Настоящее изобретение относится к автоматизированным библиотекам для хранения данных, которые управляют загрузкой, разгрузкой и передачей съемных носителей данных в накопители/из накопителей для сменных носителей, а также обменом данными между главными вычислительными машинами библиотек и носителями, загруженными в такие накопители. Следует отметить, что понятие "накопитель" в контексте настоящего изобретения равнозначно понятию "дисковод" (например, дисковод для гибких магнитных или оптических дисков). В частности, изобретение относится к библиотеке для хранения данных с роботизированным транспортировочным устройством для перемещения носителей данных, которая имеет универсальные гнезда, рассчитанные на: (1) накопитель для сменных носителей, способный считывать данные с носителя и/или записывать данные на носитель, загруженный в накопитель с возможностью замены, (2) порт передачи команд, способный передавать сигналы управления главной электронно-вычислительной машины (ЭВМ) роботизированному устройству, или (3) модуль множества других типов. Роботизированное транспортировочное устройство запрограммировано на распознавание типа модуля, занимающего каждое гнездо, или определение того, свободно ли гнездо, а также на поддержание соответствующей связи с модулем, занимающим гнездо.
Одной из наиболее распространенных систем хранения данных в наше время является библиотека данных. Обычно под библиотекой данных подразумевается большое число совместно хранящихся съемных (сменных) носителей данных, которые роботизированное транспортировочное устройство перемещает между множеством приемников для хранения, областей импорта/экспорта и накопителей. Такие библиотеки стали популярными по многим причинам. Во-первых, съемные носители данных, обычно магнитные ленты или оптические носители, как правило, недороги по сравнению с другими форматами хранения данных, такими как накопители на магнитных дисках. Кроме того, библиотеки легко поддаются укрупнению за счет простого увеличения числа носителей. Большая часть библиотек также легко может быть модернизирована при помощи нового оборудования. Например, библиотека может быть оснащена новым накопителем для сменных носителей, дополняющим или заменяющим существующие накопители.
В настоящее время производством таких библиотек занимается ряд компаний, при этом в каждом случае библиотеки имеют различные отличительные особенности и принципы работы. Одним из крупных производителей библиотек данных является корпорация "Интернэшнл Бизнес Машинз" (IBM). Несмотря на то, что ряд различных библиотек производства IBM имеют широкое распространение и коммерческий успех, инженеры IBM непрерывно стремятся усовершенствовать различные особенности библиотек.
Одной из таких задач является снижение затрат, в частности, затрат на аппаратное обеспечение путем создания библиотек с легко перестраиваемой конфигурацией и по возможности совместным использованием компонентов.
Тем не менее, нередко разработка компонентов, выполняющих множество функций или выполняющих команды множества главных устройств, является сложной задачей. Часто такой уровень гибкости сопряжен с дополнительным, громоздким уровнем координирования или наблюдения за кодом программного обеспечения. В частности, во многих случаях разработка программного обеспечения, позволяющего множеству несовместимых главных вычислительных машин управлять совместно используемым перечнем носителей данных, является непомерно сложной или дорогостоящей задачей.
В других случаях может потребоваться, чтобы совместно используемый компонент имел отдельные порты для различных главных ЭВМ, вследствие чего повышаются затраты на аппаратное обеспечение для совместно используемого компонента. Кроме того, некоторые конфигурации несовместимы в тех случаях, когда множество компонентов совместно используют какую-либо шину или иной элемент, что приводит к снижению или потере доступности данных. Таким образом, попытки объединить компоненты или каким-либо иным способом снизить затраты на аппаратное обеспечение, используемое в библиотеках данных, сопряжены с рядом сложных задач. Одно из решений предложено в заявке на патент US 08/931856 от 16 сентября 1997 года (заявитель - Бешем и др.) под названием "Автоматизированная библиотека данных с каналом управления доступа к совместно используемому роботизированному устройству через накопитель", по которой выдан патент US 6434090. Признаки изобретения, описанного в названном патенте, целиком и полностью включены в настоящее описание путем ссылки.
В патенте US 6434090 описана библиотека данных с имеющим двойное назначение каналом передачи данных/управляющего воздействия, соединяющим главную ЭВМ и накопитель. Такой канал служит для обмена управляющими сигналами и данными между главной ЭВМ и накопителем, а также передачи управляющих сигналов главной ЭВМ роботизированному транспортировочному устройству для перемещения носителей данных, соединенному с накопителем. Несмотря на ряд преимуществ данного решения, инженеры IBM ищут новые способы снизить затраты и расширить возможности перестроения конфигурации библиотеки пользователем. В этом смысле одним из возможных направлений является разработка системы с достаточно перестраиваемой конфигурацией, но исключающей расходы пользователя на приобретение особых накопителей двойного назначения, способных помимо выполнения обычных функций накопителя передавать сигналы управления роботизированному устройству. С учетом сопутствующего коммерческого аспекта возникает проблема, заключающаяся в том, что пользователи, уже решившие создавать библиотеку данных на базе обычного накопителя, возможно, отвергнут библиотеку, описанную в патенте US 6434090, поскольку для этого необходим по меньшей мере один накопитель особого типа, а именно фирменный накопитель двойного действия по патенту US 6434090, способный помимо выполнения обычных функций накопителя передавать команды главной ЭВМ роботизированному транспортировочному устройству. Таким образом, задача снижения затрат и повышения гибкости конфигурирования библиотек данных все еще требует решения.
Для решения этой задачи в изобретении предлагается способ управления библиотекой для хранения/извлечения данных, имеющей роботизированное транспортировочное устройство для перемещения носителей данных и множество универсальных гнезд со средствами электрического соединения находящихся в гнездах накопителей или других устройств с транспортировочным устройством и по меньшей мере одной главной ЭВМ. Предлагаемый в изобретении способ в одном его варианте заключается в том, что для каждого гнезда определяют его состояние, которое может отвечать одному из следующих условий: "гнездо занято накопителем", "гнездо занято ретранслирующим модулем, выполненным с возможностью передачи транспортировочному устройству от одной или нескольких главных ЭВМ команд на перемещение носителей данных", "гнездо не занято", и при наличии в гнезде ретранслирующего модуля из него в транспортировочное устройство передают команды главной ЭВМ на перемещение носителей данных, в ответ на которые транспортировочное устройство выполняет операции, включающие перемещение носителей данных между приемниками для их хранения и расположенными в гнездах накопителями.
В частных случаях осуществления предлагаемого в изобретении способа при определении состояния гнезд может устанавливаться, занято ли гнездо любым из числа следующих компонентов: коммутатор, концентратор, шлюз, маршрутизатор, сетевое устройство хранения данных, модуль сети Ethernet, запоминающее устройство, главная ЭВМ, имитатор запоминающего устройства, комбинированное устройство, состоящее из накопителя и порта передачи команд.
Кроме того, в ответ на получаемые от ретранслирующего модуля команды может быть предусмотрено ограничение доступа главной ЭВМ к компонентам библиотеки в соответствии с предварительно установленными логическим разбиением библиотеки на разделы, причем каждому из разделов может быть поставлен в соответствие только свой ретранслирующий модуль или несколько своих ретранслирующих модулей и для каждого раздела определен по меньшей мере один свой компонент из числа следующих: один или несколько носителей данных, один или несколько накопителей, один или несколько приемников для хранения носителей данных. В этом случае при ограничении доступа главной ЭВМ к компонентам библиотеки транспортировочное устройство может выдавать команды одному или нескольким устройствам, занимающим гнезда, ограничить доступ главной ЭВМ в соответствии с предварительно установленным логическим разбиением на разделы, после чего получившие команды устройства, занимающие гнезда, ограничат доступ главных ЭВМ в соответствии с предварительно установленным логическим разбиением на разделы.
Предпочтительно, чтобы транспортировочное устройство имело доступ к записи конфигурации, содержащей информацию о разбиении библиотеки на один или несколько разделов, каждому из которых поставлен в соответствие только свой ретранслирующий модуль или несколько своих ретранслирующих модулей и для каждого из которых определен по меньшей мере один свой компонент из числа следующих: один или несколько носителей данных, один или несколько накопителей, один или несколько приемников для хранения носителей данных, причем в ответ на любые команды на перемещение носителей данных, получаемые от ретранслирующего модуля, соответствующего определенному разделу, транспортировочное устройство ограничивает доступ главной ЭВМ к компонентам этого раздела.
