ以外にもセグメント
の書き込み，読み出しおよび送出のタイミングを制御す
る等の構成を必要とするが、本発明の主眼ではないため
ここでの説明は省略する。

【００２６】まず、本発明の一実施形態に係るファイル
管理システムの各構成の動作を順に説明する。管理装置
１は、ファイル管理システム全体の管理を行っており、
複数の記憶装置５の状態を把握している。そして、管理
装置１は、書き込み読み出し装置２から（ＡＴＭスイッ
チ３を介して）通知されるファイルの書き込みまたは読
み出し要求に対し、後述するセグメント配置情報を書き
込み読み出し装置２へ（ＡＴＭスイッチ３を介して）出
力する。

【００２７】図３に、セグメント配置情報の一例を示
す。図３において、「Ｄｉｓｋ」は、記憶装置５の番号
を表しており、「ＬＢＡ」は、記憶装置５内の書き込み
位置を示すロジカル・ブロック・アドレスを表してい
る。そして、１組の「Ｄｉｓｋ」情報と「ＬＢＡ」情報
とが、１つのセグメント（パリティセグメントも含む）
に対応する配置情報となる。なお、以下、セグメントお
よびパリティセグメントの双方を含む表記として「セグ
メント等」という用語を用いることにする。

【００２８】セグメント配置情報は、ファイルを分散さ
せて格納する記憶装置５の数Ｎ個（Ｎは２以上の整数）
を１グループとして、ファイルの長さに対応した複数の
グループで構成される。そして、１グループの並びは、
連続する（Ｎ−１）個のセグメントに対応するそれぞれ
の配置情報に続いて、パリティセグメント（後述する）
に対応する配置情報（図３中、網掛け部分）がくるよう
に構成する。この１グループに属するＮ個の「Ｄｉｓ
ｋ」情報は、それぞれ異なる記憶装置５となるように構
成する。これは、故障した記憶装置５以外の記憶装置５
に格納されているセグメント等から故障した記憶装置５
のセグメントを復元できるようにするためである。ま
た、各グループに属するパリティセグメントに対する配
置情報は、パリティセグメントを書き込む記憶装置５が
１つの記憶装置５に集中しないように、すなわち、分散
するように「Ｄｉｓｋ」情報を構成する（例えば、循環
的に変化させる）。これは、任意の記憶装置５が故障し
た際のセグメント復元処理の回数を極力抑え、ファイル
の出力速度を高速化するためである。

【００２９】書き込み読み出し装置２は、入力するファ
イルの書き込み処理、およびユーザが要求するファイル
の読み出し処理を行う。書き込み読み出し装置２におい
て、セグメント切り出し部２１，パリティ生成部２２お
よび書き込み部２３は、書き込み処理に関する構成部分
であり、読み出し部２４，一時記憶部２５およびセグメ
ント復元部２６は、読み出し処理に関する構成部分であ
る。

【００３０】書き込み読み出し装置２において、セグメ
ント切り出し部２１は、ファイルを入力するとその旨を
管理装置１に通知すると同時に、当該ファイルを先頭か
ら順に予め定めたサイズ（例えば、１６ＫＢのサイズ
等）でセグメント化する。パリティ生成部２２は、セグ
メント切り出し部２１から与えられる複数のセグメント
に基づいて予め定めたパリティセグメントを生成する。
このパリティセグメントとは、１グループに属する（Ｎ
−１）個のセグメントの内のいずれか１つが欠如した場
合に、残る（Ｎ−２）個のセグメントとともに当該欠如
したセグメントを復元するための情報であり、１グルー
プに属する（Ｎ−１）個のセグメントに基づいて生成さ
れる。なお、パリティセグメントの生成方法は、従来か
ら行われている生成方法と何ら変わりがないため、詳細
な説明は省略する。書き込み部２３は、セグメント切り
出し部２１で切り出されるセグメントおよびパリティ生
成部２２で生成されるパリティセグメントを予め定めた
順序で入力し、管理装置１から与えられるセグメント配
置情報をそれぞれ順に付加して、ＡＴＭスイッチ３へ出
力する。ここで、書き込み部２３は、１グループに属す
るセグメントを（Ｎ−１）個を入力すると、次に当該
（Ｎ−１）個のセグメントから生成した、すなわち、当
該１グループに属するパリティセグメントを入力する。
従って、セグメントに対応する配置情報はセグメント
に、パリティセグメントに対応する配置情報はパリティ
セグメントに付加される。なお、故障等により記憶でき
ない記憶装置５が存在する場合には、書き込み部２３
は、エラー検出部２７からの指示を受け、当該記憶でき
ない記憶装置５に対するセグメント等を出力しないよう
に制御する。

