(57)【要約】ビデオストレージシステム１０は、ストレージエリアネットワーク１２及び少なくとも１つのローカルキャッシュストレージユニット１４を含んでいる。ストレージメカニズム及びローカルキャッシュストレージユニットの両者は、少なくとも幾つかのコンテンツを共通して記憶する。読み出し要求に応答して、ストレージメカニズムとローカルキャッシュストレージユニットのうちのどちらが要求されたコンテンツを含んでいるかを判定する。要求されたコンテンツがローカルキャッシュにあるかを判定することに応じて、リードディレクタは、コンテンツ要求をローカルキャッシュストレージユニットに送出し、これによりストレージメカニズムへの要求を低減する。コンテンツがローカルキャッシュストレージユニットにない場合、リードディレクタは、ストレージメカニズムに要求を送出するが、コンテンツが利用可能でない場合、コンテンツ要求は、フィラーデータソース２４からのフィラーデータで満たされる。
2005537573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンテンツを記憶するためのストレージメカニズムと、
該ストレージメカニズムに記憶されているコンテンツの少なくとも１部を反映するための少なくとも１つのローカルキャッシュストレージユニットと、
該ストレージメカニズムと該少なくとも１つのローカルストレージキャッシュとに書き込まれるコンテンツを制御するため、該ストレージメカニズムと該少なくとも１つのローカルストレージキャッシュに結合されるライトディレクタと、
少なくとも部分的にコンテンツの一貫性を維持するため、該ストレージメカニズムと該少なくとも１つのローカルストレージキャッシュとの間でコンテンツのコピーを管理するためのキャッシュマネージャと、
コンテンツの可用性に依存して、コンテンツの要求を該少なくとも１つのローカルストレージキャッシュと該ストレージメカニズムのうちの選択された１つに送出するため、ユーザからの該コンテンツ要求に応答するリードディレクタと、
該ストレージメカニズムの読出し及び書込みロードを監視し、該ストレージメカニズムの読出し及び書込みロードに従ってリード及びライトディレクタ及びキャッシュマネージャを制御するためのストレージメカニズムアクセスマネージャと、
を有するストレージシステム。
【請求項２】
該キャッシュマネージャは、該ローカルキャッシュストレージユニットが指定されたレベルを超える利用可能なストレージキャパシティを有するまで、最もアクセスされていないファイルを連続的に消去することで、該ローカルキャッシュストレージユニットの記憶容量を管理する、
請求項１記載のストレージシステム。
【請求項３】
フィラーコンテンツを記憶するためのフィラーストレージユニットをさらに有し、該リードディレクタは、要求されたコンテンツが該ストレージメカニズム及び該ローカルストレージキャッシュユニットから利用可能ではないとき、フィラーコンテンツを提供するため該フィラーストレージユニットに該読出し要求を送出する、
請求項１記載のストレージシステム。
【請求項４】
該ストレージメカニズムは、少なくとも１つのディスクドライブをさらに有する、
請求項１記載のストレージシステム。
【請求項５】
該ストレージメカニズムは、少なくとも１つのＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ  Ａｒｒａｙ  ｏｆ  Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅｓ）をさらに有する、
請求項１記載のストレージシステム。
【請求項６】
該ローカルキャッシュストレージユニットは、少なくとも１つのディスクドライブをさらに有する、
請求項１記載のストレージシステム。
【請求項７】
該ローカルキャッシュストレージユニットは、少なくとも１つのＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ  Ａｒｒａｙ  ｏｆ  Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅｓ）をさらに有する、
請求項１記載のストレージシステム。
【請求項８】
該リードディレクタは、要求されたコンテンツが該ストレージメカニズムでの帯域幅の要件を低減するために利用可能であるとき、該ローカルキャッシュストレージユニットにコンテンツの要求を再送出する、
請求項１記載のストレージシステム。
【請求項９】
該キャッシュマネージャは、該ローカルキャッシュストレージユニットで以前に利用可能ではない該ローカルキャッシュストレージユニットに該ストレージメカニズムから少なくとも幾つかのコンテンツをコピーする、
請求項１記載のストレージユニット。
【請求項１０】
該ストレージメカニズムアクセスマネージャは、制限されたストレージメカニズムのインターバルの間、該ストレージメカニズムからの読出し及び該ストレージメカニズムへの書込みを低減するため、該リード及びライトディレクタを制御する、
請求項１記載のストレージシステム。
