MXPA05002225A - Red de almacenamiento de video con un desempeno mejorado. - Google Patents

Red de almacenamiento de video con un desempeno mejorado.

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Abstract

Un sistema (10) de almacenamiento de video incluye una red (12) de area de almacenamiento y por lo menos una unidad (14) de almacenamiento de memoria cache local. Tanto el mecanismo de almacenamiento como la unidad de almacenamiento de memoria cache local almacenan por lo menos algun contenido en comun. En respuesta a una solicitud de lectura, un director (20) de lectura determina si el mecanismo de almacenamiento o la unidad de almacenamiento de memoria cache local contienen el contenido solicitado. El determinar que el contenido solicitado reside en la unidad de almacenamiento de memoria cache local, el director de lectura dirige la solicitud de contenido hacia la unidad de almacenamiento de memoria cache local, y mediante esto se reduce la demanda en el mecanismo de almacenamiento. Cuando el contenido no reside en la unidad de almacenamiento de memoria cache local, el director de lectura dirige la solicitud al mecanismo de almacenamiento, pero cuando el contenido no esta disponible, la solicitud de contenido se llena con los datos de llenado de una fuente (24) de datos de llenado.

Description

RED DE ALMACENAMIENTO DE VIDEO CON UN DESEMPEÑO MEJORADO REFERENCIA CRUZADA CON UNA SOLICITUD RELACIONADA Esta solicitud reclama la prioridad bajo el No. 35 U.S.C 119(e) de la Solicitud de Patente Provisional de Estados Unidos con No. de Serie 60/406,623, presentada el 28 de agosto de 2002 y que se incorpora a la presente como referencia.
CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona con una red de almacenamiento de video para almacenar información de video.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En el pasado, la edición de videos se realizaba en dispositivos autónomos, típicamente máquinas de videocasetes. Un editor que buscaba crear un segmento de video comprendido de fragmentos separados, tenía que los fragmentos en el orden deseado en una o más máquinas de la fuente y entonces seleccionar el fragmento deseado para grabarlo. La llegada del almacenamiento de videos compartidos cambió en gran medida la manera en la cual se realizan ahora la edición de videos. Con las redes actuales de almacenamiento compartido, múltiples usuarios pueden editar una copia del mismo contenido mediante el uso de técnicas de edición no lineales. Muchas redes actuales de almacenamiento de videos con frecuencia ponen límites al número de usuarios, debido a las limitaciones de la banda ancha. La estructura del conmutador de tales redes de almacenamiento de video con frecuencia no permite que más de un número limitado de usuarios tenga acceso a los servicios del almacenamiento. Al mejorar esta desventaja mediante enlaces adicionales, se aumenta el costo total del procedimiento. De este modo, existe la necesidad de proporcionar una técnica para proporcionar un sistema de almacenamiento de video compartido que supere la desventaja antes mencionada.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En forma breve y de conformidad con una modalidad preferida, se proporciona un sistema de almacenamiento para almacenar un contenido y de preferencia archivos de video. El sistema de almacenamiento de los presentes principios incluye un mecanismo de almacenamiento, una unidad grande de disco, o uno o más Arreglos Redundantes de Unidades de Discos No Costosas (RAID). El sistema de almacenamiento además incluye por lo menos una unidad de almacenamiento de memoria cache local para reflejar por lo menos una porción del contenido almacenado en el mecanismo de almacenamiento. De este modo, el usuario puede obtener tal contenido de espejo de la unidad de almacenamiento de memoria cache local mejor que el del mecanismo de almacenamiento, y de este modo se reduce las demandas de la banda ancha en el mecanismo de almacenamiento. Un director de escritura está acoplado con el mecanismo de almacenamiento y con la unidad de almacenamiento de memoria cache local para controlar el contenido entrante escrito en el mecanismo de almacenamiento y en la unidad de almacenamiento de memoria cache local. Un administrador de memoria cache administra la coherencia del contenido entre el mecanismo de almacenamiento y la unidad de almacenamiento de memoria cache local, de modo que por lo menos algo del contenido en el mecanismo de almacenamiento también exista en la unidad de almacenamiento de memoria cache local y viceversa. Un director de lectura responde a la solicitud de contenido de un usuario y dirige la solicitud hacia al mecanismo de almacenamiento y a la unidad de almacenamiento de memoria cache local, dependiendo de la disponibilidad del contenido de cada uno. De esta manera, cuando el contenido está disponible en la unidad de almacenamiento de memoria cache local, el usuario lee desde la unidad mejor que del mecanismo de almacenamiento. Un administrador de acceso de mecanismo de almacenamiento controla la lectura del contenido del mecanismo de almacenamiento y la escritura del contenido del mismo y en consecuencia controla los administradores de lectura y escritura.