【００３１】一方、書き込み読み出し装置２において、
読み出し部２４は、ユーザからファイルの出力要求があ
ると、当該ファイルに対応するセグメント配置情報を管
理装置１から取得する。そして、読み出し部２４は、取
得したセグメント配置情報に従ってＡＴＭスイッチ３お
よび記憶処理装置４へ処理の通知を行い、ファイルを構
成するセグメントを順次読み出す。ここで、何ら問題な
く各セグメントの読み出しを行える場合には、読み出し
部２４は、読み出したセグメントをそのまま順序で出力
する。これに対し、記憶装置５の故障等により読み出せ
ないセグメント（以下、不良セグメントという）が存在
する場合には、読み出し部２４は、エラー検出部２７か
らの指示を受けて当該不良セグメントが属するグループ
のパリティセグメントをさらに読み出す。一時記憶部２
５は、不良セグメントが存在する場合に、読み出し部２
４が読み出した（当該不良セグメントが属するグループ
の）他のセグメントを、一時的に記憶する。セグメント
復元部２６は、読み出し部２４から不良セグメントが属
するグループのパリティセグメントを取得し、かつ、一
時記憶部２５から不良セグメントが属するグループの他
のセグメントを取得して、当該不良セグメントを予め定
めた手法で復元する。その後、一時記憶部２５およびセ
グメント復元部２６は、ファイルの順序どおりにセグメ
ントを出力する。

【００３２】エラー検出部２７は、管理装置１から複数
の記憶装置５の個々の状態（正常／故障）を入手する。
そして、エラー検出部２７は、書き込み処理時には、書
き込み部２３に対して故障のある記憶装置５への書き込
み処理を抑止し、読み出し処理時には、読み出し部２４
に対して故障のある記憶装置５への読み出し処理の抑
止、およびパリティセグメントの読み出しを指示する。

【００３３】ＡＴＭスイッチ３は、書き込み処理時に
は、書き込み部２３からセグメント等を入力し、付加さ
れているセグメント配置情報の指示に基づいて、接続状
態を選択的に切り換え、対応する記憶処理装置４へ出力
する。一方、読み出し処理時には、ＡＴＭスイッチ３
は、読み出し部２４からの通知内容に従って接続状態を
選択的に切り換え、記憶処理装置４が読み出したセグメ
ント等を読み出し部２４へ出力する。複数の記憶処理装
置４は、書き込み処理時の場合、対応する記憶装置５の
ＬＢＡへセグメント等の記憶処理を行う。一方、読み出
し処理時の場合、複数の記憶処理装置４は、読み出し部
２４からの指示に従って対応する記憶装置５のＬＢＡか
らセグメント等を読み出す。複数の記憶装置５は、セグ
メント等を格納する記録媒体である。

【００３４】次に、図４〜図１１をさらに参照して、本
発明の一実施形態に係るファイル管理システムについ
て、図４に示すようにセグメント等を格納する記憶装置
５が５個（第１ディスク〜第５ディスクに対応）である
場合を一例に挙げて、各状態ごとに具体的に説明する。

【００３５】図５は、図４の構成におけるセグメント配
置情報の具体的な一例を示す図である。図６は、図５の
セグメント配置情報に基づいたディスクに故障がない時
（以下、正常時という）の書き込み処理を示す図であ
る。図７は、図５のセグメント配置情報に基づいた正常
時の読み込み処理を示す図である。図８は、図５のセグ
メント配置情報に基づいたディスクに故障がある時（以
下、縮退時という）の書き込み処理を示す図である。図
９は、書き込み読み出し装置２が行う書き込み処理を示
すフローチャートである。図１０は、図５のセグメント
配置情報に基づいた縮退時の読み出し処理を示す図であ
る。図１１は、書き込み読み出し装置２が行う読み出し
処理を示すフローチャートである。なお、図５〜図１１
において、切り出したセグメントをファイルの先頭から
順にＳ１，Ｓ２，…と、生成したパリティセグメントを
順にＰ１，Ｐ２，…と表記している。

【００３６】（１）正常時のファイルの書き込み セグメント切り出し部２１は、ファイルを入力すると、
管理装置１に対してセグメント配置の指示を要求する。
管理装置１は、セグメント切り出し部２１から受けた要
求に従って、図５に示すセグメント配置情報を書き込み
部２３へ出力する。なお、このセグメント配置情報は、
対応するファイルが記憶装置５から削除等されるまで継
続して保持される。