Предлагаемый в изобретении способ также может предусматривать установку одного или нескольких накопителей либо или нескольких ретранслирующих модулей в соответствующие им гнезда.
Дополнительно при определении состояния гнезд может выполняться по меньшей мере одна из следующих операций:
обмен сообщениями между транспортировочным устройством и устройством, занимающим одно или несколько гнезд;
определение транспортировочным устройством электрической конфигурации устройства, занимающего одно или несколько гнезд;
прием транспортировочным устройством введенной оператором информации, в которой указано состояние одного или нескольких гнезд;
использование транспортировочным устройством оптического считывающего устройства для определения одного или нескольких оптических параметров устройства, занимающего одно или несколько гнезд;
попытка транспортировочным устройством загрузить носитель данных в устройство, занимающее одно или несколько гнезд, и определение состояния гнезд по результатам такой попытки;
осуществление транспортировочным устройством беспроводного сканирования электромагнитных показателей устройства, занимающего одно или несколько гнезд;
попытка транспортировочного устройства коснуться устройства, занимающего одно или несколько гнезд, и определение состояния гнезд по результатам такой попытки.
В транспортировочное устройство также может быть введена схема соответствия между компонентами библиотеки и одним или несколькими разделами, каждому из которых поставлен в соответствие исключительно один или несколько ретранслирующих модулей, причем команды главной ЭВМ на перемещение носителей данных, поступающие через один ретранслирующий модуль и запрашивающие доступ к компонентам библиотеки, относящимся к разделу, соответствующему другому ретранслирующему модулю, могут игнорироваться.
Второй вариант предлагаемого в изобретении способа отличается от первого тем, что любое гнездо библиотеки может также быть занято портом передачи команд или комбинированным устройством, состоящим из накопителя и порта передачи команд.
Объектом изобретения является также носитель сигналов, материально реализующий программу машиночитаемых команд, исполняемых устройством цифровой обработки данных, по управлению библиотекой для хранения/извлечения данных, имеющей роботизированное транспортировочное устройство для перемещения носителей данных и множество универсальных гнезд со средствами электрического соединения находящихся в гнездах накопителей или других устройств с транспортировочным устройством и по меньшей мере одной главной ЭВМ. При этом управление библиотекой включает определение для каждого гнезда его состояния, которое может отвечать одному из следующих условий: "гнездо занято накопителем", "гнездо занято ретранслирующим модулем, выполненным с возможностью передачи транспортировочному устройству от одной или нескольких главных ЭВМ команд на перемещение носителей данных", "гнездо не занято", и - при наличии в гнезде ретранслирующего модуля - передачу из этого ретранслирующего модуля в транспортировочное устройство команд главной ЭВМ на перемещение носителей данных, в ответ на которые транспортировочное устройство выполняет операции, включающие перемещение носителей данных между приемниками для их хранения и расположенными в гнездах накопителями.
Еще одним объектом изобретения является логическая схема для управления библиотекой для хранения/извлечения данных, имеющей роботизированное транспортировочное устройство для перемещения носителей данных и множество универсальных гнезд со средствами электрического соединения находящихся в них накопителей или других устройств с транспортировочным устройством и по меньшей мере одной главной ЭВМ, состоящая из электропроводящих элементов, связанных между собой для осуществления описанного выше способа.
Изобретение также может быть реализовано в самой библиотеке для хранения/извлечения данных. Такая библиотека имеет роботизированное транспортировочное устройство для перемещения носителей данных и множество универсальных гнезд со средствами электрического соединения находящихся в гнездах накопителей или других устройств с транспортировочным устройством и по меньшей мере одной главной ЭВМ. Транспортировочное устройство запрограммировано на выполнение операций по управлению библиотекой, включающих определение для каждого гнезда его состояния, которое может отвечать одному из следующих условий: "гнездо занято накопителем", "гнездо занято ретранслирующим модулем, выполненным с возможностью передачи транспортировочному устройству от одной или нескольких главных ЭВМ команд на перемещение носителей данных", "гнездо не занято". При наличии в гнезде ретранслирующего модуля из этого ретранслирующего модуля в транспортировочное устройство осуществляется передача команд главной ЭВМ на перемещение носителей данных, в ответ на которые транспортировочное устройство выполняет операции, включающие перемещение носителей данных между приемниками для их хранения и расположенными в гнездах накопителями.
Транспортировочное устройство запрограммировано определять, занято ли гнездо любым из числа следующих компонентов: коммутатор, концентратор, шлюз, маршрутизатор, сетевое устройство хранения данных, модуль сети Ethernet, запоминающее устройство, главная ЭВМ, имитатор запоминающего устройства, комбинированное устройство, состоящее из накопителя и порта передачи команд.
Транспортировочное устройство предпочтительно запрограммировать таким образом, чтобы в ответ на получаемые от ретранслирующего модуля команды ограничивать доступ главной ЭВМ к компонентам библиотеки в соответствии с предварительно установленными логическим разбиением библиотеки на разделы, каждому из которых поставлен в соответствие только свой ретранслирующий модуль или несколько своих ретранслирующих модулей и для каждого раздела определен по меньшей мере один свой компонент из числа следующих: один или несколько носителей данных, один или несколько накопителей, один или несколько приемников для хранения носителей данных. В этом случае при ограничении доступа главной ЭВМ к компонентам библиотеки транспортировочное устройство может определять предварительно установленное логическое разбиение на разделы для одного или нескольких устройств, занимающих гнезда, и передавать этим устройствам команды на ограничение доступа главной ЭВМ к компонентам библиотеки в соответствии с предварительно установленным логическим разбиением на разделы. В состав библиотеки может входить один или несколько модулей, каждый из которых помещается в одном из гнезд и запрограммирован на выполнение команд транспортировочного устройства, ограничивающих доступ главной ЭВМ к компонентам библиотеки в соответствии с предварительно установленным логическим разбиением на разделы, распознанным транспортировочным устройством.
Транспортировочное устройство может иметь доступ к записи конфигурации, содержащей информацию о разбиении библиотеки на один или несколько разделов, каждому из которых поставлен в соответствие только свой ретранслирующий модуль или несколько своих ретранслирующих модулей и каждый из которых включает по меньшей мере один свой компонент из числа следующих: один или несколько носителей данных, один или несколько накопителей, один или несколько приемников для хранения носителей данных, причем транспортировочное устройство запрограммировано в ответ на любые команды на перемещение носителей данных, получаемые от ретранслирующего модуля, соответствующего определенному разделу, ограничивать доступ главной ЭВМ к компонентам этого раздела.
Гнезда предлагаемой в изобретении библиотеки могут занимать один или несколько накопителей, такие устройства, как коммутатор, концентратор, шлюз, маршрутизатор, сетевое устройство хранения данных, модуль сети Ethernet, запоминающее устройство, главная ЭВМ, имитатор запоминающего устройства, а также один или несколько ретранслирующих модулей, таких как порты передачи команд или комбинированные устройства, состоящие из накопителя и порта передачи команд. Кроме того, ретранслирующие модули могут содержать интерфейс, осуществляющий преобразование сигналов из первого стандарта, используемого главными ЭВМ для передачи команд на перемещение носителей данных, во второй стандарт, используемый роботизированным транспортировочным устройством.
Транспортировочное устройство также может иметь запоминающее устройство набора команд, хранящее одно или несколько программных средств, совместимых с заданными накопителями, и одно или несколько программных средств, совместимых с заданными ретранслирующими модулями, и может быть запрограммировано на прием схемы соответствия между компонентами библиотеки и одним или несколькими разделами, каждому из которых поставлен в соответствие исключительно один или несколько ретранслирующих модулей, и игнорирование команд главной ЭВМ на перемещение носителей данных, поступающих через один ретранслирующий модуль и запрашивающих доступ к компонентам библиотеки, относящимся к разделу, соответствующему другому ретранслирующему модулю.
