JP3566458B2 - アーカイブ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リムーバブル記録媒体を用い手データファイルを管理・保存するためのアーカイブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大量のデータファイルを記憶し、ユーザからの要求に応じて任意のデータファイルを配信するデータファイルサーバが広く利用されるようになっている。このようなデータファイルサーバは、ネットワーク環境において、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ）システムや、ビデオ・オン・デマンド（ＶＯＤ）システム、電子メールシステム、データベースシステムを始めとしてさまざまな応用が可能である。
【０００３】
ここで、データファイルとは、ビデオ、音声、テキスト、静止画、プログラム等のような一纏まりのデータを指す。
【０００４】
例えば、ＶＯＤシステムでは、多数本の映画などの映像番組のビデオデータをデータファイルとして記録媒体に格納しておき、ユーザからの要求に従って任意の番組のビデオデータを配信する。ＶＯＤのようなシステムでは、ビデオサーバと呼ばれる装置において多数の記録媒体に大量のビデオデータが記録され、これらがユーザからの要求にしたがって選択的に読み出される。
【０００５】
データファイルサーバでは、各データファイルを利用頻度に応じて異なる種類の記録装置に記録することによって、価格対性能比の良いシステムを構成できることは良く知られている。例えば、ＶＯＤシステムの場合、新作の人気映画のビデオデータのように利用頻度の高いデータファイルについては、磁気ディスク装置（ハードディスク装置）のような単位記憶容量当たりの記録コストは高いが、アクセス時間が短くデータ転送速度の速い記録装置に記録する。ここで、アクセス時間とは、データファイルの読み出し要求を受け取ってからそのデータファイルの送り出しを開始するまでに要する時間、いわゆる頭出し時間である。磁気ディスク装置はオンラインで接続されるので、この頭出し時間を短くすることができる。データ転送速度とは、記録装置から連続的にデータファイルを読み出す時の速度、すなわちスループットである。通常、磁気ディスク装置は光ディスク装置に比べてデータ転送速度が速く、半導体メモリは磁気ディスク装置よりもデータ転送速度は速い。極端に利用速度の高いデータファイルの場合には、単位容量当たりの記録コストはさらに高いがアクセス時間が非常に短くデータ転送速度の非常に高い半導体メモリを記録媒体に用いる場合もある。
【０００６】
一方、利用頻度の低いデータファイルについては、磁気テープ、光ディスク、光磁気ディスクあるいは相変化型光ディスクなどの記録装置を用いた、アクセス時間は長くデータ転送速度も遅いが単位容量当たりの記録コストの低い記録装置に記録する。これらの記録装置は、磁気ディスク装置と異なり、記録媒体である磁気テープあるいはディスクがリムーバブル、すなわち記録媒体はデータの読み出し／書き込みを行うための駆動装置（ドライブとも言う）に対して着脱可能な構造になっている。この場合、単位容量当たりの記録コストはほぼ記憶媒体のみの価格になるため、記録媒体が駆動装置と一体になったリムーバブルでない磁気ディスク装置等に比べ、大幅に低コストになる。このようなリムーバブル記憶媒体を用いた記録装置では、データファイルの読み出し要求を受け取ったとき、そのデータファイルが記録されている記憶媒体を駆動装置に装着しなければ読み出しができないため、磁気ディスク装置に比較してアクセス時間は長くなる。
【０００７】
このように、異なる種類の記録装置をもつデータファイルサーバを構成する１つの方法は、磁気ディスク等のデータファイルを記録する記録装置を持つデータファイルサーバにアーカイブ装置を接続する方式である。アーカイブ装置は、光ディスクや磁気テープなどのリムーバブルな記録媒体からデータを読み出すための駆動装置を１つあるいは複数個備えており、データファイルサーバからの要求に答えて、必要なデータファイルを読み出してデータファイルサーバに送り返す働きを持つ。アーカイブ装置は、リムーバブルな記録媒体を駆動する装置に装着するためのロボット装置と、リムーバブルな記録媒体を保管するための収容棚を持つ場合もある。また、収容棚に保管しているデータファイルの管理を行う機能を持ち、データファイルサーバから要求されたデータファイルがどのリムーバブル記録媒体に記憶されているかを判断し、ロボット装置によって必要なリムーバブル記録媒体を駆動装置に装着する機能を持つものもある。
【０００８】
また、異なる種類の記録装置を持つデータファイルサーバを構成する１つの方法は、データファイルサーバ自身がリムーバブルな記録媒体の駆動装置を１つあるいは複数個持つ方式である。この方式の場合は、データファイルサーバは、必要となったリムーバブル記録媒体上のデータファイルを自分で駆動装置から読み出す。この方式のデータファイルサーバも、リムーバブルな記録媒体を駆動装置に装着するためのロボット装置と、リムーバブルな記録媒体を保管するための収容棚を持つ場合もある。また、収容棚に保管しているデータファイルの管理を行う機能を持ち、データファイルサーバから要求されたデータファイルがどのリムーバブル記録媒体に記憶されているかを判断し、ロボット装置によって必要なリムーバブル記録媒体を駆動装置に装着する機能を持つものもある。
【０００９】
データファイルサーバにおいては、アクセス頻度の高いデータファイルは複数台の磁気ディスク装置にまたがって記録されることが多い。これはストライピングと呼ばれる手法であり、この手法を用いることによって多数のユーザが同じデータファイルの同じ部分あるいは異なる部分に同時にアクセスすることが可能になる。一方、アクセス頻度の低いデータファイルは、リムーバブル記録媒体に記録される。磁気ディスク装置に記録されておらずリムーバブル記録媒体に記録されているデータファイルが必要になれば、そのデータファイルはアーカイブ装置あるいはデータファイルサーバの持つ駆動装置によって読み出され、磁気ディスク装置に転送される。
【００１０】
リムーバブル記録媒体に記録されているデータファイルを磁気ディスク装置に転送する場合、リムーバブル記録媒体からデータファイルの読み出しを続けながらユーザにデータを送り出す方式と、１つのデータファイルの読み出しが終わってからユーザにデータを送り出す方式がある。読み出しながら送る方式では、ユーザからの読み出し要求が来てからデータが送り出され始めるまでの時間はアーカイブ装置あるいはデータファイルサーバの持つ駆動装置のアクセス時間で決まる。読み出しが終わってから送り出す方式に比べれば短いが、すべてのデータファイルが記憶装置に読み込まれる前に送り始めるので、例えば同時に同じデータファイルの異なる部分が要求された場合には対処できない場合がある。また、ビデオサーバの場合は早送りなどのトリックプレイが制限される場合もある。このような制限無くサービスを続けるためには、できるだけ速くデータファイル全体を記憶装置に読み込んでしまうことが必要となる。
【００１１】
一方、読み終わってから送り出す方式では、ユーザからの読み出し要求が来てからデータが送り出され始めるまでの時間は、アーカイブ装置あるいはデータファイルサーバの持つ駆動装置のアクセス時間とデータ転送速度に依存して長くなるが、データファイル全体をアクセス速度の速い磁気ディスク装置等の記憶装置に転送し終わってから送り出しを行うため、同時に複数のユーザが同じデータファイルの異なる部分を要求した場合でもデータを送り出すことができる。また、ビデオサーバの場合はトリックプレイなどの制限はなくなる。この方式の場合においても、できるだけ短時間にデータファイルを記憶装置に読み込んでしまうことが必要である。
【００１２】
従来のアーカイブ装置あるいはデータファイルサーバでは、ユーザからの読み出し要求に対して、要求されたデータファイルが記録されているリムーバブルな記憶媒体を駆動装置に装着し、その駆動装置によって順次データを読み出している。この場合、通常１つのデータファイルは１つのリムーバブル記録媒体に記録されており、１台の駆動装置によって記録媒体から読み出されるので、駆動装置の持つ最大データ転送速度以上の早さでは読み出すことができない。このため、読み出し要求のあったデータファイルをアーカイブ装置あるいはデータファイルサーバの持つ駆動装置から読み出して磁気ディスク装置に転送するのに要する時間は、駆動装置の性能によって制限される。通常、光ディスク等のリムーバブル記録媒体の駆動装置は、磁気ディスク等のデータファイルサーバの記憶装置に比べてデータ転送速度が遅い。従って、アーカイブ装置あるいはデータファイルサーバの持つ駆動装置から読み出したデータファイルを磁気ディスク装置に書き込むのに要する時間は駆動装置がネックになって短くできなかった。
【００１３】
また、ストライピングの手法を用いてデータファイルを複数台の磁気ディスク装置にまたがって記録するデータファイルサーバの場合、複数台の記憶装置をまとめた見かけ上のデータ転送速度は非常に大きくなるが、アーカイブ装置あるいはデータファイルサーバの持つ駆動装置のデータ転送速度は変わらないため、その速度差がさらに大きくなっていた。
【００１４】
さらに、従来のアーカイブ装置では、あるリムーバブル記録媒体が壊れた場合にその記録媒体からはデータを読み出すことができなくなることに対処するために、重要なデータファイルについては予め予備の記録媒体を用意しておく方法がとられているが、この方法は記録コストが高くなり、また予備の記録媒体の保管に必要なスペースが増加するという問題点がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来のアーカイブ装置では、リムーバブル記録媒体に記録されたデータファイルを読み出すのに要する時間が記録媒体を駆動する駆動装置の性能によって制限され、読み出しに要する時間が長くなってしまうという問題点があった。また、従来のデータファイルサーバでは、リムーバブル記録媒体に記録されたデータファイルを読み出して磁気ディスク装置に転送するのに要する時間が記録媒体を駆動する駆動装置の性能によって制限され、読み出し要求があってからデータファイルの送出を開始するまでに要する時間が長くなってしまうという問題点があった。また、リムーバブル記録媒体の破壊に対処するために重要なデータファイルについては予備の記録媒体に記録しておく必要があり、記録コストの増大と予備のリムーバブル記録媒体の保管に必要なスペースの増大という問題点があった。
【００１６】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、読み出し要求の発生したデータファイルをリムーバブル記録媒体から読み出すのに要する時間を短縮したアーカイブ装置を提供することを目的とする。
【００１９】
また、本発明は、記録コストの増大やリムーバブル記録媒体の保管に必要なスペースの増大を伴うことなく、リムーバブル記録媒体の破壊に容易に対処できるアーカイブ装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るアーカイブ装置は、データファイルを構成する各部分を複数のリムーバブル媒体から並列的に読み出すための複数の駆動手段と、任意のデータファイルに対する読み出し要求に応じて、前記駆動手段によるリムーバブル媒体からの読み出しを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、データファイルの読み出し要求の優先度に応じて、データファイルの読み出しに割り当てる駆動手段の数を増減することを特徴とする。
【００２４】
本発明のアーカイブ装置では、一つのデータファイルを複数のリムーバブル記録媒体に分割して記録したものを用意しておけば、複数の駆動手段が空いている場合、複数のリムーバブル記録媒体から同時にデータを読み出すことが可能となり、データファイルの読み出しに要する時間が短縮される。
【００２５】
あるいは、本発明のアーカイブ装置では、同じデータファイルを記録した複数のリムーバブル記録媒体から、複数台の駆動手段を用いて並列にデータファイルを読み出すことが可能になる。それぞれの駆動手段が異なる部分を並列に読み出すことで、データファイル全体を読み出すのに要する時間を短縮することができる。
【００２６】
この結果、アーカイブ装置から読み出したデータファイルを磁気ディスク装置などに転送しながらユーザに配信するビデオサーバなどのデータファイルサーバにおいて、データファイルが全て磁気ディスク装置に転送し終わってトリックプレイが可能となるまでの時間が短縮され、サービス性が向上する。
【００２７】
また、アーカイブ装置から読み出したデータファイルを磁気ディスク装置などに転送してからユーザに配信するビデオサーバなどのデータファイルサーバにおいては、ユーザの要求があってからデータファイルの配信を開始するまでに要する時間が短縮され、サービス性が向上する。
【００２８】
また、本発明のアーカイブ装置によれば、優先度の高い優先度の高い読み出し要求に対しては多くの駆動手段を割り当て、より短時間でデータファイルを読み出すことが可能になる。
【００３０】
本発明においては、複数のデータファイルを複数に分割したデータを混在させて複数のリムーバブル記録媒体に記録すると良い。また、本発明においては、複数のデータファイルを複数に分割したデータを混在させて記録した複数のリムーバブル記録媒体において、複数のデータファイルの各々の先頭部分のデータを異なる記録媒体に記録することが望ましい。
【００３１】
このようにすると、複数のデータファイルに対し同時に読み出し要求が発生した場合に、それらのデータファイルのデータを異なるリムーバブル記録媒体から同時に読み出すことが可能となり、複数のデータファイル全体としてみたときの読み出し時間が大幅に短縮される。
【００３５】
好ましくは、前記複数のリムーバブル記録媒体は、少なくとも１つのデータファイルを複数に分割したデータをそれぞれ記録した複数のデータ記録用リムーバブル記録媒体と、前記データファイルを複数に分割したデータ間のパリティを記録した少なくとも１つのパリティ記録用リムーバブル記録媒体とからなり、読み出し要求対象となるデータファイルを複数に分割したデータを記録した複数のデータ記録用リムーバブル記録媒体の１つが壊れている場合に、壊れていないデータ記録用リムーバブル記録媒体および前記パリティ記録用リムーバブル記録媒体から並列的に読み出されたデータおよびパリティを用いて前記壊れているデータ記録用リムーバブル記録媒体に記録されていたデータを復元する復元手段をさらに備え、前記制御手段は、読み出し要求対象となるデータファイルを複数に分割したデータを記録した複数のデータ記録用リムーバブル記録媒体の１つが壊れている場合に、該データファイルの読み出し要求の優先度を上げて該読み出し要求に対応するリムーバブル記録媒体からの読み出しを行う駆動手段の数を増加させるようにしてもよい。
【００３６】
このようにすることにより、同一のデータファイルを記憶した予備のリムーバブル記録媒体を保管しておくことなく、読み出し要求のあったデータファイルのデータが記録されているリムーバブル記録媒体が壊れている場合でも、パリティを読み出して、例えばそれらの排他的論理和を計算することで、データを復元することができ、リムーバブル記録媒体の破壊に対処するために従来のように同一のデータファイルを予備のリムーバブル記録媒体に記録しておくこと必要がなくなるので、記録コストおよびリムーバブル記録媒体の保管スペースの節約が可能となる。
【００５４】
なお、以上の装置に係る各発明は方法に係る発明としても成立する。
【００５５】
また、本発明に相当する処理手順を実行させるプログラムを、コンピュータを制御するためのプログラムとしてコンピュータ読取可能な記憶媒体に格納し、コンピュータに該記憶媒体からプログラムを読取らせ、コンピュータ上で実行させることが可能である。
【００５７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら発明の実施の形態を説明する。なお、本実施形態ではリムーバブル記録媒体として光ディスクを用いたアーカイブ装置について述べる。
【００５８】
図１は、本発明の一実施形態に係るアーカイブ装置の概略構成を示す図である。同図に示されるように、複数のリムーバブル記録媒体としての光ディスク１がディスク収容棚２に格納されている。光ディスク１はＣＤ−ＲＯＭのような読み出し専用の記録媒体でもよいし、光磁気ディスクや相変化型光ディスクのような書き込み／読み出しの可能な記録媒体であってもよい。一連の連続データからなるビデオファイルなどのデータファイルは、後述するように複数の光ディスク１に分割されて記録されている。また、光ディスク１は、カートリッジに収容されていても良い。
【００５９】
ロボット３は、制御用計算機５により制御され、ディスク収容棚２に格納された光ディスク１を選択的に光ディスク駆動装置４に装着したり、光ディスク駆動装置４に装着された光ディスク１をディスク収容棚２に戻す動作を行う。光ディスク駆動装置４は、制御用計算機５により制御され、ロボット３によって装着された光ディスクに記録されているデータを読み出したり、場合によっては書き込みや書き替えを行う装置である。
【００６０】
制御用計算機５は、後述する主計算機に直接または通信路を介して接続され、主計算機の制御下でロボット３および光ディスク駆動装置４の制御を行い、また光ディスク駆動装置４によって光ディスクから読み出されたデータの転送、光ディスク駆動装置４によって光ディスクに書き込むデータの転送などを行う。すなわち、制御用計算機５はどのデータがどの光ディスクに記録されているかを管理しており、主計算機からのデータファイルの読み出し要求に従ってどの光ディスクをどの光ディスク駆動装置に装着するかを決定し、それに基づいてディスク収容棚２に格納された光ディスク１から少なくとも一つを選択すると共に、光ディスク駆動装置４から少なくとも一つを選択して、選択した光ディスクが選択した光ディスク駆動装置に装着されるようにロボット３を制御する。さらに、制御用計算機５は光ディスク駆動装置４によって光ディスクから読み出されたデータを読み出し要求発生元の主計算機に送り出す働きを持つ。この制御用計算機５については、後ほど詳しく説明する。
【００６１】
上述したようなアーカイブ装置は、クライアント端末（ユーザ端末あるいは計算機等）からのデータファイルの読み出し要求を処理する主計算機の補助記憶装置として用いられる。図２および図３に、アーカイブ装置の利用例を示す。図２の例では、アーカイブ装置１１は専用のインタフェースによって主計算機１２と接続される。主計算機１２には、別の補助記憶装置としての磁気ディスク装置（ハードディスク装置）１３も接続されている。また、主計算機１１は通信路１４を介してクライアント端末１５に接続される。図３は、アーカイブ装置１１自身が通信インタフェースを持ち、通信路１６を介して主計算機１２と接続される例である。図３の構成によれば、複数の主計算機が通信路を介して同一のアーカイブ装置を共有することも可能である。
【００６２】
次に、本実施形態における光ディスク１へのデータファイルの記録方法について説明する。