【００３７】このセグメント配置情報は、上述したよう
に、１グループに属する４つのセグメントおよび１つの
パリティセグメントがそれぞれ異なるディスクに格納さ
れるように作成され、かつ、各パリティセグメントが１
つのディスクに集中して書き込まれないように作成され
る。前者については、例えば、あるグループのＸ番目の
セグメントについて、Ｘを５で割った時の余りをＹとし
て定義し、Ｙ＝１の時は第１ディスクに、Ｙ＝２の時は
第２ディスクに、Ｙ＝３の時は第３ディスクに、Ｙ＝４
の時は第４ディスクに、Ｙ＝０の時は第５ディスクに割
り当てるようにすればよい。また、後者については、グ
ループによって余りＹと割り当てディスクとの関係を変
化すればよい。

【００３８】まず、セグメント切り出し部２１は、入力
したファイルの先頭から予め定めたサイズのセグメント
Ｓ１を切り出し（図６（ａ））、書き込み部２３とパリ
ティ生成部２２とに出力する。書き込み部２３は、セグ
メント切り出し部２１からセグメントＳ１を受け取る
と、図５に示すセグメント配置情報から最初の配置情報
５０１を取り出し、当該配置情報５０１とセグメントＳ
１とをＡＴＭスイッチ３を介して記憶処理装置４ａに出
力する。記億処理装置４ａは、入力する配置情報５０１
に従って、第１ディスクのＬＢＡ１部分にセグメントＳ
１を書き込む（図６（ｂ））。

【００３９】次に、セグメント切り出し部２１は、続け
てセグメントＳ２を切り出し（図６（ａ））、書き込み
部２３とパリティ生成部２２とに出力する。書き込み部
２３は、セグメント切り出し部２１からセグメントＳ２
を受け取ると、図５に示すセグメント配置情報から配置
情報５０２を取り出し、当該配置情報５０２とセグメン
トＳ２とをＡＴＭスイッチ３を介して記憶処理装置４ａ
に出力する。記億処理装置４ａは、入力する配置情報５
０２に従って、第２ディスクのＬＢＡ１部分にセグメン
トＳ２を書き込む（図６（ｂ））。一方、パリティ生成
部２２は、セグメントＳ１とセグメントＳ２とが入力さ
れた時点で双方の排他的論理和（ＸＯＲ）演算を行い、
第１中間パリティセグメントを生成する。

【００４０】次に、セグメント切り出し部２１は、続け
てセグメントＳ３を切り出し（図６（ａ））、書き込み
部２３とパリティ生成部２２とに出力する。書き込み部
２３は、セグメント切り出し部２１からセグメントＳ３
を受け取ると、図５に示すセグメント配置情報から配置
情報５０３を取り出し、当該配置情報５０３とセグメン
トＳ３とをＡＴＭスイッチ３を介して記憶処理装置４ａ
に出力する。記億処理装置４ａは、入力する配置情報５
０３に従って、第３ディスクのＬＢＡ１部分にセグメン
トＳ３を書き込む（図６（ｂ））。一方、パリティ生成
部２２は、セグメントＳ３が入力されると、上記第１中
間パリティセグメントとセグメントＳ３とのＸＯＲ演算
をさらに行い、第２中間パリティセグメントを生成す
る。

【００４１】次に、セグメント切り出し部２１は、続け
てセグメントＳ４を切り出し（図６（ａ））、書き込み
部２３とパリティ生成部２２とに出力する。書き込み部
２３は、セグメント切り出し部２１からセグメントＳ４
を受け取ると、図５に示すセグメント配置情報から配置
情報５０４を取り出し、当該配置情報５０４とセグメン
トＳ４とをＡＴＭスイッチ３を介して記憶処理装置４ｂ
に出力する。記億処理装置４ｂは、入力する配置情報５
０４に従って、第４ディスクのＬＢＡ１部分にセグメン
トＳ４を書き込む（図６（ｂ））。一方、パリティ生成
部２２は、セグメントＳ４が入力されると、上記第２中
間パリティセグメントとセグメントＳ４とのＸＯＲ演算
をさらに行い、最終的なパリティセグメントＰ１を生成
する。以上示したパリティセグメントＰ１を生成するＸ
ＯＲ演算を下記式に示す。 Ｐ１＝（（Ｓ１［ＸＯＲ］Ｓ２）［ＸＯＲ］Ｓ３）［Ｘ
ＯＲ］Ｓ４

