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1、10申请公布号CN102005226A43申请公布日20110406CN102005226ACN102005226A21申请号201010268668622申请日2010083012/551,28020090831USG11B20/10200601G11B20/12200601G11B20/14200601G11B27/3020060171申请人国际商业机器公司地址美国纽约72发明人JM卡尔普片桐隆司大江统子大石丰74专利代理机构北京市中咨律师事务所11247代理人于静杨晓光54发明名称将接收的同步数据写入磁带的方法和系统57摘要提供使用磁带驱动器将接收的同步数据写入具有多个卷的磁带的各个实施。
2、例，所述磁带驱动器适用于根据可用的多个预定带速度执行写入。在一个这样的实施例中，对于所述可用的多个预定带速度中的每个，计算用于执行递归累积无后拉清除RABF周期的每个同步命令的平均开销。选择具有计算的最低平均开销的所述可用的多个预定带速度之一。使用选择的所述可用的多个预定带速度之一执行所述RABF周期。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图2页CN102005239A1/2页21一种使用磁带驱动器将接收的同步数据写入具有多个卷的磁带的方法，所述磁带驱动器适用于根据可用的多个预定带速度执行写入，所述方法包括对于所述可用的多个预定带。
3、速度中的每个，计算用于执行递归累积无后拉清除RABF周期的每个同步命令的平均开销；选择具有计算的最低平均开销的所述可用的多个预定带速度之一；以及使用选择的所述可用的多个预定带速度之一执行所述RABF周期。2如权利要求1所述的方法，还包括，在计算平均开销之前，检测向磁带写入事务的同步事件的形式，所述检测触发RABF的操作模式。3如权利要求2所述的方法，还包括，依照执行RABF周期通过所述磁带驱动器的至少一个读取/写入头访问所述磁带的至少一个工作副本卷，从缓冲器向所述磁带的至少一个工作副本卷写入检测的形式的至少一个存储的同步事务，在从所述缓冲器向所述磁带写入至少一个存储的同步事务时，在所述缓冲器中。
4、累积所述至少一个存储的同步事务，以及随后访问与所述至少一个工作副本卷分开的所述磁带的至少一个正常卷，以及递归地从所述缓冲器向所述磁带依次写入累积的事务。4如权利要求3所述的方法，还包括，如果所述检测在一时段内触发RABF的操作模式的第一次发生，则使用所述可用的多个预定带速度的最快带速度执行第一RABF周期。5如权利要求1所述的方法，还包括，在计算平均开销之前，确定主机传送率是否小于所述可用的多个预定带速度的第一带速度。6如权利要求5所述的方法，其中如果所述主机传送率小于所述第一带速度，则执行对于所述第一带速度的平均开销的计算。7如权利要求6所述的方法，其中如果所述可用的多个预定带速度的额外带速。
5、度慢于所述第一带速度，则确定所述主机传送率是否小于所述额外带速度，其中如果所述主机传送率更小，则执行对于所述额外带速度的平均开销的计算。8一种使用磁带驱动器将接收的同步数据写入具有多个卷的磁带的系统，所述磁带驱动器适用于根据可用的多个预定带速度执行写入，所述系统包括至少一个缓冲器；以及控制器，耦合至所述至少一个缓冲器并操作所述至少一个缓冲器，所述控制包括处理器设备，其中所述控制适用于对于所述可用的多个预定带速度中的每个，计算用于执行递归累积无后拉清除RABF周期的每个同步命令的平均开销；选择具有计算的最低平均开销的所述可用的多个预定带速度之一；以及使用选择的所述可用的多个预定带速度之一执行所述。
6、RABF周期。9如权利要求8所述的系统，其中所述控制器还适用于，在计算平均开销之前，检测向磁带写入事务的同步事件的形式，所述检测触发RABF的操作模式。10如权利要求9所述的系统，其中所述控制器还适用于，依照执行RABF周期通过所述磁带驱动器的至少一个读取/写入头访问所述磁带的至少一个工作副本卷，从所述至少一个缓冲器向所述磁带的至少一个工作副本卷写入检测的形式的至少一权利要求书CN102005226ACN102005239A2/2页3个存储的同步事务，在从所述至少一个缓冲器向所述磁带写入至少一个存储的同步事务时，在所述缓冲器中累积所述至少一个存储的同步事务，以及随后访问与所述至少一个工作副本卷。
