KR19980032182A

KR19980032182A - 응답 시간을 개선하기 위해 매체 디스테이징 및 프리스테이징을 갖는 데이터 저장 라이브러리

Info

Publication number: KR19980032182A
Application number: KR1019970027052A
Authority: KR
Inventors: 엔지스펜서와-풍
Original assignee: 제프리엘.포먼; 인터내셔날비지네스머신즈코포레이션
Priority date: 1996-10-22
Filing date: 1997-06-25
Publication date: 1998-07-25
Also published as: SG63745A1; US6029230A; KR100268195B1; EP0838816A1; TW349200B

Abstract

본 발명에는 탈착 가능한 매체로 구성된 데이터 저장 라이브러리의 응답 시간을 개선하기 위한 방법이 개시되어 있다. 상기 라이브러리는 데이터 매체를 저장하기 위한 다중 슬롯을 가진 매체 저장 랙(rack), 하나의 매체로부터 데이터를 판독하거나 데이터를 기록하기 위한 저장 드라이브, 슬롯과 드라이브 사이에서 매체를 이동시키기 위한 피커(picker), 및 드라이브에 물리적으로 근접되어 있는 디스테이지 슬롯을 포함한다. 상기 방법은 제 1 매체(드라이브에 의해 마지막으로 액세스된 매체)를 드라이브로부터 디스테이지(destage) 슬롯으로 이동시키는 단계; 제 2 매체(드라이브에 의하여 제 1 매체 다음에 액세스될 매체중의 하나임)를 제 2 매체를 보유하고 있는 슬롯으로부터 드라이브로 이동시키는단계; 드라이브가 제 2 매체 상에서 동작하는 동안 제 1 매체를 디스테이지 슬롯으로부터 저장 랙 내에 제 1 매체를 원래 보유하고 있던 슬롯으로 복귀시키는 단계; 피커를 드라이브에 근접되게 위치시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 라이브러리가 프리-스테이지 슬롯을 더 포함하고 있다. 드라이브가 제 2 매체에 액세스하는 동안 제 1 매체를 복귀시키는 단계는 제 3 매체를 저장 랙 내의 매체 슬롯으로부터 프리-스테이지 슬롯으로 이동시키는 단계를 포함한다. 제 2 매체 다음에 이어지는 제 3 매체가 드라이브에 의래 액세스된다.

Description

응답 시간을 개선하기 위해 매체 디스테이징(destaging) 및 프리스테이징(prestaging)을 갖는 데이터 저장 라이브러리(library)

도 1은 다중 데이터 저장 라이브러리 시스템에 부착된 호스트 컴퓨터 시스템의 블록도.

도 2는 다중 슬롯을 가진 고정된 저장 랙, 복수개의 탈착 가능 데이터 매체, 고정 드라이브, 저장 슬롯 및 드라이브 사이에서 매체를 이동시키기 위한 피커(picker)를 갖는 종래 라이브러리 시스템의 블록도.

도 3은 호스트 컴퓨터의 요구(request)를 받아 라이브러리 시스템의 데이터 매체에 액세스를 제공하는 도 2의 라이브러리 시스템 동작을 나타내는 플로우 챠트.

도 4는 도3의 종래 방법에 따라 데이터 매체에 액세스하기 위한 호스트의 요구를 제공하는 도 2의 저장 라이브러리의 동작을 시간에 따라 보여주는 시간 선(time line).

도 5는 본 발명의 첫 번째 바람직한 실시예에 따른, 디스테이지(destage) 슬롯 및 각 매체에 대하여 복귀하기 위한 고정된 홈 슬롯을 갖는 저장 라이브러리의 블록도.

도 6은 본 발명에 따른, 호스트 컴퓨터로부터의 매체 액세스 요구(request)를 제공하는 도 5의 라이브러리 시스템에 적용된 디스테이징(destaging) 방법의 동작을 나타내는 플로우 챠트.

도 7은 도 6의 플로우 챠트로 나타낸 매체 디스테이징 방법을 구현하는 도 5의 디스테이지(destage) 슬롯을 갖는 저장 라이브러리의 동작을 시간에 따라 보여주는 시간 선(time line).

도 8은 본 발명의 두 번째 바람직한 실시예에 따른, 디스테이지 슬롯은 가지지만, 각 매체가 복귀하기 위한 홈 슬롯을 갖지 않은 저장 라이브러리의 블록도.

도 9는 본 발명에 따른, 도 8의 라이브러리 시스템에 적용된 매체 디스테이징(destaging) 방법의 동작을 나타내는 플로우 챠트.

도 10은 본 발명의 제 3 바람직한 실시예에 따른, 매체 디스테이지 슬롯, 매체 프리스테이지(prestage)슬롯, 각 매체가 복귀하기 위한 홈 슬롯을 갖는 저장 라이브러리의 블록도.

도 11은 본 발명에 따른, 호스트 컴퓨터로 부터의 매체 액세스 요구(request)를 제공하는 도 10의 라이브러리 시스템에 적용된 매체 디스테이징(destaging) 및 프리스테이징(prestaging) 방법의 동작을 나타내는 플로우 챠트.

도 12 는 도 11의 플로우 챠트로 나타낸 매체 디스테이징 및 프리스테이징 방법을 구현하는 디스테이지 슬롯 및 프리스테이지 슬롯을 가진 저장 라이브러리의 동작을 시간에 따라 보여주는 시간 선(time line).

도 13은 본 발명의 네 번째 바람직한 실시예에 따른, 매체 디스테이지 슬롯 및 매체 프리스테이지 슬롯을 가지지만, 각 매체가 복귀하기 위한 고정된 홈 슬롯을 갖지않은 저장 라이브러리의 블록도.

도 14는 본 발명에 따른, 호스트 컴퓨터로부터의 매체 액세스 요구(request)를 제공하는 도 13의 라이브러리 시스템에 적용된 매체 디스테이징(destaging) 및 프리스테이징(prestaging) 방법의 동작을 나타내는 플로우 챠트.

*도면의주요부분에대한부호의설명*

100 : 컴퓨터

102 : 소프트웨어

104 : 제어기

106 : 버퍼

108 : 다중 저장 라이브러리

110 : 인터페이스 버퍼

202 : 저장 랙

204 : 다중 슬롯

210 : 피커(picker)

[발명의 상세한 설명]

[발명의목적]

[발명이속하는기술분야및그분야의종래기술]

본 발명은 광 디스크(optical disks) 및 테이프 카트리지(tape cartridges)와 같은 탈착 가능한 매체로 이루어진 데이터 저장 라이브러리(data storage libraries)에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로는, 데이터 매체를 액세스하는데 있어서 저장 라이브러리의 응답시간을 개선하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.

자동화된 저장 라이브러리는 호스트 컴퓨터 시스템으로부터의 액세스 요구에 응답하여 드라이브 상에 저장 매체 유닛(예를 들면, 디스크 또는 테이프 카트리지)을 장착(mounting)할 수 있는 능력을 가진 컴퓨터 데이터 저장 장치이다. 도 1의 다이어그램은 호스트 컴퓨터 시스템(100)이 다중 저장 라이브러리(108)에 부착된 전형적인 컴퓨터 구성도를 예시하고 있다. 상기 컴퓨터(100)은 메인 메모리 또는 비휘발성 보조 저장 장치(예를 들면, 고정 디스크) 내에 저장된 버퍼(106) 및 하나 이상의 인터페이스 제어기(104)를 포함하고 있다. 각각의 제어기(104)는 인터페이스 버스(110)에 의하여 하나 이상의 데이터 저장 라이브러리에 부착되어 있다. 상기 버퍼(106)은 최근의(recent) 라이브러리 액세스 요구 결과를 저장하고 있으므로, 몇 가지의 추후 요구(future request)가 라이브러리를 액세스하지 않고도 해결될 수 있다. 몇 가지 버퍼(106)은 라이브러리의 어레이(array)와 컴퓨터(100) 사이에서 데이터가 이동할 때 데이터를 재구성하는 데에도 사용된다. 컴퓨터 소프트웨어(102)는 컴퓨터(100) 상에서 수행되며 저장 디바이스에 대한 액세스 요구를 접수하여 시스템 내에 있는 라이브러리에 대한 하나 이상의 액세스 요구로 변환시킨다. 라이브러리 내에 있는 데이터에 대한 요구들은 통상 컴퓨터 구성에 따라 라이브러리, 제어기, 호스트, 또는 이들의 조합에 의하여 액세스 가능한 큐(queue)에 포함된다.