【００４２】そして、パリティ生成部２２は、パリティ
セグメントＰ１の生成が終了すると書き込み部２３へ出
力する。書き込み部２３は、セグメント切り出し部２１
からパリティセグメントＰ１を受け取ると、図５に示す
セグメント配置情報から配置情報５０５を取り出し、当
該配置情報５０５とパリティセグメントＰ１とをＡＴＭ
スイッチ３を介して記憶処理装置４ｂに出力する。記億
処理装置４ｂは、入力する配置情報５０５に従って、第
５ディスクのＬＢＡ１部分にパリティセグメントＰ１を
書き込む（図６（ｂ））。

【００４３】以上の手順で１グループに属するセグメン
ト等の書き込み処理が終了すると、セグメント切り出し
部２１は、次のグループにあたるセグメントＳ５の切り
出し処理に移行する。そして、以後、上述した処理をフ
ァイルの最後まで繰り返して行う（図６（ｂ））。

【００４４】（２）正常時のファイルの読み出し 読み出し部２４は、ユーザからファイルの出力要求を受
けると、管理装置１に対して当該ファイルのセグメント
配置情報の提供を要求する。管理装置１は、読み出し部
２４からの要求に従って、対応するセグメント配置情報
（図５）を読み出し部２４へ出力する。

【００４５】まず、読み出し部２４は、入手したセグメ
ント配置情報の最初の配置情報５０１に従ってセグメン
トを読み出すべく、その旨を記憶処理装置４ａおよびＡ
ＴＭスイッチ３へ通知する。記憶処理装置４ａは、読み
出し部２４の通知に従って配置情報５０１に示される第
１ディスクのＬＢＡ１に書き込まれているセグメントＳ
１を読み出して、読み出し部２４へ出力する。読み出し
部２４は、各ディスクが何ら故障もなく正常であるの
で、読み出したセグメントＳ１をそのまま出力する。

【００４６】次に、読み出し部２４は、続いて配置情報
５０２に従ってセグメントを読み出すべく、その旨を記
憶処理装置４ａおよびＡＴＭスイッチ３へ通知する。記
憶処理装置４ａは、読み出し部２４の通知に従って配置
情報５０２に示される第２ディスクのＬＢＡ１に書き込
まれているセグメントＳ２を読み出して、読み出し部２
４へ出力する。読み出し部２４は、上記と同様にセグメ
ントＳ２をそのまま出力する。

【００４７】次に、読み出し部２４は、続いて配置情報
５０３に従ってセグメントを読み出すべく、その旨を記
憶処理装置４ａおよびＡＴＭスイッチ３へ通知する。記
憶処理装置４ａは、読み出し部２４の通知に従って配置
情報５０３に示される第３ディスクのＬＢＡ１に書き込
まれているセグメントＳ３を読み出して、読み出し部２
４へ出力する。読み出し部２４は、上記と同様にセグメ
ントＳ３をそのまま出力する。

【００４８】次に、読み出し部２４は、続いて配置情報
５０４に従ってセグメントを読み出すべく、その旨を記
憶処理装置４ｂおよびＡＴＭスイッチ３へ通知する。記
憶処理装置４ｂは、読み出し部２４の通知に従って配置
情報５０４に示される第４ディスクのＬＢＡ１に書き込
まれているセグメントＳ４を読み出して、読み出し部２
４へ出力する。読み出し部２４は、上記と同様にセグメ
ントＳ４をそのまま出力する。

【００４９】ここで、上述のように各ディスクは何ら故
障もなく正常であるので、読み出し部２４は、セグメン
ト配置情報のパリティセグメントＰ１に対応する配置情
報５０５の処理を行わずに（すなわち、処理を飛ばし
て）、次の配置情報５０６に従ったセグメントの読み出
し処理に移行する。そして、以後、上述した処理をファ
イルの最後まで繰り返して行う（図７（ｂ））。

【００５０】このように、正常時のファイルの読み出し
処理においては、セグメントの読み出し処理のみを行
い、パリティセグメントの読み出し処理を行わない。従
って、本発明の実施形態に係るファイル管理システム
は、従来のファイル管理システムに対し、読み出し処理
効率を劣化させることなくファイルの出力を行うことが
できる。

【００５１】（３）縮退時（第２ディスクが故障時）の
ファイルの書き込み まず、管理装置１は、第２ディスクが故障している場
合、その旨をエラー検出部２７へ通知する。そして、エ
ラー検出部２７は、管理装置１から受けた第２ディスク
故障の情報を書き込み部２３へ通知する。セグメント切
り出し部２１は、ファイルを入力すると、管理装置１に
対してセグメント配置の指示を要求する。管理装置１
は、セグメント切り出し部２１からの要求に従って、上
述した（１）の場合と同様に、セグメント配置情報（図
５）を書き込み部２３へ出力する。