【請求項１１】
コンテンツを記憶する方法であって、
ストレージメカニズム及びローカルキャッシュストレージユニットの少なくとも１つに到来するコンテンツを書き込むステップと、
該ストレージメカニズムと該ローカルキャッシュストレージユニットとの間でコンテンツの一貫性を監視するステップと、
コンテンツの一貫性に従って、該ストレージメカニズムと該ローカルキャッシュストレージユニットとの間でコンテンツをコピーするステップと、
コンテンツの可用性に依存して、ユーザからのコンテンツの要求を該ストレージメカニズムと該ローカルキャッシュストレージユニットのうちの選択された１つに送出するステップと、
該ストレージメカニズムの書込み及び読出しロードを監視するステップと、
該ストレージメカニズムの読出し及び書込みロードに従って、該ストレージメカニズムからのコンテンツの読出し及び該ストレージメカニズムへのコンテンツの書込みを制御するステップと、
を備える方法。
【請求項１２】
該コンテンツ要求を送出するステップは、要求されたコンテンツが該ローカルキャッシュストレージユニットにある場合、該ローカルキャッシュストレージに該コンテンツ要求を再送出するステップをさらに有する、
請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
該コンテンツ要求を送出するステップは、要求されたコンテンツが該ローカルストレージユニット又は該ストレージメカニズムのいずれにも存在しない場合に、フィラーを提供するためにフィラーストレージユニットに該コンテンツ要求を再送出するステップをさらに有する、
請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
該ストレージメカニズムからのコンテンツを書込むステップをさらに有する、
請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
該ローカルキャッシュストレージユニットから該ストレージメカニズムにコンテンツを書込むステップをさらに有する、
請求項１１記載の方法。
【請求項１６】
該ストレージメカニズムからのコンテンツの読出し及び該ストレージメカニズムへのコンテンツの書込みを制御するステップは、高い帯域幅の要求のインターバルの間に該ストレージメカニズムへのアクセスを制限するステップをさらに有する、
請求項１１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオ情報を記憶するためのビデオストレージネットワークに関する。
【０００２】
本出願は、２００２年８月２８日に提出された米国特許仮出願シリアル番号６０／４０６，６２３号に対して３５  Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９（ｅ）に基づく優先権を請求するものであり、本仮出願は参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
過去において、ビデオ編集は、典型的にはビデオテープマシンであるスタンドアロン装置で行われる。個別のクリップからなるビデオセグメントを生成することを求めるエディタは、１以上のソースマシンで所望の順序でクリップの列をつくり、次いで、記録のために所望のクリップを選択する。シェアドビデオストレージの出現により、ビデオ編集が行われるやり方を大きく変わった。今日のシェアドストレージネットワークによれば、多数のユーザは、非線形編集技術を使用して、同じコンテンツのコピーをそれぞれ編集することができる。多くの今日のビデオストレージネットワークは、帯域幅の制約のためにユーザ数に制限を置いている。かかるビデオストレージネットワークのスイッチファブリックは、ストレージファシリティにアクセスするため制限されたユーザ数以上を許容しない。更なるリンクを提供することでこの問題点を克服することは、全体のコストを増加させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、上述された問題点を克服する共有されたビデオストレージシステムを供給するための技術について必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
要約すると、好適な実施の形態によれば、好ましくはビデオファイルであるコンテンツを記憶するためのストレージシステムが提供される。本発明の原理であるストレージシステムは、ストレージメカニズム、大容量ディスクドライブ、又は１以上のＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ  Ａｒｒａｙｓ  ｏｆ  Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅｓ）を含んでいる。ストレージシステムは、ストレージメカニズムに記憶されるコンテンツの少なくとも１部を反映するための少なくとも１つのローカルキャッシュストレージユニットをさらに含んでいる。