Конструктивно каждое гнездо библиотеки может представлять собой отсек, в котором с возможностью скольжения помещается накопитель заданной конфигурации или ретранслирующий модуль заданной конфигурации и который имеет один или несколько соединителей, служащих для соединения устройства, занимающего отсек, с транспортировочным устройством.
Для автоматического или ручного электрического соединения любого накопителя или порта передачи команд (или иного модуля), занимающего гнездо, с роботизированным транспортировочным устройством для перемещения носителей данных и, необязательно, главной ЭВМ, если это приемлемо, могут быть предусмотрены такие средства соединения, как кабели, соединители или иные коммутационные устройства. Транспортировочное устройство определяет состояние каждого гнезда, включая тип модуля, занимающего каждое гнездо или отсутствие в гнезде какого бы то ни было устройства (гнездо свободно). Для каждого гнезда, занятого портом передачи команд, из главной ЭВМ через порт передачи команд в роботизированное транспортировочное устройство поступают команды на перемещение накопителей, которые роботизированное транспортировочное устройство выполняет с целью перемещения носителей данных между заданными положениями, которые включают приемники для хранения, накопители и т.д. Роботизированное транспортировочное устройство может осуществлять обмен информацией различной конфигурации, сообщениями системного администратора для каждого гнезда, занятого накопителем, или не осуществлять обмен.
Изобретение обладает рядом отличающих его преимуществ. Так, изобретение позволяет существенно сократить расходы пользователей на библиотеку для хранения данных путем наращивания возможности портов передачи команд для передачи внешних команд с использованием новых и различных межкомпонентных соединений с главными ЭВМ и/или протоколов, при сохранении существующих внутренних соединений с роботизированным транспортировочным устройством. Таким образом, за счет наращивания возможностей портов передачи команд по мере необходимости пользователь имеет возможность оградить роботизированное транспортировочное устройство от изменений технических стандартов или самой технологии. Следовательно, внесение изменений в интерфейсы главных ЭВМ необязательно приводит к устареванию роботизированного устройства. Еще одно преимущество изобретения заключается в том, что библиотека для хранения данных имеет гнезда, рассчитанные на множество различных модулей, и может быть переконфигурирована в соответствии с числом и типом таких модулей, занимающих гнезда, числом и типом соединений главных ЭВМ с роботизированным транспортировочным устройством и т.п. В этом отношении изобретение является системой с изменяемой конфигурацией, поскольку пользователь имеет возможность в любое время увеличивать (уменьшать) число портов передачи команд в зависимости от наличия новой (или замененной) главной ЭВМ; кроме того, для реализации данного преимущества не требуется выделять пространство библиотеки под порты. Соответственно, изобретение отличается гибкостью, поскольку для размещения порта передачи команд или накопителя (или иного модуля) может быть использовано любое гнездо, за счет чего увеличивается число соединений с главными ЭВМ, средств доступа к данным или логических библиотек в рамках одной библиотечной системы.
Поскольку роботизированное транспортировочное устройство для перемещения носителей данных обменивается данными с отдельными главными ЭВМ через отдельные порты передачи команд и может быть сконфигурировано таким образом, чтобы обеспечить разбиение тела носителей данных на разделы для возможности непересекающегося доступа главных ЭВМ, в изобретении не требуется использовать сложное аппаратное обеспечение для главных ЭВМ, которое в противном случае было бы необходимо для эксплуатации совместно используемых компонентов. При этом при наличии множества портов передачи команд преимущество изобретения заключается в обеспечении избыточных каналов для роботизированного устройства, что может быть полезно в случае отказа искомого канала связи с роботизированным транспортировочным устройством или его недоступности по иной причине. Поскольку гнезда рассчитаны на различные и даже несовместимые порты передачи команд, преимуществом библиотеки по изобретению является тот факт, что она позволяет совместно использовать одно роботизированное транспортировочное устройство для перемещения носителей данных и общий перечень носителей данных при наличии разнородного сочетания иначе несовместимых главных ЭВМ, прикладного программного обеспечения и/или протоколов обмена.
Еще одним преимуществом является тот факт, что наличие множества отдельных портов передачи команд, соответствующих числу отдельных главных ЭВМ, упрощает разбиение носителей данных в библиотеке. В частности, роботизированное транспортировочное устройство для перемещения носителей данных может связывать каждый порт передачи команд с особым разбиением носителей данных, ограничивая все команды на перемещение носителей данных, поступающие через заданный порт передачи команд, соответствующим разбиением. За счет этого упрощается обработка данных главными ЭВМ, поскольку каждая главная ЭВМ имеет исключительный доступ к воспринимаемой только такой главной ЭВМ "библиотеке", несмотря на то, что такая "библиотека" фактически является малой частью всего тела носителей данных. Кроме того, разбиение помогает обеспечивать защиту и целостность данных в библиотеке за счет того, что множество главных ЭВМ не могут создавать помехи друг другу, несогласованно используя носители данных, предназначенные для совместного использования. По сравнению с тем случаем, когда каждая главная ЭВМ пользуется собственной отдельной библиотекой, что также обеспечивает защиту и целостность данных в библиотеке, разбиение дает некоторый выигрыш в занимаемом библиотекой пространстве за счет совместного использования корпуса, стеллажей, роботизированного механизма и других общих элементов инфраструктуры библиотеки.
Изобретение также отличается рядом других преимуществ, раскрытых в следующем далее описании.
Краткое описание чертежей
На фиг.1А показана блок-схема компонентов аппаратного обеспечения и межкомпонентных соединений, используемых в библиотеке для хранения данных по изобретению,
на фиг.1Б - блок-схема компонентов аппаратного обеспечения и межкомпонентных соединений служащего в качестве примера порта передачи команд по изобретению,
на фиг.2 - блок-схема машины цифровой обработки данных по изобретению,
на фиг.3 - пример носителя сигнала по изобретению,
на фиг.4 - блок-схема последовательности шагов при использовании библиотеки для хранения данных по изобретению.
Подробное описание изобретения
Особенности, задачи и преимущества изобретения более очевидно раскрыты в следующем ниже подробном описании изобретения со ссылкой на приложенные чертежи.
Компоненты аппаратного обеспечения и межкомпонентные соединения
Вводная часть
Одной из форм осуществления изобретения является библиотека для хранения/извлечения данных, примером которой является библиотека 102 на фиг.1А. Библиотека 102 связана с одной или несколькими главными ЭВМ 104, в частности, главными ЭВМ 106, 108 согласно примеру. Под главной ЭВМ в данном описании понимается хост, т.е. вычислительное устройство, подключенное к библиотеке и пользующееся ее ресурсами. Библиотека 102 имеет множество гнезд 110, 112, 114, 116, роботизированное транспортировочное устройство 118 для перемещения носителей данных (далее транспортировочное устройство) и множество приемников 120 для хранения носителей данных. Каждое гнездо 110-116 рассчитано по меньшей мере на один накопитель, такой как накопитель 152, способный считывать данные с носителя и/или записывать данные на носитель, загруженный в накопитель с возможностью замены, (2) порт передачи команд, такой как порт 150, способный передавать сигналы управления главной ЭВМ роботизированному устройству, или (3) модуль множества других типов (не показан). Роботизированное транспортировочное устройство 118 запрограммировано на распознавание типа модуля, занимающего каждое гнездо 110-116, или определение, свободно ли гнездо, а также поддержание соответствующей связи с модулями, занимающими гнезда.
Приемники для хранения носителей данных
Библиотека 102 управляет перемещением и доступом к сменным, или съемным, носителям данных, таким как магнитная лента, оптическая лента, оптический диск, сменный магнитный диск, запоминающее устройство на сменных магнитных дисках, CD-ROM, цифровой многофункциональный диск (DVD), компактная флэш-память или интеллектуальная память, сменные схемные модули или носители другого соответствующего формата. Некоторые из таких носителей данных могут помещаться в отдельном портативном контейнере, или картридже.
В приемниках 120 помещаются носители данных. Приемники 120 могут иметь стеллажи, гнезда, стойки, стенды, каркасы или иное устройство (устройства) иного типа для хранения носителей данных, используемое в библиотеке 102. Приемники 120 также могут иметь один или несколько стеллажей, порталов, шторок, отделений или иных структур импорта/экспорта, при помощи которых роботизированное транспортировочное устройство 118 экспортирует носители данных из библиотеки 102 или принимает носители данных, которые были внесены в библиотеку 102 извне.