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 ilustra un diagrama esquemático en bloque de un sistema de almacenamiento de conformidad con una modalidad preferida de los presentes principios.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Figura 1 ilustra un sistema 10 de almacenamiento de conformidad con una modalidad preferida de los presentes principios y que brinda una eficiencia mejorada. En realidad, el sistema 10 de almacenamiento incluye un mecanismo 12 de almacenamiento comprendido de una única unidad de disco, o uno o más Arreglos Redundantes de Unidades de Disco No Costosas (RAID) que reciben el contenido para un acceso posterior que desee efectuar el usuario. Típicamente, el mecanismo 12 de almacenamiento almacena archivos de video con un audio incorporado o sin el mismo para edición y/o transmisión. Al tener todos los usuarios acceso al mecanismo 12 de almacenamiento a cualquier hora determinada se limita la banda ancha y de este modo se imponen limitaciones al número máximo de usuarios. Para superar esta desventaja, el sistema 10 de almacenamiento de los presentes principios, también incluye por lo menos una unidad 14 de almacenamiento de memoria cache local, y de preferencia, una pluralidad de tales unidades. Cada unidad 14 de almacenamiento de memoria cache local típicamente toma la forma de una unidad de disco o uno o más RAID. Como se menciona con mayor detalle más adelante, la unidad 14 de almacenamiento de memoria cache local refleja por lo menos algún contenido almacenado en el mecanismo 12 de almacenamiento. En otras palabras, la unidad 14 de almacenamiento de memoria cache local almacena por lo menos algunos de los mismos archivos que el mecanismo 12 de almacenamiento. De esta manera, un usuario que busca tener acceso a un archivo en particular almacenado tanto en el mecanismo 12 de almacenamiento como en la unidad 14 de almacenamiento de memoria cache local puede tener acceso a la unidad de almacenamiento de memoria cache local mejor que al mecanismo de almacenamiento. Al tener acceso a la unidad 14 de almacenamiento de memoria cache local, se reduce la demanda de banda ancha en el mecanismo 12 de almacenamiento. En la práctica, diferentes grupos de usuarios pueden tener una unidad dedicada de almacenamiento de memoria cache local. De manera alternativa, la asignación de una unidad 14 de almacenamiento de memoria cache local a un grupo de usuarios se puede proporcionar en una base dinámica. Un director 16 de escritura controla la escritura del contenido de entrada de una fuente externa (no mostrada) tanto para el mecanismo 12 de almacenamiento como para la memoria cache local. Tal contenido de entrada puede incluir video en vivo que se recibe de una cámara o alimentación satelital, o un video previamente grabado. En la práctica, el director 16 de escritura toma la forma de un procesador programado, un circuito lógico cableado, o un arreglo programable por campo (FPGA) o su semejante que responde a la información de control recibida de un administrador 17 de acceso de mecanismo de almacenamiento que controla la carga de lectura y escritura en el mecanismo 12 de almacenamiento. En la práctica, el Administrador 17 de Acceso del mecanismo de almacenamiento toma la forma de un procesador programado, un circuito lógico cableado, o un arreglo programable por campo (FPGA). De conformidad con la señal de salida del Administrador 17 de Acceso del mecanismo de almacenamiento, el director 16 de escritura dirige el contenido entrante ya sea al mecanismo 12 de almacenamiento o a la unidad 14 de almacenamiento de memoria cache local o a ambos. Un administrador 18 de memoria cache, típicamente en la forma de un procesador programado, un circuito lógico cableado, o un arreglo programable por campo (FPGA) o sus semejantes, controla la escritura del contenido entre la unidad 14 de almacenamiento de memoria cache local y el mecanismo 12 de almacenamiento de conformidad con las señales de control de la unidad de almacenamiento de memoria cache local para mantener la coherencia del contenido. En otras palabras, el administrador 18 cache mantiene por lo menos algún contenido en común en el mecanismo 12 de almacenamiento y la unidad 14 de almacenamiento de la memoria cache local. Para llevar a cabo esta tarea, el administrador 18 de memoria cache se encarga del copiado de los antecedentes de los archivos en la unidad 14 de almacenamiento de la memoria cache local proveniente del mecanismo 12 de almacenamiento ("salir poco a poco"). Asimismo, el administrador 18 de cache se encarga del copiado de los antecedentes de los archivos en el mecanismo 12 de almacenamiento proveniente de la unidad 14 de almacenamiento de memoria cache local ("subir poco a poco"). Tal subida lenta se hace necesaria cuando un usuario edita el contenido para un uso posterior por otras personas. La velocidad a la cual realiza la "salida lenta" y la "subida lenta", es una función de toda la demanda de la banda ancha en el mecanismo 12 de almacenamiento. El administrador 18 de memoria cache también administra la capacidad de almacenamiento