7、分开的所述磁带的至少一个正常卷，以及递归地从所述至少一个缓冲器向所述磁带依次写入累积的事务。11如权利要求10所述的系统，其中所述控制器还适用于，如果所述检测在一时段内触发RABF的操作模式的第一次发生，则使用所述可用的多个预定带速度的最快带速度执行第一RABF周期。12如权利要求8所述的系统，其中所述控制器还适用于，在计算平均开销之前，确定主机传送率是否小于所述可用的多个预定带速度的第一带速度。13如权利要求12所述的系统，其中所述控制器还适用于，如果所述主机传送率小于所述第一带速度，则执行对于所述第一带速度的平均开销的计算。14如权利要求13所述的系统，其中所述控制器还适用于，如果所述可用。
8、的多个预定带速度的额外带速度慢于所述第一带速度，则确定所述主机传送率是否小于所述额外带速度，其中如果所述主机传送率更小，则执行针对所述额外带速度的平均开销的计算。权利要求书CN102005226ACN102005239A1/6页4将接收的同步数据写入磁带的方法和系统技术领域0001概括地说，本发明涉及计算机，更具体地，涉及这样一种方法、系统、和计算机程序产品，用于在计算环境中将同步数据写入磁带介质的方法中并入开销的计算。背景技术0002磁带提供了用于物理存储数据的手段，所述数据可被存档或可被存储在自动数据存储库的存储架中并且在需要可被访问。以这样的方式存储的数据具有持久性的状态，如果已知在主机。
9、系统处的存储器或盘中存储的数据的一个副本存在于磁带上，则这允许将这些副本擦除。在主机系统处的可用存储空间相对昂贵，并且期望尽快地释放存储空间。因此，典型地通过中间分级缓冲器例如硬盘将数据传送至带驱动器，并且还期望尽快地释放和复写分级缓冲器。因此，通常期望对数据“同步”。0003“同步数据”被定义为经过“同步事件”或需要带驱动器不返回写入类型命令的“命令完成”的类似命令的数据或其他信息，或者命令已经或将要成功执行直到他实际地将数据交付给介质特别地，磁带的指示。结果，如果电力失去，则可从带恢复数据，但是数据不可从带驱动器缓冲器的易失性DRAM存储装置恢复。0004同步事件的一个实例是写入卷标WRI。
10、TEFILEMARK命令，其中中间比特被设置为“0”。这意味着驱动器不会立即响应，相反在命令完成时响应，意味着将作为命令的一部分发送的任意数据写出到带。写入卷标命令的特定情况是卷标字段的数目也被设置为“0”，意味着写入卷标命令不具有其自身的数据，并且在命令之前的所有数据必须在发送命令完成之前被写入带。因此，本领域普通技术人员已知，这个命令通常被称为“同步”命令。0005同步事件的另一实例是主机可选的写入模式，本领域普通技术人员已知为“非缓冲的写入”，其中在从主机写入每个记录之后必须执行隐式的同步。对于任意写入命令不返回“命令完成”，直到数据被成功写入介质上。这里，写入任意数据记录、记录组、或其。
11、他标记被定义为“事务”，并且作为同步事件的结果写入这样的数据记录等被定义为“同步事务”。0006对于磁带的难点在于在数据集之间没有长间隙的情况下依次记录数据，但是针对每个同步事件在单独的脉冲BURST中存储同步事务，其中在写入下一事务之前具有明显的时段。这需要带驱动器在写入同步事务之后“后拉BACKHITCH”，以在紧邻于先前事务之后写入下一事务。当带以恒定速度纵向移动时写入或读取带。因此，后拉需要带停止，反转到先前事务的末尾之后，再次停止，以及在达到先前事务的末尾的时间时加速至原始方向的速度。本领域普通技术人员可理解，后拉处理消耗了大量时间，并且，如果要存储大量的小同步事务，大大缩减了带驱动。