Приемники 120 или носители данных либо их сочетание может быть логически разделено на множество разделов 120а-120с, о чем более подробно говорится ниже.
Главные ЭВМ
Главными ЭВМ 106, 108 могут быть универсальные ЭВМ, рабочие станции, персональные компьютеры, сети ЭВМ, серверы, терминалы ввода данных, сетевые устройства, устройства для доступа к сети или иные средства, способные передавать команды на перемещение носителей данных устройствам с соответствующей конфигурацией, занимающим гнезда 110-116 (таким как, например, порты передачи команд), и способные обмениваться машиночитаемыми данными с накопителями, которые помещаются в других гнездах 110-116. Так, например, главные ЭВМ 106, 108 представляют собой вычислительные машины, такие как серверы RS/6000 производства IBM.
Гнезда и средства соединения
Гнезда 110-116 выполнены в виде отверстий, приемников, полостей, стеллажей, секций, каркасов или иных конструкций, предназначенных для приема накопителей и портов передачи команд. Например, гнезда 110-116 могут быть выполнены в виде жестко закрепленных отсеков, рассчитанных на ленточные накопители с конструктивными параметрами 5,25 дюйма, такие как ленточные накопители модели 3570 производства IBM.
В одном из вариантов осуществления изобретения каждое гнездо имеет соединители главных ЭВМ, обозначенные позициями 110а, 112а, 114а, 116а. Соединители каждого гнезда автоматически устанавливают электрическое соединение с возможностью отсоединения с накопителем или портом передачи команд после их помещения в такое гнездо. Соединители 110а-116а главных ЭВМ электрически соединены с внешними соединителями 122-128 библиотеки, которые используются для установления вручную соединения с главными ЭВМ 106, 108 при помощи кабелей 107, 109 главных ЭВМ. В частности, при подготовке библиотеки 102 к работе каждое занятое гнездо (такие как гнезда 110, 112) соединяется с одной из главных ЭВМ при помощи кабеля (такого как 107, 109) главной ЭВМ, который соединен с внешним соединителем (таким как 122, 124) соответствующего гнезда библиотеки.
В качестве альтернативы соединители 110а-116а гнезд могут быть соединены с занимающими гнезда устройствами вручную, а не автоматически. В еще одном варианте изобретения соединители 110а-116а одного или нескольких гнезд могут отсутствовать, при этом занимающие такие гнезда устройства соединяются вручную с соответствующими главными ЭВМ, например, при помощи кабеля, соединяющего клеммы устройства, занимающего гнездо, и внешний соединитель 122-128 или саму главную ЭВМ.
В качестве кабелей 107, 109 главных ЭВМ могут использоваться любые соответствующие средства передачи сигнала, такие как шина с одним или несколькими проводящими элементами (такими как провода, коаксиальный кабель, витая пара, проводящие соединения и т.д.), беспроводная связь (такие как радиочастотные сигналы или другие электромагнитные сигналы, связь в инфракрасной части спектра и т.д.), волоконно-оптическая связь или иные приемлемые средства. Кроме того, кабели 107, 109 могут обеспечивать последовательный, параллельный или иной формат связи с использованием по желанию цифровых или аналоговых сигналов.
Что касается кабеля 109, он служит для двусторонней передачи данных, которыми обмениваются главная ЭВМ 106 и накопитель 152, при этом такие данные записываются и/или считываются с носителя данных, установленного в накопителе 152. Кроме того, кабель 109 также может использоваться для передачи команд главной ЭВМ 106 накопителю 152, таких как команды "чтение", "запись", "перемотка", "вперед", "выгрузка" и т.д. Кабель 107 предназначен для передачи команд высокого уровня (команд на перемещение носителей данных), которые главная ЭВМ 106 направляет роботизированному устройству 118 через порт 150 передачи команд. Команды на перемещение носителей данных представляют собой команды роботизированному устройству извлечь, переместить и установить различные носители данных на усмотрение главных ЭВМ. При желании кабель 107 также может использоваться для передачи ответных сигналов, которые роботизированное транспортировочное устройство 118 направляет в ответ на команды главной ЭВМ 106.
Необязательно накопитель 152 может представлять собой накопитель двойного назначения, аналогичный описанному в упомянутой выше заявке '856. В данном варианте осуществления изобретения тыльная сторона накопителя 152 (т.е. порт 112b) соединена с роботизированным транспортировочным устройством 118 через порт 118f, а кабель 109 дополнительно служит для передачи команд на перемещение носителей данных главной ЭВМ 106 роботизированному устройству 118 через накопитель 152 двойного назначения.
Для обеспечения множества соединений одна главная ЭВМ может быть соединена с множеством гнезд, например, с множеством накопителей и/или портов передачи команд, занимающих гнезда. В упомянутом выше варианте, в котором каждое гнездо имеет соединители 110а-116а главных ЭВМ, форма, размещение, схема расположения выводов и остальная конфигурация соединителей 110а-116а может быть выбрана таким образом, чтобы электрически стыковаться с соответствующими соединителями (не показанными) накопителей и портов передачи команд или их кабелями. На основании настоящего описания специалисты в данной области техники могут использовать множество различных соединителей и/или кабелей, применимых в данных целях.
В одном из вариантов осуществления изобретения помимо соединителей 110а-116а главных ЭВМ каждое гнездо 110-116 может иметь соединители 110b-116b роботизированного устройства. Соединители 110b-116b роботизированного устройства электрически соединены с возможностью отсоединения с портами команд, занимающими соответствующие гнезда, и при этом такое соединение может происходить автоматически при помещении порта передачи команд в гнездо. Соединители 110b-116b могут также быть соединены с другими занимающими соответствующие гнезда компонентами, которые должны поддерживать связь с роботизированным транспортировочным устройством, одним из примеров таких компонентов являются накопители двойного назначения. В одном из вариантов осуществления изобретения, в котором предусмотрен обмен информацией о конфигурации (непользовательскими данными) между роботизированным транспортировочным устройством 118 и накопителями, такими как накопитель 152, соединители 110b-116b роботизированного устройства также могут быть электрически соединены с возможностью отсоединения с накопителями, занимающими гнезда. Соединители 110b-116b роботизированного устройства могут быть выполнены в виде единого общего соединителя, совместимого с портами команд и накопителями, или отдельных соединителей, рассчитанных на любые варианты соответствующей разводки соединений портов передачи команд и накопителей. Кроме того, вместо показанных на фиг.1А прямых соединений между гнездами 110-116 и роботизированным транспортировочным устройством 118 могут использоваться соединения иных типов, такие как один или несколько контуров, кольцевых схем, сетей, коммутаторов, гирляндных цепей, многоотводных линий и т.д. В качестве еще одной альтернативы соединители 110b-116b могут отсутствовать, при этом соединение между компонентами, занимающими гнезда, и роботизированным транспортировочным устройством 118 устанавливаются вручную при помощи кабеля, провода, беспроводного соединения или иным способом. На основании настоящего описания специалисты в данной области техники могут использовать множество различных соединителей и/или кабелей, применимых в данных целях.
Накопители
Накопители представляют собой устройства для обмена данными со съемными носителями данных, такими как упомянутые выше носители данных. Каждый накопитель может являться постоянным запоминающим устройством только для считывания, только для записи или запоминающим устройством с оперативной записью и считыванием в зависимости от условий применения. В приведенных примерах накопители представляют собой накопители на магнитной ленте формата 5,25 дюйма. Одним из примеров ленточного накопителя является модель 3570 производства IBM. Несмотря на то, что рассматриваются накопители на магнитной ленте, накопители могут представлять собой устройства для считывания и/или записи других сменных носителей данных, таких как оптические дискеты, устройства хранения данных со съемными магнитными дисками, интегрированные модули памяти и т.д.