de la unidad 14 de almacenamiento de la memoria cache local al borrar con poca frecuencia los archivos a los que se ha tenido acceso. Cuando la capacidad de almacenamiento disponible de la unidad 14 de almacenamiento de la memoria cache local excede un nivel prescrito, el administrador 18 de la memoria cache borra primero el archivo al se tuvo acceso menos recientemente. Después, el administrador 18 de memoria cache borra el siguiente archivo al que se tuvo acceso menos recientemente, y así sucesivamente hasta que la capacidad de almacenamiento disponible de la unidad 14 de almacenamiento de la memoria cache local alcanza un nivel aceptable. Para leer el contenido del sistema 10 de almacenamiento, un usuario introduce una solicitud de lectura, que recibe el director 20 de lectura. En la práctica, el director 20 de lectura toma la forma de un procesador programado que controla el contenido en el mecanismo 12 de almacenamiento y en la unidad 14 de almacenamiento de memoria cache local. Al recibir una solicitud de lectura, el director 20 de lectura determina si el contenido solicitado reside en la unidad 14 de almacenamiento de la memoria cache local. En caso afirmativo, el director 20 de lectura envía un comando a un selector 22 de fuente de lectura, típicamente un multiplexor, para designar la unidad 14 de almacenamiento de memoria cache local como la fuente del contenido solicitado. De este modo, bajo estas circunstancias, el director 20 de lectura "vuelve a dirigir" la solicitud de lectura a la unidad 14 de almacenamiento de memoria cache local. En el caso de que la unidad 14 de almacenamiento de memoria cache local no tenga el contenido solicitado, el director 20 de lectura hace que el selector 22 de la fuente seleccione el mecanismo 12 de almacenamiento. De manera alternativa, el director 20 de lectura provoca que el selector 22 de fuente seleccione una unidad 24 de almacenamiento para proporcionar al usuario el contenido más lleno en el caso de que la unidad 14 de almacenamiento de memoria cache no pueda proporcionar el contenido solicitado y existe insuficiente banda ancha para permitir el acceso al mecanismo 12 de almacenamiento. Cuando las unidad 14 de almacenamiento de la memoria cache local no tiene el contenido solicitado, el director 20 de lectura alerta al administrador 18 de la memoria cache. En respuesta, el administrador 18 de la memoria cache inicia una operación de copiado de salida pausada para transferir el contenido del mecanismo 12 de almacenamiento a la unidad 14 de almacenamiento de la memoria cache local. En la operación, el sistema 10 de almacenamiento ofrece de manera ventajosa un desempeño mejorado al reducir las demandas de la banda ancha en el mecanismo 12 de almacenamiento. La unidad 14 de almacenamiento de memoria cache local funciona para reflejar por lo menos algo del contenido en el mecanismo 12 de almacenamiento, de este modo se proporciona una fuente alternativa para proporcionar tal contenido a un usuario. El administrador 18 de memoria cache administra de manera cuidadosa la unidad 14 de almacenamiento de memoria cache local en respuesta al estado del mecanismo 12 de almacenamiento, conforme es controlada por medio del administrador 17 de acceso de mecanismo de almacenamiento, para asegurar que la unidad de almacenamiento de memoria cache local contenga el contenido solicitado. El administrador de acceso del mecanismo de almacenamiento controla la lectura del contenido proveniente del mecanismo de almacenamiento y la escritura del contenido del mismo durante los intervalos de una alta demanda de banda ancha. Lo anterior describe una red de almacenamiento que tiene un desempeño mejorado.

Claims (16)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un sistema de almacenamiento, caracterizado porque comprende: un mecanismo de almacenamiento para almacenar un contenido; por lo menos una unidad de almacenamiento de memoria cache local para reflejar por lo menos una porción del contenido almacenado en el mecanismo de almacenamiento; un director de escritura acoplado con el mecanismo de almacenamiento y con por lo menos una memoria cache local de almacenamiento para controlar el contenido escrito en el mecanismo de almacenamiento y en la por lo menos una memoria cache local de almacenamiento; un administrador de memoria cache para almacenar el copiado del contenido entre el mecanismo de almacenamiento y en la por lo menos una memoria cache local de almacenamiento para mantener por lo menos una coherencia parcial del contenido; un director de lectura en respuesta a una solicitud de contenido efectuada por un usuario para dirigir la solicitud del contenido ya sea hacia un seleccionado de la por lo menos una memoria cache local de almacenamiento o del mecanismo de almacenamiento dependiendo de la disponibilidad del contenido de cada uno; y un administrador de acceso de mecanismo de almacenamiento para controlar la carga de lectura y escritura del mecanismo de almacenamiento y para controlar los directores de lectura y escritura y el administrador de memoria cache de conformidad con la carga de de lectura y escritura del mecanismo de almacenamiento.