【００５２】セグメント切り出し部２１は、入力したフ
ァイルの先頭から予め定めたサイズのセグメントＳ１を
切り出し（図８（ａ））、書き込み部２３とパリティ生
成部２２とに出力する。書き込み部２３は、セグメント
切り出し部２１からセグメントＳ１を受け取ると、図５
に示すセグメント配置情報から最初の配置情報５０１を
取り出し、当該配置情報５０１とセグメントＳ１とをＡ
ＴＭスイッチ３を介して記憶処理装置４ａに出力する。
記億処理装置４ａは、入力する配置情報５０１に従っ
て、第１ディスクのＬＢＡ１部分にセグメントＳ１を書
き込む（図８（ｂ））。

【００５３】次に、セグメント切り出し部２１は、続け
てセグメントＳ２を切り出し（図８（ａ））、書き込み
部２３とパリティ生成部２２とに出力する。書き込み部
２３は、セグメント切り出し部２１からセグメントＳ２
を受け取ると、図５に示すセグメント配置情報から配置
情報５０２を取り出す。しかし、この配置情報５０２
は、エラー検出部２７から故障通知を受けている第２デ
ィスクに対する処理である。このため、書き込み部２３
は、本来（正常）なら第２ディスクへ書き込むセグメン
トＳ２の出力を抑止する（例えば、配置情報５０２とセ
グメントＳ２とを破棄する等の処置がある）。一方、パ
リティ生成部２２は、通常どおりセグメントＳ１とセグ
メントＳ２とが入力された時点で双方の排他的論理和
（ＸＯＲ）演算を行い、第１中間パリティセグメントを
生成する。

【００５４】次に、セグメント切り出し部２１は、続け
てセグメントＳ３を切り出し（図８（ａ））、書き込み
部２３とパリティ生成部２２とに出力する。書き込み部
２３は、セグメント切り出し部２１からセグメントＳ３
を受け取ると、図５に示すセグメント配置情報から配置
情報５０３を取り出し、当該配置情報５０３とセグメン
トＳ３とをＡＴＭスイッチ３を介して記憶処理装置４ａ
に出力する。記億処理装置４ａは、入力する配置情報５
０３に従って、第３ディスクのＬＢＡ１部分にセグメン
トＳ３を書き込む（図８（ｂ））。一方、パリティ生成
部２２は、セグメントＳ３が入力されると、上記第１中
間パリティセグメントとセグメントＳ３とのＸＯＲ演算
を行い、第２中間パリティセグメントを生成する。

【００５５】次に、セグメント切り出し部２１は、続け
てセグメントＳ４を切り出し（図８（ａ））、書き込み
部２３とパリティ生成部２２とに出力する。書き込み部
２３は、セグメント切り出し部２１からセグメントＳ４
を受け取ると、図５に示すセグメント配置情報から配置
情報５０４を取り出し、当該配置情報５０４とセグメン
トＳ４とをＡＴＭスイッチ３を介して記憶処理装置４ｂ
に出力する。記億処理装置４ｂは、入力する配置情報５
０４に従って、第４ディスクのＬＢＡ１部分にセグメン
トＳ４を書き込む（図８（ｂ））。一方、パリティ生成
部２２は、セグメントＳ４が入力されると、上記第２中
間パリティセグメントとセグメントＳ４とのＸＯＲ演算
を行い、最終的なパリティセグメントＰ１を生成する
（上述した（１）の場合と同様である）。

【００５６】そして、パリティ生成部２２は、パリティ
セグメントＰ１の生成が終了すると書き込み部２３へ出
力する。書き込み部２３は、セグメント切り出し部２１
からパリティセグメントＰ１を受け取ると、図５に示す
セグメント配置情報から配置情報５０５を取り出し、当
該配置情報５０５とパリティセグメントＰ１とをＡＴＭ
スイッチ３を介して記憶処理装置４ｂに出力する。記億
処理装置４ｂは、入力する配置情報５０５に従って、第
５ディスクのＬＢＡ１部分にパリティセグメントＰ１を
書き込む（図９（ｂ））。

【００５７】以上の手順で１グループに属するセグメン
ト等の書き込み処理が終了すると、セグメント切り出し
部２１は、次のグループにあたるセグメントＳ５の切り
出し処理に移行する。そして、以後、上述した処理をフ
ァイルの最後まで繰り返して行う（図８（ｂ））。