В качестве примера установки и использования накопителя показан накопитель 152, установленный в гнезде 112. В накопитель 152 через соединитель 112а поступают запросы главной ЭВМ на считывание и/или запись, на которые накопитель 152 отвечает, осуществляя доступ к загруженному носителю данных и передавая или принимая запрошенные данные через соединитель 112а главной ЭВМ. Необязательно, если накопитель и роботизированное транспортировочное устройство имеют соответствующую конфигурацию, накопитель может обмениваться информацией о конфигурации (непользовательскими данными) с роботизированным транспортировочным устройством 118 через соединитель 112b роботизированного устройства. Такая информация о конфигурации содержит, например, сигналы индикации состояния, сообщения об ошибке, данные конфигурации и другую информацию, касающуюся свойств накопителя и/или его работы.
С учетом отсутствия стандартов на схемы расположения выводов, соединители, физическую емкость и иные особенности накопителей, в качестве совместимых накопителей могут использоваться серийно выпускаемые накопители с измененной конструкцией для унифицированного использования и соединения с гнездами. Тем не менее, по мере формирования стандартов конструкция гнезд может меняться, чтобы быть совместимой со схемами расположения выводов, соединителями, размерами и другими стандартизованными параметрами носителей.
Порты передачи команд
В показанных примерах каждый порт передачи команд, такой как порт 150, имеет электронный интерфейс с конструктивными параметрами 5,25 дюйма для передачи сигналов одной из главных ЭВМ (такой как главная ЭВМ 106) роботизированному устройству 118. В частности, порт 150 передачи команд преобразует сигналы из стандарта, используемого главными ЭВМ (например, сигналы стандарта SCSI, которые используются соединителями 110а-116а главных ЭВМ) в сигналы стандарта, используемого роботизированным транспортировочным устройством 118 (например, стандарта RS-422). Если главная ЭВМ и роботизированное транспортировочное устройство 118 используют сигналы одинакового стандарта, порт 150 передачи команд может выполнять функцию перемычки или фактически сквозной схемы передачи сигнала.
На фиг.1Б более подробно дана конструкция примерного порта передачи команд. Порт 150 передачи команд имеет корпус, такой как печатная монтажная плата, металлический или иной корпус и т.п. Внутри корпуса (или в соединении с корпусом) помещается порт 150 передачи команд, который имеет контроллер 152, запоминающее устройство 154 и соединители 156, 158. Соединитель 158 главной ЭВМ рассчитан на соединение с соединителями 110а-116а главных ЭВМ; прямое соединение с соединителями 122-128 или кабелем, которые соединяется с соединителем 122; прямое соединение с главной ЭВМ; или с любым соединителем, механизмом или устройством, рассчитанным на соединение порта 150 с главной ЭВМ 106. После установки порта 150 в гнездо 110 соединитель 158 главной ЭВМ может даже представлять собой соединитель 110а. Соединитель 156 роботизированного устройства рассчитан на соединение с соединителем 110b роботизированного устройства; соединение с кабелем, который соединяется с соединителем 110b; прямое соединение с одним из портов 118f роботизированного устройства или с любым соединителем, механизмом или устройством, рассчитанным на соединение порта 150 с роботизированным транспортировочным устройством 118. После установки порта 150 в гнездо 110 соединитель 156 роботизированного устройства может даже представлять собой соединитель 110b. Контроллер 152 имеет схему на дискретных компонентах, логическую схему, специализированные интегральные схемы, схему обработки сигнала, микропроцессоры или иные схемы цифровой или аналоговой обработки, осуществляющие преобразование сигналов из одной формы при их прохождении через соединитель 158 главной ЭВМ в другую форму при прохождении сигналов через соединитель 156 роботизированного устройства. Например, контроллер 152 может осуществлять преобразование сигналов стандарта SCSI или стандарта на волоконно-оптические каналы (поступающих из главной ЭВМ) и сигналов стандарта RS-422 (при их прохождении через роботизированное транспортировочное устройство 118). Некоторые порты передачи команд могут быть рассчитаны на работу с главными ЭВМ, которые используют сигналы той же формы, что и роботизированное транспортировочное устройство 118, при этом порт 150 передачи команд может быть выполнен в виде перемычки, контроллер 152 и запоминающее устройство 154 могут отсутствовать, а вместо них использоваться шунт или сквозная схема. Запоминающее устройство 154 имеет динамическую память, энергонезависимое запоминающее устройство, буферы, регистры памяти или иные средства хранения цифровых данных, которыми пользуется контроллер 152 в процессе выполнения задач преобразования. При желании запоминающее устройство 154 может быть встроено в контроллер 152.
Для объединения соединителей и упрощения конструкции гнезд порты передачи команд, которые используются в библиотеке 102, преимущественно выполнены с соблюдением размеров и стандарта (стандартов) на соединения, которые использованы для накопителей, рассчитанных на гнезда 110-116. Одним из примеров установки и использования порта передачи команд является порт 150 передачи команд, показанный в установленном в гнездо 110 положении. Порт 150 передает команды главной ЭВМ 106 роботизированному устройству 118 на перемещение носителей, а также передает ответные сигналы, которые роботизированное транспортировочное устройство 118 направляет главной ЭВМ 106.
Для облегчения понимания в настоящем описании используется термин "ретранслирующий модуль", обозначающий компоненты аппаратного обеспечения, способные передавать команды на перемещение носителей данных одной или нескольких главных ЭВМ роботизированному устройству. Таким образом, ретранслирующие модули могут иметь порты передачи команд, (комбинированные) устройства двойного назначения, состоящие из накопителя и порта передачи команд и им подобные устройства.
Другие устройства, используемые в гнездах
Помимо описанных выше портов передачи команд и накопителей в изобретении также предусмотрено использование других компонентов в гнездах 110-116. В частности, в каждом гнезде может помещаться шлюз стандарта на волоконно-оптические каналы, маршрутизатор, коммутирующий концентратор, сетевое устройство хранения данных, модуль сети Ethernet, запоминающее устройство с прямым доступом или главная ЭВМ. Еще одним примером устройства, занимающего гнездо, является имитатор ЗУ, например, устройство, благодаря которому носители данных в библиотеке воспринимаются главными ЭВМ как накопители на жестких дисках или иные запоминающие устройства стандарта SCSI. Кроме того, в гнездах 110-116 могут помещаться устройства двойного назначения, состоящие из накопителя и порта передачи команд, описанные в упомянутой выше заявке '856.
Роботизированное транспортировочное устройство
Роботизированное транспортировочное устройство 118 имеет контроллер 118d, механизм 118с перемещения носителей данных, запоминающее устройство 118а набора команд, схему 118е разбиения на разделы, запись 118b конфигурации и порты 118f. Порты 118f представляют собой известные из техники многопроводные регистровые порты либо иные соответствующие устройства, такие как последовательные порты, линии волоконно-оптической связи, линии беспроводной связи и т.д. Механизм 118с перемещения носителей данных включает сервоприводы, электродвигатели, манипуляторы, захваты, датчики и иные роботизированные, механические и электрические устройства, выполняющие функции, которые по меньшей мере включают перемещение носителей данных между накопителями, располагающимися в гнездах 110-116, приемниками 120 для хранения носителей данных, областями импорта/экспорта и т.д. Механизм 118с может, например, представлять собой роботизированный манипулятор или иное перемещающее картриджи устройство. Более точным примером механизма 118с является аксессор/захват, который используется в серийно выпускаемой IBM модели 3494 библиотеки для хранения данных.