  2. 2. El sistema de almacenamiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el administrador de la memoria cache administra la capacidad de almacenamiento de la unidad de almacenamiento de memoria cache local al borrar en forma sucesiva por lo menos un archivo al que se tuvo acceso hasta que la unidad de almacenamiento de memoria cache local tenga una capacidad de almacenamiento disponible por arriba de un nivel prescrito.
  3. 3. El sistema de almacenamiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende una unidad de almacenamiento de llenado para almacenar un contenido de llenado y en donde el director de lectura dirige la solicitud de lectura a la unidad de almacenamiento de llenado para proporcionar un contenido de llenado cuando el contenido solicitado no está disponible en el mecanismo de almacenamiento y en la unidad de memoria cache de almacenamiento local.
  4. 4. El sistema de almacenamiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el mecanismo de almacenamiento además comprende por lo menos una unidad de disco.
  5. 5. El sistema de almacenamiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el mecanismo de almacenamiento además comprende por lo menos un Arreglo Redundante de Unidades de Disco No Costosas (RAID).
  6. 6. El sistema de almacenamiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de almacenamiento de memoria cache local además comprende por lo menos una unidad de disco.
  7. 7. El sistema de almacenamiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de almacenamiento de memoria cache local además comprende por lo menos un Arreglo Redundante de Unidades de Disco No Costosas (RAID).
  8. 8. El sistema de almacenamiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el director de lectura vuelve a dirigir una solicitud para el contenido en la unidad de almacenamiento de memoria cache local cuando el contenido solicitado tiene posibilidad de no estar disponible, para reducir los requerimientos de la banda ancha en el mecanismo de almacenamiento.
  9. 9. El sistema de almacenamiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el administrador de memoria cache copia por lo menos algún contenido del mecanismo de almacenamiento en la unidad de almacenamiento de memoria cache local previamente no disponible en la unidad de almacenamiento de memoria cache local.
  10. 10. El sistema de almacenamiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el administrador de acceso al mecanismo de almacenamiento controla los directores de lectura y escritura para reducir la lectura proveniente del mecanismo de almacenamiento y la escritura en el mecanismo de almacenamiento durante los intervalos de la banda ancha limitada del mecanismo de almacenamiento.
  11. 11. Un método para almacenar un contenido, caracterizado porque comprende los pasos de: escribir un contenido entrante en por lo menos una Red de Área de Almacenamiento (mecanismo de almacenamiento) y en una unidad de almacenamiento de memoria cache local; controlar una coherencia de contenido entre el mecanismo de almacenamiento y la unidad de almacenamiento de memoria cache local; copiar el contenido entre el mecanismo de almacenamiento y la unidad de almacenamiento de memoria cache local de conformidad con la coherencia de contenido entre los mismos; dirigir una solicitud para un contenido proveniente de un usuario para una selección del mecanismo de almacenamiento o la unidad de almacenamiento de memoria cache local dependiendo de la disponibilidad del contenido de cada uno; controlar la carga de lectura y escritura del mecanismo de almacenamiento; controlar la lectura del contenido del mecanismo de almacenamiento y la lectura del mismo de conformidad con la carga de lectura y escritura del mecanismo de almacenamiento.
  12. 12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el paso para dirigir la solicitud del contenido además comprende volver a dirigir la solicitud de contenido a la unidad de almacenamiento de memoria cache local si el contenido solicitado reside en la unidad de almacenamiento de memoria cache local.
  13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el paso de dirigir la solicitud de contenido además comprende volver a dirigir la solicitud del contenido a una unidad de almacenamiento de llenado para proporcionar la unidad de llenado si el contenido solicitado no reside en la unidad de almacenamiento de. memoria cache ni en el mecanismo de almacenamiento.
  14. 14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque además comprende el paso de contenido de escritura del mecanismo de almacenamiento.
  15. 15. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque además comprende el paso de contenido de escritura de la unidad de almacenamiento de memoria cache local al mecanismo de almacenamiento.
  16. 16. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el paso para controlar la lectura del contenido proveniente del mecanismo de almacenamiento y escritura del contenido en el mecanismo de almacenamiento además comprende el paso de restringir el acceso al mecanismo de almacenamiento durante los intervalos de alta demanda de banda ancha.
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