데이터 저장 라이브러리(108)은 대개 탈착 가능한 데이터 매체 셋(set), 매체로부터 데이터를 판독하거나 매체에 데이터를 기록할 수 있는 하나 이상의 저장 드라이브, 매체가 사용되지 않을 때 매체를 보관하기 위한 저장 랙, 저장 랙과 드라이브 사이에서 매체를 이동시키기 위한 로봇 피커 메카니즘(robot picker mechanism)을 포함한다. 상기 저장 랙은 전형적으로 복수개의 슬롯(또는 셀(cell))을 가지는데, 이들 각각은 데이터 매체를 보유한다. 각각의 데이터 매체는 피커에 의한 핸들링이 용이하게 이루어질 수 있도록 카세트 또는 카트리지 하우징 내에 보유될 수 있다. 상기 피커는 명령에 따라 동작하여 데이터 매체를 저장 슬롯 및 저장 드라이브 사이로 자동으로 이동시킨다. 데이터 매체가 드라이브에 로드(load)(또는 장착(mount))되면, 호스트 시스템이 요구하는 순간 상기 매체로부터 판독되거나 상기 매체에 기록될 수 있다. 라이브러리의 물리적인 크기는 1,000개 이상의 매체 유닛을 보유할 수 있는 공간을 갖는 물리적인 크기로부터 8개 정도의 작은 매체 유닛을 보유하는 데스크톱(desk top)에 이르기까지 다양하게 분포한다. 가장 큰 라이브러리 시스템의 저장 용량은 테라바이트(terabyte) 크기이고, 가장 작은 라이브러리는 1 기가바이트(gigabyte) 용량의 크기일 수 있다.

몇 가지 자동화된 저장 라이브러리가 알려져 있다. IBM사는 1970년대에 마그네틱 모듈의 저장 및 검색을 위한 3850 대용량 저장 시스템(Mass Storage System)을 소개하였다. 더욱 최근에는, 몇몇 회사들이 마그네틱 테이프 및 광 디스크용 자동화된 저장 라이브러리를 소개하고 있다. 예를 들어, 마그네틱 테이프 카트리지 라이브러리가 미국 특허 제 4,654,727호에 기술되어 있고, 광 디스크 라이브러리는 미국 특허 제 4,614,474호 및 제 4,766,581호에 기술되어 있다. 이러한 라이브러리들의 로봇 제어에 의한 피커 메카니즘은 하나 이상의 그리퍼(gripper)를 포함하고 있는데, 각각의 그리퍼들은 동시에 하나 이상의 저장 매체를 핸들링(handling)할 수 있다. 상기 '474 특허는 하나의 그리퍼를 갖는 로봇 제어에 의한 피커를 개시하고 있고, '727 및 '581 특허는 다수의 그리퍼를 갖는 로봇 제어에 의한 피커를 개시하고 있다.

도 2는 고정된 저장 랙(202), 고정 드라이브(208), 움직일 수 있는 피커(picker)(210)를 갖는 종래의 간단한 라이브러리 시스템(108)의 블록도이다. 저장 랙 (202)는 각 슬롯(204)가 매체를 보유하고 있는 다중 슬롯(또는 셀(cell))을 가지고 있어서 매체가 사용되지 않을 때는 탈착 가능한 매체를 저장하고 있다. 도 2에는, 랙(202)가 슬롯 S1부터 S9까지 표시된 9개의 슬롯을 갖는 것으로 나타나 있다. 슬롯 S7은 피커 (210)에 의해 매체가 드라이브(208)로 이동되었기 때문에 비어 있다. 실제의 저장 라이브러리에서는, 복수개의 랙(202)가 있을 수 있고, 각 랙(202) 내의 슬롯(204)의 수는 훨씬 더 클 수 있다. 피커(210)은 전송 메카니즘(200)에 의하여 이동하여 매체(206)을 저장 슬롯(204) 및 드라이브(208) 사이에서 왕복운동하게 한다.

도 3은 호스트 컴퓨터의 요구(request)를 받아 라이브러리 시스템의 데이터 매체를 액세스를 제공하는 라이브러리(108)에 의해 수행되는 메인 타스크(task)를 보여주는 플로우 챠트이다. 단계(300)에서, 드라이브(208)은 현재 드라이브 내에 있는 모든 매체 (206)을 언로드(unload)(또는 디마운트(demount))한다. 정상적으로는, 상기 매체는 드라이브(208)이 최종적으로 액세스한 매체이다. 단계(302)에서는, 피커(210)이 언로드(unload)된 매체(206)을 랙(202) 내의 원래의 슬롯(204)로 되돌려 준다. 단계(304)에서는, 피커(210)이 다른 매체(206)(드라이브(208)에 의해 다음번에 액세스 될 매체임)이 저장된 랙(202) 내의 슬롯으로 이동한다. 도 2의 라이브러리 시스템에서는, 매체가 드라이브(208)로 이동되기 전까지는 상기 슬롯은 슬롯 S7이 될 것이다. 단계(306)에서는, 피커 (210)이 매체를 슬롯 S7로부터 드라이브(208)로 이동시킨다. 그 후, 드라이브(208)은 단계 (308) 및 단계(310)에서 각각 새로운 매체를 로드하고 액세스한다. 단계(312)에서 결정되는 바와 같이, 슬롯 S7로부터 매체가 이동된 후에도 또 다른 데이터 매체가 액세스 되어야 할 경우, 드라이브(208)은 현재 드라이브 내에 있는 매체를 언로드(unload)하는 단계인 단계(300)에서 시작하는 도 3의 단계가 반복된다. 단계(302)에 따르면, 언로드(unload)된 매체는 그 후 랙(202) 내의 원래의 슬롯(여기서는, 슬롯 S7임)으로 복귀된다.

도 4는 데이터 매체(206)에 액세스하기 위한 호스트 컴퓨터(100)의 요구를 제공하는, 라이브러리(108)의 동작을 시간에 따라 보여주는 시간 선(time line)이다. 매체(206)이 드라이브(208)에 의해 아직 로드되지 않았다고 가정하면, 라이브러리의 응답 시간은 드라이브(208)이 현재 드라이브에 있는 매체(206)을 언로드하기 위한 시간(t1), 피커(210)이 언로드된 매체(206)을 원래의 슬롯(204)로 복귀시키는 시간(t2), 다음 매체를 픽업(pick up)하기 위하여 피커(210)이 랙(202) 내의 슬롯으로 이동하는 시간(t3), 피커(210)이 새로운 매체를 매체 슬롯에서 드라이브(208)로 이동시키는 시간(t4), 드라이브(208)이 새로운 매체를 로드하는 시간(t5), 및 드라이브(208)이 매체를 액세스하는 시간(t6)을 더한 값이다.

테이프 저장 매체에서는, 테이프 매체(206)이 드라이브(208)로 이동된 후, 테이프 카트리지를 마운트(mount)하고, 테이블의 내용(table-of-contents(TOC))을 판독한 후 테이프 상의 원하는 레코드에 도달할 때까지 테이프를 빠르게 전진시키는 것이 필요 하다. 매체 (206)을 로딩하는 이러한 동작(도 4의 시간기간 t5의 일부분임)은 전형적으로 동작이 완료되는데 수 분이 걸린다. 디스크 저장 매체에서는, 디스크로부터 데이터를 판독하거나 디스크에 데이터를 기록할 때 디스크 매체가 랜덤하게 액세스될 수 있으므로 로딩 시간이 더 짧다. 그러나, 디스크 매체가 드라이브 (208)로 이동된 후, 디스크가 액세스 되기 전에 시간 t5 동안에 디스크를 원하는 속도로 회전시키는 것이 필요 하다. 마찬가지로, 드라이브(208)이 매체를 언로딩하는 시간 t1 동안 디스크 매체가 드라이브(208)로부터 제거하기 전에 액세스되었던 디스크 매체의 속도를 감소시키는 것이 필요하다. 역시, 드라이브에 의하여 매체가 로드, 액세스, 언로드되는 동안 디스크 매체가 디스크(208) 내에 있는 시간은 적어도 수 십 초이다. 종래의 라이브러리 시스템에서는, 드라이브(208)이 매체 상에서의 동작을 끝마치기를 기다리는 상기 시간 기간 동안은 피커 (210)은 전형적으로 아이들 상태(idle)이다. 드라이브(208)이 동작을 끝마칠 때까지는 피커(210)이 최종 액세스된 매체를 제거하고 다음 매체를 페취(fetch)하는 타스크(task)를 시작할 수 없으므로 피커의 아이들 시간은 라이브러리의 총 응답 시간을 불필요하게 증가시킨다.