Как подробнее описано ниже, контроллер 118d имеет одну или несколько машин для обработки данных, реализованных с использованием множества различных компонентов аппаратного обеспечения. В качестве необязательной функции контроллер 118d может поддерживать связь с портами 150 передачи команд и накопителями 152 для обмена различной служебной информацией, что более подробно описано ниже. Более важно, что контроллер 118d позволяет роботизированному устройству 118 реагировать на команды высокого уровня на перемещение носителей данных главных ЭВМ 106, 108, которые поступают в роботизированное транспортировочное устройство через порты передачи команд (такие как порт 150). Некоторые из таких команд могут, например, представлять собой команды на перемещение носителей данных, указывающие конкретный носитель данных и пункт его назначения. В число возможных пунктов назначения носителей данных входят, например, накопители, находящиеся в гнездах 110-116, приемники 120 для хранения носителей данных, области импорта/экспорта и т.д. В качестве примера пути прохождения сигнала можно привести случай, когда контроллер 118d получает команды главной ЭВМ 106 на перемещение носителей данных по кабелю 107, через внешний соединитель 122, соединитель 110а главной ЭВМ, порт 150 передачи команд, соединитель 110b роботизированного устройства и порт 118f. Для генерирования более индивидуализированных сигналов управления, совместимых с оборудованием механизма 118с, контроллер 118d использует три сигнала. Такие индивидуальные сигналы управления содержат команды смещения, вращения, захвата и выполнение других действий, суммарным результатом выполнения которых является осуществление требуемого перемещения носителей данных. Таким образом, команды высокого уровня на перемещение носителей данных, поступающие от главных ЭВМ 106, 108, могут просто содержать указание роботизированному устройству 118, например, загрузить носитель данных из заданного приемника для хранения носителей данных в один из накопителей. В отличие от этого ответные сигналы управления, генерированные контроллером 118d, содержат конкретные указания механизму 118с осуществлять перемещения по вертикали и горизонтали, операции захвата и высвобождения, вращения или поворота, а также любые другие перемещения, необходимые для выполнения команды высокого уровня на перемещение носителей данных, поступающие от главной ЭВМ.
Как указано выше, а также более подробно описано ниже, контроллер 118d может быть выполнен различным образом. Необязательно контроллер 118d может быть в виде модульного блока, который помещен в одно из гнезд 110-116 и связан с остальными компонентами роботизированного устройства 118 через порты 110b-116b и один из портов 118f. В еще одном варианте контроллер 118d может представлять собой процессор с раздельными функциями, расположенный в накопителе, таком как накопитель 152.
Запоминающее устройство 118а набора команд, схема 118е разбиения на разделы и запись 118b конфигурации могут быть выполнены в виде справочных таблиц, связных списков, файлов, записей, баз данных или любой иной структуры данных, хранящейся в энергозависимой или энергонезависимой памяти, запоминающем устройстве, аппаратном обеспечении или любом другом устройстве. Запоминающее устройство 118а набора команд содержит (1) некоторые команды, программы, реализованные программно-аппаратными средствами, подпрограммы, программное обеспечение или иные функции, вызываемые с целью инициирования или реагирования на сигналы портов передачи команд, и (2) другие программы, реализованные программно-аппаратными средствами, подпрограммы, программное обеспечение или иные функции, вызываемые с целью инициирования или реагирования на сигналы накопителей. Запоминающее устройство 118а набора команд может также быть рассчитано на устройства иного типа, занимающие гнезда, такие как шлюзы стандарта на волоконно-оптические каналы, маршрутизаторы, коммутаторы, сетевые устройства хранения данных, главные ЭВМ, имитаторы ЗУ, накопители двойного назначения и т.д.
В данном примере набор команд для портов передачи команд содержит ряд различных функций, которые вызываются в ответ на различные команды стандарта SCSI смены носителей данных, при этом такие функции служат для выполнения SCSI-команд, для чего механизму 118с перемещения носителей данных даются конкретные указания. Запоминающее устройство 118а набора команд может содержать множество наборов вспомогательных команд в расчете на различных изготовителей, различные серии и/или модели накопителей.
Запись 118b конфигурации содержит информацию о содержимом каждого гнезда 110-116, то есть указывает, что гнездо свободно, содержит накопитель, порт передачи команд или устройство иного типа. Запись 118b конфигурации может также содержать более подробные данные о содержимом гнезда, такие как наименование изготовителя, серию, модель, скорость и емкость накопителя. Схема 118е разбиения на разделы содержит информацию, отображающую один или несколько разделов, при этом каждый раздел состоит из одного или нескольких следующих компонентов: гнезд 110-116, одного/обоих носителей данных и приемников 120 для хранения носителей данных, областей импорта/экспорта и т.д. Запись конфигурации также устанавливает соответствие между входным узлом каждой команды на перемещение носителей данных (такой как порт передачи команд или накопитель двойного назначения) и конкретным разделом.
Пример устройства цифровой обработки данных
Как указано выше, вычислительные устройства, такие как контроллер 118d и контроллер 152, могут быть выполнены в различной форме. Одним из примеров является случай, когда контроллер 118d и/или контроллер 152 могут представлять собой отдельные устройства цифровой обработки данных, например, устройство 200 цифровой обработки данных, компоненты аппаратного обеспечения и межкомпонентные соединения которого показаны на фиг.2.
Устройство 200 имеет процессор 202, такой как микропроцессор, рабочая станция, персональный компьютер или иная вычислительная машина, соединенная с запоминающим устройством 204. В данном примере запоминающее устройство 204 имеет запоминающее устройство 206 с быстрой выборкой, а также энергонезависимое запоминающее устройство 208. Запоминающее устройство 206 с быстрой выборкой может представлять собой запоминающее устройство с произвольной выборкой (ЗУПВ), которое используется для хранения программно-реализованных команд, выполняемых процессором 202. Энергонезависимое запоминающее устройство 208 может представлять собой, например, ЗУПВ с батарейной поддержкой, электрически-стираемое программируемое ПЗУ, один или несколько магнитных запоминающих дисков, таких как накопитель на жестких дисках, ленточный накопитель или любое соответствующее запоминающее устройство. Устройство 200 также имеет вход/выход 210, такой как линия приема/передачи, шина, кабель, электромагнитный канал связи или иное средство, позволяющее процессору 202 обмениваться данными с другим аппаратным обеспечением, являющимся внешним по отношению к процессору 200.
Несмотря на конкретно описанное выше устройство, для ознакомившегося с описанием специалиста в данной области техники очевидно, что названное устройство может быть осуществлено в виде машины иной конструкции, не выходящей за объем изобретения. В качестве конкретного примера один из компонентов 206, 208 может отсутствовать; кроме того, запоминающее устройство 204 может быть встроено в процессор 202 или даже выполнено в виде внешнего устройства по отношению к устройству 200.
Логические схемы
В отличие от описанного выше устройства цифровой обработки данных в другом варианте осуществления изобретения для выполнения контроллера 118d и/или контроллера 152 вместо машинных команд использованы логические схемы. В зависимости от конкретных требований, касающихся быстродействия, стоимости, расходов на инструментальные средства и т.п., такие логические схемы могут быть выполнены в виде специализированной интегральной схемы (СИС), имеющей тысячи крошечных интегральных транзисторов. Такая СИС может быть реализована в виде комплементарного металлооксидного полупроводника (КМОП), транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ), сверхбольшой интегральной схемы (СБИС) и иной соответствующей структуры. В качестве альтернативы используется микросхема цифровой обработки сигналов (ЦОС), схемы на дискретных компонентах (таких как резисторы, конденсаторы, диоды, катушки индуктивности и транзисторы), вентильная матрица, программируемая пользователем (ВМПП), программируемая логическая матрица (ПЛМ) и т.п.
Работа изобретения
Выше описаны конструктивные признаки настоящего изобретения, далее приведено описание особенностей работы изобретения. Как указано ранее, работа изобретения в целом заключается в том, что роботизированное транспортировочное устройство распознает, каким устройством занято/занято ли каждое гнездо 110-116, после чего устанавливает связь с таким устройством некоторыми соответствующими способами. Несмотря на то, что настоящее изобретение широко применимо в отношении накопителей и съемных носителей данных любых типов, особенность описанной структуры делает ее применимой в отношении магнитных ленточных носителей, при этом, как пояснено далее, такое применение изобретения не ограничивает каким-либо образом его объем.