【００６３】
従来の光ディスクを用いたアーカイブ装置では、基本的に一つのデータファイルを一枚の光ディスクに記録する形態がとられており、データファイルの大きさが一枚の光ディスクの容量よりも小さい場合は複数のデータファイルを一枚の光ディスクに記録し、逆にデータファイルの大きさが一枚の光ディスクの容量よりも大きな場合は、そのデータファイルを一枚の光ディスクに書き込める大きさに分割して記録していた。
【００６４】
これに対して、本発明のアーカイブ装置では一つのデータファイルをその大きさに関係なくそれぞれ複数のデータに分割して複数枚の光ディスクに記録する。図４に、本実施形態のアーカイブ装置におけるデータ分割方式を示す。データファイルＡは、図４（ａ）に示すように複数のブロックａ１〜ａ１６から構成されるものとする。図４（ａ）では、データファイルＡは１６ブロックからなっているが、小ブロックの大きさによってこれより多い場合もある。各ブロックは例えば１バイトの大きさであったり、８ｋバイトの大きさであったり、光ディスクからの読み出し単位と同じ大きさあるいはその倍数の大きさであったりする。
【００６５】
このデータファイルＡを複数に分割して複数枚の光ディスクに記録する場合の分割方式としては、図４（ｂ）（ｃ）に示すような２種類の方式が考えられる。図４（ｂ）（ｃ）は、データファイルＡを４つに分割して４枚の光ディスクに記録する場合の例を示している。
【００６６】
図４（ｂ）は、データファイルＡを連続したブロックが１枚の光ディスクに記録されるように分割する方式である。すなわち、データファイルＡを４つに分割した単位をデータＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４とすると、データＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４はそれぞれ時間的に連続した複数のブロック（この場合、４ブロック）ａ１〜ａ４，ａ５〜ａ８，ａ９〜ａ１２，ａ１３〜ａ１６からなる。この方式によると、データファイルの読み出しに１台の光ディスク駆動装置しか使えない場合、４枚の光ディスクから順番に読み出しを行うことにより、データファイルＡを構成する全データＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を順次読み出すことができる。データファイルの読み出しに４台の光ディスク駆動装置が使える場合は、４倍の速さで全データＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を読み出すことができるが、それぞれの光ディスク駆動装置は時間的に離れた４つの異なるブロックを読み出しているので、読み出した後で結合する必要がある。
【００６７】
図４（ｃ）は、時間的に連続するブロックは異なる光ディスクに記録されるように分割する方式である。すなわち、データファイルＡを４つに分割したデータＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は、それぞれ３ブロックおきの４ブロックからなっており、例えばＡ１はａ１，ａ５，ａ９，ａ１３の４ブロックからなる。この方式では、データファイルの読み出しに１台の光ディスク駆動装置しか使えない場合、データを順次読み出すためには、１ブロックのデータを読み出す毎に読み出し対象の光ディスクを入れ替えて次のブロックのデータを読み出さなければならないので、光ディスクの入れ替えが頻繁に発生して効率が悪くなる。データファイルを順次読み出す必要がなければ、１枚の光ディスクから４つの異なるブロックを読み出した後に結合することにより、頻繁に光ディスクの入れ替えを行う必要はなくなる。４台の光ディスク駆動装置を使用できる場合、この図４（ｃ）の方式では連続する４ブロックのデータを４台の光ディスク駆動装置で同時に読み出すことができるため、図４（ｂ）の方式よりも４倍速く連続するブロックのデータを読み出すことができる。但し、データファイル全体を読み出すのに必要な時間は図４（ｂ）の方式と同じである。
【００６８】
このようにして一つのデータファイルを４分割してなるデータは、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示されるように、図１の多数の光ディスク１のうちの４枚の光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に記録される。すなわち、データファイルＡは４つのデータＡ１〜Ａ４に分割されて光ディスクＤ１〜Ｄ４に記録され、データファイルＢも同様に４つのデータＢ１〜Ｂ４に分割されて光ディスクＤ１〜Ｄ４に記録される。
【００６９】
ところで、このように一つのデータファイルを分割して複数枚の光ディスクに記録する場合、いずれか１枚でも光ディスクが壊れると、データファイル全体を正しく読み出すことができなくなる。これは、従来のように１枚の光ディスクに一つのデータファイルの全データを記録した場合でも同様である。このような障害に対処するため、従来では前述のように同じデータファイルを記録した予備の光ディスクを用意する方法がとられていたが、こうすると記録コストが最低でも２倍以上になってしまい、予備の光ディスクの保管スペースもこれに相応して増えてしまうという問題があった。
【００７０】
このような問題を解決するため、本実施形態のアーカイブ装置では、各データファイルを上述のように複数枚の光ディスクに分割して記録するとともに、各光ディスクに記録されたデータの対応するビット間のパリティ（排他的論理和）を計算し、図５（ｅ）に示されるように、それらのパリティｐＡ，ｐＢをデータが記録された光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４とは別の光ディスクＤ５に記録しておく。このようにすると、データファイルを構成する複数のデータがそれぞれ記録された光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のいずれかが壊れた場合でも、残りの光ディスク上に記録されているデータと光ディスクＤ５に記録されているパリティからパリティ計算を行うことで、壊れた光ディスクに記録されていたデータを復元することが可能になる。この場合、図５に示されるように例えば一つのデータファイルを４つに分割して４枚の光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に記録すれば、パリティ記録用の１枚の光ディスクＤ５を追加するのみで、すなわち２５％の記録コストの増加で耐障害性を実現することができる。
【００７１】
また、本実施形態では図５に示したように、データ記録用の光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４には複数（この例では２つ）のデータファイルＡ，Ｂをそれぞれ複数（この例では４つ）に分割したデータが記録されている。すなわち、データファイルＡはＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４の４つのデータに、またデータファイルＢはＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の４つのデータにそれぞれ分割されて光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に記録されている。
【００７２】
このとき、データファイルＡ，Ｂの先頭部分のデータＡ１，Ｂ１、つまり先頭のブロックａ１，ｂ１を含むデータを異なる光ディスクＤ１，Ｄ３に記録しておくようにする。このようにデータファイルＡ，Ｂを先頭部分のデータが異なる光ディスク上に記録されるように記録すると、データファイルＡとデータファイルＢの読み出し要求が同時に発生した場合でも、光ディスクＤ１からデータファイルＡの先頭部分のブロックを含むデータＡ１を読み出しながら、光ディスクＤ３からデータファイルＢの先頭部分のブロックを含むデータを読み出すことができる。データＡ１とデータＢ１が同じ光ディスクに記録されている場合は、データファイルＡの読み出しとデータファイルＢの読み出しを同時には行うことができず、順次に読み出さなくてはならない。これに対し、データファイルＡ，Ｂの最初のブロックを含むデータＡ１，Ｂ１を異なる光ディスクＤ１，Ｄ３に記録しておくと、これらの同時読み出しが可能となるため、読み出し時間を１／２に短縮することができる。
【００７３】
次に、制御用計算機５について説明する。
【００７４】
図１において、制御用計算機５は主計算機からの読み出し要求に従って、複数の光ディスク駆動装置４から少なくとも一つの光ディスク駆動装置を選択すると共に、複数の光ディスク１から少なくとも一つの光ディスクを選択して、選択されたデータを読み出す制御を行う。すなわち、光ディスク駆動装置４のうちのどの光ディスク駆動装置を用いて光ディスク１のうちのどの光ディスクからデータを読み出すかをスケジューリングする。この場合、後述するように複数のデータファイルについての主計算機からアーカイブ装置への読み出し要求の優先度や、アーカイブ装置から主計算機への必要とされる転送速度に応じて、各データファイルの読み出しに何台の光ディスク駆動装置を割り当てるかを決定する。
【００７５】
例えば、優先度が高く、できる限り速く全データを読み出さなくてはならないデータファイルについては、制御用計算機５はそのデータファイルのデータが記録されている全ての光ディスクから同時にデータを読み出すことができるように多くの台数の光ディスク駆動装置を割り当てる。優先度の低い読み出し要求に対応したデータファイルについては、制御用計算機５は１台もしくは少数の光ディスク駆動装置を割り当てて、そのデータが記録されている光ディスクから順次データを読み出すようにする。他の優先度の高い読み出し要求によって全ての駆動装置が使われている場合は、駆動装置が空くのを待つ。なお、優先度の低い読み出し要求に対応したデータファイルについても、空いている光ディスク駆動装置があれば複数台の光ディスク駆動装置を割り当てることが望ましい。
【００７６】
また、優先度の高い読み出し要求が発生したときに、空いている光ディスク駆動装置がない場合には、優先度のより低い読み出し要求に対応したデータファイルのデータを読み出している光ディスク駆動装置から、装着されている光ディスクを取り出し、代わりに優先度の高い読み出し要求の発生したデータファイルが記録されている光ディスクをその光ディスク駆動装置に装着して、データを読み出すようにする。
【００７７】
さらに、読み出し要求の発生したデータファイルが記録されているデータ記録用の光ディスクＤ１〜Ｄ４のいずれかが壊れて、パリティ記録用の光ディスクＤ５からパリティを用いてデータを復元する必要がある場合には、壊れた光ディスク以外の全てのデータ記録用の光ディスクからデータを読み出すと共に、パリティ記録用の光ディスクＤ５からパリティを読み出すことができるように光ディスク駆動装置を割り当てることが望ましい。このような状況においては、壊れた光ディスクに記録されているデータを含むデータファイルに対する読み出し要求の優先度を上げて例えば最高の優先度とし、そのデータファイルのデータが記録されている光ディスクとパリティが記録されている光ディスクに光ディスク駆動装置を割り当てる。
【００７８】
また、好ましい実施形態によれば、このようにパリティを用いて復元しながら読み出されたデータは、データファイルの読み出し要求発生元に転送されると同時に、空いている書き込み機能を有する光ディスク駆動装置によって、光磁気ディスクまたは相変化型光ディスクのような書き換え可能な光ディスク、または１回だけ書き込み可能ないわゆる追記型の光ディスクに書き込まれる。これによって、壊れた光ディスクの代替ディスクを作成することができる。この代替ディスクの作成は、読み出し要求のない空き時間を利用して行うこともできる。
【００７９】
次に、制御用計算機５のより具体的な実施形態について説明する。ここでは、アーカイブ装置は光ディスク駆動装置４として１０台の光ディスク駆動装置を有するものとする。また、アーカイブ装置が管理しているビデオファイルなどの各データファイルは、図５に示したように多数の光ディスク１のうちの４枚の光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に分割されて記録され、これら光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に記録されたデータの対応するビット間のパリティがもう１枚の光ディスクＤ５に記録されているものとする。
【００８０】
図６は、制御用計算機５の構成を説明するための機能ブロック図である。同図に示されるように、読み出し要求判定／制御部２１、コンテンツテーブル２２、読み出し要求管理テーブル２３、管理テーブル書き換え部２４、ディスク状態監視部２５、駆動装置状態監視部２６、駆動装置制御部２７およびロボット制御部２８からなる。
【００８１】
読み出し要求判定／制御部２１は、主計算機または通信路から送られてくる読み出し要求を受け付け、それに基づいて後述する種々の制御を行う。コンテンツテーブル２２は、光ディスク１に記録されているデータファイルの内容（コンテンツ）に関する情報をＲＡＭや磁気ディスク装置のような記憶装置に格納したものである。読み出し要求管理テーブル２３は、現在アーカイブ装置が読み出し要求を受けて読み出しを進めているビデオファイルのコンテンツに関する状態をＲＡＭや磁気ディスク装置のような書き換え可能な記憶装置に格納したものである。これらコンテンツテーブル２２および読み出し要求管理テーブル２３については、後述する。
【００８２】
管理テーブル書き換え部２４は、読み出し要求判定／制御部２１により制御されて読み出し要求管理テーブル２３の内容を書き換えるものである。ディスク状態監視部２５は、光ディスク１が壊れていないか否かの監視を行い、その結果を記録する部分であり、この監視は例えば光ディスク１からの再生信号が異常な状態となったか否かを判定することによって行うことができる。駆動装置状態監視部２６は、光ディスク駆動装置４の空きか否かの稼動状態、つまり光ディスク１が装着されて読み出しまたは書き込みを行っているか否かを監視するものである。ロボット制御部２７は、読み出し要求判定／制御部２１により制御され、ロボット３による光ディスク駆動装置４への所定の光ディスク１の装着と所定の光ディスク駆動装置４からの光ディスク１の取り出しの制御を行う。駆動装置制御部２８は、読み出し要求判定／制御部２１により制御されて光ディスク駆動装置４の制御を行う。
【００８３】
図７に、コンテンツテーブル２２の一例を示す。このコンテンツテーブル２２には、アーカイブ装置が管理・保管している全てのビデオファイルのコンテンツ名と、その各コンテンツ名のデータファイルおよびパリティが記録されている５枚の光ディスクＤ１〜Ｄ５に関する各種の情報が格納されている。ここで、光ディスクＤ１〜Ｄ５は多数の光ディスク１から選択された５枚である。
【００８４】
光ディスクＤ１〜Ｄ５に関する情報とは、具体的には（１） 各光ディスクに付与されたディスク番号、（２） その光ディスク上に該当するコンテンツのデータファイルのデータが何番めのブロックから記録されているかを示す開始ブロック番号、（３） その光ディスクに記録されている該当するコンテンツのデータファイル長さをブロック数で表したものの３種類であり、これらがコンテンツ名に対応して記録されている。ここで、ブロックは光ディスクからの読み出しの単位であり、例えばデータファイルＡについていえば、図４で示したブロックａ１〜ａ１６である。
【００８５】
さらに具体的には、図７はデータファイルが映画のビデオファイルの場合の例であり、例えば映画Ａのビデオファイルはディスク番号１０〜１３の光ディスク上の第１００ブロックから５０ブロックの領域に記録されており、そのパリティはディスク番号１４の光ディスク上の第１００ブロックから５０ブロックの領域に記録されていることを示している。
【００８６】
また、例えば、映画Ａのビデオファイルがブロックａ１〜ａ２００から構成され、図４（ｃ）に示すようなデータ分割方式で記録されている場合、ディスク番号１０の光ディスクにはａ１，ａ５，ａ９，ａ１３，…が、ディスク番号１１の光ディスクにはａ２，ａ６，ａ１０，ａ１４，…が、ディスク番号１２の光ディスクにはａ３，ａ７，ａ１１，ａ１５，…が、ディスク番号１３の光ディスクにはａ４，ａ８，ａ１２，ａ１６，…が記録されていることになる。同様に、映画Ｂのビデオファイルがブロックｂ１〜ｂ２００から構成され、図４（ｃ）に示すようなデータ分割方式で記録されている場合、ディスク番号２５の光ディスクにはｂ１，ｂ５，ｂ９，ｂ１３，…が、ディスク番号１６の光ディスクにはｂ２，ｂ６，ｂ１０，ｂ１４，…が、ディスク番号１７の光ディスクにはｂ３，ｂ７，ｂ１１，ｂ１５，…が、ディスク番号１８の光ディスクにはｂ４，ｂ８，ｂ１２，ｂ１６，…が記録されていることになる。
【００８７】
図８に、読み出し要求管理テーブル２３の一例を示す。この読み出し要求管理テーブル２３には、（１） 読み出しを行っているビデオファイルのコンテンツ名、（２） そのコンテンツ名のデータファイルに対する読み出し要求の優先度、（３） 該当するコンテンツのビデオファイルとそのパリティが記録されている５枚の光ディスクＤ１〜Ｄ５についての次に読み出すべきブロックの番号とが記録される。例えば、映画Ｂに対応する光ディスクＤ１〜Ｄ５のうちのディスクＤ１から次に読み出すべきブロックは、第２２０ブロックであることを表わしている。また、映画Ｄに対応する光ディスクＤ１〜Ｄ５のうちのディスクＤ５から次に読み出すべきブロックは第−１ブロックとなっているが、これはディスクＤ５に記録されている情報はパリティなので、読み出す必要のないことを表わしている。
【００８８】
読み出し要求管理テーブル２３に記録される優先度は、値が小さいほど優先度が高いことを示す。この優先度は、アーカイブ装置に読み出し要求を行う側（例えば、主計算機）が明示的に与える方法でもよい。また、読み出し要求を受け取ったアーカイブ装置側で、例えば読み出したいコンテンツのビデオファイルおよびそのパリティが記録されている５枚の光ディスクＤ１〜Ｄ５のうち、パリティが記録されている光ディスクＤ５以外の１枚の光ディスクが壊れている場合は、その壊れている光ディスクにビデオファイルの一部が記録されているコンテンツのビデオファイルに対する読み出し要求の優先度を最高の１に設定し、それ以外のビデオファイルに対する読み出し要求の優先度を２に設定する方法も可能である。さらに、優先度を与える方法として、以上に述べた２つの方式を併用し、基本的に読み出し要求を出す側が優先度を指定するが、壊れた光ディスクがある場合には、指定された優先度に関係なく、壊れたその優先度を最高にする実施法も可能である。
【００８９】