더욱이, 도 2의 라이브러리에 의해 알 수 있는 바와 같이, 피커(210)이 저장 랙 (202) 내의 슬롯과 드라이브(208) 사이를 이동하는데 필요한 시간은 드라이브에 상대적인 슬롯의 위치에 크게 의존한다. 피커(210)이 드라이브(208)에 물리적으로 더 근접한 슬롯으로부터 드라이브(208)로 이동하는 시간은 드라이브로부터 더 멀리 떨어진 슬롯으로부터 드라이브(208)로 이동하는 시간보다 더 적은 시간이 걸린다. 예를 들어, 피커(210)이 슬롯 S2로부터 드라이브(208)로 움직이는 시간이 슬롯 S6으로부터 드라이브 (208)로 움직이는 시간보다 더 적게 걸릴 것이다. 실제의 저장 랙(202) 내에는 많은 수의 슬롯(204)이 있으므로, 상기 시간 차이는 매우 중요할 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 총 라이브러리 응답 시간은 피커가 이미 액세스된 매체를 원래의 슬롯으로 복귀시키는 시간(t2), 새로운 매체를 보유하고 있는 슬롯으로 이동하는 시간(t3), 새로운 매체를 드라이브로 이동시키는 시간(t4)을 포함한다. 따라서, 응답 시간이 드라이브(208), 올드(old) 매체 슬롯, 새로운 매체 슬롯의 상대적인 위치에 크게 좌우된다. 이러한 두 슬롯(즉 올드 매체 슬롯 및 새로운 매체 슬롯)이 서로에 대해 물리적으로 근접하고 또한 드라이브에도 물리적으로 근접하도록 배치되면, 도 2의 시간 요소 t2, t3 및 t4 는 최소화가 상당히 이루어지게 되고, 따라서 총 라이브러리 응답 시간을 감소시킬 것이다.

Method and Apparatus For Reducing Response Time In Automated Library Data Retrieval Systems 라는 명칭의 본 출원인의 미국 특허 제 5,287,459호에는 다른 레코딩 매체 카트리지 상에 복수개의 데이터 카피(copy)를 생성하여 자동화된 저장 라이브러리에서 액세스 시간을 개선시키는 방법이 개시되어 있다. 오리지널(original) 데이터 및 오리지널 데이터의 카피(copy)본은 라이브러리의 다른 영역 내에 저장된다(여기서, 카피본의 개수와 카피본들의 상주 시간(residence time)은 오리지널 데이터 및 카피본들의 사용에 의존한다). 라이브러리 관리기(manager)는 오리지널 및 카피의 위치, 각 카트리지 상의 요구된 데이터의 위치, 및 드라이브 및 피커의 가용성에 의존하여 최단 시간 내에 검색될 수 있는 매체 카트리지를 선택한다.

그러나, 상기 방법은 동일한 데이터가 라이브러리 내에 여러 개의 카피가 저장되고, 게다가 오리지널 데이터 및 오리지널 데이터의 카피의 사용에 대한 통계(statistics) 때문에 라이브러리의 저장 용량을 상당히 감소시킨다. 전체적인 컴퓨터 시스템의 성능은 시스템이 각 데이터 목록에 대하여 다수의 기록 동작을 수행하여야 하므로 또한 저하된다. 더욱이, 라이브러리의 동작은 정교한 라이브러리 관리기(manager)를 요구하는데, 여기서 라이브러리 관리기는 다른 타스크(task) 사이에서 라이브러리 카트리지 내에서의 데이터의 위치 및 카피의 수 및 위치와 같은 데이터의 각 목록에 대한 유용한 정보를 수집하고, 카피의 상주 시간을 결정하며, 검색 되어야 할 적당한 카트리지를 선택한다. 그러므로, 상기 라이브러리 관리기는 라이브러리 시스템을 상당히 복잡하게 한다.

저장 라이브러리에서 응답 시간을 개선하기 위한 또 다른 방법이 Idle Demount In An Automated Storage Library라는 명칭의 본 출원인의 미국 특허 번호 제 5,197,055호에 기술되어 있다. 이 방법에서는, 라이브러리의 하나 이상이 점유된 저장 드라이브가 미리 정의된 상대적으로 긴 시간 동안 비활성인 상태로 있게 될 때는, 상기 드라이브들이 다음 매체를 실제로 필요로 하기 전에 드라이브들의 매체는 디마운트(demount)된다. 그러나, 상기 진보된 매체 디마운트(demount) 방법은 모든 저장 디바이스들을 계속적으로 모니터(monitor)하여 각 디바이스가 아이들 상태인 시간 길이에 기초하여 매체를 디마운트(demount)할 것인지의 여부를 결정하므로 심각한 성능 저하를 초래한다. 또한, 라이브러리가 대부분 시간 동안 비지(busy)일 경우 상기 방법은 효과가 없다.

미국 특허 제 5,418,664호에는, 다중 저장 매체 카트리지를 보유할 수 있고 라이브러리의 로봇 인덱싱 핸드(robotic indexing hand : 로봇에 의해 움직이는 손)에 부착된 트레이(tray)를 포함하는 저장 라이브러리가 기술되어 있다. 상기 트레이는 매체 교환 동작의 성능을 향상시키기 위하여 매체 카트리지를 저장하는데 사용된다. 그러나, 이러한 라이브러리는 피커가 저장 랙의 상하로 이동할 때 전체 트레이가 피커와 함께 이동하므로 피커 디자인을 복잡하게 만들고 동작이 번거롭다.

디바이스들이 다른 액세스 시간 및 용량을 갖는 다른 저장 디바이스들의 계층 구조를 갖는 저장 라이브러리의 응답 시간을 개선하기 위해 여러 가지 방법들이 제안되어 있다. 예를 들어, 데이터가 어떤 미리 정의된 기준에 따라 저장 계층 구조의 다른 레벨(level)에 스테이지(stage)되거나 디스테이지(destage)될 수 있다. 스테이징(staging)의 예로는, 라이브러리 내의 데이터가 가까운 장래에 호스트 컴퓨터에 의해서 사용될 수 있는 가능성에 기초하여 우선 순위가 정해질 수 있는데, 여기서 호스트 시스템에 의해 다음번에 요구될 가능성이 가장 큰 데이터는 최단 액세스 시간을 갖는 저장 디바이스의 레벨(level)로 옮겨진다. 마찬가지로, 디스테이징 경우에는, 최소 사용 가능성이 있는 데이터는 최장(the longest) 액세스 시간을 갖는 저장 레벨로 옮겨진다. 상기 방법의 예는 미국 특허 제 4,636,946호에 기술되어 있다. 데이터 스테이징 또는 디스테이징은 사용 가능성에 의하기 보다는 데이터가 상주하는 시간에 의존하여 이루어질 수도 있다. 이러한 방법은 미국 특허 제 4,987,533호에 기술되어 있다.

그러나, 상기 데이터 스테이징 및 디스테이징 기법은 라이브러리가 매우 다른 액세스 시간을 갖는 여러 종류의 저장 디바이스를 포함할 때에만 응답 시간이 개선되는 효과가 생긴다. 더욱이, 상기 방법은 전형적으로 데이터의 상주 시간(age) 및 이용(use)와 같은 계속 변하는 파라메타에 기초하여 저장 계층의 다양한 레벨로 데이터를 전진 또는 후진시키기 위한 라이브러리 관리기의 계속적인 감시를 필요로 한다. 마지막으로, 디스테이징으로 이동된 데이터의 양이 대개는 호스트 프로세서에 의해서 처리되는 데이터 양보다도 더 크기 때문에, 프로세서가 디스테이징 동작이 긴 연속 동작을 수행하는 동안 묶여 있게 되어서 전체 컴퓨터 시스템의 성능을 저하시킨다.