Носители сигнала
В варианте осуществления изобретения, в котором контроллер 118d и контроллер 152 выполняют последовательности машинных программ, такие последовательности могут быть реализованы в носителях сигнала различных форм. Как показано на фиг.2, носители сигналов могут, например, представлять собой запоминающее устройство 204 или иные носители, такие как магнитная дискета 300 для хранения данных (фиг.3), к которой имеет прямой или косвенный доступ процессор 202. Содержащиеся в запоминающем устройстве 204, на дискете 300 либо где-либо еще команды могут храниться на множестве машиночитаемых носителей данных. В число их примеров входит память с прямым доступом (например, обычный жесткий диск, матрица недорогих дисковых накопителей с избыточностью (МНДНИ) или иное запоминающее устройство с прямым доступом), запоминающее устройство с последовательной выборкой, такое как магнитная или оптическая лента, электронная энергонезависимая память (например, ПЗУ, СППЗУ или электрически-стираемое программируемое ПЗУ), ЗУПВ с батарейной поддержкой, оптическое запоминающее устройство (например, ПЗУ на компакт-диске (CD-ROM), запоминающее устройство с однократной записью и многократным считыванием, универсальный цифровой диск, цифровая оптическая лента), бумажные перфокарты или иные приемлемые носители сигнала, включая аналоговые или цифровые передающие среды, аналоговые каналы и каналы связи и линии беспроводной связи. В примерном варианте осуществления изобретения машиночитаемые команды могут представлять собой объектный код программного обеспечения, транслируемый с такого языка программирования, как С, языка ассемблера и т.д.
Логические схемы
В отличие от описанного выше носителя сигнала способ по изобретению может быть осуществлен на основании логических схем без использования процессора для выполнения команд. В данном варианте логические схемы выполнены в контроллере 118d и/или контроллере 152, которые осуществляют операции в способе по изобретению. Логические схемы могут быть выполнены в виде множества описанных выше схем различного типа.
Общая последовательность действий
На фиг.4 показана последовательность 400 операций в одном из примеров осуществления способа по настоящему изобретению. В целом, показано, что библиотеке 102 придан один или несколько накопителей и/или портов передачи команд с целью создать соответствующую конфигурацию, после чего библиотека 102 способна выполнять запросы главных ЭВМ на сохранение/извлечение данных. Для облегчения понимания пример на фиг.4 дан применительно к описанной выше системе на фиг.1А, что не ограничивает объем изобретения.
На шаге 402 инженер, отвечающий за установку, системный администратор или иное лицо, управляющее системой, загружает в одно или несколько гнезд 110-116 порты передачи команд или накопители. Как указано выше, в изобретении предусмотрено, что гнезда могут быть заняты множеством других устройств, тем не менее, главным образом, в настоящем изобретении речь идет (для наглядности) о портах команд и накопителях. Согласно примеру (фиг.1А) оператор системы загружает порт 150 передачи команд в гнездо 110 и накопитель 152 в гнездо 112. На шаге 404 оператор начинает операцию конфигурирования библиотеки 102. Для этого роботизированному устройству 118 дается соответствующая команда, которая поступает от следующих устройств: одной из главных ЭВМ 106, 108, пусковой схемы, устройства генерации последовательности автоматического конфигурирования, консоли (не показанной) системного администратора, соединенной с роботизированным транспортировочным устройством независимо от главных ЭВМ, и т.д. Если сначала должно быть включено питание библиотеки, на шаге 404 инициируется первая конфигурация библиотеки 102, если библиотека была сконфигурирована и эксплуатировалась ранее, но на шаге 402 было изменено содержимое гнезд 110-116, на шаге 404 инициируется переконфигурирование библиотеки 102. Помимо команды конфигурировать или переконфигурировать на шаге 404 также могут отдаваться команды иного содержания, например, содержащие информацию для идентификации различных разделов библиотеки 102. Каждый раздел может иметь один или несколько из перечисленных компонентов: один или несколько накопителей, областей импорта/экспорта, носителей данных в приемниках 120 для хранения (распознаваемых по порядковым номерам носителей данных, расположению рядов/столбцов в приемниках 120, предварительно заданным подразделам 120а-120с приемников 120 или иным образом) или иные компоненты. Помимо содержимого разделов на шаге 404 также устанавливается соответствие между каждым разделом и одним или несколькими конкретными гнездами, портами команд или накопителями двойного назначения, которые используются для маршрутизации команд на перемещение носителей данных (относящихся к разделу такого гнезда), поступающих от главных ЭВМ роботизированному устройству 118. В качестве альтернативы вместо отдельной операции установления соответствия между разделами и гнездами гнезда могут быть включены в описания разделов.
В ответ на шаг 404 роботизированное транспортировочное устройство 118 определяет состояние гнезд 110-116 (шаг 406). В частности, роботизированное транспортировочное устройство 118 определяет, занято или свободно каждое гнездо и, если гнездо занято, какого типа устройство его занимает. В показанном варианте роботизированное транспортировочное устройство 118 определяет, является ли устройство, занимающее каждое гнездо, накопителем или портом передачи команд. В зависимости от применения роботизированное транспортировочное устройство 118 может распознавать устройства других типов, такие как шлюз стандарта на волоконно-оптические каналы, маршрутизатор, коммутатор, концентратор, сетевое устройство хранения данных, модуль сети Ethernet, запоминающее устройство с прямым доступом, главная ЭВМ, имитатор запоминающего устройства, накопители двойного назначения и т.д. На шаге 406 осуществляется фактическое выявление определенных свойств каждого устройства, занимающего гнездо, или определение статуса гнезда. В одном из примеров для выявления свойств роботизированное транспортировочное устройство 118 обменивается сообщениями с занимающим каждое гнездо устройством через соответствующие порты 110b-116b роботизированного устройства. В данном варианте при попытке связаться с устройствами, занимающими гнезда, роботизированное транспортировочное устройство 118 может использовать репрезентативные выборки различных наборов команд. После установления связи с устройствами, занимающими гнезда, используя уже подтвержденный набор команд, роботизированное транспортировочное устройство 118 может запросить более подробную информацию, например, имя изготовителя, серию, модель, быстродействие, емкость накопителя и другую информацию. В другом примере выявления свойств вместо обмена сообщениями роботизированное транспортировочное устройство 118 выявляет электрическую конфигурацию устройства, занимающего гнездо, например, путем измерения повышения или понижения напряжения, происходящего при загрузке в гнездо порта передачи команд или накопителя. Такое повышение или понижение напряжения обеспечивается за счет дополнительной механической или электрической конструкции гнезда, множество вариантов которой являются бесспорными для специалистов в данной области техники, ознакомившихся с данным описанием. Еще в одном варианте осуществления изобретения роботизированное транспортировочное устройство 118 управляет оптическим считывающим устройством (не показанным), таким как устройство считывания штрихового кода или светочувствительный датчик для обнаружения отличительного штрихового кода, отражающий элемент, неотражащий элемент или иной видимый индикатор устройства, занимающего гнездо. Еще в одном варианте роботизированное транспортировочное устройство 118 использует касание, такое как пробное соприкосновение с устройством, занимающим гнездо, при помощи роботизированного пальцевого контакта или зонда, либо пытается осуществить пробную загрузку носителя данных в каждое устройство, занимающее гнездо, чтобы определить тип такого устройства. В другом варианте изобретения для идентификации устройств, занимающих гнезда, при помощи ВЧ-сканирования, полей электромагнитной индукции или иных электрических или магнитных полей используется магнитная смарт-карта или иное беспроводное считывающее устройство. После определения состояний гнезд одним из перечисленных выше способом (или их сочетанием) роботизированное транспортировочное устройство 118 сохраняет результаты в записи 118b конфигурации.
В отличие от вышеописанного на шаге 406 роботизированное транспортировочное устройство 118 может быть информировано о конфигурации библиотеки. В данном варианте оператор системы вручную просматривает каждое гнездо 110-116 и при помощи консоли передает информацию роботизированному устройству 118 или даже сохраняет результаты непосредственно в записи 118b конфигурации. В таком случае роботизированное транспортировочное устройство определяет состояние гнезд (на шаге 406) на основании полученной информации либо путем изучения записи 118b конфигурации, содержащей такую информацию.
В любом случае в результате осуществления шага 406 в приведенном примере роботизированное транспортировочное устройство 118 устанавливает, что порт 150 передачи команд занимает гнездо 110, накопитель 152 занимает гнездо 112, а гнезда 114, 116 не заняты. На шаге 407 роботизированное транспортировочное устройство 118 реализует любую применимую схему разбиения на разделы. Каждый раздел, если таковые существуют, содержит набор средств библиотеки, предназначенных для эксклюзивного использования лишь теми главными ЭВМ, которые соединены с таким разделом через порт передачи команд или накопитель двойного назначения. Каждый раздел имеет набор средств, которые могут содержать один из следующих компонентов: один или несколько приемников 120 для хранения, одна или несколько носителей данных, одно или несколько гнезд 110-116 или их сочетание. В данном примере показан раздел, в который входит порт 150, накопитель 152 и некоторые носители данных, связанные главной ЭВМ 106.