図８の読み出し要求管理テーブル２３について、さらに詳しく説明する。まず映画Ｂについて着目すると、映画Ｂのビデオファイルが記録された光ディスクＤ１〜Ｄ４のうちディスクＤ３が壊れているため、ディスクＤ５に記録されているパリティを用いてディスクＤ３に記録されていたデータを復元しながら最高の優先度で読み出しを行っており、現在光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ４，Ｄ５のいずれからも第２２０ブロックが読み出されている状態を示している。すなわち、映画Ｂのビデオファイルに対する読み出し要求は優先度が最高の１に設定されているため、４台の光ディスク駆動装置を使って光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ４，Ｄ５からの読み出しが進められている。
【００９０】
映画Ｄのビデオファイルに対する読み出し要求は優先度が２であり、４台の光ディスク駆動装置を用いて光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のいずれからも第５０ブロックが読み出されている状態を示している。
【００９１】
映画Ｅのビデオファイルに対する読み出し要求は優先度が３であるので、１０台の光ディスク駆動装置４のうちの残りの２台の光ディスク駆動装置を用いて光ディスクＤ１とＤ２からそれぞれ第１０ブロックが読み出される状態まで進んだところで、より優先度の高い映画Ａのビデオファイルに対する読み出し要求が発生したため、待機状態となっている。映画Ａのビデオファイルに対する読み出し要求に関しては、映画Ｅのビデオファイルの読み出しを中断することにより空いた２台の光ディスク駆動装置を用いて光ディスクＤ１，Ｄ２から第１３０ブロックが読み出される状態まで進んでいる。
【００９２】
次に、制御用計算機５の処理手順の具体例を図９〜図１０に示すフローチャートを用いて説明する。
【００９３】
新しいコンテンツのビデオファイルに対する読み出し要求が例えば主計算機から発生すると、読み出し要求判定／制御部２１はこの読み出し要求を受け付ける（ステップＳ０）。このとき、読み出し要求判定／制御部２１はコンテンツテーブル２２を参照して読み出し要求のあったコンテンツのビデオファイルが記録されている光ディスクの番号を調べ、読み出し要求管理テーブル２３にそれらの光ディスクの何番目のブロックから読み出しを開始するかを設定する。さらに、読み出し要求判定／制御部２１はディスク状態監視部２５を介して、それらの光ディスクが壊れていないか否かを調べ（ステップＳ１）、壊れている場合は該当する読み出し要求の優先度が最高の１となるように、管理テーブル書き換え部２４を介して読み出し要求管理テーブルの優先度を書き換える（ステップＳ２）。
【００９４】
次に、読み出し要求判定／制御部２１は光ディスク１からのビデオファイルの読み出しに必要な光ディスク駆動装置４が必要な台数（ここでは４台）空いているか否かを駆動装置状態監視部２６を介して調べ（ステップＳ３）、光ディスク駆動装置４が４台空いていない場合には新しい読み出し要求よりも低い優先度を持つ読み出し要求で、かつ現在光ディスク駆動装置４を使用しているものがあれば、その低い優先度の読み出し要求を待機状態にする（ステップＳ４）。
【００９５】
次に、読み出し要求判定／制御部２１はロボット制御部２７を介してロボット３を制御して、低い優先度の読み出し要求のコンテンツのビデオファイルを読み出していた光ディスク駆動装置から光ディスクを取り出し、その光ディスク駆動装置を空きの状態とする（ステップＳ５）。次いで、読み出し要求判定／制御部２１は駆動装置状態監視部２６を介して空いている光ディスク駆動装置があるか否かを調べ（ステップＳ６）、空いている光ディスク駆動装置がなければ光ディスク駆動装置が空くまで待機する（ステップＳ７）。
【００９６】
読み出し要求判定／制御部２１は、ステップＳ６において空いている光ディスク駆動装置がある場合は、ロボット制御部２７および駆動装置制御部２８を介してロボット３を制御し、ステップＳ０で受け付けた新しい読み出し要求に対応したコンテンツのビデオファイルが記録されている光ディスクをその光ディスク駆動装置に装着させ、この光ディスク駆動装置を駆動装置制御部２８を介して制御することにより、この光ディスクに記録されているビデオファイルのデータの読み出しを行わせ、読み出されたデータを読み出し要求発生元である例えば主計算機へ送出する（ステップＳ８）。このとき、読み出されたデータに必要に応じて何番めのブロックのデータかを示す情報を付与して送り出すことが望ましい。
【００９７】
読み出し要求判定／制御部２１は、ステップＳ０で受け付けた新しい読み出し要求に対応したコンテンツのビデオファイルのデータが全て読み出されるまでステップＳ８の処理を行い、ステップＳ９で全ての読み出しが終了したと判断されると、それまで使用していた光ディスク駆動装置を解放し、ロボット制御部２７を介してロボット３を制御して、その光ディスク駆動装置から光ディスクを取り出す（ステップＳ１０）。そして、読み出し要求管理テーブル２３を参照して待機中の読み出し要求があるか否かを調べ（ステップＳ１１）、待機中の読み出し要求があればそれを再開する。すなわち、ロボット制御部２８を介してロボット３を制御することにより、待機中の読み出し要求に対応したコンテンツのビデオファイルのデータが記録されている光ディスクをステップＳ１０で解放された光ディスク駆動装置に装着し、さらに駆動装置制御部２８を介してその光ディスク駆動装置を制御することにより、この光ディスクに記録されているビデオファイルのデータを読み出す（ステップＳ１２）。
【００９８】
また、待機中ではないが４台未満の光ディスク駆動装置しか読み出しに使用していない読み出し要求があれば、その読み出し要求に対してステップＳ１０で解放された光ディスク駆動装置を割り当てる（ステップＳ１３）。この時、ステップＳ１２において読み出しを再開する読み出し要求や、ステップＳ１３においてステップＳ１０で解放された光ディスク駆動装置を割り当てる読み出し要求は、より優先度の高い読み出し要求を優先して選択するようにする。
【００９９】
次に、本実施形態のアーカイブ装置のより好ましい利用形態について述べる。アーカイブ装置の利用方法としては、図２または図３に示したように通常は主計算機１２の補助記憶装置として用いられている磁気ディスク装置１３に記録されているデータファイルを用いてクライアント端末１５に対しサービスを行い、磁気ディスク装置１３に記録されていないデータファイルが必要になったとき、アーカイブ装置１１からそのデータファイルを読み出して磁気ディスク装置１３に転送する方法が多くとられる。また、この場合には一つのビデオファイルのデータを複数の磁気ディスク装置に分割して記録するストライピング方式をとることで、磁気ディスク装置１３からのデータの読み出し／書き込みの転送速度を上げる手法が多くとられる。
【０１００】
さらに、単にストライピングを行うだけでなく、複数の磁気ディスク装置に分割して記録されたデータのパリティ（排他的論理和）を計算し、それらのパリティを別の新たな磁気ディスク装置に記録することによって、磁気ディスク装置に障害が発生した場合にパリティを計算することで、その磁気ディスク装置に記録されていたデータを復元する、いわゆるＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｄｉｓｋｓ）構成を用いることも有効である。
【０１０１】
このようなＲＡＩＤ構成において、壊れた磁気ディスク装置の記録内容を復旧する場合、従来では壊れていない磁気ディスク装置の記録内容のパリティを計算して別の磁気ディスク装置に書き込むという手順を用いていた。しかし、この方式では、壊れていない磁気ディスク装置からデータを読み出す必要があるため、その間は他の要求のために磁気ディスク装置から読み出しを行うことができず、サービスできる要求量が低下するという問題点があった。
【０１０２】
このような問題点を解決するため、本実施形態では壊れた磁気ディスク装置の記録内容を復元するときは、その磁気ディスク装置に記録すべきデータをアーカイブ装置から読み出して書き込む方法をとる。これにより、他の壊れていない磁気ディスク装置に負荷をかけずにデータの復元を行うことができる。また、この方法は磁気ディスク装置をＲＡＩＤ構成で使う場合でなく、単にストライピングのみを用いている場合においても採用することが可能である。
【０１０３】
例えば、図１１に示すようにデータファイルＡを分割したデータＡ１がａ１〜ａ１６のブロックからなっており、これらのブロックａ１〜ａ１６が同図（ａ）に示されるように光ディスクＤ１〜Ｄ４に分割されて記録されている場合、磁気ディスク装置Ｍ１〜Ｍ４にも同図（ｂ）に示されるように光ディスクＤ１〜Ｄ４の記録内容と同じ内容を記録しておく。また、光ディスクＤ５および磁気ディスク装置Ｍ５には、光ディスクＤ１〜Ｄ４および磁気ディスク装置Ｍ１〜Ｍ４に記録され ているデータについてのパリティｐ１〜ｐ４が記録されている。
【０１０４】
ここで、例えば磁気ディスク装置Ｍ３が故障して新たな磁気ディスク装置に取り替える場合には、磁気ディスク装置Ｍ３に記録されていた内容を光ディスクＤ３から読み出して新たな磁気ディスク装置に書き込むようにする。このように、光ディスク上のデータの分割方式と磁気ディスク装置上のデータの分割方式を合わせておくことで、磁気ディスク装置の故障時にもその故障した磁気ディスク装置に記録されていたデータを簡単に復元することが可能となる。
【０１０５】
さらに、図１２に示すように１台の磁気ディスク装置に記録されるデータが複数の光ディスクに存在するように記録する方式を用いることも可能である。すなわち、光ディスクＤ１〜Ｄ４には同図（ａ）に示されるように、例えばデータファイルＡを分割したデータＡ１を構成するａ１〜ａ１６のブロックが連続する４ブロックずつに分割されて記録されている。これに対し、磁気ディスク装置Ｍ１〜Ｍ４には同図（ｂ）に示されるように、光ディスクＤ１〜Ｄ４に４ブロックずつ記録されたデータをブロック単位で分割したものが記録されており、例えば磁気ディスク装置Ｍ１には光ディスクＤ１〜Ｄ４にそれぞれ記録されたブロックａ１，ａ５，ａ９，ａ１３が記録されている。また、光ディスクＤ５および磁気ディスク装置Ｍ５には、光ディスクＤ１〜Ｄ４および磁気ディスク装置Ｍ１〜Ｍ４に記録されているデータについてのパリティｐ１〜ｐ４およびｑ１〜ｑ４がそれぞれ記録されている。
【０１０６】
この図１２の方式によると、例えば磁気ディスク装置Ｍ３が故障した場合、磁気ディスク装置Ｍ３の記録内容は光ディスクＤ１〜Ｄ４から読み出したデータとパリティを用いて復元することになる。一般に光ディスク駆動装置のデータ転送速度は磁気ディスク装置のデータ転送速度よりも遅いので、この記録方式を用いると、データ復元時に複数台の光ディスク駆動装置が利用できる場合は、図１１の記録方式よりも高速に復元を行うことが可能となる。
【０１０７】
以上では、データファイルを複数のリムーバブル記憶媒体に分割して記録したものを利用する実施形態について述べてきたが、以下では、同一データファイルを持つ複数のリムーバブル記録媒体を利用する実施形態について述べる。
【０１０８】
図１３は、本発明の一実施形態に係るアーカイブ装置の概略構成を示す図である。図１３に示されるように本実施形態のアーカイブ装置は、概略的には図１と同様の構成である。すなわち、本アーカイブ装置は複数個の駆動装置１０４を持っており、各駆動装置１０４はリムーバブルな記録媒体（ここでは光ディスクとする）を装着してデータを読み出すことができる。読み出したいデータファイルが記録された光ディスク１０１を駆動装置１０４に装着する方法としては、図１３のように専用の光ディスク着脱ロボット装置１０３によってディスク収容棚１０２から必要な光ディスク１０１を取り出して空いている駆動装置１０４に装着する方法をとることができる。また、人間が必要な光ディスク１０１を手で装着する方法も実施可能である。
【０１０９】
制御部１０５は、概略的には、ロボット１０３および駆動装置１０４の制御を行い、また駆動装置１０４によって光ディスクから読み出されたデータの転送などを行う。すなわち、制御部１０５は、どのデータがどの光ディスクに記録されているかを管理しており（あるいは知ることができ）、データファイルサーバ等のデータ要求元からのデータファイルの要求を受けると、要求されたデータファイルが記録されている光ディスク１０１を駆動装置１０４に装着するよう制御を行う。このとき、必要なデータファイルが記録されている同じ光ディスク１０１が複数枚あれば、１台以上の駆動装置１０４に同じ光ディスク１０１を装着する。その後、同じ光ディスク１０１を装着した１台以上の駆動装置１０４から並列にデータファイルの異なる部分の読み出しを開始し、読み出されたデータファイルをデータ要求元に送り出す。
【０１１０】
何台の駆動装置１０４に同じ光ディスク１０１を装着するかは、さまざまな判断方法で決定できる。同じ光ディスク１０１が十分な枚数あれば、すべての駆動装置１０４を用いることができる。既に他のデータファイルの読み出しに駆動装置１０４を使用している場合は、残りの駆動装置１０４を用いることもできるし、他のデータファイルの読み出しに使用している駆動装置１０４のいくつかを取り上げて用いることもできる。このとき、データファイルの要求に優先度をつけ、優先度の高いデータファイルに多くの駆動装置１０４を割り当てることで、優先度の高いデータファイルの読み出し時間を短縮することもできる。
【０１１１】
ここで、制御部１０５の構成と動作についてより詳しく説明する。
【０１１２】
図１４に、本アーカイブ装置の制御部１０５の内部構成例を示す。図１５は、図１４に示す制御部１０５の動作の流れを示すフローチャートである。
【０１１３】
データ要求元からのデータアクセス要求を受けると（ステップＳ２１）、駆動装置割当て部１２１は、どの駆動装置１０４を使ってデータを読み出すかを決める。このとき、駆動装置管理テーブル１２３と媒体テーブル１２２の２つのテーブルに記録した情報を用いる。駆動装置管理テーブル１２３は、アーカイブ装置の持つ各駆動装置１０４に対して、どの駆動装置１０４が使用中か、使用中の場合はどの媒体１０１をアクセスしているかを記録している。媒体テーブル１２２は、どのデータを記録している媒体が何枚あって、それぞれ媒体を保管する棚１０２のどこに保管しているかを記憶している。
【０１１４】
駆動装置割当て部１２１は、まず、駆動装置管理テーブル１２３を参照することによって、どの駆動装置１０４が空いているかを調べる（ステップＳ２２）。ここで、現在使用してない空いている駆動装置１０４がなければ、他のデータアクセス要求のために使っている駆動装置１０４で、このデータアクセスで使用するために取り上げられるものがあるかどうかを調べる（ステップＳ２３）。同時に複数台の駆動装置１０４を使用してデータをアクセスしている場合、そのうちの何台かをとりあげても構わない。このとき、データアクセス要求に対して優先度を設定している場合、優先度の高いデータアクセス要求はより優先度の低いデータアクセス要求が使用している駆動装置１０４を取り上げる（ステップＳ２４）。取り上げることができる駆動装置１０４がない場合は、駆動装置１０４が空くまで待つ（ステップＳ２５）。
【０１１５】
次に、媒体テーブル１２２を参照することによって、要求されたデータを記録している媒体が何枚あるかを調べる（ステップＳ２６）。調べた枚数をｍとする。複数枚の媒体があればそれらを複数台の駆動装置１０４で並列に読み出すことで、高速なデータ読み出しが可能になる。
【０１１６】
次に、駆動管理テーブル１２３を参照して、空いている駆動装置１０４の数を調べ、その台数をｎとする（ステップＳ２７）。
【０１１７】
次に、ロボット制御部１２７がロボット１０３に命令を出して、ｍｉｎ（ｍ，ｎ）台の駆動装置１０４にデータを記録している媒体を装着する（ステップＳ２８）。その後、読み出し制御部１２８は、割り当てたｍｉｎ（ｍ，ｎ）台の駆動装置１０４を並列に動作させて、要求のあったデータを並列に読み出し、データ要求元に送る。
【０１１８】
上記の実施形態において、データを記録している媒体の駆動装置１０４への装着（ステップＳ２８）は、オペレータが行うような方法も実施可能である。この場合、図１４の装着ロボット制御部１２７は不要である。
【０１１９】
また、媒体の読み出しに用いる駆動装置１０４の数、および同時に装着する同じデータを持つ媒体の数は、上記の実施形態のようにテーブルを管理して自動的に決定する方式の他に、オペレータが介在して決める方式や、データ要求元が指定する方式も実施可能である。
【０１２０】
また、データの入っている媒体の場所あるいはそれを識別するための情報は、上記のようにコンテンツテーブルに記録する方式のほかに、オフラインで管理する方式や、データ要求元が指定する方法も実施可能である。
【０１２１】
次に、図１６、図１７、図１８を参照しながら、本実施形態についてより具体的に説明する。
【０１２２】
まず、リムーバブル記録媒体に記録するデータファイルが、図１６に示すような構造を持つものとする。すなわち、図１６に示すように、１つのデータファイルを、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つのブロックに分けることができるとする。このデータファイルは、１本のデジタル化されたビデオデータあるいは静止画や音声データであったり、テキストファイルであったりする。
【０１２３】
このデータファイルは、例えば図１７のようにＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのブロックの順に光ディスク１０１上に記録されている。
【０１２４】
この光ディスク１０１を従来のアーカイブ装置で読み出した場合の動作を示したのが図１８（ａ）である。すなわち、データファイルを構成するＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４ブロックは１台の駆動装置によって順に読み出されてくる。
【０１２５】
一方、本実施形態のアーカイブ装置で読み出した場合の動作を示したのが図１８（ｂ）である。本アーカイブ装置では、図１７のようなデータファイルを記録した光ディスク１０１を複数枚用意しておく。読み出し要求がくると、複数枚の同じ光ディスク１０１を複数台の駆動装置１０４に装着する。ここでは、４台の駆動装置１０４が使える場合を示している。４台の駆動装置＃１〜駆動装置＃４に装着された図１７の光ディスク１０１から、駆動装置＃１はブロックＡを、駆動装置＃２はブロックＢを、駆動装置＃３はブロックＣを、駆動装置＃４はブロックＤをそれぞれ並列に読み出す。その結果、図１８（ｂ）に示すように、従来よりも短時間にすべてのデータファイルを読み出すことができる。駆動装置１０４の台数を増やせば、さらに短い時間でデータファイルを読み出すことができる。
【０１２６】
上述したようなアーカイブ装置は、例えばクライアント端末（ユーザ端末あるいは計算機等）からのデータファイルの読み出し要求を処理するデータファイルサーバ等の補助記憶装置として用いられる。図２および図３で既に説明したように、アーカイブ装置は専用のインタフェースあるいは通信路を介してデータファイルサーバ等に接続される。また、複数のデータファイルサーバ等が通信路を介して同一のアーカイブ装置を共有することも可能である。
【０１２７】
以下では、本発明を適用したデータファイルサーバについて説明する。
【０１２８】