12、器的吞吐量。作为实例，后拉时间可从大约半秒变为超过三秒。发明内容0007在通过以上引用合并的相关专利6,856,479中，提供一种写入同步带的方法，其缩减了后拉的次数。在所述方法的一个这样的实施例中，控制器检测针对要写入带的接收说明书CN102005226ACN102005239A2/6页5的数据记录的同步事件的模式，向磁带写入数据记录的每个事务，在缓冲器中累积同步事务，以及随后递归地从缓冲器向磁带依次写入累积的数据记录的事务。可采用单后拉，将递归写入的累积的数据记录设置在先前数据之后。所述方法的这个和其他实施例可称为“递归累积无后拉清除”或RABF周期，这里将提及。当主机重复传送少量数据和发。
13、出同步命令时，带驱动器进入RABF的操作模式。然后，驱动器移动至带的工作或临时区域，并在没有伴随后拉的情况下临时写入数据。在完全使用临时区域时，驱动器从临时区域返回至原始区域，并递归地将数据在临时区域上写入的数据写入在原始区域上。依照RABF周期，缩减后拉的次数，并且在主机应用重复传送少量数据和发出同步命令的情形下，通过正常写入最大化驱动器的性能。0008通常，依照RABF周期，因为可在最短时间内写入数据，所以带驱动器在临时区域上通过最快带速度写入数据。因此，从驱动器到带的吞吐量由带速度和带上的线性密度来限定。然而，在某些情形下，使用更慢的带速度在临时区域中写入数据可提高性能。在一个这样的情形。
14、下，主机没有在同步命令之后立即传送数据。在这种情形下，同步命令由驱动器发送并接收，但是主机应用仍然没有立即传送数据。同时，将驱动器头定位于临时区域上，并且驱动器正在等待随后数据。换句话说，在这样的情形下，要在临时区域上写入的数据的总量更小，递归写入的发生率依赖于RABF周期的开销增加。如果在这种情况下实施更小的带速度，则在没有写入情况下要运行的临时带的区域小于通过更快带速度的情况。这意味着更小带速度的使用可减少递归写入的发生率，并得到更好的吞吐量。0009为了解决在同步命令和数据的接收之间的延时更高的情形以及在临时区域中最快带速度的缺省位置不一定得到最高性能，需要这样的机制，其中RABF周期在。
15、开销计算中结合因素的考虑，以选择适当的带速度，来最大化在这种情形下的吞吐量和性能。0010由此，提供使用磁带驱动器将接收的同步数据写入具有多个卷的磁带的各个实施例，所述磁带驱动器适用于根据可用的多个预定带速度执行写入。在一个这样的实施例中，对于所述可用的多个预定带速度中的每个，计算用于执行递归累积无后拉清除RABF周期的每个同步命令的平均开销。选择具有计算的最低平均开销的所述可用的多个预定带速度之一。使用选择的所述可用的多个预定带速度之一执行所述RABF周期。0011提供相关方法、系统、和计算机程序产品实施例，以及提供了额外优点。附图说明0012为了容易理解本发明的优点，将参照在附图中所示的特。
16、定实施例来呈现以上简述的本发明的更具体描述。可理解，这些附图仅展示了本发明的实施例，因此并非认为是其范围的限制，本发明将使用附图通过附加特征和细节来描述和说明，其中0013图1是具有能够实现本发明各个方面的磁带盒的示例性磁带驱动器的框图；以及0014图2是并入本发明各个方面的向磁带写入同步数据的示例性方法。具体实施方式0015如先前所指示，示例出的实施例展示和描述了通过考虑针对多个可能的带速度中的每个的开销计算改善RABF周期的执行的各种技术。这些实施例检测更小带速度得到比更快带速度更好的吞吐量的情形，并选择更慢的带速度。通过在某些情况下选择更慢的带说明书CN102005226ACN10200。
17、5239A3/6页6速度，实施例提升了带持久性。0016为了展示先前所述的情形，考虑使用以下带速度的以下实例。第一带速度SP1具有10米/秒M/SEC的速率。第二带速度SP2具有5M/S的速率。在临时区域中的两个卷WRAP称为ABF1和ABF2。在从主机传送的少量事务数据在同步命令之间发送的数据之后，驱动器进入RABF的操作模式。然后，驱动器在第一临时卷ABF1中写入下一事务数据。当ABF1的全部区域被写入时，则驱动器移动至第二临时卷ABF2。一旦ABF1和ABF2的区域被写入，则驱动器移动至原始卷，并且递归地写入在ABF1和ABF2中写入的数据。一旦得出递归写入，则驱动器返回至ABF1卷，用。