Роботизированное транспортировочное устройство 118 может узнавать о требуемом разбиении на разделы различными способами. Например, роботизированное транспортировочное устройство 118 может обратиться к записи 118b конфигурации, чтобы определить, были ли на шаге 404 в нее внесены команды разбиения на разделы. Еще в одном варианте роботизированное транспортировочное устройство 118 может автоматически распознавать требуемые разделы способами, перечисленными в следующих ссылочных документах:
1. в патенте US 6185165 "Позиционируемые индикаторы зрительных образов для конфигурирования логических библиотек", выданном 2 февраля 2001 года,
2. в патенте US 6044442 "Внешнее разбиение автоматизированной библиотеки данных на множество виртуальных библиотек с возможностью доступа для множества главных ЭВМ", выданном 28 марта 2000 года. Названные патенты целиком и полностью включены в настоящее описание путем ссылки.
После того, как роботизированное транспортировочное устройство 118 узнает о наличии применимой схемы разбиения, оно принудительно следует такой схеме при выполнении команд или запросов на считывание/запись роботизированного устройства, как это описано далее.
После выполнения шага 407 библиотека 102 (и, в частности, роботизированное транспортировочное устройство 118) готова к работе (шаг 408). На шаге 410 главная ЭВМ 106 через порт 150 передачи команд передает роботизированному устройству команды на получение и загрузку требуемых носителей данных в накопитель 152. На шаге 412 главная ЭВМ 412 передает накопителю 152 запросы на считывание/запись, содержащие команды "чтение", "запись", "вперед", "перемотка" и команды осуществлять другие операции, связанные с носителем данных, загруженным в такой накопитель.
На шаге 414 роботизированное транспортировочное устройство 118 по мере необходимости осуществляет связь с устройствами, занимающими гнезда 110, 112. В частности, в роботизированное транспортировочное устройство 118 из порта 150 передачи команд могут поступать команды на перемещение носителей данных. В этом случае роботизированное транспортировочное устройство 118 сравнивает поступившие команды (на шаге 416) с соответствующим набором 118а команд и, если команда является верной, роботизированное транспортировочное устройство 118 затем предпринимает любое из обоснованных действий (на шаге 418). Например, если на шаге 414 получена команда "загрузка", роботизированное транспортировочное устройство 118 на шаге 416 сверяет команду "загрузка" и синтаксис командного языка, для чего сравнивает ее с набором команд порта передачи команд. Если команда "загрузка" верна, на шаге 418 роботизированное транспортировочное устройство 118 выполняет соответствующую функцию, например, загрузку нужного носителя данных в накопитель 152.
Если на шаге 414 роботизированное транспортировочное устройство 118 получает команду "ревизия", "инвентаризация" или иную команду главной ЭВМ изучить содержимое приемников 120 для хранения (шаг 410), на шаге 418 роботизированное транспортировочное устройство 118 предпочтительно передает лишь содержимое раздела, связанного с портом 150 передачи команд, от которого получена команда "ревизия", "инвентаризация" или другая команда. Таким образом, главная ЭВМ не может "видеть" содержимое разделов других главных ЭВМ, за счет чего уменьшается вероятность смешивания носителей данных множеством главных ЭВМ. Аналогичным образом на шаге 418 роботизированное транспортировочное устройство отклоняет или иным образом игнорирует команду "загрузка" или иную команду главной ЭВМ осуществить какие-либо действия с носителями данных из других разделов. Роботизированное транспортировочное устройство 118 может отклонять команды главной ЭВМ, например, направляя в ответ на них сообщение об ошибке через порт передачи команд, связанный с главной ЭВМ, от которой поступили такие команды.
На шаге 416 роботизированное транспортировочное устройство 118 дополнительно сравнивает информацию, полученную на шаге 414, с любой применимой схемой разбиения. В частности, роботизированное транспортировочное устройство 118 может отказаться выполнять команду на перемещение носителей данных, если такая команда касается носителя данных вне раздела, связанного с главной ЭВМ, передавшей такую команду. В альтернативном варианте некоторые или все задачи обеспечения принудительного следования схеме разбиения могут выполняться устройствами, занимающими гнезда. В данном варианте после создания разделов на шаге 407 роботизированное транспортировочное устройство 118 использует устройства, занимающие гнезда, для обеспечения принудительного следования схеме разбиения. В частности, роботизированное транспортировочное устройство 118 по мере необходимости передает информацию о разбиении устройствам, занимающим гнезда, которые выполняют или отклоняют команды на перемещение носителей данных, соответствующие установленному разбиению.
Более точно, поскольку каждое гнездо связано с одним разделом, роботизированное транспортировочное устройство 118 указывает каждому устройству, занимающему гнездо, выполнять лишь команды, касающиеся носителей данных или приемников, связанных с таким гнездом. Примерами занимающих гнезда устройств, которые могут использоваться таким способом, являются порты передачи команд (такие как порт 150), накопители двойного назначения или любой другой модуль, назначенный главными ЭВМ передавать команды на перемещение носителей данных роботизированному устройству 118. При желании такие устройства могут дополнительно использоваться для обеспечения принудительного применения других ограничений, касающихся перемещения носителей данных, таких как отклонение команд, содержащих неверный синтаксис командного языка, отклонение неопознанных команд и т.д.
Показанное параллельное выполнение шагов 410, 412, 414 никак не ограничивает объем изобретения, и порядок следования запросов главной ЭВМ на сохранение, команд на перемещение носителей данных и обмен сообщениями с роботизированным транспортировочным устройством практически бесконечен. Кроме того, каждый из шагов 410, 412 и 414 может быть при необходимости осуществлен повторно в зависимости от выполняемых операций по сохранению данных.
Другие варианты осуществления изобретения
Несмотря на то, что в приведенном описании раскрыт ряд примерных вариантов осуществления изобретения, для специалиста в данной области техники очевидно, что в них могут быть внесены различные изменения и модификации, не выходящие за рамки объема изобретения, определенного в приложенной формуле изобретения. Кроме того, несмотря на то, что описанные и заявленные элементы изобретения могут быть описаны и заявлены в единственном числе, множественное число предполагается везде, где отсутствует прямое указание на единственное число. Для специалистов в данной области техники очевидно, что в целях пояснения и составления формулы изобретения должна быть установлена конкретная последовательность операций, однако в настоящем изобретении предусмотрена возможность отклонения от такой заданной последовательности.
Изобретение относится к автоматизированным библиотекам для хранения данных с загрузкой, разгрузкой и перемещением носителей данных. Техническим результатом является снижение затрат на аппаратное обеспечение с перестраиваемой конфигурацией и использованием различных компонентов системы. Библиотека содержит роботизированное транспортировочное устройство, для перемещения носителей данных и множество универсальных гнезд со средствами соединения находящихся в гнездах накопителей или других устройств с транспортировочным устройством, в которое передают команды главной ЭВМ на перемещение носителей данных. Роботизированное устройство запрограммировано на распознавание, свободно ли каждое гнездо или занято каким-либо компонентом, таким как накопитель или порт команд, и последующее осуществление соответствующей связи с компонентом, занимающим гнездо. 6 н. и 22 з.п. ф-лы, 4 ил.
| US 5421697 А, 06.06.1995 | |||
| Узел автоматического поиска и сортировки к устройству для хранения носителей информации | 1980 |
|
SU963889A1 |
| УСТРОЙСТВА ДЛЯ НАКОПЛЕНИЯ, ПЕРЕМЕЩЕНИЯ И КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ | 1998 |
|
RU2148487C1 |
| US 5471561 A, 28.11.1995 | |||
| US 6175467 A, 16.01.2001 | |||
| Прибор, замыкающий сигнальную цепь при повышении температуры | 1918 |
|
SU99A1 |