【００５８】このように、縮退時のファイルの書き込み
処理においては、正常なディスクへの書き込み処理のみ
を行い、故障しているディスクへの書き込み処理を行わ
ない。従って、書き込み帯域（書き込み読み出し装置２
と記憶装置５（ディスク）との間の通信回線の送信容
量）の不必要な増加を防止することができる。なお、書
き込み読み出し装置２が行うファイルの書き込み処理の
フローチャートを図９に示す。

【００５９】（４）縮退時（第２ディスクに故障時）の
ファイルの読み出し まず、管理装置１は、第２ディスクが故障している場
合、その旨をエラー検出部２７へ通知する。エラー検出
部２７は、管理装置１から受けた第２ディスク故障の情
報を読み出し部２４へ通知する。読み出し部２４は、ユ
ーザからファイルの出力要求を受けると、管理装置１に
対して当該ファイルのセグメント配置情報の提供を要求
する。管理装置１は、読み出し部２４からの要求に従っ
て、対応するセグメント配置情報を読み出し部２４へ出
力する（図５を参照）。

【００６０】まず、読み出し部２４は、入手したセグメ
ント配置情報の最初の配置情報５０１に従ってセグメン
トを読み出すべく、その旨を記憶処理装置４ａおよびＡ
ＴＭスイッチ３へ通知する。記憶処理装置４ａは、読み
出し部２４の通知に従って配置情報５０１に示される第
１ディスクのＬＢＡ１に書き込まれているセグメントＳ
１を読み出して、読み出し部２４へ出力する。ここで、
読み出し部２４は、エラー検出部２７からディスクの故
障があることを通知されているため、セグメントＳ１を
一時記憶部２５へ記憶させるとともに、セグメント復元
部２６へ出力する。

【００６１】次に、読み出し部２４は、続いて配置情報
５０２に従ってセグメントの読み出しを行うのだが、配
置情報５０２で指示される第２ディスクは、エラー検出
部２７からディスク故障の通知を受けている。このた
め、読み出し部２４は、セグメントＳ２の読み出しを行
わず、セグメントＳ２が属するグループのパリティセグ
メントＰ１を、配置情報５０５に従って読み出す（図１
０（ｂ））。なお、このパリティセグメントの読み出し
は、例えば、読み出せなかったセグメントが先頭からＦ
番目である場合、Ｆを５で割った商をＧとすると５×
（Ｇ＋１）番目の配置情報を読み出すことで行えばよ
い。読み出し部２４は、読み出したパリティセグメント
Ｐ１をセグメント復元部２６へ出力する。

【００６２】さらに、読み出し部２４は、セグメントＳ
２を復元するために必要なセグメントＳ３，Ｓ４を、配
置情報５０３，５０４に従って読み出す（図１０
（ｂ））。そして、読み出し部２４は、読み出したセグ
メントＳ３，Ｓ４を一時記憶部２５へ記憶させるととも
に、セグメント復元部２６へ出力する。

【００６３】そして、セグメント復元部２６は、セグメ
ントＳ１，Ｓ３，Ｓ４およびパリティセグメントＰ１に
基づいてセグメントＳ２を復元する。このセグメントＳ
２の復元は、下記式のようにパリティセグメントＰ１に
それぞれセグメントＳ４、Ｓ３およびＳ１を順にＸＯＲ
演算することで行う。Ｓ２＝（（Ｐ１［ＸＯＲ］Ｓ４）
［ＸＯＲ］Ｓ３）［ＸＯＲ］Ｓ１

【００６４】上記セグメントＳ２の復元が終わると、一
時記憶部２５およびセグメント復元部２６は、それぞれ
有しているセグメントＳ１〜Ｓ４を順序どおりに出力す
る。この出力が終了すると、読み出し部２４は、次の配
置情報５０６に従ったセグメントの読み出しに移行す
る。そして、以後、上述した処理をファイルの最後まで
繰り返して行う（図１０（ｂ））。

【００６５】なお、読み出し部２４は、故障している第
２のディスクに書き込まれているセグメントがパリティ
セグメントであるグループ（例えば、図１０（ａ）にお
いてセグメントＳ１３〜Ｓ１６，パリティセグメントＰ
４のグループ（各ディスクのＬＢＡ４））については、
当該グループの各セグメントを一時記憶部２５へ記憶さ
せることなく、順に出力する。

【００６６】このように、縮退時のファイルの読み出し
処理においては、故障により読み出せなかったセグメン
トを他のセグメントおよびパリティセグメントに基づい
て復元させる。そして、一度読み出したセグメントを一
時記憶部２５に記憶させておくので、重複したアクセス
を行うことがなくなり、読み出し帯域が通常時の場合と
同じになる。従って、縮退時においても読み出し処理効
率を劣化させることなくファイルを出力することができ
る。なお、書き込み読み出し装置２が行うファイルの読
み出し処理のフローチャートを図１１に示す。

