專利名稱：智能數(shù)字磁盤記錄器上的對稱存儲訪問的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體涉及數(shù)字磁盤記錄器，更具體地，涉及用于在智能數(shù)
字磁盤記錄器(iDDR)上提供對稱存儲訪問的邏輯存儲分區(qū)。
背景技術：
可以對磁盤進行分區(qū)，并且可以將不同的操作系統(tǒng)放置在單獨的分區(qū)上。也可對磁盤進行分區(qū)以隔離和組織數(shù)據(jù)或一般地提高效率。然而，也可以通過使用目錄層次來實現(xiàn)針對使用分區(qū)的組織動力。另一方面，也需要磁盤分區(qū)來適當用作可啟動的操作系統(tǒng)分區(qū)。
可以對磁盤分區(qū)進行最優(yōu)化，其他人已經(jīng)探索出通過將系統(tǒng)文件放置在分區(qū)內(nèi)的預定位置來使存儲分區(qū)最優(yōu)化的途徑。通過使用大小為m的n次冪的分區(qū)也提高了磁盤分區(qū)的利用率。還開發(fā)了通過使用嵌套分區(qū)來提供對多維數(shù)據(jù)的快速訪問的方法。
可以將磁盤布置成邏輯驅動，并且可以將這些邏輯驅動分組或條帶化成已知的獨立磁盤RAID組冗余陣列。在最簡單的等級上，RAID將多個硬驅動合并成單個邏輯單元。因此，操作系統(tǒng)僅看到一個硬驅動而不是看到若干不同的硬驅動。典型地，將RAID用在專用于存儲密集型任務(如視頻和音頻編輯)的處理中。RAID指的是可以用于提供冗余并提高性能的硬盤技術。存在被稱作等級的若干RAID配置變化。每個等級提供不同性能或容錯利益。通常在數(shù)據(jù)關鍵應用中建立RAID配置。
一般而言，提高了磁盤分區(qū)的效率，然而并未解決智能數(shù)字磁盤記錄器iDDR市場部分的問題。由于成本的原因，iDDR系統(tǒng)必須在盡可能少的磁盤上進行操作，然而同時必須提供高吞吐量數(shù)據(jù)訪問以使得可以最優(yōu)地檢索并存儲多個視頻和音頻流。智能數(shù)字磁盤記錄器iDDR市場要求必須對操作系統(tǒng)訪問、元數(shù)據(jù)/數(shù)據(jù)庫/分頁訪問以及媒體訪問進行精確負載平衡。
為了使應求制造系統(tǒng)吞吐量提高且制造成本降低，需要較高速度記錄。針對存有的應求復制應用，期望減少循環(huán)時間以增加向用戶的
傳遞時間。對于單個光學識別器記錄，雙層DVD記錄可花費大約15分鐘。在已知光盤存儲設備中多個光頭的情況下，以非同步的方式使用該多個頭，以提高數(shù)據(jù)記錄和檢索速率以及增加設備的數(shù)據(jù)訪問時間。然而，需要更短暫的記錄時間來吸引用戶使用存有的應求復制服務。
相應地，需要智能數(shù)字磁盤記錄器(iDDR)上的對稱存儲訪問，以克服針對iDDR的現(xiàn)有分區(qū)和存儲平衡技術的限制。

發(fā)明內(nèi)容
一種方法，包括在兩個邏輯驅動上指定至少三個存儲分區(qū)；將
所述邏輯驅動當中第一邏輯驅動上的第一存儲分區(qū)與所述邏輯驅動當中與所述第一邏輯驅動分開的第二邏輯驅動上的第二存儲分區(qū)相鄰放
置；以及在所述邏輯驅動的所述第一邏輯驅動和所述第二邏輯驅動當中創(chuàng)建第三分區(qū)。針對存儲訪問對稱來對第一分區(qū)、第二分區(qū)和第三分區(qū)進行平衡，使得驅動承擔相等的存儲布局。
一種設備，包括第一邏輯驅動上的第一存儲分區(qū)；第二邏輯驅動上的第二存儲分區(qū)；以及在所述第一邏輯驅動和所述第二邏輯驅動當中的第三存儲分區(qū)，其中針對平衡的容量布局和訪問來配置分區(qū)上的存儲。


考慮現(xiàn)在將參考附圖來詳細描述的說明性實施例，本發(fā)明的優(yōu)點、性質(zhì)以及多個附加特征將得以更完整地呈現(xiàn)，附圖中-