[발명이이루고자하는기술적과제]

따라서, 피커와 드라이브가 동시에 동작하는 것을 허용하고, 복잡한 라이브러리 관리 시스템을 요구하지 않으며, 데이터의 중복에 의한 라이브러리의 저장 용량을 감소시키지 않고, 저장 디바이스 관리 타스크(task)로 인한 호스트 컴퓨터의 성능이 저하 되지 않는 라이브러리 매체를 스테이징 및 프리-스테이징(prestaging)하는 간편한 방법이 필요하게 되었다.

[발명의구성및작용]

본 발명은 매체를 디스테이징(destaging) 및 프리-스테이징(prestaging)하는 수단을 갖는 탈착 가능한 매체로 된 데이터 저장 라이브러리, 및 드라이브의 동작과 동시에 매체를 디스테이징 및 프리스테이징하여 라이브러리의 응답 시간을 개선하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 라이브러리는 데이터 매체를 저장하기 위한 다중 슬롯을 가진 매체 저장 랙(rack), 하나의 매체로부터 데이터를 판독하거나 데이터를 기록하기 위한 적어도 하나의 저장 드라이브, 슬롯과 드라이브 사이에서 매체를 이동시키기 위한 피커(picker), 및 디스테이지 슬롯을 포함한다. 상기 디스테이지 슬롯은 드라이브 아이들 시간을 최소화하기 위하여 드라이브로부터 이미 액세스된 매체를 빠르게 오프-로딩(off-loading)시키며, 바람직하게는 이동 시간을 최소화하기 위해 드라이브에 물리적으로 최대로 근접되어 있다.

본 발명에 따르면, 피커가 드라이브에 의해 마지막으로 액세스된 매체인 제 1 매체를 드라이브로부터 디스테이지(destage) 슬롯으로 이동시킨다. 피커는 제 2 매체를 저장 랙의 슬롯으로부터 드라이브로 이동시키는데, 상기 제 2 매체는 드라이브에 의해 제 1 매체 다음에 액세스될 매체 중의 하나이다. 드라이브가 제 2 매체를 액세스하는 동안, 피커는 제 1 매체를 디스테이지 슬롯으로부터 저장 랙 내에 제 1 매체를 원래 보유하고 있던 슬롯으로 복귀시킨다. 그 후 피커는 자신을 드라이브 옆에 위치시켜 다음 단계의 방법을 반복할 때 제 2 매체를 디스테이징할 수 있도록 준비한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서는, 라이브러리가 드라이브에 의해 제 2 매체 다음에 액세스될 제 3 매체로 하여금, 제 2 매체를 액세스하는 드라이브가 비지(busy)일 때 드라이브 근처에 스테이지하도록 하는 프리-스테이지 슬롯을 추가적으로 포함한다. 바람직하게는, 프리-스테이지 슬롯은 드라이브에 두 번째로 가까이 근접하여 피커가 제 3 매체를 드라이브로 연속적으로 이동시키는데 걸리는 시간을 최소화한다. 본 발명의 방법에 따르면, 제 1 매체를 복귀시키는 단계는 또한 제 3 매체를 저장 랙 내의 매체 슬롯으로부터 프리-스테이지 슬롯으로 이동시키는 단계를 포함한다. 상기 방법 단계들은 마지막 반복 동작에서 제 2 및 제 3 매체에 의해 반복되는데, 이들 제 2 및 제 3 매체는 다음의 반복 동작에서는 제 1 및 제 2 매체가 된다.

본 발명의 추가적인 목적 및 장점들이 이하의 상세한 설명에서 기술될 것이며, 그 일부는 후술하는 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 명백해지거나 본 발명의 실험으로부터 알 수 있다.

도 5를 참조하여 본 발명에 따른 데이터 저장 라이브러리를 기술한다. 라이브러리(500)은 데이터 매체(506)을 저장하기 위한 다중 슬롯(504)를 갖는 매체 저장 랙(media storage rack)(502), 데이터 매체(506) 중의 하나에 데이터를 기록하거나 데이터 매체(506) 중의 하나로부터 데이터를 판독하기 위한 저장 드라이브(508), 피커 매카니즘(picker mechanism)(510), 및 디스테이지 슬롯(destage slot)(514)를 포함한다. 바람직하게는, 디스테이지 슬롯은 드라이브(508)에 물리적으로 가장 근접한 랙(502) 내의 슬롯이다. 피커(510)은 운반 매카니즘(512)에 의하여 이동하여 매체(506)을 저장 슬롯(504) 및 드라이브(508) 사이로 이동시킨다. 도 5는 드라이브(508)에 물리적으로 가장 근접한 랙(502)의 저장 슬롯 S1이 디스테이지 슬롯(514)로 사용되는 본 발명의 바람직한 실시예를 보여주고 있다. 각 매체가 영구적인 홈 슬롯(home slot)으로 할당된 구성에서는, 저장 랙(502)의 용량은 하나의 슬롯만큼 감소된다. 또 다른 방법으로는, 랙의 용량이 감소되는 것을 피하기 위하여 드라이브(508)에 근접한 추가적인 저장 슬롯이 제공되고, 디스테이지 슬롯(514)로 표시된다. 상기 두가지 경우 중 어느 하나에 있어서, 피커(510)이 새로운 매체를 검색하여 새로운 매체를 드라이브(508)로 이동시키는 동안, 디스테이지 슬롯(514)는 드라이브(508)에 의해 이미 액세스된 매체를 드라이브로부터 재빨리 오프-로드(off-load)시켜 디스테이지 슬롯 내에 임시로 보유한다.

도 6은 본 발명의 방법에 따른, 매체에 액세스하기 위한 호스트의 요구를 서비스하는 도 5의 라이브러리에 의해 수행되는 주요 단계들을 보여주는 하이-레벨(high-level) 플로우 챠트이다. 시작 단계(602)에서는 드라이브(508)가 현재 드라이브에 있는 어떤 매체(제 1 매체)를 언로드한다. 정상적으로는, 상기 매체는 드라이브에 의하여 마지막으로 액세스된 매체가 될 것이다. 단계(604)에서, 피커(510)이 언로드된 매체를 디스테이지 슬롯(514)로 이동시킨다. 디스테이지 슬롯(514)는 드라이브(508)에 가장 근접한 랙(502) 내의 슬롯이므로, 피커(510)은 최단 가능 거리를 이동하여 최소 가능 시간 내에 언로드된 매체를 오프-로드(off-load)시키기만 하면 된다. 상기 시간 기간은 대개는 종래 기술 방법에 대한 도 4 의 시간 요소 t2보다 휠씬 짧다. 단계(606)에서는, 피커(510)이 랙(502) 내의 슬롯으로 이동하여 드라이브(508)에 의해 다음 번에 액세스될 새로운 매체(제 2 매체로 표시됨)를 픽업(pick up)하고, 제 2 매체를 단계(608) 내의 드라이브로 이동시킨다.

단계(608)에서는, 드라이브(508) 및 피커(510)의 동작이 동시에 일어나고 플로우 챠트 상에서는 각각 좌측 및 우측 브랜치(branch)로 표시되어 있다. 좌측 브랜치의 단계(610) 및 (612)에서는, 드라이브(508)이 제 2 매체의 로드 및 액세스를 각각 수행한다. 단계(614)에서 결정해지는 바와 같이, 다른 매체가 액세스되어야 한다면 위에서 기술한 도 6의 단계들이 단계(602)에서 다시 실행되어 현재 드라이브(508) 내에 있는 매체를 언로딩한다. 현재 사이클에서의 제 2 매체는 다음 사이클에서의 제 1 매체가 된다. 단계(610), (612), 및 (602)에서 수행되는 드라이브 동작과 병행하여, 우측 브랜치의 단계(620)에 나타나 있는 바와 같이, 피커(510)은 현재 디스테이지 슬롯(514) 내에 있는 제 1 매체를 원래 매체가 포함되어 있던 랙(502) 내의 슬롯으로 복귀시킨다. 또한, 단계(622)에서는 피커(510)은 피커 자신을 드라이브(508)의 옆에 위치시켜 다음번 방법 단계들이 반복될 때 드라이브(508)로부터 제 2 매체를 디스테이징시킬 준비를 한다.