【００６７】以上のように、本発明の一実施形態に係る
ファイル管理システムは、欠落したセグメントを復元さ
せることが可能なパリティセグメントを一緒に書き込む
処理を行う。これにより、縮退時においてファイルの書
き込みおよび読み出しができなくなることを防止するこ
とができる。

【００６８】なお、上記一実施形態においては、読み出
し書込み装置２と記録処理装置４との間をＡＴＭスイッ
チ３で接続しているが、本ファイル管理システムはこれ
に限られず、他のスイッチやネットワークおよびバス等
で接続しても構わない。

【００６９】また、上記（３）および（４）に示す縮退
時においては、読み出し部２５自らがエラー検出部２７
の指示に基づいて故障しているディスク（第２ディス
ク）への処理を抑止しているが、管理装置１において故
障しているディスクに関する配置情報を予め削除したセ
グメント配置情報を作成して読み出し部２５へ提供し、
読み出し部２５はこれに従って読み出し処理を行うよう
にしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るファイル管理システ
ムの構成を示すブロック図である。

【図２】図１の書き込み読み出し装置２の構成の一例を
示すブロック図である。

【図３】セグメント配置情報の一例を示す図である。

【図４】ファイル管理システムの具体的な構成の一例を
示すブロック図である。

【図５】図４の構成におけるセグメント配置情報の具体
的な一例を示す図である。

【図６】図５のセグメント配置情報に基づいた正常時の
書き込み処理を示す図である。

【図７】図５のセグメント配置情報に基づいた正常時の
読み込み処理を示す図である。

【図８】図５のセグメント配置情報に基づいた縮退時の
書き込み処理を示す図である。

【図９】書き込み読み出し装置２が行う書き込み処理を
示すフローチャートである。

【図１０】図５のセグメント配置情報に基づいた縮退時
の読み出し処理を示す図である。

【図１１】書き込み読み出し装置２が行う読み出し処理
を示すフローチャートである。

【図１２】従来のビデオサーバの構成を示す図である。

【符号の説明】

１…管理装置 ２…書き込み読み出し装置 ３…ＡＴＭスイッチ ４，４ａ，４ｂ…記憶処理装置 ５…記憶装置 ２１…セグメント切り出し部 ２２…パリティ生成部 ２３…書き込み部 ２４…読み出し部 ２５…一時記憶部 ２６…セグメント復元部 ２７…エラー検出部 １０１…交換機 １０２…インタフェース（ＳＬＩ） １０３…ビデオメモリ（ＶＭ） １０４…データベース管理部 ５０１〜５０５…配置情報