圖l是示出了根據(jù)本發(fā)明的、橫跨兩個物理磁盤的系統(tǒng)、數(shù)據(jù)和條帶化媒體信息的分區(qū)的圖示；
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的、按照RAID l級配置對兩個邏輯驅動
的對稱存儲分區(qū)的圖示；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的、按照RAID 3級配置對兩個邏輯驅動進行對稱存儲分區(qū)的圖示；以及
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的、按照RAID 5級配置對兩個邏輯驅動進行對稱存儲分區(qū)的圖示。
應理解，附圖旨在闡述本發(fā)明的構思而不一定是用于說明本發(fā)明的唯一可能配置。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及需要對操作系統(tǒng)訪問、元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫和頁面訪問、以及媒體訪問進行精確負載平衡的智能數(shù)字磁盤記錄器iDDR。為此，本發(fā)明涉及將數(shù)據(jù)對稱布置在散布于兩個物理或邏輯驅動間的至多三個單獨分區(qū)上。存在三大類對iDDR的存儲訪問(l)操作系統(tǒng)，(2)元數(shù)據(jù)/數(shù)據(jù)庫/分頁，以及(3)媒體。將操作系統(tǒng)放置在與元數(shù)據(jù)/數(shù)據(jù)庫/頁面分區(qū)相鄰并且在單獨磁盤上的分區(qū)上。在跨越兩個磁盤的單個剩余分區(qū)當中將媒體條帶化。結果是存儲訪問對稱，這使得iDDR中的每個磁盤承擔相等的負荷，從而減小了對使用附加磁盤的需求，從而降低了系統(tǒng)的總成本。
視頻服務器要求存儲設備具有高性能和高可靠性。具體的智能磁盤記錄器iDDR生產(chǎn)線(己知為Tmbo iDDR)要求存儲設備支持lx正常速度以及甚至高達13x穿梭速度(shuttle speed)以及更高速度的多個高清晰度HD視頻流，始終支持對其他材料的輸入、代碼轉換和記錄。這樣的存儲承擔很重的負荷。原始的存儲設計需要三個單獨的物理磁盤 一個物理磁盤掌控操作系統(tǒng)、分頁以及元數(shù)據(jù)/數(shù)據(jù)庫操作，而其它兩個物理磁盤掌控諸如視頻、音頻、時間碼等媒體訪問。
當在Turbo iDDR生產(chǎn)線中將物理磁盤的數(shù)目從三個減到兩個時，獲得顯著的成本降低。將物理磁盤從三個減少到兩個的問題在于如何均勻地在兩個單獨磁盤當中對輸入/輸出1/0請求進行負載平衡。由于從磁盤讀出或向磁盤寫入的信息類型的不對稱性質(zhì)，需要一種按類型將數(shù)據(jù)組織成不同分區(qū)以使得每個磁盤上的總負載大致相等的方法。這將在總體上確保存儲系統(tǒng)的最高效率，并且使得可以利用較少的磁盤并最終從系統(tǒng)中去掉不需要的成本。
存儲技術領域的最新趨勢導致了密度不斷增大的驅動。如今，500千兆字節(jié)(GB)的很常見，1000百萬兆字節(jié)(TB)大小的磁盤驅動即將出現(xiàn)。雖然磁盤驅動的容量穩(wěn)步增加，然而磁盤驅動的性能(如，每分鐘轉數(shù)(RPM)、查找時間等)通常趨向落后于容量的進步。在智能數(shù)字磁盤記錄器iDDR市場部分最常遇到的問題是性能之一而非容量。因此，通常需要多個磁盤驅動來實現(xiàn)支持iDDR系統(tǒng)的必要帶寬°
智能獨立的iDDR需要一種高效的方法，該方法在盡可能少的磁盤中存儲和檢索關鍵的操作系統(tǒng)、頁面、數(shù)據(jù)庫/元數(shù)據(jù)以及媒體。本