도 7은 라이브러리 내의 데이터 매체에 액세스하기 위한 호스트 시스템으로부터의 요구를 핸들링(handling)하는 저장 라이브러리 시스템(500)의 동작을 시간에 따라 보여주는 시간 선(time line)이다. 라이브러리의 응답 시간은 t2, t3, t4, t5, t6 및 t1 시간 기간의 합이다. 시간 t2 동안에 피커(510)은 현재 드라이브(508)에 있는 모든 매체를 디스테이지 슬롯(514)로 오프-로드(off-load)시킨다. 디스테이지 슬롯(514)가 드라이브(508)에 매우 근접하여 있으므로, 상기 t2 시간은 일반적으로 종래 방법에 대한 도 4의 t2 시간보다 더 짧다. 시간 t3 동안에 피커(510은 드라이브(508)에 의해 그 다음 액세스될 제 2 매체를 픽업(pick-up)하기 위하여 랙(502) 내의 슬롯으로 이동한다. 그 후 피커(510)은 자신의 슬롯으로부터 제 2 매체를 검색하고, 시간 t4에서 드라이브(508)로 이동시킨다. 시간 기간 t5 및 t6 동안에, 드라이브(508)은 제 2 매체의 로드 및 액세스 동작을 각각 수행한다. 마지막으로, 드라이브(508)은 시간 t1에서 제 2 매체를 언로드하고 상기 사이클이 반복된다.

피커(510)이 이미 액세스된 매체(제 1 매체)를 디스테이지 슬롯(514)로부터 랙 내의 자신의 원래 슬롯으로 이동시키고, 피커 자신을 드라이브(508) 옆에 위치시키는 동안에 해당하는 시간 기간 t7 및 t10은 라이브러리의 총 응답 시간을 증가시키지 않는다. 이러한 타스크(task)들은 시간 기간 t5, t6, 및 t1 동안의 드라이브 동작들과 동시에(concurrently) 수행되며, 통상 상기 기간 동안에 완료된다.

이미 기술된 바람직한 실시예에서는, 도 5의 라이브러리의 용량은 라이브러리의 슬롯이 매체 디스테이지 슬롯으로 사용되었기 때문에 하나의 저장 매체만큼 감소된다. 상기 실시예는 라이브러리 내의 각 매체에 대하여 고정된 영구적인 홈 슬롯을 할당하므로 라이브러리 관리(library management)의 단순화를 가능하게 한다. 본 발명의 두 번째 바람직한 실시예에서는, 저장 용량의 감소가 일어나지 않으면서도, 또한 빠른 디스테이지 동작으로부터 유도되는 응답 시간의 개선이 이루어진다. 이러한 실시예에서는, 각 매체가 언제라도 복귀할 수 있는 고정된 홈 슬롯을 가지지 않는다. 그 대신, 동작이 완료된 매체(제 1 매체)가 디스테이지 슬롯으로부터 드라이브에서 현재 사용 중인 매체에 의해 마지막으로 점유되었던 빈 슬롯(empty slot)이 발생할 때마다 그 발생된 슬롯으로 이동한다. 이러한 방법이 사용되는 라이브러리는 도 8의 라이브러리(800)에 나타난 바와 같이, 슬롯 S1이 디스테이지 슬롯으로서 영구적으로 할당되는 도 2에 도시된 라이브러리와 동일하게 될 것이다. 매체를 디스테이징하기 위한 상기 방법의 두 번째 바람직한 실시예의 동작을 나타내는 플로우 챠트가 도 9에 나타나 있다.

시작 단계(902)에서는, 드라이브(808)가 현재 드라이브 내에 있는 모든 매체(806)를 언로드한다. 단계(904)에서는, 피커(810)이 언로드된 매체를 디스테이지 슬롯(814)로 이동시킨다. 디스테이지 슬롯(814)가 드라이브(808)에 가장 근접한 랙(802) 내의 슬롯이므로, 피커(810)은 최단 가능 거리를 이동하기만 하면 된다. 단계(906) 및 (908)의 각 단계에서는, 피커(910)이 랙(802) 내의 슬롯들 중 하나로 이동하여 드라이브(808)에 의해 다음번에 액세스될 제 2 매체를 픽업(pick up)하고, 제 2 매체를 드라이브로 이동시킨다. 또한, 플로우 챠트 상의 두 개의 브랜치(branch)로 표시된 드라이브(808) 및 피커(810)의 동시 동작이 나타나 있다. 좌측 브랜치의 단계(910) 및 (912)에서는, 드라이브(808)이 제 2 매체의 로드 및 액세스 동작이 각각 수행된다. 단계(914)에서 결정되는 바와 같이, 제 2 매체 다음에 제 3 매체가 드라이브(808)에 의하여 액세스되어야 하는 경우, 위에서 기술한 단계들이 단계(902)에서 반복이 시작된다. 현재 사이클에서의 제 2 및 제 3 매체는 각각 다음 사이클에서의 제 1 및 제 2 매체가 된다. 또한, 단계(910), (912), 및 (902)에서 수행되는 드라이브 동작들과 병행하여, 플로우 차트의 우측 브랜치의 단계(920)에 나타난 바와 같이 피커(810)은 현재 디스테이지 슬롯(814) 내에 있는 제 1 매체를 검색하여 이미 제 2 매체에 의해 점유되었던 빈 슬롯(현재 드라이브(808) 내임) 내로 넣는다. 마지막으로, 단계(922)에서 피커(810)은 피커 자신을 드라이브(808)의 옆에 위치시킨다. 이 시점에서, 디스테이지 슬롯(814)은 라이브러리 내의 유일한 빈슬롯이다.

본 발명의 세 번째 바람직한 실시예가 도 10에 나타나 있는데, 도 10에서는 저장 라이브러리(1000)이 디스테이지 슬롯(1014) 뿐만 아니라 프리-스테이지 슬롯(1016)를 포함하고 있다. 바람직하게는, 디스테이지 슬롯(1014) 및 프리-스테이지 슬롯(1016)은 모두 피커의 이동 시간을 최소화하기 위해 가능한 한 드라이브(1008)에 근접되어 있다. 예를 들면, 도 10의 저장 라이브러리에서는, 드라이브(1008)에 물리적으로 가장 근접한 제 1 및 제 2 슬롯이 되는 랙(1002)의 슬롯 S1 및 S2는 각각 디스테이지 슬롯(1014) 및 프리-스테이지 슬롯(1016)으로 표시되어 있다. 각 매체가 영구적인 홈 슬롯으로 할당된 이러한 구성에서는, 저장 랙(1002)의 용량은 두 개의 슬롯만큼 줄어든다. 또 다른 방법으로는, 랙의 용량이 감소되는 것을 피하기 위해 두 개의 추가적인 저장 슬롯이 드라이브(1008)에 근접하여 제공되고, 디스테이지 및 프리-스테이지 슬롯으로 표시될 수 있다.

도 5의 저장 라이브러리에 있어서와 마찬가지로, 피커(1010)이 제 2 매체를 검색하고 제 2 매체를 드라이브(1008)로 이동시키는 동안 디스테이지 슬롯(1014)는 이미 액세스된 매체(제 1 매체)를 재빨리 오프-로드(off-load)시켜 그 제 1 매체를 임시로 보유하기 위한 장소를 제공한다. 이러한 동작들은 도 4의 종래 방법의 t3 및 t4 시간 기간 내에 수행되는 동작들과 동일하다. 그러나, 드라이브(1008)이 제 2 매체를 로드, 액세스, 및 궁극적으로 언로드하는 동안, 프리-스테이지 슬롯(1016)은 드라이브(808)에 의해 제 2 매체에 이어 액세스하게 될 제 3 매체를 저장하기 위해 사용된다. 도 10에는, 프리-스테이지 슬롯(1016)이 슬롯 S4로부터 온 매체(드라이브(1008)에 의해 다음번에 액세스 될 것임)를 보유하고 있는 것으로 나타나 있다. 슬롯 S7의 매체가 드라이브(1008)에 의하여 액세스되고 있으므로, 슬롯 S7은 비어 있다. 프리-스테이지 슬롯(1016)이 드라이브(1008) 근처에 위치되어 있으므로, 피커(1010)은 제 3 매체를 드라이브로 이동시키기 위해 비교적 짧은 거리를 이동하면 되고, 그에 따라 드라이브의 아이들(idle) 시간을 감소시킨다.