したがって、ユーザは、ストレージメカニズムよりはむしろ、ローカルキャッシュストレージユニットからのかかる反映されたコンテンツを得ることができ、これによりストレージメカニズムへの帯域幅の要求が低減される。ライトディレクタは、ストレージメカニズム及びローカルキャッシュストレージユニットに書き込まれる到来するコンテンツを制御するため、ストレージメカニズム及び１つのローカルキャッシュストレージユニットに結合される。キャッシュマネージャは、ストレージメカニズムの少なくとも幾つかのコンテンツもまたローカルキャッシュストレージに存在するように、ストレージメカニズムとローカルキャッシュストレージユニットとの間のコンテンツの一貫性を管理する。リードディレクタは、ユーザからのコンテンツ要求に応答し、それぞれのコンテンツの可用性に依存して、ストレージメカニズム及びローカルキャッシュストレージユニットのうちの１つに要求を向ける。このようにして、コンテンツがローカルキャッシュストレージユニットで利用可能である場合、ユーザは、ストレージメカニズムよりはむしろ、そのユニットから読み出す。ストレージメカニズムアクセスマネージャは、リード及びライトマネージャを制御するため、ストレージメカニズムからのコンテンツの読み出し、及びストレージメカニズムへのコンテンツの書込みをモニタする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図は、改善された効率を与える本発明の原理に関する好適な実施の形態に係るストレージシステム１０を示すである。ストレージシステム１０は、単一のディスクドライブ、又はユーザによりその後のアクセスのためのコンテンツを受ける１以上のＲＡＩＤｓ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ  Ａｒｒａｙｓ  ｏｆ  Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅｓ）からなるストレージメカニズム１２を含んでいる。典型的に、ストレージメカニズム１２は、編集及び／又はブロードキャストのために埋め込まれたオーディオを持つ又は持たないビデオファイルを記憶する。所与の時間で全てのユーザがストレージメカニズム１２にアクセスすることにより帯域幅が制限され、これにより最大のユーザ数に制限を課す。この問題点を克服するため、本発明の原理のストレージシステム１０は、少なくとも１つのローカルキャッシュストレージユニット１４をも含み、好ましくは複数のかかるユニットを含んでいる。それぞれのローカルキャッシュストレージユニット１４は、ディスクドライブ又は１以上のＲＡＩＤの構成を典型的にとる。
【０００７】
以下にさらに詳細に説明されるように、ローカルキャッシュストレージユニット１４は、ストレージメカニズム１２に記憶されている少なくとも幾つかのコンテンツを反映する。言い換えれば、ローカルキャッシュストレージユニット１４は、ストレージメカニズム１２と同じファイルの少なくとも幾つかを記憶する。このように、ストレージメカニズム１２及びローカルキャッシュストレージ１４の両方に記憶される特定のファイルにアクセスすることを求めるユーザは、ストレージメカニズムよりはむしろ、ローカルキャッシュにアクセスすることができる。ローカルキャッシュストレージユニット１４にアクセスすることで、ストレージメカニズム１２への帯域幅の要求が低減される。実際に、異なるグループのユーザは、専用のローカルキャッシュストレージユニットをそれぞれ有することができる。代替的に、ローカルキャッシュストレージユニット１４をユーザのグループに割り当てることは、動的に行うことができる。
【０００８】
ライトディレクタ１６は、外部ソース（図示せず）からストレージメカニズム１２及びローカルのそれぞれへの入力コンテンツの書込みを制御する。かかる入力コンテンツは、カメラ又は衛星フィード、又は前に記録されたビデオから受信されたライブビデオを含むことができる。実際、ライトディレクタ１６は、ストレージメカニズム１２での読出しローディング及び書込みローディングを監視するストレージメカニズムアクセスマネージャ１７から受信された情報を制御するために応答するプログラムされたプロセッサ、配線されたロジック回路、又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等の構成をとる。実際、ストレージメカニズムアクセスマネージャ１７は、プログラムされたプロセッサ、配線されたロジック回路、又はフィールドプログラマブルゲートアレイストレージメカニズムアクセスマネージャ１７からの出力信号によれば、ライトディレクタ１６は、ストレージメカニズム１２及びローカルキャッシュストレージユニット１４のいずれか又は両者に到来するコンテンツを向ける。
【０００９】