發(fā)明通過基于訪問類型將輸入/輸出i/o訪問模式分組到每個磁盤上的
空間特定區(qū)域來解決了這個問題。這確保了橫跨盡可能少的磁盤的對稱或近似對稱訪問。例如，參見圖10，示出根據(jù)本發(fā)明在兩個物理磁盤上對系統(tǒng)2、數(shù)據(jù)3以及條帶化媒體信息1的分區(qū)。
系統(tǒng)分區(qū)2位于第一物理磁盤驅動的外柱面上。包括數(shù)據(jù)庫、元數(shù)據(jù)和存儲器分頁文件信息在內(nèi)的數(shù)據(jù)分區(qū)3在另一物理磁盤驅動的外柱面上。將每個磁盤驅動的內(nèi)柱面條帶化在一起(即，平行地集成簇)作為RAIDO級的分區(qū)1。視頻、音頻、時間碼和其它媒體在該剝離的分區(qū)1上。
通過將系統(tǒng)分區(qū)1和數(shù)據(jù)/元數(shù)據(jù)/分頁分區(qū)3放置在外柱面，確保了這些關鍵操作的最大性能。在幾何學上，針對磁盤驅動底板(platter)的每一次旋轉，與內(nèi)柱面相比，外柱面為更多的數(shù)據(jù)服務。此外，大致與數(shù)據(jù)/元數(shù)據(jù)/頁面分區(qū)同樣頻繁地訪問系統(tǒng)分區(qū)。通過這種方式，橫跨這兩個物理磁盤驅動均勻地分配負載。
RAID 0條帶化媒體分區(qū)1用于所有的視頻、音頻、時間碼以及其它媒體。這里通過使用條帶化分區(qū)來實現(xiàn)性能。換言之，這兩個磁盤以大致相同的速率為媒體服務。同樣跨越這兩個物理磁盤驅動均勻地分配負載。雖然內(nèi)柱面通常不如外柱面那樣執(zhí)行得好，然而這被該分區(qū)由兩個物理磁盤驅動組成的事實所掩蓋，因而提高了媒體分區(qū)的總體性能。分區(qū)和數(shù)據(jù)的這種相同布置不限于兩個物理驅動，也可以應用于
兩個邏輯驅動。邏輯分區(qū)可由RAID1、 RAID 3、 RAID5組成，如在 圖2、 3、 4中通過它們各自的示意圖20、 30、 40所示的。
配置RAID 20、 RAID 30和RAID 40當中的每個都包含不多于兩 個邏輯驅動。分區(qū)的布置保持相同。再次地，該布置使iDDR系統(tǒng)的 存儲性能最大化，同時使所需的邏輯驅動的數(shù)目最小化。將系統(tǒng)分區(qū) 22、 23、 24放置在第一邏輯驅動的外柱面上。將數(shù)據(jù)/元數(shù)據(jù)/分頁分 區(qū)32、 33、 34放置在第二邏輯驅動的外柱面上。在內(nèi)柱面上，RAIDO 條帶化媒體分區(qū)12、 13、 14橫跨兩個邏輯驅動。邏輯驅動的使用提供 了數(shù)據(jù)保護和冗余。每個邏輯驅動可由兩個或更多物理驅動組成。當 增加物理驅動的數(shù)目以提高每個分區(qū)的存儲容量時，將所創(chuàng)建的三個 分區(qū)之間的相對負載平衡或存儲保持一致，以提供本發(fā)明的對稱存儲 訪問。
描述了 iDDR的對稱存儲和訪問的優(yōu)選實施例，應注意，本領域 技術人員可以根據(jù)上述教義進行修改和改變。
權利要求
1、一種方法，包括在兩個邏輯驅動上指定至少三個存儲分區(qū)；將所述邏輯驅動當中第一邏輯驅動上的第一存儲分區(qū)與所述邏輯驅動當中與所述第一邏輯驅動分開的第二邏輯驅動上的第二存儲分區(qū)相鄰放置；以及在所述邏輯驅動的所述第一邏輯驅動和所述第二邏輯驅動兩者當中創(chuàng)建第三分區(qū)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，針對存儲訪問對稱來對 第一分區(qū)、第二分區(qū)和第三分區(qū)進行平衡，以使得驅動承擔相等的存 儲布局。