18、于下一同步命令。换句话说，重复RABF周期，直到主机应用停止传送同步命令的小数据和高频率，从而驱动器存在RABF的操作模式。0017如果临时卷ABF1和ABF2的长度均为100米，则在写入这些卷时花费的时间如下。对于更快的带速度SP1，花费的时间为100M2卷/10M/S20秒。对于更慢的带速度SP2，花费的时间为100M2卷/5M/S40秒。这些值指示递归写入处理发生在每20秒对于更快的带速度或40秒对于更慢的带速度。因为递归写入的发生率在更慢带速度下更小每40秒对比每20秒，所以缩减了源自递归写入自身的任何开销。在下文中将进一步展示这种情况。除了上文之外，在确保更慢速度的情形中使用更慢的带。
19、速度提升了磁带的持久性。0018参照图1，示出可实现本发明某些方面的带驱动器10。所述带驱动器提供了对于磁带盒11读取和写入信息的手段。示出盒和相关带驱动器，例如符合线性带开放LTO格式。单线轴带驱动器的实例是基于LTO技术的3580磁带驱动器。单线轴带驱动器的另一实例是3590磁带驱动器和相关磁带盒。双线轴盒的实例是3570磁带盒和相关驱动器。0019本领域普通技术人员可理解，磁带盒11包括在一个或两个线轴15、16上缠绕的一段磁带14。本领域普通技术人员还可理解，带驱动器10包括记录系统的一个或多个控制器18，用于根据在接口21处接收的、从主机系统20的接收的命令操作带驱动器。带驱动器可包。
20、括独立单元，或包括带库或其他子系统的一部分。带驱动器10可直接，通过库，或在网络上耦合至主机系统20，并且采用小型计算机系统接口SCSI、光纤信道接口等。0020磁带盒11可插入至带驱动器10，并且可由带驱动器加载，从而在通过一个或多个马达25纵向移动带时，记录系统的一个或多个读取和/或写入头23对于磁带14读取和/或写入信息。磁带包括多个平行轨道，或轨道组。本领域普通技术人员已知，按某些格式例如上述LTO模式，轨道以不同卷的蜿蜒反复模式来部署。本领域普通技术人员还已知，记录系统包括卷控制系统27，用以电子地切换至另一组读取和/或写入头，和/或对于磁带横向地寻找和移动读取和/或写入头23，将头。
21、设置在期望的一个卷或多个卷处，以及在某些实施例中，跟踪期望的一个卷或多个卷。卷控制系统还可通过马达驱动器28，并响应于控制器18的指令控制马达25的操作。本领域普通技术人员已知，控制器18还提供数据流，以及格式化从磁带读取和写入磁带的数据，采用缓冲器30和记录通道32。0021如上所述，磁带提供了用于物理存储数据的手段，所述数据可被存档或可被存储在自动数据存储库的存储架中并且在需要可被访问。带驱动器通常采用“写后读取”处理，以确保正确写入数据，提供持久性的状态。如果已知在主机系统20处的存储器或盘中存储的数据的一个正确副本存在于磁带上，则这种持久性允许将这些副本擦除。说明书CN10200522。
22、6ACN102005239A4/6页70022考虑到以上讨论，RABF周期的一个实施例可定义如下。首先，磁带头从原始卷移动至第一临时卷同样称为ABF1。作为第二步骤，将数据写在ABF1卷上。作为第三步骤，带头从第一临时卷移动至第二临时卷ABF1至ABF2。第四，将数据写入ABF2卷。第五，带头从ABF2卷移动至原始卷一旦临时区域被填满。第六并最终，驱动器递归地将数据从ABF1和ABF2写入原始卷。对于这些步骤中的每个，可发出同步命令。0023这里可使用以下术语和假设，如下0024A带速度的加速度0025SP_X带速度0026D数据集的大小数据集是要写在带上的单位0027S_X带速度SP_X的传。
23、送率0028N_X要通过带速度SP_X递归写入的数据集的数目0029R_X具有带速度X的在一个RABF周期期间的同步命令的数目ABF1，ABF2，递归写入0030此外，可定义以下传送速率，其中M_1，M_2，和M_3表示当前速度与最高带速度的比。这些值可针对特定带速度X在以这个带速度执行一个RABF周期之后获得。例如，对于特定计算环境，可获得如下0031S_1163MB/SECS_1M_1M_110032S_2134MB/SECS_1M_2M_2134/1630033S_3109MB/SECS_2M_3M_3109/1630034使用以上假设，可计算每个同步命令的平均开销为OVERHEAD_S。