도 11은 라이브러리가 라이브러리 내에 있는 매체를 액세스하기 위한 호스트의 요구를 제공할 때, 도 10의 라이브러리에 의해 수행되는 주요 단계를 보여주는 플로우 챠트이다. 시작 단계(1102)에서, 드라이브(1008)은 현재 드라이브에 있는 모든 매체(제 1 매체로 표시됨)를 언로드한다. 단계(1104)에서, 피커(1010)은 제 1 매체를 디스테이지 슬롯(1014)로 이동시킨다. 디스테이지 슬롯(1014)는 바람직하게는 드라이브(1008)에 가장 근접한 랙(1002) 내의 슬롯이므로, 피커(1010)은 최단 가능 거리를 이동하기만 하면 된다. 단계(1106) 및 (1108)에서는, 피커(1010)이 랙(1002) 내의 슬롯들 중의 하나로 이동하여 또 다른 매체(드라이브(1008)에 의해 다음번에 액세스될 매체로 제 2 매체로 표시됨)를 픽업(pick-up)하는 동작과 제 2 매체를 드라이브로 이동시키는 동작을 각각 수행한다.

단계(1108) 다음에 이어지는 플로우 챠트의 좌측 및 우측 브랜치(branch)들은 각각 드라이브(1008) 및 피커(1010)의 동시 동작을 나타낸다. 단계(1110) 및 (1112)에서는, 드라이브(1008)이 제 2 매체의 로드 및 액세스 동작을 수행한다. 단계(1114)에서 결정되는 바와 같이, 제 3 매체가 제 2 매체 다음에 액세스되어야 하는 경우, 일단 제 2 매체의 액세스가 완료되면 단계(1102)에서 드라이브(1008)이 제 2 매체를 언로딩한다. 이러한 방법의 단계들은 단계(1104)에서 시작하여 반복되는데, 이 경우 마지막 사이클에서의 제 2 매체 및 제 3 매체는 각각 새로운 사이클에서의 제 1 및 제 2 매체가 된다. 단계(1110), (1112), 및 (1102)에서 수행되는 드라이브 동작과 병행하여, 우측 브랜치의 단계(1120) 내지 (1128)로 도시된 바와 같이 피커(1010)은 자신의 동작을 계속한다. 단계(1120)에서는, 피커(1010)이 디스테이지된 제 1 매체를 랙(1002) 내의 홈 슬롯으로 복귀시킨다. 라이브러리 요구 큐(queue) 내에 대기하는 다른 액세스가 없으면, 단계(1128)에서 피커(1010)은 피커 자신을 드라이브(1008)의 옆에 위치시킨다. 큐 내에 다른 액세스 요구가 있으면, 단계(1124)에서 보는 바와 같이 드라이브(1008)에 의해 다음에 액세스될 제 3 매체를 픽업하기 위해 랙 슬롯들 중 하나로 이동한다. 단계(1126)에서, 피커(1010)은 제 3 매체를 프리-스테이지 슬롯(1016)으로 이동시키고, 단계(1128)에서는 피커 자신의 위치를 드라이브(1008)의 옆에 위치시킨다. 단계(1104)에서, 상기 방법의 단계들을 다시 시작하는 또 다른 반복이 수행된다.

도 12는 라이브러리 매체 중 하나를 액세스하기 위한 호스트 시스템으로부터의 요구를 핸들링(handling)하는 라이브러리(1000)의 동작을 시간에 따라 보여주는 시간 선(time line)이다. 라이브러리의 응답 시간은 t2, t3, t4, t5, t6 및 t1 시간 기간의 합으로, 시간 t2 동안에 피커(1010)은 현재 드라이브(1008)에 있는 모든 매체를 디스테이지 슬롯(1014)로 이동시키고(드라이브(1008)이 디스테이지 슬롯(1014)에 근접하여 있으므로 t1의 값은 일반적으로 작다), 시간 t3 동안에 피커(1010)은 제 2 매체를 픽업(pick-up)하기 위해 프리-스테이지 슬롯(1016) 슬롯으로 이동시키며, 시간 t4 동안에 피커(1010)은 제 2 매체를 드라이브(1008)로 이동시키고, 시간 기간 t5 동안에 드라이브(1008)은 제2 매체를 로드시키며, 시간 기간 t6 동안에 드라이브(1008)은 제 2 매체를 액세스하고, 시간 기간 t1 동안에 드라이브(1008)은 제 2 매체를 언로드한다. 시간 기간 t7, t8, t9, 및 t10 동안에 피커(1010)은 디스테이지된 제 1 매체를 복귀시키고, 제 3 매체를 검색하며, 피커 자신을 드라이브의 옆에 위치시킨다(이들은 t5, t6, 및 t1 시간 기간 동안에 드라이브에 의한 로딩, 액세싱, 및 언로딩 동작과 병행됨)는 점을 유의하여야 한다. 따라서, 시간 기간 t7, t8, t9, 및 t10은 라이브러리의 총 응답 시간을 증가시키지는 않는다.

도 4의 종래 방법과는 달리, 드라이브(1008)이 비지(busy)일 때 피커(1010)은 아이들(idle)하지 않고, 드라이브(1008)은 피커(1010)이 제 1 매체를 랙(1002)로 복귀시키기를 기다리면서 제 3 매체를 페취(fetch)하는 동안 드라이브(1008)은 계속하여 아이들 하지 않는다. 오히려, 본 발명의 방법은 드라이브(1008) 및 피커(1010)이 모두 각각의 타스크를 동시에(concurrently) 수행하도록 한다. 따라서, 제 3 매체가 드라이브에 근접한 프리-스테이지 슬롯에 이미 도달되어 있으므로, 상기 방법의 단계들의 다음번 반복에서 드라이브(1008)이 제 3 매체를 대기하는 동안 낭비하는 시간이 거의 발생하지 않는다. 드라이브가 제 2 매체에 대하여 비지(busy)인 동안 이러한 타스크가 피커에 의해서 수행 되고, 따라서 응답 시간을 증가시키지 않는다. 또한, 피커가 제 1 매체를 오프-로드(off-load)시킬 때 시간이 거의 걸리지 않는데, 그 이유는 제 1 매체를 자신의 원래 슬롯으로 되돌려 줄 필요 없이 근처에 위치한 디스테이지 슬롯으로 되돌려 주면 되기 때문이다. 그 후, 드라이브(1008)이 제 2 매체 상에서 매체 동작을 수행하는 동안, 피커(1010)은 제 1 매체를 제 1 매체의 원래 슬롯으로 복귀시키는 타스크를 재개할 수 있다. 디스테이지 슬롯 및 프리-스테이지 슬롯이 드라이브(1008)에 근접하고, 디스테이지 및 프리-스테이지 슬롯도 서로 근접해 있으며, 드라이브(1008) 및 피커(1010)는 동시에 동작(concurrent operation)하므로 라이브러리 시스템의 전체적인 응답 시간이 현저히 짧아진다.