図１９に、本発明をデータファイルサーバに適用した場合の一実施形態を示す。図１９に示すようにデータファイルサーバ１１２は、データファイルを記憶するための複数台の記憶装置１１３を持つ。この記憶装置１１３には、例えば磁気ディスク装置を用いることができる。図１９のデータファイルサーバ１１２は、例えば、図１３のアーカイブ装置の制御部５を内蔵することにより実現する。
【０１２９】
本データファイルサーバ１１２は、ネットワーク等を介してユーザの端末装置等からのデータファイルの要求がくると、必要なデータファイルが記憶装置１１３中にある場合は、それを読み出してユーザへ送り出す。必要なデータが記憶装置１１３中になく、光ディスク等のリムーバブル記録媒体に記録されている場合は、データファイルサーバ１１２に接続されている複数台の駆動装置１０４を用いて、図１３のアーカイブ装置と同様に、必要なデータファイルの記録された複数枚の同じ光ディスクから同時に異なる部分を読み出して記憶装置１１３に転送する。この結果、図１３のアーカイブ装置と同様に、短時間でデータファイルを読み出すことができる。同時に使う駆動装置１０４の数は、図１３のアーカイブ装置と同様に、データファイル要求の優先度によって変更することも可能である。
【０１３０】
次に、図２０に、本発明を適用したデータファイルサーバの他の実施形態を示す。図２０のデータファイルサーバ２１２は、例えば、図１３のアーカイブ装置の制御部５を内蔵することにより実現する。本データファイルサーバ２１２では、データファイルを記憶する磁気ディスク等の記憶装置１１３は複数の記憶装置グループ１１７に分けられ、それぞれの記憶装置グループは１つの専用のデータ転送路１１６でデータファイルサーバ１２１と接続される。各データ転送路１１６には、リムーバブル記録媒体からデータファイルを読み出すための駆動装置１０４がそれぞれ専用に接続されている。このような構成を採ることにより、あるリムーバブル記録媒体に記録されているデータファイルをある記憶装置１１３に転送したい場合、そのリムーバブル記録媒体を、転送したい記憶装置１１３と同じデータ転送路１１６に接続されている駆動装置１０４を使って読み出すことにより、他のデータ転送路に対して負荷の増大等の影響を与ることなくデータファイルの転送を実現することができる。
【０１３１】
さらに、本データファイルサーバ２１２では、リムーバブル記録媒体に記録されているデータファイルの内容を複数の記憶装置１０４へ転送する必要がある場合、同一データファイルを持つ複数のリムーバブル記録媒体を、各々の記憶装置１１３と同一のデータ転送路１１６に接続された駆動装置１０４に装着し、必要なデータファイルを読み出す制御を行うことによって、並列にデータファイルを読み出して記憶装置１１３に転送することができるので、短時間でデータファイルを転送することができる。
【０１３２】
例えば、データファイルを複数の記憶装置１１３に分割して記録するストライピング方式をとることで記憶装置１１３からの読み出し転送速度を上げている場合には、記憶装置１１３にデータを書き込む際には同一データファイルの異なる部分がそれぞれの記憶装置１１３に書き込まれる。この際に、同一データファイルが格納された複数のリムーバブル記録媒体を、各々の記憶装置１１３と同一のデータ転送路１１６に接続された駆動装置１０４に装着し、同一データファイルの異なる部分を同時に読み出すことで、短い時間でデータファイルを転送することができる。
【０１３３】
本データファイルサーバ２１２の動作を、図２１、図２２により説明する。ここでは、図２２で示すように、データファイルサーバ２１２は４つの記憶装置グループ＃１〜＃４とそれがつながる４つのデータ転送路＃１〜＃４を持つものとする。また、各記憶装置グループ＃１〜＃４はそれぞれ２つの記憶装置（それぞれ、＃１と＃５、＃２と＃６、＃３と＃７、＃４と＃８とする）を持つものとする。各データ転送路＃１〜＃４にはリムーバブル記録媒体からデータファイルを読み込むための駆動装置＃１〜＃４が接続されている。
【０１３４】
このような構成のデータファイルサーバ２１２において、図２１に示すようなデータファイルをリムーバブル記録媒体から記憶装置１１３に転送する場合の動作を説明する。記憶装置１１３にストライピングを行って記憶したいデータファイルが、図２１のようにＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈの８つのブロックに分けられるものとする。このデータファイルはストライピングを行って、ブロックＡは記憶装置＃１に、ブロックＢは記憶装置＃２に、ブロックＣは記憶装置＃３に、ブロックＤは記憶装置＃４に、ブロックＥは記憶装置＃５に、ブロックＦは記憶装置＃６に、ブロックＧは記憶装置＃７に、ブロックＨは記憶装置＃８に、それぞれ記憶する。
【０１３５】
そのためにはまず、図２１のデータファイルを記録したリムーバブル記媒体を４枚用意し、それぞれを各データ転送路＃１〜＃４に接続された駆動装置＃１〜＃４に装着する。その後、駆動装置＃１はブロックＡとＥを読み出して、それぞれ記憶装置＃１と記憶装置＃５に転送する。駆動装置＃２はブロックＢとＦを読み出して、それぞれ記憶装置＃２と記憶装置＃６に転送する。駆動装置＃３はブロックＣとＧを読み出して、それぞれ記憶装置＃３と記憶装置＃７に転送する。駆動装置＃４はブロックＤとＨを読み出して、それぞれ記憶装置＃４と記憶装置＃８に転送する。
【０１３６】
この例で示したように、リムーバブル記録媒体から駆動装置１０４によって読み出されたデータファイルを記憶装置１１３に転送する際、各駆動装置１０４と記憶装置１１３は専用の独立したデータ転送路１１６に接続されているため、各データ転送路１１６内のローカルなデータ転送しか発生しない。そのため、データ転送路１１６や駆動装置１０４を効率よく使用することができ、並列に短時間でデータファイルの転送を行うことができる。同一のデータ転送路１１６に接続された駆動装置１０４と記憶装置１１３の間でデータファイルを転送する場合は、駆動装置１０４からデータファイルサーバ２１２の持つメモリ（図示せず）に一旦転送して、それを記憶装置１１３に転送するような実施方法も可能である。
【０１３７】
ところで、ストライピングを行って、データファイルを複数の記憶装置に分割して記憶するデータファイルサーバにおいて、複数の記憶装置に記憶したデータのパリティを別の記憶装置に記憶することで、記憶装置の故障時にもパリティを元に記憶内容を復元できるようにすることが多い。これは、ＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙｓ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｄｉｓｋｓ ）として広く知られている手法である。本発明は、そのような場合にも適用できる。この場合のデータファイルサーバの一実施形態を図２３によって説明する。
【０１３８】
図２３のデータファイルサーバ２１２は、５つの記憶装置グループ＃１〜＃５と、それがつながる５つのデータ転送路＃１〜＃５を持つ。各記憶装置グループ＃１〜＃５はそれぞれ２つの記憶装置（それぞれ、＃１と＃６、＃２と＃７、＃３と＃８、＃４と＃９、＃５と＃１０とする）を持つ。また、各データ転送路＃１〜＃５にはリムーバブル記録媒体からデータファイルを読み込むための駆動装置＃１〜＃５が接続されている。
【０１３９】
このような構成のデータファイルサーバ２１２において、図２１に示すようなデータファイルをリムーバブル記録媒体から記憶装置１１３に転送する場合の動作を説明する。記憶装置にストライピングを行って記憶したいデータファイルが、図２１のようにＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈの８つのブロックに分けられるものとする。このデータファイルはストライピングを行って、ブロックＡは記憶装置＃１に、ブロックＢは記憶装置＃２に、ブロックＣは記憶装置＃３に、ブロックＤは記憶装置＃４に、ブロックＥは記憶装置＃６に、ブロックＦは記憶装置７に、ブロックＧは記憶装置＃８に、ブロックＨは記憶装置＃９に、それぞれ記憶する。また、ブロックＡとＢとＣとＤのパリティすなわち排他的論理和を計算して記憶装置＃５に、ブロックＥとＦとＧとＨのパリティを記憶装置＃１０に、それぞれ記憶する。
【０１４０】
そのためにはまず、図２１のデータファイルを記録したリムーバブル記媒体を５枚用意し、それぞれを各データ転送路＃１〜＃５に接続された駆動装置＃１〜＃５に装着する。その後、駆動装置＃１はブロックＡとＥを読み出して、それぞれ記憶装置＃１と記憶装置＃６に転送する。駆動装置＃２はブロックＢとＦを読み出して、それぞれ記憶装置＃２と記憶装置＃７に転送する。駆動装置＃３はブロックＣとＧを読み出して、それぞれ記憶装置＃３と記憶装置＃８に転送する。駆動装置＃４はブロックＤとＨを読み出して、それぞれ記憶装置＃４と記憶装置＃９に転送する。駆動装置＃５はブロックＡ〜Ｈを読み出して、ブロックＡとＢとＣとＤのパリティを記憶装置＃５に、ブロックＥとＦとＧとＨのパリティを記憶装置＃１０に転送する。
【０１４１】
この例では、駆動装置＃５はパリティを計算するためにデータファイルの内容をすべて読み出す必要がある。そのため、データファイルの転送に際して、駆動装置＃１，２，３，４に比べて長い時間を必要とする。この問題を解決するには、いくつかの方法がある。
【０１４２】
第１の方法は、パリティを記憶する記憶装置は１つの記憶装置グループ（この例では記憶装置グループ＃５）に固定せずに、複数の記憶装置グループに分散させる方式である。これはＲＡＩＤ５として広く知られている方式と同様である。例えば、図２３の例で、ブロックＡは記憶装置＃１に、ブロックＢは記憶装置＃２に、ブロックＣは記憶装置＃３に、ブロックＤは記憶装置＃４に、ブロックＥは記憶装置＃６に、ブロックＦは記憶装置＃７に、ブロックＧは記憶装置＃８に、ブロックＨは記憶装置＃１０に、ブロックＡとＢとＣとＤのパリティは記憶装置＃５に、ブロックＥとＦとＧとＨのパリティは記憶装置＃９に、それぞれ記憶することにより、パリティは記憶装置グループ＃４と記憶装置グループ＃５に分散され、パリティの計算に必要なデータファイルの読み出し量を減らすことができる。
【０１４３】
この例では、パリティを２つの記憶装置グループに分散したが、実際はデータファイルをさらに多くのブロックに分割することで、パリティも各記憶装置グループに一様に分散させることができる。
【０１４４】
第２の方法は、パリティを計算するのに必要なデータをデータファイルサーバ２１２内で集める方式である。例えば、データファイルのブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのパリティを記憶装置＃５に記憶させるものとする。このとき、ブロックＡは駆動装置＃１から読み出して記憶装置＃１に転送される。このデータをデータファイルサーバ２１２内に記憶する。同様に、ブロックＢ，Ｃ，Ｄもそれぞれ駆動装置＃２，３，４から読み出されて記憶装置＃２，３，４に転送されるので、それらのデータをデータファイルサーバ２１２内に記憶する。その後、データファイルサーバ２１２内に記憶したブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのパリティを計算して記憶装置＃５に転送する。この方式では、パリティ生成のためだけにデータファイルを読む必要がなくなるので、パリティ計算の時間を無視すれば、図２２で説明したような、パリティを生成しない単純なストライピングと同じ時間でデータファイルの転送ができる。パリティ生成はデータファイルサーバ２１２内でソフトウェアで実現することもできるし、データファイルサーバ２１２内に専用のハードウェアを持つことで高速に実行することも可能である。
【０１４５】
次に、図２４に、本発明を適用したデータファイルサーバのさらに他の実施形態を示す。本実施形態は、図２０に示すようなデータファイルサーバに対して、各データ転送路１１６に複数台の駆動装置１０４を接続したものである。このような構成を採ることによって、同じデータ転送路１１６に接続されている複数の駆動装置１０４に同じデータファイルを記録したリムーバブル記録媒体を装着して並列に読み出すことで、駆動装置１０４が１台の場合よりもさらに短い時間でデータファイルの読み出しを行うことができる。
【０１４６】
次に、図２５に、本発明を適用したデータファイルサーバのさらに他の実施形態を示す。図２５に示すように、例えば図２０の構成のデータファイルサーバの駆動装置１０４の代わりにアーカイブ装置１２０をつなぐこともできる。このアーカイブ装置は既存のものでも、図１３に示したような本発明を適用したものでも構わない。この構成では、データファイルサーバはアーカイブ装置１００をリムーバブル記録媒体を読み出す装置として利用するものであり、全体の動作や効果は図２０の構成と同じである。
【０１４７】
なお、以上の各実施形態では、光ディスクをリムーバブル記録媒体とする駆動装置を用いたアーカイブ装置及びデータファイルサーバによって本発明の方式を説明したが、光ディスクを磁気テープや光磁気ディスク、相変化型光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒあるいはフラッシュメモリカード等に置き換えても同様に本発明を適用できることはいうまでもない。なお、通常の磁気ディスクのようなリムーバブルでない記録装置を駆動装置の代わりに用いて、それぞれ同じデータファイルを記録しておくことでも本発明と同様の効果が得られることは明らかである。また、最近では記録媒体をリムーバブル、つまり駆動装置に対して着脱可能とした磁気ディスク装置の開発も進められているが、このような磁気ディスク装置をリムーバブル記録媒体およびその駆動装置として本発明によるアーカイブ装置を実現することも可能である。
【０１４８】
また、各実施形態における制御部やデータファイルサーバの部分は、ハードウェアによっても実施可能であり、また、ソフトウェアと計算機を使っても実施可能である。
【０１４９】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において種々変形して実施することができる。
【０１５０】
【発明の効果】
本発明に係るアーカイブ装置によれば、複数の駆動手段が空いていれば複数のリムーバブル記録媒体から同時にデータを読み出すことが可能となり、データファイルの読み出しに要する時間が短縮される。
【０１５２】
また、データファイルに対する読み出し要求の優先度の高低に応じてデータファイルの読み出しを行う駆動手段の数が増減するように制御することによって、優先度の高い読み出し要求に対しては多くの駆動手段を割り当てて、より短時間でデータファイルを読み出すことが可能となる。
【０１５５】
また、本発明によれば、同一のデータファイルを記録した予備のリムーバブル記録媒体を保管しておかなくても、読み出し要求のあったデータファイルのデータが記録されているリムーバブル記録媒体が壊れている場合でも、パリティを読み出してデータを復元することができ、記録コストおよびリムーバブル記録媒体の保管スペースの節約が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るアーカイブ装置の構成を示すブロック図
【図２】同実施形態に係るアーカイブ装置の利用形態を示すブロック図
【図３】同実施形態に係るアーカイブ装置の他の利用形態を示すブロック図
【図４】同実施形態における各光ディスクに記録されるデータファイルの分割方式を説明するための図
【図５】同実施形態における各光ディスクに記録されるデータの内容を示す図
【図６】同実施形態における制御計算機の構成を説明するための機能ブロック図
【図７】図６中のコンテンツテーブルの構成を示す図
【図８】図６中の読み出し要求管理テーブルの構成を示す図
【図９】同実施形態における制御計算機の処理手順を説明するためのフローチャートの一部を示す図
【図１０】同実施形態における制御計算機の処理手順を説明するためのフローチャートの他の一部を示す図
【図１１】同実施形態における光ディスクおよび磁気ディスク装置上のデータ記録方式の一例を示す図
【図１２】同実施形態における光ディスクおよび磁気ディスク装置上のデータ記録方式の他の例を示す図
【図１３】本発明の一実施形態に係るアーカイブ装置の構成を示すブロック図
【図１４】同実施形態における制御部の構成を示すブロック図
【図１５】同実施形態における制御部の処理手順を説明するためのフローチャート
【図１６】データファイルの構造を示す図
【図１７】同実施形態における光ディスクに記録されるデータの内容を示す図
【図１８】光ディスクをアーカイブ装置で読み出した場合の動作を説明するための図
【図１９】本発明の一実施形態に係るデータファイルサーバの構成を示すブロック図
【図２０】本発明の一実施形態に係るデータファイルサーバの構成を示すブロック図
【図２１】データファイルの構造を示す図
【図２２】データファイルサーバの動作を説明するための図
【図２３】ＲＡＩＤ手法に適用した場合のデータファイルサーバの動作を説明するための図
【図２４】本発明の一実施形態に係るデータファイルサーバの構成を示すブロック図
【図２５】本発明の一実施形態に係るデータファイルサーバの構成を示すブロック図
【符号の説明】
１…光ディスク（リムーバブル記録媒体）
２…ディスク収容棚
３…ロボット（光ディスク着脱装置）
４…光ディスク駆動装置
５…制御用計算機
１１…アーカイブ装置
１２…主計算機
１３…磁気ディスク装置
１４…通信路
１５…クライアント端末
１６…通信路
２１…読み出し要求判定／制御部
２２…コンテンツテーブル
２３…読み出し要求管理テーブル
２４…管理テーブル書き換え部
２５…ディスク状態監視部
２６…駆動装置状態監視部
２７…ロボット制御部
２８…駆動装置制御部
Ｄ１〜Ｄ４…データ記録用光ディスク
Ｄ５…パリティ記録用光ディスク
Ｍ１〜Ｍ４…データ記録用磁気ディスク装置
Ｍ５…パリティ記録用磁気ディスク装置
１０１…光ディスク（リムーバブル記録媒体）
１０２…ディスク収容棚
１０３…ロボット（光ディスク着脱装置）
１０４…光ディスク駆動装置
１０５…制御部
１１２…データファイルサーバ
１１３…記憶装置
１１６…データ転送路
１２０…アーカイブ装置
１２１…駆動装置割当て部
１２２…媒体テーブル
１２３…駆動装置管理テーブル
１２７…ロボット制御部
１２８…読み出し制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、リムーバブル記録媒体を用い手データファイルを管理・保存するためのアーカイブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大量のデータファイルを記憶し、ユーザからの要求に応じて任意のデータファイルを配信するデータファイルサーバが広く利用されるようになっている。このようなデータファイルサーバは、ネットワーク環境において、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ）システムや、ビデオ・オン・デマンド（ＶＯＤ）システム、電子メールシステム、データベースシステムを始めとしてさまざまな応用が可能である。
【０００３】