24、_XTIME_TO_WRITE_ONE_DATASETTIME_TO_RECURSIVE_WRITETAPE_MOTIONFORONE_RABF_CYCLE/R_X。同样，可使用如下假设和术语0035TIME_TO_WRITE_ONE_DATASETD/S_X0036TIME_TO_RECURSIVE_WRITEDN_X/S_X0037TAPE_MOTIONFOR_ONE_RABF_CYCLERABF周期的所有六个步骤SP_X/A60038TIME_TO_WRAP_CHANGE_FROM_ORIGINAL_TO_ABF1SP_X/A20039TIME_TO_WRAP_TURN_FROM_ABF。
25、1_TO_ABF2SP_X/A20040TIME_TO_WRAP_TURN_FROM_ABF2_TO_ORIGINALSP_X/A2。0041然后，可对于额外速度Y和Z计算相同的平均开销值0042OVERHEAD_S_YDS_XM_YDN_X/M_Y/S_XM_YS_XM_Y/A6/R_X/M_Y0043OVERHEAD_S_ZDS_XM_ZDN_X/M_Z/S_XM_ZS_XM_Z/A6/R_X/M_Z。0044一旦获得了平均开销值，则使用具有最小计算的平均开销的带速度执行RABF周期。换句话说，给定一个RABF周期的总时间，如果针对特定带速度的计算的平均开销值是计算的开销值的最小值，则RA。
26、BF周期使用所述特定带速度实现最佳性能。0045转到图2，示出并入对于预定带速度的开销值的考虑向带同步写入数据的示例性方法50。本领域普通技术人员可理解，方法50中的各个步骤可通过适于特定应用的不同方式来实施。此外，所述的方法可通过可在磁带驱动器上操作或与其相关的各种手段例如说明书CN102005226ACN102005239A5/6页8硬件、软件、固件、或其组合来实施。例如，方法500可部分地或整体地作为计算机程序产品包括在其中存储有计算机可读程序代码部分的计算机可读存储介质实施。计算机可读存储介质可包括盘驱动器、闪速存储器、数字通用盘DVD、压缩盘CD、和其他类型的存储介质。0046尽管方。
27、法50在下文呈现为迭代机制，但是本领域普通技术人员应理解，在某些实施例中，在方法50中的某些步骤可并行发生。例如，平均开销值的计算可对于多个预定带速度中的每个同时进行。0047在驱动器检测使其进入RABF的操作模式的同步命令的形式同步事件时，方法500开始步骤52，并且RABF周期启动步骤54。如果这是在一时段中执行的第一RABF周期步骤56，则使用最快可用带速度执行RABF步骤58。如果RABF周期不是执行的第一周期，则将X定义为最快可用带速度步骤60。作出关于主机传送率是否小于X的确定步骤62。如果不是，则选择具有最小的计算的开销值的带速度Y步骤70。然后，方法结束步骤74。0048返回步。
28、骤62，但是如果确定主机传送率小于X，则方法50使用速度X计算平均开销步骤64。如果没有识别出比X更慢的带速度步骤66，则方法再次进行至步骤70，选择计算的具有最小开销的速度Y，并使用选择的速度Y执行RABF周期同样，步骤72。另一方面，如果识别出比X更慢的带速度同样，步骤66，则随后将X重新定义为下一更慢的带速度步骤68。然后，方法50返回至步骤62，其中再次检查主机传送率，以确定他是否小于重新定义的带速度X。步骤6268继续，直到没有识别出更慢的带速度。0049如本领域普通技术人员将了解，本发明可实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例其包。
29、括固件、常驻软件、微代码等或组合了软件与硬件的实施例的形式，这些实施例在本文中全部可一般被称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本发明可采用计算机可用上面实现有计算机可读程序代码的一个或多个计算机可读介质上实现的计算机程序产品的形式。0050可使用一个或多个计算机可读介质的任意组合。计算机可读介质可为计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可为举例而言，但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、装置、或设备、或上述的任意适当组合。计算机可读存储介质的更具体实例非详尽列表将包括以下具有一个或多个导线的电连接、可携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器RAM、只读存储器RO。