キャッシュマネージャ１８は、典型的に、プログラムされたプロセッサ、配線されたロジック回路、又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等の構成であって、コンテンツの一貫性を維持するため、ローカルキャッシュストレージユニットからの制御信号に従って、ローカルキャッシュストレージユニット１４とストレージメカニズム１２との間のコンテンツの書込みを制御する。言い換えれば、キャッシュマネージャ１８は、ストレージメカニズム１２とローカルキャッシュストレージユニット１４で共通の少なくとも幾つかのコンテンツを維持する。このタスクを達成するため、キャッシュマネージャ１８は、ストレージメカニズム１２からローカルキャッシュストレージユニット１４へのファイルのバックグランドでのコピーを着手する（トリックルダウン“ｔｒｉｃｋｌｅ  ｄｏｗｎ”）。同様に、キャッシュマネージャ１８は、ローカルキャッシュストレージユニット１４からストレージメカニズム１２へのファイルのバックグランドでのコピーを着手する（トリックルアップ“ｔｒｉｃｋｌｅ  ｕｐ”）。かかるトリックルアップは、他によるその後使用のためにユーザがコンテンツを編集するときに必要となる。トリックルダウン及びトリックルアップが行われるレートは、ストレージメカニズム１２に関する全体の帯域幅の要求の関数である。また、キャッシュマネージャ１８は、たまにアクセスされるファイルを削除することでローカルキャッシュストレージユニット１４のストレージキャパシティを管理する。ローカルキャッシュストレージユニット１４の利用可能なストレージキャパシティが指定されたレベルを超え、キャッシュマネージャ１８は、最も最近にアクセスされていないファイルを削除する。その後、キャッシュマネージャ１８は、ローカルキャッシュストレージユニット１４の利用可能なストレージキャパシティが許容可能なレベルに到達するまで、次に最も最近にアクセスされていないファイル等を削除する。
【００１０】
ストレージシステム１０からのコンテンツを読み出すため、ユーザは、リードディレクタ２０により受信された読み出し要求を入力する。実際に、リードディレクタ２０は、ストレージメカニズム１２及びローカルキャッシュストレージユニット１４の両者でのコンテンツを監視するプログラムされたプロセッサの形態をとる。リード要求の受信に応じて、リードディレクタ２０は、要求されたコンテンツがローカルキャッシュストレージユニット１４にあるかを判定する。要求されたコンテンツがローカルキャッシュストレージユニットにある場合、リードディレクタ２０は、典型的にはマルチプレクサであるリードソースセレクタ２２にコマンドを送出し、ローカルキャッシュストレージユニット１４を要求されたコンテンツのソースとして指定する。したがって、かかる状況下で、リードディレクタ２０は、読み出し要求をローカルキャッシュストレージユニット１４に「再送出」する。ローカルキャッシュストレージユニット１４が要求されたコンテンツを欠けている場合、リードディレクタ２０は、ソースセレクタ２２にストレージメカニズム１２を選択させる。代替的に、ローカルキャッシュストレージユニット１４が供給されたコンテンツを提供することができず、ストレージメカニズム１２へのアクセスを許容するための不十分な帯域幅が存在する場合には、ユーザにフィラーコンテンツ（ｆｉｌｌｅｒ  ｃｏｎｔｅｎｔ）を提供するため、リードディレクタ２０は、リードソースセレクタ２２にストレージユニット２４を選択させる。ローカルキャッシュストレージユニット１４が供給されたコンテンツを欠いているとき、リードディレクタ２０は、キャッシュマネージャ１８を変更する。これに応答して、キャッシュマネージャ１８は、ストレージメカニズム１２からローカルキャッシュストレージユニット１４へのコンテンツの転送のため、トリックルダウンのコピー動作を始める。
【００１１】
動作において、ストレージシステム１０は、ストレージメカニズム１２に関する帯域幅の要求を低減することで、改善されたパフォーマンスを有利にも提供する。ローカルキャッシュストレージユニット１４は、ストレージメカニズム１２での少なくとも幾つかのコンテンツを反映する役割を果たし、これによりかかるコンテンツをユーザに供給するために代替的なソースを提供する。キャッシュマネージャ１８は、ローカルキャッシュストレージユニットが不可欠なコンテンツを含んでいることを確かめるため、ストレージメカニズムアクセスマネージャ１７により監視されたとき、ストレージメカニズム１２の状態に応答してローカルキャッシュストレージユニット１４を慎重に監視する。ストレージメカニズムアクセスマネージャは、高い帯域幅の要求の間隔の間にストレージメカニズムからのコンテンツの読み出し、ストレージメカニズムへのコンテンツの書込みを制御する。
【００１２】
上述された内容は、改善されたパフォーマンスを有するストレージネットワークを説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の原理に関する好適な実施の形態に係るストレージシステムのブロック図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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