ここで、データファイルとは、ビデオ、音声、テキスト、静止画、プログラム等のような一纏まりのデータを指す。
【０００４】
例えば、ＶＯＤシステムでは、多数本の映画などの映像番組のビデオデータをデータファイルとして記録媒体に格納しておき、ユーザからの要求に従って任意の番組のビデオデータを配信する。ＶＯＤのようなシステムでは、ビデオサーバと呼ばれる装置において多数の記録媒体に大量のビデオデータが記録され、これらがユーザからの要求にしたがって選択的に読み出される。
【０００５】
データファイルサーバでは、各データファイルを利用頻度に応じて異なる種類の記録装置に記録することによって、価格対性能比の良いシステムを構成できることは良く知られている。例えば、ＶＯＤシステムの場合、新作の人気映画のビデオデータのように利用頻度の高いデータファイルについては、磁気ディスク装置（ハードディスク装置）のような単位記憶容量当たりの記録コストは高いが、アクセス時間が短くデータ転送速度の速い記録装置に記録する。ここで、アクセス時間とは、データファイルの読み出し要求を受け取ってからそのデータファイルの送り出しを開始するまでに要する時間、いわゆる頭出し時間である。磁気ディスク装置はオンラインで接続されるので、この頭出し時間を短くすることができる。データ転送速度とは、記録装置から連続的にデータファイルを読み出す時の速度、すなわちスループットである。通常、磁気ディスク装置は光ディスク装置に比べてデータ転送速度が速く、半導体メモリは磁気ディスク装置よりもデータ転送速度は速い。極端に利用速度の高いデータファイルの場合には、単位容量当たりの記録コストはさらに高いがアクセス時間が非常に短くデータ転送速度の非常に高い半導体メモリを記録媒体に用いる場合もある。
【０００６】
一方、利用頻度の低いデータファイルについては、磁気テープ、光ディスク、光磁気ディスクあるいは相変化型光ディスクなどの記録装置を用いた、アクセス時間は長くデータ転送速度も遅いが単位容量当たりの記録コストの低い記録装置に記録する。これらの記録装置は、磁気ディスク装置と異なり、記録媒体である磁気テープあるいはディスクがリムーバブル、すなわち記録媒体はデータの読み出し／書き込みを行うための駆動装置（ドライブとも言う）に対して着脱可能な構造になっている。この場合、単位容量当たりの記録コストはほぼ記憶媒体のみの価格になるため、記録媒体が駆動装置と一体になったリムーバブルでない磁気ディスク装置等に比べ、大幅に低コストになる。このようなリムーバブル記憶媒体を用いた記録装置では、データファイルの読み出し要求を受け取ったとき、そのデータファイルが記録されている記憶媒体を駆動装置に装着しなければ読み出しができないため、磁気ディスク装置に比較してアクセス時間は長くなる。
【０００７】
このように、異なる種類の記録装置をもつデータファイルサーバを構成する１つの方法は、磁気ディスク等のデータファイルを記録する記録装置を持つデータファイルサーバにアーカイブ装置を接続する方式である。アーカイブ装置は、光ディスクや磁気テープなどのリムーバブルな記録媒体からデータを読み出すための駆動装置を１つあるいは複数個備えており、データファイルサーバからの要求に答えて、必要なデータファイルを読み出してデータファイルサーバに送り返す働きを持つ。アーカイブ装置は、リムーバブルな記録媒体を駆動する装置に装着するためのロボット装置と、リムーバブルな記録媒体を保管するための収容棚を持つ場合もある。また、収容棚に保管しているデータファイルの管理を行う機能を持ち、データファイルサーバから要求されたデータファイルがどのリムーバブル記録媒体に記憶されているかを判断し、ロボット装置によって必要なリムーバブル記録媒体を駆動装置に装着する機能を持つものもある。
【０００８】
また、異なる種類の記録装置を持つデータファイルサーバを構成する１つの方法は、データファイルサーバ自身がリムーバブルな記録媒体の駆動装置を１つあるいは複数個持つ方式である。この方式の場合は、データファイルサーバは、必要となったリムーバブル記録媒体上のデータファイルを自分で駆動装置から読み出す。この方式のデータファイルサーバも、リムーバブルな記録媒体を駆動装置に装着するためのロボット装置と、リムーバブルな記録媒体を保管するための収容棚を持つ場合もある。また、収容棚に保管しているデータファイルの管理を行う機能を持ち、データファイルサーバから要求されたデータファイルがどのリムーバブル記録媒体に記憶されているかを判断し、ロボット装置によって必要なリムーバブル記録媒体を駆動装置に装着する機能を持つものもある。
【０００９】
データファイルサーバにおいては、アクセス頻度の高いデータファイルは複数台の磁気ディスク装置にまたがって記録されることが多い。これはストライピングと呼ばれる手法であり、この手法を用いることによって多数のユーザが同じデータファイルの同じ部分あるいは異なる部分に同時にアクセスすることが可能になる。一方、アクセス頻度の低いデータファイルは、リムーバブル記録媒体に記録される。磁気ディスク装置に記録されておらずリムーバブル記録媒体に記録されているデータファイルが必要になれば、そのデータファイルはアーカイブ装置あるいはデータファイルサーバの持つ駆動装置によって読み出され、磁気ディスク装置に転送される。
【００１０】
リムーバブル記録媒体に記録されているデータファイルを磁気ディスク装置に転送する場合、リムーバブル記録媒体からデータファイルの読み出しを続けながらユーザにデータを送り出す方式と、１つのデータファイルの読み出しが終わってからユーザにデータを送り出す方式がある。読み出しながら送る方式では、ユーザからの読み出し要求が来てからデータが送り出され始めるまでの時間はアーカイブ装置あるいはデータファイルサーバの持つ駆動装置のアクセス時間で決まる。読み出しが終わってから送り出す方式に比べれば短いが、すべてのデータファイルが記憶装置に読み込まれる前に送り始めるので、例えば同時に同じデータファイルの異なる部分が要求された場合には対処できない場合がある。また、ビデオサーバの場合は早送りなどのトリックプレイが制限される場合もある。このような制限無くサービスを続けるためには、できるだけ速くデータファイル全体を記憶装置に読み込んでしまうことが必要となる。
【００１１】
一方、読み終わってから送り出す方式では、ユーザからの読み出し要求が来てからデータが送り出され始めるまでの時間は、アーカイブ装置あるいはデータファイルサーバの持つ駆動装置のアクセス時間とデータ転送速度に依存して長くなるが、データファイル全体をアクセス速度の速い磁気ディスク装置等の記憶装置に転送し終わってから送り出しを行うため、同時に複数のユーザが同じデータファイルの異なる部分を要求した場合でもデータを送り出すことができる。また、ビデオサーバの場合はトリックプレイなどの制限はなくなる。この方式の場合においても、できるだけ短時間にデータファイルを記憶装置に読み込んでしまうことが必要である。
【００１２】
従来のアーカイブ装置あるいはデータファイルサーバでは、ユーザからの読み出し要求に対して、要求されたデータファイルが記録されているリムーバブルな記憶媒体を駆動装置に装着し、その駆動装置によって順次データを読み出している。この場合、通常１つのデータファイルは１つのリムーバブル記録媒体に記録されており、１台の駆動装置によって記録媒体から読み出されるので、駆動装置の持つ最大データ転送速度以上の早さでは読み出すことができない。このため、読み出し要求のあったデータファイルをアーカイブ装置あるいはデータファイルサーバの持つ駆動装置から読み出して磁気ディスク装置に転送するのに要する時間は、駆動装置の性能によって制限される。通常、光ディスク等のリムーバブル記録媒体の駆動装置は、磁気ディスク等のデータファイルサーバの記憶装置に比べてデータ転送速度が遅い。従って、アーカイブ装置あるいはデータファイルサーバの持つ駆動装置から読み出したデータファイルを磁気ディスク装置に書き込むのに要する時間は駆動装置がネックになって短くできなかった。
【００１３】
また、ストライピングの手法を用いてデータファイルを複数台の磁気ディスク装置にまたがって記録するデータファイルサーバの場合、複数台の記憶装置をまとめた見かけ上のデータ転送速度は非常に大きくなるが、アーカイブ装置あるいはデータファイルサーバの持つ駆動装置のデータ転送速度は変わらないため、その速度差がさらに大きくなっていた。
【００１４】
さらに、従来のアーカイブ装置では、あるリムーバブル記録媒体が壊れた場合にその記録媒体からはデータを読み出すことができなくなることに対処するために、重要なデータファイルについては予め予備の記録媒体を用意しておく方法がとられているが、この方法は記録コストが高くなり、また予備の記録媒体の保管に必要なスペースが増加するという問題点がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来のアーカイブ装置では、リムーバブル記録媒体に記録されたデータファイルを読み出すのに要する時間が記録媒体を駆動する駆動装置の性能によって制限され、読み出しに要する時間が長くなってしまうという問題点があった。また、従来のデータファイルサーバでは、リムーバブル記録媒体に記録されたデータファイルを読み出して磁気ディスク装置に転送するのに要する時間が記録媒体を駆動する駆動装置の性能によって制限され、読み出し要求があってからデータファイルの送出を開始するまでに要する時間が長くなってしまうという問題点があった。また、リムーバブル記録媒体の破壊に対処するために重要なデータファイルについては予備の記録媒体に記録しておく必要があり、記録コストの増大と予備のリムーバブル記録媒体の保管に必要なスペースの増大という問題点があった。
【００１６】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、読み出し要求の発生したデータファイルをリムーバブル記録媒体から読み出すのに要する時間を短縮したアーカイブ装置を提供することを目的とする。
【００１９】
また、本発明は、記録コストの増大やリムーバブル記録媒体の保管に必要なスペースの増大を伴うことなく、リムーバブル記録媒体の破壊に容易に対処できるアーカイブ装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るアーカイブ装置は、データファイルを構成する各部分を複数のリムーバブル媒体から並列的に読み出すための複数の駆動手段と、任意のデータファイルに対する読み出し要求に応じて、前記駆動手段によるリムーバブル媒体からの読み出しを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、データファイルの読み出し要求の優先度に応じて、データファイルの読み出しに割り当てる駆動手段の数を増減することを特徴とする。
【００２４】
本発明のアーカイブ装置では、一つのデータファイルを複数のリムーバブル記録媒体に分割して記録したものを用意しておけば、複数の駆動手段が空いている場合、複数のリムーバブル記録媒体から同時にデータを読み出すことが可能となり、データファイルの読み出しに要する時間が短縮される。
【００２５】
あるいは、本発明のアーカイブ装置では、同じデータファイルを記録した複数のリムーバブル記録媒体から、複数台の駆動手段を用いて並列にデータファイルを読み出すことが可能になる。それぞれの駆動手段が異なる部分を並列に読み出すことで、データファイル全体を読み出すのに要する時間を短縮することができる。
【００２６】
この結果、アーカイブ装置から読み出したデータファイルを磁気ディスク装置などに転送しながらユーザに配信するビデオサーバなどのデータファイルサーバにおいて、データファイルが全て磁気ディスク装置に転送し終わってトリックプレイが可能となるまでの時間が短縮され、サービス性が向上する。
【００２７】
また、アーカイブ装置から読み出したデータファイルを磁気ディスク装置などに転送してからユーザに配信するビデオサーバなどのデータファイルサーバにおいては、ユーザの要求があってからデータファイルの配信を開始するまでに要する時間が短縮され、サービス性が向上する。
【００２８】
また、本発明のアーカイブ装置によれば、優先度の高い優先度の高い読み出し要求に対しては多くの駆動手段を割り当て、より短時間でデータファイルを読み出すことが可能になる。
【００３０】
本発明においては、複数のデータファイルを複数に分割したデータを混在させて複数のリムーバブル記録媒体に記録すると良い。また、本発明においては、複数のデータファイルを複数に分割したデータを混在させて記録した複数のリムーバブル記録媒体において、複数のデータファイルの各々の先頭部分のデータを異なる記録媒体に記録することが望ましい。
【００３１】
このようにすると、複数のデータファイルに対し同時に読み出し要求が発生した場合に、それらのデータファイルのデータを異なるリムーバブル記録媒体から同時に読み出すことが可能となり、複数のデータファイル全体としてみたときの読み出し時間が大幅に短縮される。
【００３５】
好ましくは、前記複数のリムーバブル記録媒体は、少なくとも１つのデータファイルを複数に分割したデータをそれぞれ記録した複数のデータ記録用リムーバブル記録媒体と、前記データファイルを複数に分割したデータ間のパリティを記録した少なくとも１つのパリティ記録用リムーバブル記録媒体とからなり、読み出し要求対象となるデータファイルを複数に分割したデータを記録した複数のデータ記録用リムーバブル記録媒体の１つが壊れている場合に、壊れていないデータ記録用リムーバブル記録媒体および前記パリティ記録用リムーバブル記録媒体から並列的に読み出されたデータおよびパリティを用いて前記壊れているデータ記録用リムーバブル記録媒体に記録されていたデータを復元する復元手段をさらに備え、前記制御手段は、読み出し要求対象となるデータファイルを複数に分割したデータを記録した複数のデータ記録用リムーバブル記録媒体の１つが壊れている場合に、該データファイルの読み出し要求の優先度を上げて該読み出し要求に対応するリムーバブル記録媒体からの読み出しを行う駆動手段の数を増加させるようにしてもよい。
【００３６】
このようにすることにより、同一のデータファイルを記憶した予備のリムーバブル記録媒体を保管しておくことなく、読み出し要求のあったデータファイルのデータが記録されているリムーバブル記録媒体が壊れている場合でも、パリティを読み出して、例えばそれらの排他的論理和を計算することで、データを復元することができ、リムーバブル記録媒体の破壊に対処するために従来のように同一のデータファイルを予備のリムーバブル記録媒体に記録しておくこと必要がなくなるので、記録コストおよびリムーバブル記録媒体の保管スペースの節約が可能となる。
【００５４】
なお、以上の装置に係る各発明は方法に係る発明としても成立する。
【００５５】
また、本発明に相当する処理手順を実行させるプログラムを、コンピュータを制御するためのプログラムとしてコンピュータ読取可能な記憶媒体に格納し、コンピュータに該記憶媒体からプログラムを読取らせ、コンピュータ上で実行させることが可能である。
【００５７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら発明の実施の形態を説明する。なお、本実施形態ではリムーバブル記録媒体として光ディスクを用いたアーカイブ装置について述べる。
【００５８】
図１は、本発明の一実施形態に係るアーカイブ装置の概略構成を示す図である。同図に示されるように、複数のリムーバブル記録媒体としての光ディスク１がディスク収容棚２に格納されている。光ディスク１はＣＤ−ＲＯＭのような読み出し専用の記録媒体でもよいし、光磁気ディスクや相変化型光ディスクのような書き込み／読み出しの可能な記録媒体であってもよい。一連の連続データからなるビデオファイルなどのデータファイルは、後述するように複数の光ディスク１に分割されて記録されている。また、光ディスク１は、カートリッジに収容されていても良い。
【００５９】
ロボット３は、制御用計算機５により制御され、ディスク収容棚２に格納された光ディスク１を選択的に光ディスク駆動装置４に装着したり、光ディスク駆動装置４に装着された光ディスク１をディスク収容棚２に戻す動作を行う。光ディスク駆動装置４は、制御用計算機５により制御され、ロボット３によって装着された光ディスクに記録されているデータを読み出したり、場合によっては書き込みや書き替えを行う装置である。
【００６０】
制御用計算機５は、後述する主計算機に直接または通信路を介して接続され、主計算機の制御下でロボット３および光ディスク駆動装置４の制御を行い、また光ディスク駆動装置４によって光ディスクから読み出されたデータの転送、光ディスク駆動装置４によって光ディスクに書き込むデータの転送などを行う。すなわち、制御用計算機５はどのデータがどの光ディスクに記録されているかを管理しており、主計算機からのデータファイルの読み出し要求に従ってどの光ディスクをどの光ディスク駆動装置に装着するかを決定し、それに基づいてディスク収容棚２に格納された光ディスク１から少なくとも一つを選択すると共に、光ディスク駆動装置４から少なくとも一つを選択して、選択した光ディスクが選択した光ディスク駆動装置に装着されるようにロボット３を制御する。さらに、制御用計算機５は光ディスク駆動装置４によって光ディスクから読み出されたデータを読み出し要求発生元の主計算機に送り出す働きを持つ。この制御用計算機５については、後ほど詳しく説明する。
【００６１】
上述したようなアーカイブ装置は、クライアント端末（ユーザ端末あるいは計算機等）からのデータファイルの読み出し要求を処理する主計算機の補助記憶装置として用いられる。図２および図３に、アーカイブ装置の利用例を示す。図２の例では、アーカイブ装置１１は専用のインタフェースによって主計算機１２と接続される。主計算機１２には、別の補助記憶装置としての磁気ディスク装置（ハードディスク装置）１３も接続されている。また、主計算機１１は通信路１４を介してクライアント端末１５に接続される。図３は、アーカイブ装置１１自身が通信インタフェースを持ち、通信路１６を介して主計算機１２と接続される例である。図３の構成によれば、複数の主計算機が通信路を介して同一のアーカイブ装置を共有することも可能である。
【００６２】
次に、本実施形態における光ディスク１へのデータファイルの記録方法について説明する。
【００６３】
従来の光ディスクを用いたアーカイブ装置では、基本的に一つのデータファイルを一枚の光ディスクに記録する形態がとられており、データファイルの大きさが一枚の光ディスクの容量よりも小さい場合は複数のデータファイルを一枚の光ディスクに記録し、逆にデータファイルの大きさが一枚の光ディスクの容量よりも大きな場合は、そのデータファイルを一枚の光ディスクに書き込める大きさに分割して記録していた。
【００６４】
これに対して、本発明のアーカイブ装置では一つのデータファイルをその大きさに関係なくそれぞれ複数のデータに分割して複数枚の光ディスクに記録する。図４に、本実施形態のアーカイブ装置におけるデータ分割方式を示す。データファイルＡは、図４（ａ）に示すように複数のブロックａ１〜ａ１６から構成されるものとする。図４（ａ）では、データファイルＡは１６ブロックからなっているが、小ブロックの大きさによってこれより多い場合もある。各ブロックは例えば１バイトの大きさであったり、８ｋバイトの大きさであったり、光ディスクからの読み出し単位と同じ大きさあるいはその倍数の大きさであったりする。