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上石 成鋭 愛知県名古屋市中区栄２丁目６番１号 白 川ビル別館５階 株式会社松下電器情報シ ステム名古屋研究所内 (72)発明者 加藤 裕一 愛知県名古屋市中区栄２丁目６番１号 白 川ビル別館５階 株式会社松下電器情報シ ステム名古屋研究所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ファイルを複数の予め定めた固定長のブ
   ロック（以下、セグメントという）に分割して管理する
   ファイル管理システムであって、 入力する前記ファイルを複数の前記セグメントに分割す
   るセグメント切り出し手段と、 複数の前記セグメントについて、連続するＮ個（Ｎは、
   ２以上の整数）のセグメントごとに、当該Ｎ個のセグメ
   ントに基づいて予め定めた手法によりパリティセグメン
   トを順次生成するパリティ生成手段と、 複数の前記セグメントおよび複数の前記パリティセグメ
   ントを記憶する複数の記憶手段と、 複数の前記セグメントおよび複数の前記パリティセグメ
   ントのそれぞれに対し、前記複数の記憶手段における記
   憶位置を指示するセグメント配置情報を有する管理手段
   と、 複数の前記セグメントおよび複数の前記パリティセグメ
   ントを、前記セグメント配置情報に従って、前記複数の
   記憶手段にそれぞれ書き込む書き込み手段とを備え、 前記セグメント配置情報は、前記Ｎ個のセグメントの各
   々および当該Ｎ個のセグメントに基づいて生成された前
   記パリティセグメントが、それぞれ異なる前記記憶手段
   に書き込まれるように構成されることを特徴とする、フ
   ァイル管理システム。
2. 【請求項２】 前記セグメント配置情報は、さらに、複
   数の前記パリティセグメントが任意の１つの前記記憶手
   段に集中して書き込まれないように構成されることを特
   徴とする、請求項１に記載のファイル管理システム。
3. 【請求項３】 前記複数の記憶手段について書き込みが
   不可能な記憶手段が存在する場合、その旨を前記書き込
   み手段に通知するエラー検出手段をさらに備え、 前記書き込み手段は、前記エラー検出手段からの通知に
   基づいて、前記書き込みが不可能な記憶手段に対して
   は、前記セグメント配置情報の指示にかかわらず書き込
   み処理を行わないことを特徴とする、請求項１または２
   に記載のファイル管理システム。
4. 【請求項４】 前記ファイルの読み出し要求に対し、前
   記セグメント配置情報に従って、前記複数の記憶手段に
   書き込まれている前記セグメントおよび前記パリティセ
   グメントをそれぞれ読み出す読み出し手段と、 前記Ｎ個のセグメントのうち少なくとも（Ｎ−１）個の
   セグメントを一時的に記憶する一時記憶手段と、 前記（Ｎ−１）個のセグメントと当該（Ｎ−１）個のセ
   グメントに関連する前記パリティセグメントとに基づい
   て、残りの１個のセグメントを復元するセグメント復元
   手段とをさらに備え、 前記エラー検出手段は、前記複数の記憶手段について読
   み出しが不可能な記憶手段が存在する場合、その旨を前
   記読み出し手段にさらに通知し、 前記エラー検出手段からの通知がない場合、前記読み出
   し手段は、前記セグメント配置情報のうち前記セグメン
   トのみを順次読み出し、前記ファイルの順序どおりに前
   記セグメントを出力し、 前記エラー検出手段からの通知がある場合、前記読み出
   し手段は、前記セグメント配置情報のうち前記Ｎ個のセ
   グメントごとに、読み出しが可能な前記記憶手段に書き
   込まれている（Ｎ−１）個のセグメントおよび当該（Ｎ
   −１）個のセグメントに関連する前記パリティセグメン
   トを読み出して、前記一時記憶手段および前記セグメン
   ト復元手段へ出力し、前記一時記憶手段および前記セグ
   メント復元手段は、前記セグメント復元手段において読
   み出せない前記残りの１個のセグメントの復元が完了し
   た後、前記ファイルの順序どおりに前記セグメントをそ
   れぞれ出力することを特徴とする、請求項３に記載のフ
   ァイル管理システム。
5. 【請求項５】 ファイルを複数の予め定めた固定長のブ
   ロック（以下、セグメントという）に分割して管理する
   ファイル管理方法であって、 入力する前記ファイルを複数の前記セグメントに分割す
   るステップと、 複数の前記セグメントについて、連続するＮ個（Ｎは、
   ２以上の整数）のセグメントごとに、当該Ｎ個のセグメ
   ントに基づいて予め定めた手法によりパリティセグメン
   トを順次生成するステップと、 複数の前記セグメントおよび複数の前記パリティセグメ
   ントを前記記憶手段に書き込む際に、前記Ｎ個のセグメ
   ントの各々および当該Ｎ個のセグメントに基づいて生成
   された前記パリティセグメントについては、それぞれ異
   なる前記記憶手段に書き込むステップとを備える、ファ
   イル管理方法。
6. 【請求項６】 前記書き込むステップは、さらに、複数
   の前記パリティセグメントが任意の１つの前記記憶手段
   に集中しないように書き込むことを特徴とする、請求項
   ５に記載のファイル管理方法。
7. 【請求項７】 前記書き込むステップは、前記複数の記
   憶手段について書き込みが不可能な記憶手段が存在する
   場合、当該書き込みが不可能な記憶手段に対しては書き
   込み処理を行わないことを特徴とする、請求項５または
   ６に記載のファイル管理方法。
8. 【請求項８】 前記ファイルの読み出し要求に対し、 前記複数の記憶手段のすべての読み出しが可能な場合、
   前記複数の記憶手段に書き込まれている前記セグメント
   のみを順次読み出すステップと、 前記複数の記憶手段のうち読み出しが不可能な記憶手段
   が存在する場合、前記Ｎ個のセグメントごとに、読み出
   しが可能な前記記憶手段に書き込まれている（Ｎ−１）
   個のセグメントおよび当該（Ｎ−１）個のセグメントに
   関連する前記パリティセグメントを読み出し、当該（Ｎ
   −１）個のセグメントと当該関連する前記パリティセグ
   メントとに基づいて、読み出せないセグメントを復元す
   るステップと、 前記ファイルの順序どおりに前記セグメントをそれぞれ
   出力するステップとをさらに備える、請求項７に記載の
   ファイル管理方法。