30、M、可擦可编程只读存储器EPROM或闪存、光纤、便携式压缩盘只读存储器CDROM、光学储存器件、磁性储存器件、或上述的任意组合。在本文件的情形中，计算机可读存储介质可为可包含、储存供指令执行系统、装置或设备使用或与其连接的程序的任何有形介质。0051可使用任何适当的介质包括但不限于无线、导线、光纤电缆、RF等来传输计算机可读介质上实施的程序代码。用于进行本发明的操作的计算机程序码可以一个或多个编程语言的任意组合来编写，包括诸如JAVA、SMALLTALK、C等面向对象编程语言，和诸如“C”编程语言和类似编程语言的传统过程编程语言。程序代码可完全在用户计算机上执行，部分地在用户计算机上执行，作为。
31、独立软件包执行，部分地在用户计算机上执行且部分地在远程计算机上执行，或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情形中，远程计算机可经由局域网LAN或广域网WAN连接至用户计算机，或可例如，使用因特网服务提供说明书CN102005226ACN102005239A6/6页9者，经由因特网连接至外部计算机。0052下文中参考根据本发明的实施例的方法、装置系统和计算机程序产品的流程图说明和/或方块图来描述本发明的实施例。将理解，可由计算机程序指令来实施流程图说明和/或方块图的每一方块和这些流程图说明和/或方块图中的方块的组合。可将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机或用以产生机器的其它可编程。
32、数据处理装置的处理器，以使得经由该计算机或其它可编程数据处理装置的处理器而执行的指令创建用于实施在流程图和/或方块图的该或这些方块中所规定的功能/动作的构件。0053这些计算机程序指令还可储存于计算机可读介质中，该计算机可读介质可指导计算机或其它可编程数据处理装置或其他设备以特定方式运作，以使得储存于该计算机可读介质中的指令产生制品，该制品包括实施在流程图和/或方块图的一个或多个方块中所规定的功能/动作的指令构件。这些计算机程序指令还可被加载至计算机、其它可程序化数据处理装置、或其他设备上，以使将于该计算机、其它可编程装置、或其他设备上执行的一系列操作步骤产生经计算机实施的过程，以使得在该计算。
33、机或其它可编程装置上执行的指令提供用于实施在流程图和/或方块图的一个或多个方块中所规定的功能/动作的步骤。0054以上附图中的流程图和方块图说明根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实施的架构、功能性和操作。就此而言，在流程图或方块图中的每一方块可表示代码的模块、分区或部分，其包含用于实施规定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。也应注意，在一些替代实施中，在方块中所提及的功能可不按附图中所提及的次序发生。举例而言，视所涉及的功能性而定，可大体上同时执行连续展示的两个方块，或有时可按相反次序执行这些方块。也应注意，方块图和/或流程图说明的每一方块和方块图和/或流程图说明的方块的组合可通过基于硬件的专用系统而实施，该基于硬件的专用系统执行规定的功能或动作，或专用硬件与计算机指令的组合。0055尽管详细展示了本发明的一个或多个实施例，但是本领域普通技术人员应理解，在不脱离由所附权利要求阐述的本发明的范围的情况下，可对于这些实施例作出修改和改变。说明书CN102005226ACN102005239A1/2页10图1说明书附图CN102005226ACN102005239A2/2页11图2说明书附图CN102005226A。