【００６５】
このデータファイルＡを複数に分割して複数枚の光ディスクに記録する場合の分割方式としては、図４（ｂ）（ｃ）に示すような２種類の方式が考えられる。図４（ｂ）（ｃ）は、データファイルＡを４つに分割して４枚の光ディスクに記録する場合の例を示している。
【００６６】
図４（ｂ）は、データファイルＡを連続したブロックが１枚の光ディスクに記録されるように分割する方式である。すなわち、データファイルＡを４つに分割した単位をデータＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４とすると、データＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４はそれぞれ時間的に連続した複数のブロック（この場合、４ブロック）ａ１〜ａ４，ａ５〜ａ８，ａ９〜ａ１２，ａ１３〜ａ１６からなる。この方式によると、データファイルの読み出しに１台の光ディスク駆動装置しか使えない場合、４枚の光ディスクから順番に読み出しを行うことにより、データファイルＡを構成する全データＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を順次読み出すことができる。データファイルの読み出しに４台の光ディスク駆動装置が使える場合は、４倍の速さで全データＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を読み出すことができるが、それぞれの光ディスク駆動装置は時間的に離れた４つの異なるブロックを読み出しているので、読み出した後で結合する必要がある。
【００６７】
図４（ｃ）は、時間的に連続するブロックは異なる光ディスクに記録されるように分割する方式である。すなわち、データファイルＡを４つに分割したデータＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は、それぞれ３ブロックおきの４ブロックからなっており、例えばＡ１はａ１，ａ５，ａ９，ａ１３の４ブロックからなる。この方式では、データファイルの読み出しに１台の光ディスク駆動装置しか使えない場合、データを順次読み出すためには、１ブロックのデータを読み出す毎に読み出し対象の光ディスクを入れ替えて次のブロックのデータを読み出さなければならないので、光ディスクの入れ替えが頻繁に発生して効率が悪くなる。データファイルを順次読み出す必要がなければ、１枚の光ディスクから４つの異なるブロックを読み出した後に結合することにより、頻繁に光ディスクの入れ替えを行う必要はなくなる。４台の光ディスク駆動装置を使用できる場合、この図４（ｃ）の方式では連続する４ブロックのデータを４台の光ディスク駆動装置で同時に読み出すことができるため、図４（ｂ）の方式よりも４倍速く連続するブロックのデータを読み出すことができる。但し、データファイル全体を読み出すのに必要な時間は図４（ｂ）の方式と同じである。
【００６８】
このようにして一つのデータファイルを４分割してなるデータは、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示されるように、図１の多数の光ディスク１のうちの４枚の光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に記録される。すなわち、データファイルＡは４つのデータＡ１〜Ａ４に分割されて光ディスクＤ１〜Ｄ４に記録され、データファイルＢも同様に４つのデータＢ１〜Ｂ４に分割されて光ディスクＤ１〜Ｄ４に記録される。
【００６９】
ところで、このように一つのデータファイルを分割して複数枚の光ディスクに記録する場合、いずれか１枚でも光ディスクが壊れると、データファイル全体を正しく読み出すことができなくなる。これは、従来のように１枚の光ディスクに一つのデータファイルの全データを記録した場合でも同様である。このような障害に対処するため、従来では前述のように同じデータファイルを記録した予備の光ディスクを用意する方法がとられていたが、こうすると記録コストが最低でも２倍以上になってしまい、予備の光ディスクの保管スペースもこれに相応して増えてしまうという問題があった。
【００７０】
このような問題を解決するため、本実施形態のアーカイブ装置では、各データファイルを上述のように複数枚の光ディスクに分割して記録するとともに、各光ディスクに記録されたデータの対応するビット間のパリティ（排他的論理和）を計算し、図５（ｅ）に示されるように、それらのパリティｐＡ，ｐＢをデータが記録された光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４とは別の光ディスクＤ５に記録しておく。このようにすると、データファイルを構成する複数のデータがそれぞれ記録された光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のいずれかが壊れた場合でも、残りの光ディスク上に記録されているデータと光ディスクＤ５に記録されているパリティからパリティ計算を行うことで、壊れた光ディスクに記録されていたデータを復元することが可能になる。この場合、図５に示されるように例えば一つのデータファイルを４つに分割して４枚の光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に記録すれば、パリティ記録用の１枚の光ディスクＤ５を追加するのみで、すなわち２５％の記録コストの増加で耐障害性を実現することができる。
【００７１】
また、本実施形態では図５に示したように、データ記録用の光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４には複数（この例では２つ）のデータファイルＡ，Ｂをそれぞれ複数（この例では４つ）に分割したデータが記録されている。すなわち、データファイルＡはＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４の４つのデータに、またデータファイルＢはＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の４つのデータにそれぞれ分割されて光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に記録されている。
【００７２】
このとき、データファイルＡ，Ｂの先頭部分のデータＡ１，Ｂ１、つまり先頭のブロックａ１，ｂ１を含むデータを異なる光ディスクＤ１，Ｄ３に記録しておくようにする。このようにデータファイルＡ，Ｂを先頭部分のデータが異なる光ディスク上に記録されるように記録すると、データファイルＡとデータファイルＢの読み出し要求が同時に発生した場合でも、光ディスクＤ１からデータファイルＡの先頭部分のブロックを含むデータＡ１を読み出しながら、光ディスクＤ３からデータファイルＢの先頭部分のブロックを含むデータを読み出すことができる。データＡ１とデータＢ１が同じ光ディスクに記録されている場合は、データファイルＡの読み出しとデータファイルＢの読み出しを同時には行うことができず、順次に読み出さなくてはならない。これに対し、データファイルＡ，Ｂの最初のブロックを含むデータＡ１，Ｂ１を異なる光ディスクＤ１，Ｄ３に記録しておくと、これらの同時読み出しが可能となるため、読み出し時間を１／２に短縮することができる。
【００７３】
次に、制御用計算機５について説明する。
【００７４】
図１において、制御用計算機５は主計算機からの読み出し要求に従って、複数の光ディスク駆動装置４から少なくとも一つの光ディスク駆動装置を選択すると共に、複数の光ディスク１から少なくとも一つの光ディスクを選択して、選択されたデータを読み出す制御を行う。すなわち、光ディスク駆動装置４のうちのどの光ディスク駆動装置を用いて光ディスク１のうちのどの光ディスクからデータを読み出すかをスケジューリングする。この場合、後述するように複数のデータファイルについての主計算機からアーカイブ装置への読み出し要求の優先度や、アーカイブ装置から主計算機への必要とされる転送速度に応じて、各データファイルの読み出しに何台の光ディスク駆動装置を割り当てるかを決定する。
【００７５】
例えば、優先度が高く、できる限り速く全データを読み出さなくてはならないデータファイルについては、制御用計算機５はそのデータファイルのデータが記録されている全ての光ディスクから同時にデータを読み出すことができるように多くの台数の光ディスク駆動装置を割り当てる。優先度の低い読み出し要求に対応したデータファイルについては、制御用計算機５は１台もしくは少数の光ディスク駆動装置を割り当てて、そのデータが記録されている光ディスクから順次データを読み出すようにする。他の優先度の高い読み出し要求によって全ての駆動装置が使われている場合は、駆動装置が空くのを待つ。なお、優先度の低い読み出し要求に対応したデータファイルについても、空いている光ディスク駆動装置があれば複数台の光ディスク駆動装置を割り当てることが望ましい。
【００７６】
また、優先度の高い読み出し要求が発生したときに、空いている光ディスク駆動装置がない場合には、優先度のより低い読み出し要求に対応したデータファイルのデータを読み出している光ディスク駆動装置から、装着されている光ディスクを取り出し、代わりに優先度の高い読み出し要求の発生したデータファイルが記録されている光ディスクをその光ディスク駆動装置に装着して、データを読み出すようにする。
【００７７】
さらに、読み出し要求の発生したデータファイルが記録されているデータ記録用の光ディスクＤ１〜Ｄ４のいずれかが壊れて、パリティ記録用の光ディスクＤ５からパリティを用いてデータを復元する必要がある場合には、壊れた光ディスク以外の全てのデータ記録用の光ディスクからデータを読み出すと共に、パリティ記録用の光ディスクＤ５からパリティを読み出すことができるように光ディスク駆動装置を割り当てることが望ましい。このような状況においては、壊れた光ディスクに記録されているデータを含むデータファイルに対する読み出し要求の優先度を上げて例えば最高の優先度とし、そのデータファイルのデータが記録されている光ディスクとパリティが記録されている光ディスクに光ディスク駆動装置を割り当てる。
【００７８】
また、好ましい実施形態によれば、このようにパリティを用いて復元しながら読み出されたデータは、データファイルの読み出し要求発生元に転送されると同時に、空いている書き込み機能を有する光ディスク駆動装置によって、光磁気ディスクまたは相変化型光ディスクのような書き換え可能な光ディスク、または１回だけ書き込み可能ないわゆる追記型の光ディスクに書き込まれる。これによって、壊れた光ディスクの代替ディスクを作成することができる。この代替ディスクの作成は、読み出し要求のない空き時間を利用して行うこともできる。
【００７９】
次に、制御用計算機５のより具体的な実施形態について説明する。ここでは、アーカイブ装置は光ディスク駆動装置４として１０台の光ディスク駆動装置を有するものとする。また、アーカイブ装置が管理しているビデオファイルなどの各データファイルは、図５に示したように多数の光ディスク１のうちの４枚の光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に分割されて記録され、これら光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に記録されたデータの対応するビット間のパリティがもう１枚の光ディスクＤ５に記録されているものとする。
【００８０】
図６は、制御用計算機５の構成を説明するための機能ブロック図である。同図に示されるように、読み出し要求判定／制御部２１、コンテンツテーブル２２、読み出し要求管理テーブル２３、管理テーブル書き換え部２４、ディスク状態監視部２５、駆動装置状態監視部２６、駆動装置制御部２７およびロボット制御部２８からなる。
【００８１】
読み出し要求判定／制御部２１は、主計算機または通信路から送られてくる読み出し要求を受け付け、それに基づいて後述する種々の制御を行う。コンテンツテーブル２２は、光ディスク１に記録されているデータファイルの内容（コンテンツ）に関する情報をＲＡＭや磁気ディスク装置のような記憶装置に格納したものである。読み出し要求管理テーブル２３は、現在アーカイブ装置が読み出し要求を受けて読み出しを進めているビデオファイルのコンテンツに関する状態をＲＡＭや磁気ディスク装置のような書き換え可能な記憶装置に格納したものである。これらコンテンツテーブル２２および読み出し要求管理テーブル２３については、後述する。
【００８２】
管理テーブル書き換え部２４は、読み出し要求判定／制御部２１により制御されて読み出し要求管理テーブル２３の内容を書き換えるものである。ディスク状態監視部２５は、光ディスク１が壊れていないか否かの監視を行い、その結果を記録する部分であり、この監視は例えば光ディスク１からの再生信号が異常な状態となったか否かを判定することによって行うことができる。駆動装置状態監視部２６は、光ディスク駆動装置４の空きか否かの稼動状態、つまり光ディスク１が装着されて読み出しまたは書き込みを行っているか否かを監視するものである。ロボット制御部２７は、読み出し要求判定／制御部２１により制御され、ロボット３による光ディスク駆動装置４への所定の光ディスク１の装着と所定の光ディスク駆動装置４からの光ディスク１の取り出しの制御を行う。駆動装置制御部２８は、読み出し要求判定／制御部２１により制御されて光ディスク駆動装置４の制御を行う。
【００８３】
図７に、コンテンツテーブル２２の一例を示す。このコンテンツテーブル２２には、アーカイブ装置が管理・保管している全てのビデオファイルのコンテンツ名と、その各コンテンツ名のデータファイルおよびパリティが記録されている５枚の光ディスクＤ１〜Ｄ５に関する各種の情報が格納されている。ここで、光ディスクＤ１〜Ｄ５は多数の光ディスク１から選択された５枚である。
【００８４】
光ディスクＤ１〜Ｄ５に関する情報とは、具体的には（１） 各光ディスクに付与されたディスク番号、（２） その光ディスク上に該当するコンテンツのデータファイルのデータが何番めのブロックから記録されているかを示す開始ブロック番号、（３） その光ディスクに記録されている該当するコンテンツのデータファイル長さをブロック数で表したものの３種類であり、これらがコンテンツ名に対応して記録されている。ここで、ブロックは光ディスクからの読み出しの単位であり、例えばデータファイルＡについていえば、図４で示したブロックａ１〜ａ１６である。
【００８５】
さらに具体的には、図７はデータファイルが映画のビデオファイルの場合の例であり、例えば映画Ａのビデオファイルはディスク番号１０〜１３の光ディスク上の第１００ブロックから５０ブロックの領域に記録されており、そのパリティはディスク番号１４の光ディスク上の第１００ブロックから５０ブロックの領域に記録されていることを示している。
【００８６】
また、例えば、映画Ａのビデオファイルがブロックａ１〜ａ２００から構成され、図４（ｃ）に示すようなデータ分割方式で記録されている場合、ディスク番号１０の光ディスクにはａ１，ａ５，ａ９，ａ１３，…が、ディスク番号１１の光ディスクにはａ２，ａ６，ａ１０，ａ１４，…が、ディスク番号１２の光ディスクにはａ３，ａ７，ａ１１，ａ１５，…が、ディスク番号１３の光ディスクにはａ４，ａ８，ａ１２，ａ１６，…が記録されていることになる。同様に、映画Ｂのビデオファイルがブロックｂ１〜ｂ２００から構成され、図４（ｃ）に示すようなデータ分割方式で記録されている場合、ディスク番号２５の光ディスクにはｂ１，ｂ５，ｂ９，ｂ１３，…が、ディスク番号１６の光ディスクにはｂ２，ｂ６，ｂ１０，ｂ１４，…が、ディスク番号１７の光ディスクにはｂ３，ｂ７，ｂ１１，ｂ１５，…が、ディスク番号１８の光ディスクにはｂ４，ｂ８，ｂ１２，ｂ１６，…が記録されていることになる。
【００８７】
図８に、読み出し要求管理テーブル２３の一例を示す。この読み出し要求管理テーブル２３には、（１） 読み出しを行っているビデオファイルのコンテンツ名、（２） そのコンテンツ名のデータファイルに対する読み出し要求の優先度、（３） 該当するコンテンツのビデオファイルとそのパリティが記録されている５枚の光ディスクＤ１〜Ｄ５についての次に読み出すべきブロックの番号とが記録される。例えば、映画Ｂに対応する光ディスクＤ１〜Ｄ５のうちのディスクＤ１から次に読み出すべきブロックは、第２２０ブロックであることを表わしている。また、映画Ｄに対応する光ディスクＤ１〜Ｄ５のうちのディスクＤ５から次に読み出すべきブロックは第−１ブロックとなっているが、これはディスクＤ５に記録されている情報はパリティなので、読み出す必要のないことを表わしている。
【００８８】
読み出し要求管理テーブル２３に記録される優先度は、値が小さいほど優先度が高いことを示す。この優先度は、アーカイブ装置に読み出し要求を行う側（例えば、主計算機）が明示的に与える方法でもよい。また、読み出し要求を受け取ったアーカイブ装置側で、例えば読み出したいコンテンツのビデオファイルおよびそのパリティが記録されている５枚の光ディスクＤ１〜Ｄ５のうち、パリティが記録されている光ディスクＤ５以外の１枚の光ディスクが壊れている場合は、その壊れている光ディスクにビデオファイルの一部が記録されているコンテンツのビデオファイルに対する読み出し要求の優先度を最高の１に設定し、それ以外のビデオファイルに対する読み出し要求の優先度を２に設定する方法も可能である。さらに、優先度を与える方法として、以上に述べた２つの方式を併用し、基本的に読み出し要求を出す側が優先度を指定するが、壊れた光ディスクがある場合には、指定された優先度に関係なく、壊れたその優先度を最高にする実施法も可能である。
【００８９】
図８の読み出し要求管理テーブル２３について、さらに詳しく説明する。まず映画Ｂについて着目すると、映画Ｂのビデオファイルが記録された光ディスクＤ１〜Ｄ４のうちディスクＤ３が壊れているため、ディスクＤ５に記録されているパリティを用いてディスクＤ３に記録されていたデータを復元しながら最高の優先度で読み出しを行っており、現在光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ４，Ｄ５のいずれからも第２２０ブロックが読み出されている状態を示している。すなわち、映画Ｂのビデオファイルに対する読み出し要求は優先度が最高の１に設定されているため、４台の光ディスク駆動装置を使って光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ４，Ｄ５からの読み出しが進められている。
【００９０】
映画Ｄのビデオファイルに対する読み出し要求は優先度が２であり、４台の光ディスク駆動装置を用いて光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のいずれからも第５０ブロックが読み出されている状態を示している。
【００９１】