위에서 기술한 본 발명의 세 번째 바람직한 실시예에서는, 도 10의 라이브러리의 용량이 두 개의 매체만큼 줄어 들었는데, 이는 라이브러리의 슬롯으로 디스테이지 및 프리-스테이지 슬롯이 사용되었기 때문이다. 이러한 실시예는 라이브러리 내의 각 매체에 대하여 고정된 영구적인 홈 슬롯을 할당함으로써 라이브러리 관리를 단순화시킬 수 있다. 본 발명의 네 번째 바람직한 실시예에서는, 디스테이징 및 프리-스테이징 동작 목적을 위해 라이브러리의 용량이 줄어들지 않으면서도, 프리-스테이지로부터 발생하는 응답 시간이 감소되고 신속한 디스테이지가 달성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 제 3 매체의 프리-스테이징이 첫 번째로 완료된 후, 완료된 매체(제 1 매체)가 디스테이지 슬롯으로부터 제 3 매체의 프리스테이징에 의해 비게 되는 빈 슬롯이 발생하는 경우 발생된 모든 빈 슬롯으로 이동된다. 따라서, 각 매체는 언제라도 복귀될 수 있는 고정된 홈 슬롯을 갖는 것은 아니다. 상기 방법이 사용되는 라이브러리 시스템은 슬롯 S1이 디스테이지 슬롯으로 영구적으로 할당되어 있고 슬롯 S2 가 프리-스테이지 슬롯으로 영구적으로 할당되어 있는 도 2에 도시된 라이브러리 시스템과 동일하다. 이러한 라이브러리 시스템이 도 13에 도시되어 있다. 프리-스테이지 슬롯(1316)은 드라이브(1308)에 의하여 다음에 액세스될 매체를 보유하고 있는 반면, 디스테이지 슬롯(1314)는 현재 프리-스테이지 슬롯 내에 있는 매체에 의해 이미 점유된 슬롯으로 복귀될 최종 액세스된 매체를 보유하고 있다. 도 14는 매체를 디스테이징 및 프리-스테이징하는 본 발명 방법의 동작을 나타내는 플로우 챠트이다.

시작 단계(1402)에서, 드라이브(1308)은 현재 드라이브에 있는 모든 매체(제 1 매체)를 언로드한다. 단계(1404)에서는, 피커(1310)이 언로드된 제 1 매체를 디스테이지 슬롯(1314)로 이동시킨다. 단계(1406) 및 (1408)에서는, 피커(1310)이 드라이브(1308)에 의해 다음에 액세스될 새로운(제 2)매체를 픽-업하기 위해 프리-스테이지 슬롯(1316)으로 이동하는 동작과 새로운 매체를 드라이브로 이동시키는 동작을 각각 수행한다. 상기 방법의 단계들 이전의 사이클 동안에 제 2 매체는 슬롯(1316) 내에 프리-스테이지된다. 단계(1408) 다음에 이어지는 두 개의 브랜치로 도시된 바와 같이 드라이브(1308) 및 피커(1310)은 동시에 동작한다.

좌측 브랜치의 단계(1410) 및 (1412)에서, 드라이브(1308)은 제 2 매체의 로드 및 액세스 동작을 각각 수행한다. 요구 큐에 기초하여 단계(1420)에서 라이브러리에 의해 결정되는 바와 같이, 제 3 매체가 제 2 매체 다음에 액세스되어야 하는 경우, 드라이브(1308)이 현재 드라이브 내에 있는 매체를 언로드하는 단계(1402)에서 상기 방법의 단계들이 반복된다. 현재 사이클에서의 제 2 및 제 3 매체는 각각 새로운 사이클에서의 제 1 및 제 2 매체가 된다.

단계(1410), (1412), 및 (1402)에서 수행되는 드라이브 동작과 병행하여, 피커(1310)은 단계(1420) 내지 (1428)에서 자신의 동작을 계속한다. 단계(1410)에서 결정되는 바와 같이, 제 3 매체가 제 2 매체 다음에 필요한 경우, 피커(1310)은 단계(1422)에서 제 3 매체를 보유하고 있는 슬롯으로 이동하고, 단계(1424)에서 제 3 매체를 프리-스테이지 슬롯(1316)으로 이동시킨다. 그 후, 단계(1426)에서 피커(1310)은 현재 디스테이지 슬롯(1314) 내에 있는 제 1 매체를 검색하고, 이미 제 3 매체에 의해 점유된 빈 슬롯 내로 갖다 놓는다. 마지막으로, 피커(1310)은 자신을 드라이브(1308)의 옆에 위치시켜 상기 방법의 단계들의 다음번 반복 동작에서 제 1 매체가 되는 제 2 매체를 디스테이징할 수 있도록 준비한다. 여기서, 디스테이지 슬롯(1314)는 라이브러리 내의 유일한 빈 슬롯이다.

상기 명세서에 기초하여, 본 발명은 컴퓨터 소프트웨어, 펌 웨어, 하드웨어 또는 이들의 모든 조합을 포함하는 컴퓨터 프로그래밍 또는 컴퓨터 공학 기법을 사용하여 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 코드 수단을 갖는 본 발명에 의해 구현되는 모든 프로그램은 하나 이상의 컴퓨터로 판독 가능한 매체 내에 구현되거나 제공되어 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램 제품(즉, 제조물)을 만드는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터로 판독 가능한 매체로는 고정(하드)디스크, 디스켓, 광 디스크, 자기 테이프, ROM과 같은 반도체 메모리 등이거나, 또는 인터넷 또는 다른 통신망 또는 통신 링크와 같은 모든 전송/수신 매체가 있을 수 있다. 하나의 매체로부터 코드를 직접 실행시키거나 또는 하나의 매체로부터 다른 매체로 코드를 복제하거나 또는 네트워크를 통해 코드를 전송하는 것에 의해 컴퓨터 코드를 포함하는 제조물이 제조 및/또는 사용될 수 있다.

본 발명을 제조, 사용, 또는 판매하기 위한 장치는 CPU, 메모리, 저장 디바이스, 통신 링크 및 디바이스, 서버, I/O 디바이스를 포함하는 하나 이상의 처리 시스템, 또는 본 명세서에 첨부된 특허청구범위에 기재된 본 발명을 구현하는 소프트 웨어, 하드웨어, 또는 그들의 조합이나 서브셋(subset)을 포함하는 하나 이상의 처리 시스템의 서브-콤포넌트(sub-component)가 될 수 있지만 이들에만 한정되는 것은 아니다.

사람이 애플리케이션 프로그램과 같은 다른 프로그램을 포함하는 컴퓨터에 데이터를 입력시킬 수 있는 키보드, 마우스, 펜, 음성, 터치 스크린, 또는 기타 다른 모든 수단으로부터 사용자 입력이 수신될 수 있다.

컴퓨터 과학(computer science)기술 분야의 당업자는 본 발명의 방법을 구현하는 컴퓨터 시스템 또는 컴퓨터 서브-시스템을 만들어 내기 위해 상기 기술된 바에 의해 생성된 소프트웨어를 적당한 범용 또는 특수 목적용 하드웨어와 용이하게 결합할 수 있을 것이다.

본 발명의 몇 가지 바람직한 실시예가 기술되었지만, 첨부된 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위 및 정신을 벗어남이 없이 이들 실시예에 변경 및 개변이 이루어질 수 있음은 당업자라면 명백히 이해할 수 있을 것이다.

Claims

복수개의 탈착 가능한 데이터 매체(data media), 각 슬롯이 하나의 매체를 보유하는 복수개의 매체 저장 슬롯(media storage slot), 매체로부터 데이터를 판독하거나 데이터를 기록하기 위한 적어도 하나의 저장 드라이브(storage drive), 디스테이지 슬롯(destage slot), 및 슬롯과 드라이브 사이에서 매체를 이동시키기 위한 피커(picker)를 갖는 저장 라이브러리(storage library) 내에서 매체를 디스테이징(destaging) 및 프리-스테이징(prestaging)하는 방법에 있어서,

a) 드라이브에 의해 최종적으로 액세스된 매체인 제 1 매체를 드라이브로부 터 디스테이지 슬롯으로 이동시키는 단계;

b) 드라이브에 의해 제 1 매체 다음에 액세스될 제 2 매체를 제 2 매체 보유 슬롯으로부터 드라이브로 이동시키는 단계; 및

c) 드라이브가 제 2 매체 상에서 동작하는 동안 제 1 매체를 디스테이지 슬 롯으로부터 원래 제 1 매체를 보유하고 있던 슬롯으로 복귀시키는 단계