3、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述放置步驟包括在 所述第一存儲分區(qū)上放置操作系統(tǒng)信息。
4、 根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，所述第二存儲分區(qū)用于 放置數(shù)據(jù)庫、元數(shù)據(jù)以及分頁信息當中的至少一種。
5、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述創(chuàng)建步驟包括創(chuàng) 建針對媒體信息的第三分區(qū)。
6、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述第一邏輯驅動和所 述第二邏輯驅動分別是第一物理磁盤驅動和第二物理磁盤驅動。
7、 根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，所述放置步驟包括將 第一分區(qū)放置在第一物理磁盤驅動的外柱面。
8、 根據(jù)權利要求7所述的方法，其中，所述第二分區(qū)是第二物 理磁盤驅動的外柱面。
9、 根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，所述創(chuàng)建步驟在每個 物理磁盤驅動的內(nèi)柱面創(chuàng)建第三分區(qū)。
10、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述第一邏輯驅動和所 述第二邏輯驅動包括多于兩個物理磁盤驅動。
11、 一種設備，包括第一邏輯驅動上的第一存儲分區(qū)；第二邏輯驅動上的第二存儲分區(qū)；以及在所述第一邏輯驅動和所述第二邏輯驅動兩者當中的第三存儲 分區(qū)，其中，針對平衡的容量布局和訪問來配置分區(qū)上的存儲。
12、 根據(jù)權利要求11所述的設備，其中，所述第一存儲分區(qū)用 于存儲操作系統(tǒng)信息，所述第二存儲分區(qū)用于存儲數(shù)據(jù)庫、元數(shù)據(jù)以 及分頁信息當中的至少一種，以及所述第三分區(qū)用于存儲媒體信息。
13、 根據(jù)權利要求11所述的設備，其中，所述邏輯驅動包括多 個物理磁盤驅動。
14、 根據(jù)權利要求11所述的設備，其中，所述邏輯驅動是相應 的物理磁盤驅動。
15、 根據(jù)權利要求14所述的設備，其中，所述第一存儲分區(qū)在 第一物理磁盤驅動的外柱面，所述第二存儲分區(qū)在第二物理磁盤驅動 的外柱面，以及所述第三存儲分區(qū)在兩個物理磁盤驅動的內(nèi)柱面。
16、 根據(jù)權利要求15所述的設備，其中，操作系統(tǒng)信息存儲在 第一分區(qū)，媒體信息存儲在第三分區(qū)，數(shù)據(jù)庫、元數(shù)據(jù)以及分頁信息 當中的至少一種存儲在第二分區(qū)。
全文摘要
一種方法，包括在至少兩個邏輯驅動上指定至少三個存儲分區(qū)；將所述邏輯驅動當中第一邏輯驅動上的第一存儲分區(qū)與所述邏輯驅動當中與所述第一邏輯驅動分開的第二邏輯驅動上的第二存儲分區(qū)相鄰放置；以及在所述邏輯驅動的所述第一邏輯驅動和所述第二邏輯驅動當中創(chuàng)建第三分區(qū)。針對存儲訪問對稱來對第一分區(qū)、第二分區(qū)和第三分區(qū)進行平衡，使得驅動承擔相等的存儲布局。
文檔編號G06F9/445GK101601018SQ200780049904
公開日2009年12月9日 申請日期2007年1月19日 優(yōu)先權日2007年1月19日
發(fā)明者戴維·阿龍·克勞瑟, 約翰·羅伯特·奈勒, 詹姆斯·愛德華·皮爾斯 申請人:湯姆森許可貿(mào)易公司