映画Ｅのビデオファイルに対する読み出し要求は優先度が３であるので、１０台の光ディスク駆動装置４のうちの残りの２台の光ディスク駆動装置を用いて光ディスクＤ１とＤ２からそれぞれ第１０ブロックが読み出される状態まで進んだところで、より優先度の高い映画Ａのビデオファイルに対する読み出し要求が発生したため、待機状態となっている。映画Ａのビデオファイルに対する読み出し要求に関しては、映画Ｅのビデオファイルの読み出しを中断することにより空いた２台の光ディスク駆動装置を用いて光ディスクＤ１，Ｄ２から第１３０ブロックが読み出される状態まで進んでいる。
【００９２】
次に、制御用計算機５の処理手順の具体例を図９〜図１０に示すフローチャートを用いて説明する。
【００９３】
新しいコンテンツのビデオファイルに対する読み出し要求が例えば主計算機から発生すると、読み出し要求判定／制御部２１はこの読み出し要求を受け付ける（ステップＳ０）。このとき、読み出し要求判定／制御部２１はコンテンツテーブル２２を参照して読み出し要求のあったコンテンツのビデオファイルが記録されている光ディスクの番号を調べ、読み出し要求管理テーブル２３にそれらの光ディスクの何番目のブロックから読み出しを開始するかを設定する。さらに、読み出し要求判定／制御部２１はディスク状態監視部２５を介して、それらの光ディスクが壊れていないか否かを調べ（ステップＳ１）、壊れている場合は該当する読み出し要求の優先度が最高の１となるように、管理テーブル書き換え部２４を介して読み出し要求管理テーブルの優先度を書き換える（ステップＳ２）。
【００９４】
次に、読み出し要求判定／制御部２１は光ディスク１からのビデオファイルの読み出しに必要な光ディスク駆動装置４が必要な台数（ここでは４台）空いているか否かを駆動装置状態監視部２６を介して調べ（ステップＳ３）、光ディスク駆動装置４が４台空いていない場合には新しい読み出し要求よりも低い優先度を持つ読み出し要求で、かつ現在光ディスク駆動装置４を使用しているものがあれば、その低い優先度の読み出し要求を待機状態にする（ステップＳ４）。
【００９５】
次に、読み出し要求判定／制御部２１はロボット制御部２７を介してロボット３を制御して、低い優先度の読み出し要求のコンテンツのビデオファイルを読み出していた光ディスク駆動装置から光ディスクを取り出し、その光ディスク駆動装置を空きの状態とする（ステップＳ５）。次いで、読み出し要求判定／制御部２１は駆動装置状態監視部２６を介して空いている光ディスク駆動装置があるか否かを調べ（ステップＳ６）、空いている光ディスク駆動装置がなければ光ディスク駆動装置が空くまで待機する（ステップＳ７）。
【００９６】
読み出し要求判定／制御部２１は、ステップＳ６において空いている光ディスク駆動装置がある場合は、ロボット制御部２７および駆動装置制御部２８を介してロボット３を制御し、ステップＳ０で受け付けた新しい読み出し要求に対応したコンテンツのビデオファイルが記録されている光ディスクをその光ディスク駆動装置に装着させ、この光ディスク駆動装置を駆動装置制御部２８を介して制御することにより、この光ディスクに記録されているビデオファイルのデータの読み出しを行わせ、読み出されたデータを読み出し要求発生元である例えば主計算機へ送出する（ステップＳ８）。このとき、読み出されたデータに必要に応じて何番めのブロックのデータかを示す情報を付与して送り出すことが望ましい。
【００９７】
読み出し要求判定／制御部２１は、ステップＳ０で受け付けた新しい読み出し要求に対応したコンテンツのビデオファイルのデータが全て読み出されるまでステップＳ８の処理を行い、ステップＳ９で全ての読み出しが終了したと判断されると、それまで使用していた光ディスク駆動装置を解放し、ロボット制御部２７を介してロボット３を制御して、その光ディスク駆動装置から光ディスクを取り出す（ステップＳ１０）。そして、読み出し要求管理テーブル２３を参照して待機中の読み出し要求があるか否かを調べ（ステップＳ１１）、待機中の読み出し要求があればそれを再開する。すなわち、ロボット制御部２８を介してロボット３を制御することにより、待機中の読み出し要求に対応したコンテンツのビデオファイルのデータが記録されている光ディスクをステップＳ１０で解放された光ディスク駆動装置に装着し、さらに駆動装置制御部２８を介してその光ディスク駆動装置を制御することにより、この光ディスクに記録されているビデオファイルのデータを読み出す（ステップＳ１２）。
【００９８】
また、待機中ではないが４台未満の光ディスク駆動装置しか読み出しに使用していない読み出し要求があれば、その読み出し要求に対してステップＳ１０で解放された光ディスク駆動装置を割り当てる（ステップＳ１３）。この時、ステップＳ１２において読み出しを再開する読み出し要求や、ステップＳ１３においてステップＳ１０で解放された光ディスク駆動装置を割り当てる読み出し要求は、より優先度の高い読み出し要求を優先して選択するようにする。
【００９９】
次に、本実施形態のアーカイブ装置のより好ましい利用形態について述べる。アーカイブ装置の利用方法としては、図２または図３に示したように通常は主計算機１２の補助記憶装置として用いられている磁気ディスク装置１３に記録されているデータファイルを用いてクライアント端末１５に対しサービスを行い、磁気ディスク装置１３に記録されていないデータファイルが必要になったとき、アーカイブ装置１１からそのデータファイルを読み出して磁気ディスク装置１３に転送する方法が多くとられる。また、この場合には一つのビデオファイルのデータを複数の磁気ディスク装置に分割して記録するストライピング方式をとることで、磁気ディスク装置１３からのデータの読み出し／書き込みの転送速度を上げる手法が多くとられる。
【０１００】
さらに、単にストライピングを行うだけでなく、複数の磁気ディスク装置に分割して記録されたデータのパリティ（排他的論理和）を計算し、それらのパリティを別の新たな磁気ディスク装置に記録することによって、磁気ディスク装置に障害が発生した場合にパリティを計算することで、その磁気ディスク装置に記録されていたデータを復元する、いわゆるＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｄｉｓｋｓ）構成を用いることも有効である。
【０１０１】
このようなＲＡＩＤ構成において、壊れた磁気ディスク装置の記録内容を復旧する場合、従来では壊れていない磁気ディスク装置の記録内容のパリティを計算して別の磁気ディスク装置に書き込むという手順を用いていた。しかし、この方式では、壊れていない磁気ディスク装置からデータを読み出す必要があるため、その間は他の要求のために磁気ディスク装置から読み出しを行うことができず、サービスできる要求量が低下するという問題点があった。
【０１０２】
このような問題点を解決するため、本実施形態では壊れた磁気ディスク装置の記録内容を復元するときは、その磁気ディスク装置に記録すべきデータをアーカイブ装置から読み出して書き込む方法をとる。これにより、他の壊れていない磁気ディスク装置に負荷をかけずにデータの復元を行うことができる。また、この方法は磁気ディスク装置をＲＡＩＤ構成で使う場合でなく、単にストライピングのみを用いている場合においても採用することが可能である。
【０１０３】
例えば、図１１に示すようにデータファイルＡを分割したデータＡ１がａ１〜ａ１６のブロックからなっており、これらのブロックａ１〜ａ１６が同図（ａ）に示されるように光ディスクＤ１〜Ｄ４に分割されて記録されている場合、磁気ディスク装置Ｍ１〜Ｍ４にも同図（ｂ）に示されるように光ディスクＤ１〜Ｄ４の記録内容と同じ内容を記録しておく。また、光ディスクＤ５および磁気ディスク装置Ｍ５には、光ディスクＤ１〜Ｄ４および磁気ディスク装置Ｍ１〜Ｍ４に記録され ているデータについてのパリティｐ１〜ｐ４が記録されている。
【０１０４】
ここで、例えば磁気ディスク装置Ｍ３が故障して新たな磁気ディスク装置に取り替える場合には、磁気ディスク装置Ｍ３に記録されていた内容を光ディスクＤ３から読み出して新たな磁気ディスク装置に書き込むようにする。このように、光ディスク上のデータの分割方式と磁気ディスク装置上のデータの分割方式を合わせておくことで、磁気ディスク装置の故障時にもその故障した磁気ディスク装置に記録されていたデータを簡単に復元することが可能となる。
【０１０５】
さらに、図１２に示すように１台の磁気ディスク装置に記録されるデータが複数の光ディスクに存在するように記録する方式を用いることも可能である。すなわち、光ディスクＤ１〜Ｄ４には同図（ａ）に示されるように、例えばデータファイルＡを分割したデータＡ１を構成するａ１〜ａ１６のブロックが連続する４ブロックずつに分割されて記録されている。これに対し、磁気ディスク装置Ｍ１〜Ｍ４には同図（ｂ）に示されるように、光ディスクＤ１〜Ｄ４に４ブロックずつ記録されたデータをブロック単位で分割したものが記録されており、例えば磁気ディスク装置Ｍ１には光ディスクＤ１〜Ｄ４にそれぞれ記録されたブロックａ１，ａ５，ａ９，ａ１３が記録されている。また、光ディスクＤ５および磁気ディスク装置Ｍ５には、光ディスクＤ１〜Ｄ４および磁気ディスク装置Ｍ１〜Ｍ４に記録されているデータについてのパリティｐ１〜ｐ４およびｑ１〜ｑ４がそれぞれ記録されている。
【０１０６】
この図１２の方式によると、例えば磁気ディスク装置Ｍ３が故障した場合、磁気ディスク装置Ｍ３の記録内容は光ディスクＤ１〜Ｄ４から読み出したデータとパリティを用いて復元することになる。一般に光ディスク駆動装置のデータ転送速度は磁気ディスク装置のデータ転送速度よりも遅いので、この記録方式を用いると、データ復元時に複数台の光ディスク駆動装置が利用できる場合は、図１１の記録方式よりも高速に復元を行うことが可能となる。
【０１０７】
以上では、データファイルを複数のリムーバブル記憶媒体に分割して記録したものを利用する実施形態について述べてきたが、以下では、同一データファイルを持つ複数のリムーバブル記録媒体を利用する実施形態について述べる。
【０１０８】
図１３は、本発明の一実施形態に係るアーカイブ装置の概略構成を示す図である。図１３に示されるように本実施形態のアーカイブ装置は、概略的には図１と同様の構成である。すなわち、本アーカイブ装置は複数個の駆動装置１０４を持っており、各駆動装置１０４はリムーバブルな記録媒体（ここでは光ディスクとする）を装着してデータを読み出すことができる。読み出したいデータファイルが記録された光ディスク１０１を駆動装置１０４に装着する方法としては、図１３のように専用の光ディスク着脱ロボット装置１０３によってディスク収容棚１０２から必要な光ディスク１０１を取り出して空いている駆動装置１０４に装着する方法をとることができる。また、人間が必要な光ディスク１０１を手で装着する方法も実施可能である。
【０１０９】
制御部１０５は、概略的には、ロボット１０３および駆動装置１０４の制御を行い、また駆動装置１０４によって光ディスクから読み出されたデータの転送などを行う。すなわち、制御部１０５は、どのデータがどの光ディスクに記録されているかを管理しており（あるいは知ることができ）、データファイルサーバ等のデータ要求元からのデータファイルの要求を受けると、要求されたデータファイルが記録されている光ディスク１０１を駆動装置１０４に装着するよう制御を行う。このとき、必要なデータファイルが記録されている同じ光ディスク１０１が複数枚あれば、１台以上の駆動装置１０４に同じ光ディスク１０１を装着する。その後、同じ光ディスク１０１を装着した１台以上の駆動装置１０４から並列にデータファイルの異なる部分の読み出しを開始し、読み出されたデータファイルをデータ要求元に送り出す。
【０１１０】
何台の駆動装置１０４に同じ光ディスク１０１を装着するかは、さまざまな判断方法で決定できる。同じ光ディスク１０１が十分な枚数あれば、すべての駆動装置１０４を用いることができる。既に他のデータファイルの読み出しに駆動装置１０４を使用している場合は、残りの駆動装置１０４を用いることもできるし、他のデータファイルの読み出しに使用している駆動装置１０４のいくつかを取り上げて用いることもできる。このとき、データファイルの要求に優先度をつけ、優先度の高いデータファイルに多くの駆動装置１０４を割り当てることで、優先度の高いデータファイルの読み出し時間を短縮することもできる。
【０１１１】
ここで、制御部１０５の構成と動作についてより詳しく説明する。
【０１１２】
図１４に、本アーカイブ装置の制御部１０５の内部構成例を示す。図１５は、図１４に示す制御部１０５の動作の流れを示すフローチャートである。
【０１１３】
データ要求元からのデータアクセス要求を受けると（ステップＳ２１）、駆動装置割当て部１２１は、どの駆動装置１０４を使ってデータを読み出すかを決める。このとき、駆動装置管理テーブル１２３と媒体テーブル１２２の２つのテーブルに記録した情報を用いる。駆動装置管理テーブル１２３は、アーカイブ装置の持つ各駆動装置１０４に対して、どの駆動装置１０４が使用中か、使用中の場合はどの媒体１０１をアクセスしているかを記録している。媒体テーブル１２２は、どのデータを記録している媒体が何枚あって、それぞれ媒体を保管する棚１０２のどこに保管しているかを記憶している。
【０１１４】
駆動装置割当て部１２１は、まず、駆動装置管理テーブル１２３を参照することによって、どの駆動装置１０４が空いているかを調べる（ステップＳ２２）。ここで、現在使用してない空いている駆動装置１０４がなければ、他のデータアクセス要求のために使っている駆動装置１０４で、このデータアクセスで使用するために取り上げられるものがあるかどうかを調べる（ステップＳ２３）。同時に複数台の駆動装置１０４を使用してデータをアクセスしている場合、そのうちの何台かをとりあげても構わない。このとき、データアクセス要求に対して優先度を設定している場合、優先度の高いデータアクセス要求はより優先度の低いデータアクセス要求が使用している駆動装置１０４を取り上げる（ステップＳ２４）。取り上げることができる駆動装置１０４がない場合は、駆動装置１０４が空くまで待つ（ステップＳ２５）。
【０１１５】
次に、媒体テーブル１２２を参照することによって、要求されたデータを記録している媒体が何枚あるかを調べる（ステップＳ２６）。調べた枚数をｍとする。複数枚の媒体があればそれらを複数台の駆動装置１０４で並列に読み出すことで、高速なデータ読み出しが可能になる。
【０１１６】
次に、駆動管理テーブル１２３を参照して、空いている駆動装置１０４の数を調べ、その台数をｎとする（ステップＳ２７）。
【０１１７】
次に、ロボット制御部１２７がロボット１０３に命令を出して、ｍｉｎ（ｍ，ｎ）台の駆動装置１０４にデータを記録している媒体を装着する（ステップＳ２８）。その後、読み出し制御部１２８は、割り当てたｍｉｎ（ｍ，ｎ）台の駆動装置１０４を並列に動作させて、要求のあったデータを並列に読み出し、データ要求元に送る。
【０１１８】
上記の実施形態において、データを記録している媒体の駆動装置１０４への装着（ステップＳ２８）は、オペレータが行うような方法も実施可能である。この場合、図１４の装着ロボット制御部１２７は不要である。
【０１１９】
また、媒体の読み出しに用いる駆動装置１０４の数、および同時に装着する同じデータを持つ媒体の数は、上記の実施形態のようにテーブルを管理して自動的に決定する方式の他に、オペレータが介在して決める方式や、データ要求元が指定する方式も実施可能である。
【０１２０】
また、データの入っている媒体の場所あるいはそれを識別するための情報は、上記のようにコンテンツテーブルに記録する方式のほかに、オフラインで管理する方式や、データ要求元が指定する方法も実施可能である。
【０１２１】
次に、図１６、図１７、図１８を参照しながら、本実施形態についてより具体的に説明する。
【０１２２】
まず、リムーバブル記録媒体に記録するデータファイルが、図１６に示すような構造を持つものとする。すなわち、図１６に示すように、１つのデータファイルを、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つのブロックに分けることができるとする。このデータファイルは、１本のデジタル化されたビデオデータあるいは静止画や音声データであったり、テキストファイルであったりする。
【０１２３】
このデータファイルは、例えば図１７のようにＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのブロックの順に光ディスク１０１上に記録されている。
【０１２４】
この光ディスク１０１を従来のアーカイブ装置で読み出した場合の動作を示したのが図１８（ａ）である。すなわち、データファイルを構成するＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４ブロックは１台の駆動装置によって順に読み出されてくる。
【０１２５】
一方、本実施形態のアーカイブ装置で読み出した場合の動作を示したのが図１８（ｂ）である。本アーカイブ装置では、図１７のようなデータファイルを記録した光ディスク１０１を複数枚用意しておく。読み出し要求がくると、複数枚の同じ光ディスク１０１を複数台の駆動装置１０４に装着する。ここでは、４台の駆動装置１０４が使える場合を示している。４台の駆動装置＃１〜駆動装置＃４に装着された図１７の光ディスク１０１から、駆動装置＃１はブロックＡを、駆動装置＃２はブロックＢを、駆動装置＃３はブロックＣを、駆動装置＃４はブロックＤをそれぞれ並列に読み出す。その結果、図１８（ｂ）に示すように、従来よりも短時間にすべてのデータファイルを読み出すことができる。駆動装置１０４の台数を増やせば、さらに短い時間でデータファイルを読み出すことができる。
【０１２６】
上述したようなアーカイブ装置は、例えばクライアント端末（ユーザ端末あるいは計算機等）からのデータファイルの読み出し要求を処理するデータファイルサーバ等の補助記憶装置として用いられる。図２および図３で既に説明したように、アーカイブ装置は専用のインタフェースあるいは通信路を介してデータファイルサーバ等に接続される。また、複数のデータファイルサーバ等が通信路を介して同一のアーカイブ装置を共有することも可能である。
【０１２７】
以下では、本発明を適用したデータファイルサーバについて説明する。
【０１２８】
図１９に、本発明をデータファイルサーバに適用した場合の一実施形態を示す。図１９に示すようにデータファイルサーバ１１２は、データファイルを記憶するための複数台の記憶装置１１３を持つ。この記憶装置１１３には、例えば磁気ディスク装置を用いることができる。図１９のデータファイルサーバ１１２は、例えば、図１３のアーカイブ装置の制御部５を内蔵することにより実現する。
【０１２９】
本データファイルサーバ１１２は、ネットワーク等を介してユーザの端末装置等からのデータファイルの要求がくると、必要なデータファイルが記憶装置１１３中にある場合は、それを読み出してユーザへ送り出す。必要なデータが記憶装置１１３中になく、光ディスク等のリムーバブル記録媒体に記録されている場合は、データファイルサーバ１１２に接続されている複数台の駆動装置１０４を用いて、図１３のアーカイブ装置と同様に、必要なデータファイルの記録された複数枚の同じ光ディスクから同時に異なる部分を読み出して記憶装置１１３に転送する。この結果、図１３のアーカイブ装置と同様に、短時間でデータファイルを読み出すことができる。同時に使う駆動装置１０４の数は、図１３のアーカイブ装置と同様に、データファイル要求の優先度によって変更することも可能である。