를 포함하는 방법.
제 1항에 있어서, 드라이브에 물리적으로 가장 근접한 매체 저장 슬롯이 디스테이지 슬롯(destage slot)으로 사용되는 방법.
제 1항에 있어서, 피커(picker)가 제 1 매체를 복귀시킨 후에 피커를 드라이브에 근접하게 위치시키는 단계를 더 포함하는 방법.
제 1항에 있어서, 제 2 매체에 액세스하기 위한 요구(request)에 응답하여 동작 가능한 방법.
제 1항에 있어서, 제 1 매체를 복귀시키는 동안 제 1 매체가 제 2 매체에 의해 이미 점유되었던(previously occupied) 저장 슬롯으로 복귀되는 방법.
제 1항에 있어서,

a) 라이브러리가 프리-스테이지 슬롯(prestage slot)을 포함하고;

b) 제 2 매체를 이동시키는 단계에서, 제 2 매체가 프리-스테이지 슬롯으로 부터 드라이브로 이동되고;

c) 제 1 매체를 복귀시키는 단계가 드라이브에 의해 제 2 매체 다음에 액세 스될 매체인 제 3 매체를 각각의 슬롯으로부터 프리-스테이지 슬롯으로 이동시키는 단계

를 포함하는 방법.
제 6항에 있어서, 드라이브에 물리적으로 첫 번째 및 두 번째로 가장 근접하는 매체 저장 슬롯들이 각각 디스테이지 슬롯 및 프리-스테이지 슬롯으로 사용되는 방법.
제 6항에 있어서,

a) 제 3 매체를 프리-스테이지 슬롯으로 이동시키는 단계가 제 1 매체를 디 스테이지 슬롯으로부터 복귀시키는 단계보다 앞서 수행되고;

b) 제 1 매체를 복귀시키는 단계가 제 1 매체를 디스테이지 슬롯으로부터 제 3 매체에 의해 이미 점유되었던(previously occupied) 저장 슬롯으로 이동 시키는 단계

를 포함하는 방법.
제 1항에 있어서, 저장 라이브러리의 데이터 매체에의 액세스 요구(access request)가 있는 한 상기 단계들이 반복되는 방법.
복수개의 탈착 가능한 데이터 매체(data media), 각 슬롯이 하나의 매체를 보유하는 복수개의 매체 저장 슬롯(storage slot), 매체로부터 데이터를 판독하거나 데이터를 기록하기 위한 적어도 하나의 저장 드라이브(storage drive), 디스테이지 슬롯(destage slot), 및 슬롯과 드라이브 사이에서 매체를 이동시키기 위한 피커(picker)를 갖는 라이브러리 내의 매체를 디스테이징(destaging) 및 프리-스테이징(prestaging)하기 위한 저장 라이브러리(storage slot)에 사용되는 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,

a) 컴퓨터로 판독 가능한(computer-readable) 매체;

b) 컴퓨터로 판독 가능한 매체상에 제공되고, 드라이브에 의해 최종적으로 액세스되는 제 1 매체를 드라이브로부터 디스테이지 슬롯으로 이동시키 기 위해 라이브러리를 제어하기 위한 수단;

c) 컴퓨터로 판독 가능한 매체상에 제공되고, 드라이브에 의해 제 1 매체 다 음에 액세스될 매체인 제 2 매체를 제 2 매체 보유 슬롯으로부터 드라이 브로 이동시키기 위해 라이브러리를 제어하기 위한 수단; 및

d) 컴퓨터로 판독 가능한 매체상에 제공되고, 드라이브가 제 2 매체 상에서 동작중일 때, 제 1 매체를 디스테이지 슬롯으로부터 원래 제 1 매체를 보 유하고 있던 슬롯으로 복귀시키기 위해 라이브러리를 제어하기 위한 수단

을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
제 10항에 있어서, 드라이브에 물리적으로 가장 근접하는 매체 저장 슬롯이 디스테이지 슬롯으로 사용된 컴퓨터 프로그램 제품.
제 10항에 있어서, 컴퓨터로 판독 가능한 매체상에 제공되고, 피커를 드라이브에 근접하여 위치되도록 라이브러리를 제어하기 위한 수단을 더 포함하는 컴퓨터 프그램 제품.
제 10항에 있어서, 제 1 매체를 복귀시키기 위하여 라이브러리를 제어하기 위한 수단이 컴퓨터로 판독 가능한 매체상에 제공되고, 제 1 매체를 이미(previously) 제 2 매체에 의해 점유된 저장 슬롯으로 복귀시키기 위해 라이브러리를 제어하기 위한 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
제 10항에 있어서,

a) 라이브러리가 프리-스테이지 슬롯을 포함하고;

b) 제 2 매체를 이동시키기 위하여 라이브러리를 제어하는 수단이 컴퓨터로 판독 가능한 매체 상에 제공되고, 제 2 매체를 프리-스테이지 슬롯으로부터 드라이브로 이동시키기 위해 라이브러리를 제어하기 위한 수단을 포함하며;

c) 제 1 매체를 복귀시키기 위하여 라이브러리를 제어하는 수단이 컴퓨터로 판독 가능한 매체 상에 제공되고, 드라이브에 의해 제 2 매체 다음에 액세스될 매체인 제 3 매체를 각 슬롯으로부터 프리-스테이지 슬롯으로 이동시키기 위하여 라이브러리를 제어하기 위한 수단

을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
제 14항에 있어서, 드라이브에 물리적으로 첫 번째 및 두 번째로 가장 근접하는 매체 저장 슬롯들이 각각 디스테이지 슬롯 및 프리-스테이지 슬롯으로 사용되는 컴퓨터 프로그램 제품.
제 14항에 있어서,

a) 제 3 매체를 프리-스테이지 슬롯으로 이동시키기 위하여 라이브러리를 제 어 하는 수단이 제 1 매체를 디스체이지 슬롯으로부터 복귀시키기 위하여 라이브러리를 제어하는 수단보다 앞서 동작하고;

b) 제 1 매체를 복귀시키키 위하여 라이브러리를 제어하는 수단이 컴퓨터로 판독 가능한 매체 상에 제공되고, 제 1 매체를 디스테이지 슬롯으로부터 제 3 매체에 의하여 이미 점유된 슬롯으로 이동시키기 위하여 라이브러리를 제어하기 위한 수단

을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
제 10항에 있어서, , 컴퓨터 판독 가능한 매체 상에 제공되고, 라이브러리의 데이터 매체에 액세스하는 요구(request)가 있는 한 피커 및 드라이브의 동작을 반복시키기 위해 라이브러리를 제어하기 위한 수단을 더 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
a) 복수개의 탈착 가능한 데이터 매체;

b) 각 슬롯이 하나의 매체를 보유하는 복수개의 저장 슬롯;

c) 매체로부터 데이터를 판독하거나 데이터를 기록하기 위한 적어도 하나의 저장 드라이브;

d) 슬롯과 드라이브 사이에서 매체를 이동시키기 위한 피커(picker); 및

e) 피커가 제 2 매체를 하나의 슬롯으로부터 드라이브로 이동시키는 동안 드 라이브에 의하여 최종적으로 액세스된 매체인 제 1 매체, 드라이브에 의하여 다음으로 액세스될 매체인 제 2 매체, 및 제 1 매체는 드라이브가 제 2매체 상에서 동작중 일 때 원래 제 1 매체를 보유하고 있던 저장 슬롯으로 복귀되는 매체인 제 1 매체를 보유하기 위한 디스테이지 슬롯

을 포함하는 데이터 저장 라이브러리 시스템.
제 18항에 있어서, 드라이브에 물리적으로 가장 근접한 매체 저장 슬롯이 디스테이지 슬롯(destage slot)으로 사용된 시스템.
제 18항에 있어서, 매체 동작을 위하여 피커가 제 2 매체를 드라이브로 이동시키기 전에 제 2 매체를 임시로 보유하고, 드라이브에 의하여 제 2 매체 다음에 액세스될 매체인 제 3 매체를 제 2 매체 상에서 매체 동작이 수행되고 있을 때 임시로 보유하는 프리-스테이지 슬롯을 더 포함하는 시스템.
제 20항에 있어서, 드라이브에 물리적으로 첫 번째 및 두 번째로 가장 근접하는 매체 저장 슬롯들이 각각 디스테이지 슬롯 및 프리-스테이지 슬롯으로 사용되는 시스템.
제 18항에 있어서, 데이터 매체에 액세스하기 위한 요구가 보류(pending)중인 한 디스테이지 및 프리스테이지 슬롯을 사용하여 저장 슬롯 및 드라이브 사이에서 피커가 계속적으로 데이터 매체를 이동시키는 시스템.