【０１３０】
次に、図２０に、本発明を適用したデータファイルサーバの他の実施形態を示す。図２０のデータファイルサーバ２１２は、例えば、図１３のアーカイブ装置の制御部５を内蔵することにより実現する。本データファイルサーバ２１２では、データファイルを記憶する磁気ディスク等の記憶装置１１３は複数の記憶装置グループ１１７に分けられ、それぞれの記憶装置グループは１つの専用のデータ転送路１１６でデータファイルサーバ１２１と接続される。各データ転送路１１６には、リムーバブル記録媒体からデータファイルを読み出すための駆動装置１０４がそれぞれ専用に接続されている。このような構成を採ることにより、あるリムーバブル記録媒体に記録されているデータファイルをある記憶装置１１３に転送したい場合、そのリムーバブル記録媒体を、転送したい記憶装置１１３と同じデータ転送路１１６に接続されている駆動装置１０４を使って読み出すことにより、他のデータ転送路に対して負荷の増大等の影響を与ることなくデータファイルの転送を実現することができる。
【０１３１】
さらに、本データファイルサーバ２１２では、リムーバブル記録媒体に記録されているデータファイルの内容を複数の記憶装置１０４へ転送する必要がある場合、同一データファイルを持つ複数のリムーバブル記録媒体を、各々の記憶装置１１３と同一のデータ転送路１１６に接続された駆動装置１０４に装着し、必要なデータファイルを読み出す制御を行うことによって、並列にデータファイルを読み出して記憶装置１１３に転送することができるので、短時間でデータファイルを転送することができる。
【０１３２】
例えば、データファイルを複数の記憶装置１１３に分割して記録するストライピング方式をとることで記憶装置１１３からの読み出し転送速度を上げている場合には、記憶装置１１３にデータを書き込む際には同一データファイルの異なる部分がそれぞれの記憶装置１１３に書き込まれる。この際に、同一データファイルが格納された複数のリムーバブル記録媒体を、各々の記憶装置１１３と同一のデータ転送路１１６に接続された駆動装置１０４に装着し、同一データファイルの異なる部分を同時に読み出すことで、短い時間でデータファイルを転送することができる。
【０１３３】
本データファイルサーバ２１２の動作を、図２１、図２２により説明する。ここでは、図２２で示すように、データファイルサーバ２１２は４つの記憶装置グループ＃１〜＃４とそれがつながる４つのデータ転送路＃１〜＃４を持つものとする。また、各記憶装置グループ＃１〜＃４はそれぞれ２つの記憶装置（それぞれ、＃１と＃５、＃２と＃６、＃３と＃７、＃４と＃８とする）を持つものとする。各データ転送路＃１〜＃４にはリムーバブル記録媒体からデータファイルを読み込むための駆動装置＃１〜＃４が接続されている。
【０１３４】
このような構成のデータファイルサーバ２１２において、図２１に示すようなデータファイルをリムーバブル記録媒体から記憶装置１１３に転送する場合の動作を説明する。記憶装置１１３にストライピングを行って記憶したいデータファイルが、図２１のようにＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈの８つのブロックに分けられるものとする。このデータファイルはストライピングを行って、ブロックＡは記憶装置＃１に、ブロックＢは記憶装置＃２に、ブロックＣは記憶装置＃３に、ブロックＤは記憶装置＃４に、ブロックＥは記憶装置＃５に、ブロックＦは記憶装置＃６に、ブロックＧは記憶装置＃７に、ブロックＨは記憶装置＃８に、それぞれ記憶する。
【０１３５】
そのためにはまず、図２１のデータファイルを記録したリムーバブル記媒体を４枚用意し、それぞれを各データ転送路＃１〜＃４に接続された駆動装置＃１〜＃４に装着する。その後、駆動装置＃１はブロックＡとＥを読み出して、それぞれ記憶装置＃１と記憶装置＃５に転送する。駆動装置＃２はブロックＢとＦを読み出して、それぞれ記憶装置＃２と記憶装置＃６に転送する。駆動装置＃３はブロックＣとＧを読み出して、それぞれ記憶装置＃３と記憶装置＃７に転送する。駆動装置＃４はブロックＤとＨを読み出して、それぞれ記憶装置＃４と記憶装置＃８に転送する。
【０１３６】
この例で示したように、リムーバブル記録媒体から駆動装置１０４によって読み出されたデータファイルを記憶装置１１３に転送する際、各駆動装置１０４と記憶装置１１３は専用の独立したデータ転送路１１６に接続されているため、各データ転送路１１６内のローカルなデータ転送しか発生しない。そのため、データ転送路１１６や駆動装置１０４を効率よく使用することができ、並列に短時間でデータファイルの転送を行うことができる。同一のデータ転送路１１６に接続された駆動装置１０４と記憶装置１１３の間でデータファイルを転送する場合は、駆動装置１０４からデータファイルサーバ２１２の持つメモリ（図示せず）に一旦転送して、それを記憶装置１１３に転送するような実施方法も可能である。
【０１３７】
ところで、ストライピングを行って、データファイルを複数の記憶装置に分割して記憶するデータファイルサーバにおいて、複数の記憶装置に記憶したデータのパリティを別の記憶装置に記憶することで、記憶装置の故障時にもパリティを元に記憶内容を復元できるようにすることが多い。これは、ＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙｓ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｄｉｓｋｓ ）として広く知られている手法である。本発明は、そのような場合にも適用できる。この場合のデータファイルサーバの一実施形態を図２３によって説明する。
【０１３８】
図２３のデータファイルサーバ２１２は、５つの記憶装置グループ＃１〜＃５と、それがつながる５つのデータ転送路＃１〜＃５を持つ。各記憶装置グループ＃１〜＃５はそれぞれ２つの記憶装置（それぞれ、＃１と＃６、＃２と＃７、＃３と＃８、＃４と＃９、＃５と＃１０とする）を持つ。また、各データ転送路＃１〜＃５にはリムーバブル記録媒体からデータファイルを読み込むための駆動装置＃１〜＃５が接続されている。
【０１３９】
このような構成のデータファイルサーバ２１２において、図２１に示すようなデータファイルをリムーバブル記録媒体から記憶装置１１３に転送する場合の動作を説明する。記憶装置にストライピングを行って記憶したいデータファイルが、図２１のようにＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈの８つのブロックに分けられるものとする。このデータファイルはストライピングを行って、ブロックＡは記憶装置＃１に、ブロックＢは記憶装置＃２に、ブロックＣは記憶装置＃３に、ブロックＤは記憶装置＃４に、ブロックＥは記憶装置＃６に、ブロックＦは記憶装置７に、ブロックＧは記憶装置＃８に、ブロックＨは記憶装置＃９に、それぞれ記憶する。また、ブロックＡとＢとＣとＤのパリティすなわち排他的論理和を計算して記憶装置＃５に、ブロックＥとＦとＧとＨのパリティを記憶装置＃１０に、それぞれ記憶する。
【０１４０】
そのためにはまず、図２１のデータファイルを記録したリムーバブル記媒体を５枚用意し、それぞれを各データ転送路＃１〜＃５に接続された駆動装置＃１〜＃５に装着する。その後、駆動装置＃１はブロックＡとＥを読み出して、それぞれ記憶装置＃１と記憶装置＃６に転送する。駆動装置＃２はブロックＢとＦを読み出して、それぞれ記憶装置＃２と記憶装置＃７に転送する。駆動装置＃３はブロックＣとＧを読み出して、それぞれ記憶装置＃３と記憶装置＃８に転送する。駆動装置＃４はブロックＤとＨを読み出して、それぞれ記憶装置＃４と記憶装置＃９に転送する。駆動装置＃５はブロックＡ〜Ｈを読み出して、ブロックＡとＢとＣとＤのパリティを記憶装置＃５に、ブロックＥとＦとＧとＨのパリティを記憶装置＃１０に転送する。
【０１４１】
この例では、駆動装置＃５はパリティを計算するためにデータファイルの内容をすべて読み出す必要がある。そのため、データファイルの転送に際して、駆動装置＃１，２，３，４に比べて長い時間を必要とする。この問題を解決するには、いくつかの方法がある。
【０１４２】
第１の方法は、パリティを記憶する記憶装置は１つの記憶装置グループ（この例では記憶装置グループ＃５）に固定せずに、複数の記憶装置グループに分散させる方式である。これはＲＡＩＤ５として広く知られている方式と同様である。例えば、図２３の例で、ブロックＡは記憶装置＃１に、ブロックＢは記憶装置＃２に、ブロックＣは記憶装置＃３に、ブロックＤは記憶装置＃４に、ブロックＥは記憶装置＃６に、ブロックＦは記憶装置＃７に、ブロックＧは記憶装置＃８に、ブロックＨは記憶装置＃１０に、ブロックＡとＢとＣとＤのパリティは記憶装置＃５に、ブロックＥとＦとＧとＨのパリティは記憶装置＃９に、それぞれ記憶することにより、パリティは記憶装置グループ＃４と記憶装置グループ＃５に分散され、パリティの計算に必要なデータファイルの読み出し量を減らすことができる。
【０１４３】
この例では、パリティを２つの記憶装置グループに分散したが、実際はデータファイルをさらに多くのブロックに分割することで、パリティも各記憶装置グループに一様に分散させることができる。
【０１４４】
第２の方法は、パリティを計算するのに必要なデータをデータファイルサーバ２１２内で集める方式である。例えば、データファイルのブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのパリティを記憶装置＃５に記憶させるものとする。このとき、ブロックＡは駆動装置＃１から読み出して記憶装置＃１に転送される。このデータをデータファイルサーバ２１２内に記憶する。同様に、ブロックＢ，Ｃ，Ｄもそれぞれ駆動装置＃２，３，４から読み出されて記憶装置＃２，３，４に転送されるので、それらのデータをデータファイルサーバ２１２内に記憶する。その後、データファイルサーバ２１２内に記憶したブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのパリティを計算して記憶装置＃５に転送する。この方式では、パリティ生成のためだけにデータファイルを読む必要がなくなるので、パリティ計算の時間を無視すれば、図２２で説明したような、パリティを生成しない単純なストライピングと同じ時間でデータファイルの転送ができる。パリティ生成はデータファイルサーバ２１２内でソフトウェアで実現することもできるし、データファイルサーバ２１２内に専用のハードウェアを持つことで高速に実行することも可能である。
【０１４５】
次に、図２４に、本発明を適用したデータファイルサーバのさらに他の実施形態を示す。本実施形態は、図２０に示すようなデータファイルサーバに対して、各データ転送路１１６に複数台の駆動装置１０４を接続したものである。このような構成を採ることによって、同じデータ転送路１１６に接続されている複数の駆動装置１０４に同じデータファイルを記録したリムーバブル記録媒体を装着して並列に読み出すことで、駆動装置１０４が１台の場合よりもさらに短い時間でデータファイルの読み出しを行うことができる。
【０１４６】
次に、図２５に、本発明を適用したデータファイルサーバのさらに他の実施形態を示す。図２５に示すように、例えば図２０の構成のデータファイルサーバの駆動装置１０４の代わりにアーカイブ装置１２０をつなぐこともできる。このアーカイブ装置は既存のものでも、図１３に示したような本発明を適用したものでも構わない。この構成では、データファイルサーバはアーカイブ装置１００をリムーバブル記録媒体を読み出す装置として利用するものであり、全体の動作や効果は図２０の構成と同じである。
【０１４７】
なお、以上の各実施形態では、光ディスクをリムーバブル記録媒体とする駆動装置を用いたアーカイブ装置及びデータファイルサーバによって本発明の方式を説明したが、光ディスクを磁気テープや光磁気ディスク、相変化型光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒあるいはフラッシュメモリカード等に置き換えても同様に本発明を適用できることはいうまでもない。なお、通常の磁気ディスクのようなリムーバブルでない記録装置を駆動装置の代わりに用いて、それぞれ同じデータファイルを記録しておくことでも本発明と同様の効果が得られることは明らかである。また、最近では記録媒体をリムーバブル、つまり駆動装置に対して着脱可能とした磁気ディスク装置の開発も進められているが、このような磁気ディスク装置をリムーバブル記録媒体およびその駆動装置として本発明によるアーカイブ装置を実現することも可能である。
【０１４８】
また、各実施形態における制御部やデータファイルサーバの部分は、ハードウェアによっても実施可能であり、また、ソフトウェアと計算機を使っても実施可能である。
【０１４９】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において種々変形して実施することができる。
【０１５０】
【発明の効果】
本発明に係るアーカイブ装置によれば、複数の駆動手段が空いていれば複数のリムーバブル記録媒体から同時にデータを読み出すことが可能となり、データファイルの読み出しに要する時間が短縮される。
【０１５２】
また、データファイルに対する読み出し要求の優先度の高低に応じてデータファイルの読み出しを行う駆動手段の数が増減するように制御することによって、優先度の高い読み出し要求に対しては多くの駆動手段を割り当てて、より短時間でデータファイルを読み出すことが可能となる。
【０１５５】
また、本発明によれば、同一のデータファイルを記録した予備のリムーバブル記録媒体を保管しておかなくても、読み出し要求のあったデータファイルのデータが記録されているリムーバブル記録媒体が壊れている場合でも、パリティを読み出してデータを復元することができ、記録コストおよびリムーバブル記録媒体の保管スペースの節約が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るアーカイブ装置の構成を示すブロック図
【図２】同実施形態に係るアーカイブ装置の利用形態を示すブロック図
【図３】同実施形態に係るアーカイブ装置の他の利用形態を示すブロック図
【図４】同実施形態における各光ディスクに記録されるデータファイルの分割方式を説明するための図
【図５】同実施形態における各光ディスクに記録されるデータの内容を示す図
【図６】同実施形態における制御計算機の構成を説明するための機能ブロック図
【図７】図６中のコンテンツテーブルの構成を示す図
【図８】図６中の読み出し要求管理テーブルの構成を示す図
【図９】同実施形態における制御計算機の処理手順を説明するためのフローチャートの一部を示す図
【図１０】同実施形態における制御計算機の処理手順を説明するためのフローチャートの他の一部を示す図
【図１１】同実施形態における光ディスクおよび磁気ディスク装置上のデータ記録方式の一例を示す図
【図１２】同実施形態における光ディスクおよび磁気ディスク装置上のデータ記録方式の他の例を示す図
【図１３】本発明の一実施形態に係るアーカイブ装置の構成を示すブロック図
【図１４】同実施形態における制御部の構成を示すブロック図
【図１５】同実施形態における制御部の処理手順を説明するためのフローチャート
【図１６】データファイルの構造を示す図
【図１７】同実施形態における光ディスクに記録されるデータの内容を示す図
【図１８】光ディスクをアーカイブ装置で読み出した場合の動作を説明するための図
【図１９】本発明の一実施形態に係るデータファイルサーバの構成を示すブロック図
【図２０】本発明の一実施形態に係るデータファイルサーバの構成を示すブロック図
【図２１】データファイルの構造を示す図
【図２２】データファイルサーバの動作を説明するための図
【図２３】ＲＡＩＤ手法に適用した場合のデータファイルサーバの動作を説明するための図
【図２４】本発明の一実施形態に係るデータファイルサーバの構成を示すブロック図
【図２５】本発明の一実施形態に係るデータファイルサーバの構成を示すブロック図
【符号の説明】
１…光ディスク（リムーバブル記録媒体）
２…ディスク収容棚
３…ロボット（光ディスク着脱装置）
４…光ディスク駆動装置
５…制御用計算機
１１…アーカイブ装置
１２…主計算機
１３…磁気ディスク装置
１４…通信路
１５…クライアント端末
１６…通信路
２１…読み出し要求判定／制御部
２２…コンテンツテーブル
２３…読み出し要求管理テーブル
２４…管理テーブル書き換え部
２５…ディスク状態監視部
２６…駆動装置状態監視部
２７…ロボット制御部
２８…駆動装置制御部
Ｄ１〜Ｄ４…データ記録用光ディスク
Ｄ５…パリティ記録用光ディスク
Ｍ１〜Ｍ４…データ記録用磁気ディスク装置
Ｍ５…パリティ記録用磁気ディスク装置
１０１…光ディスク（リムーバブル記録媒体）
１０２…ディスク収容棚
１０３…ロボット（光ディスク着脱装置）
１０４…光ディスク駆動装置
１０５…制御部
１１２…データファイルサーバ
１１３…記憶装置
１１６…データ転送路
１２０…アーカイブ装置
１２１…駆動装置割当て部
１２２…媒体テーブル
１２３…駆動装置管理テーブル
１２７…ロボット制御部
１２８…読み出し制御部
Claims (2)
- データファイルを構成する各部分を複数のリムーバブル媒体から並列的に読み出すための複数の駆動手段と、
任意のデータファイルに対する読み出し要求に応じて、前記駆動手段によるリムーバブル媒体からの読み出しを制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、データファイルの読み出し要求の優先度に応じて、データファイルの読み出しに割り当てる駆動手段の数を増減することを特徴とするアーカイブ装置。 - 前記複数のリムーバブル記録媒体は、少なくとも１つのデータファイルを複数に分割したデータをそれぞれ記録した複数のデータ記録用リムーバブル記録媒体と、前記データファイルを複数に分割したデータ間のパリティを記録した少なくとも１つのパリティ記録用リムーバブル記録媒体とからなり、
読み出し要求対象となるデータファイルを複数に分割したデータを記録した複数のデータ記録用リムーバブル記録媒体の１つが壊れている場合に、壊れていないデータ記録用リムーバブル記録媒体および前記パリティ記録用リムーバブル記録媒体から並列的に読み出されたデータおよびパリティを用いて前記壊れているデータ記録用リムーバブル記録媒体に記録されていたデータを復元する復元手段をさらに備え、
前記制御手段は、読み出し要求対象となるデータファイルを複数に分割したデータを記録した複数のデータ記録用リムーバブル記録媒体の１つが壊れている場合に、該データファイルの読み出し要求の優先度を上げて該読み出し要求に対応するリムーバブル記録媒体からの読み出しを行う駆動手段の数を増加させることを特徴とする請求項１に記載のアーカイブ装置。
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