(57)【要約】データストレージシステムにデータを記憶するシステム及び方法が開示される。データストレージシステムは、複数のハードディスクストレージデバイスをそれぞれ含む複数のハードディスクドライブユニットを有する。第一のロジカルボリューム及び第二のロジカルボリュームは、ロジカルボリュームが複数のハードディスクドライブユニットそれぞれのハードディスクストレージデバイスのそれぞれのセットを含むようにデータを記憶するために形成され、この場合、ハードディスクストレージデバイスのセットのそれぞれは、相互排他的である。第一のデータセット及び第二のデータセットは、第一及び第二のロジカルボリュームのそれぞれに記憶される。
2010519665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データストレージシステムにデータを記憶する方法であって、
複数のハードディスクストレージデバイスをそれぞれが含み複数のハードディスクドライブユニットを有するデータストレージシステムを提供するステップと、
第一のロジカルボリュームが前記ハードディスクドライブユニットのそれぞれの前記ハードディスクストレージデバイスの第一のセットを含むようにデータを記憶する前記第一のロジカルボリュームを形成するステップと、
第二のロジカルボリュームが前記ハードディスクドライブユニットのそれぞれの前記ハードディスクストレージデバイスの第二のセットを含むようにデータを記憶する前記第二のロジカルボリュームを形成するステップと、
前記第一のロジカルボリュームに第一のデータセットを記憶するステップと、
前記第二のロジカルボリュームに第二のデータセットを記憶するステップとを含み、
前記第一及び第二のセットのハードディスクストレージデバイスは、相互排他的である、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第一のセットのハードディスクストレージデバイスを第一のRAID（Redundant Arrays of Independent Disks）に配置するステップと、
前記第二のセットのハードディスクストレージデバイスを第二のRAIDに配置するステップと、
を更に含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第一のデータセットは、データビットを有する第一の部分と、パリティビットを有する第二の部分とを含む、
請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記第一のデータセットは、ビデオストリームからの情報ビットを含む、
請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記ハードディスクストレージデバイスは、前記第一のデータセットを磁気的、光学的に、又はフラッシュメモリに記憶する、
請求項１記載の方法。
【請求項６】
複数のハードディスクストレージデバイスをそれぞれ含む複数のハードディスクドライブユニットを有するデータストレージシステムと、
前記データストレージシステムの統合されたストレージボリュームの一部を、第一のロジカルボリュームが前記ハードディスクドライブユニットのそれぞれの前記ハードディスクストレージデバイスの第一のセットを含むようにデータを記憶する前記第一のロジカルボリューム、及び第二のロジカルボリュームが前記ハードディスクドライブユニットのそれぞれの前記ハードディスクストレージデバイスの第二のセットを含むようにデータを記憶する前記第二のロジカルボリュームに分離するコントローラと、前記第一及び第二のセットのハードディスクストレージデバイスは、相互排他的であり、
前記第一のロジカルボリュームに第一のデータセットを記憶する第一の書込み回路と、
前記第二のロジカルボリュームに第二のデータセットを記憶する第二の書込み回路と、
を有することをとく良とするデータ記憶システム。
【請求項７】
前記第一のセットのハードディスクストレージデバイスは、第一のRAID（Redundant Arrays of Independent Disks）を有し、前記第二のセットのハードディスクストレージデバイスは、第二のRAIDを有する、
請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記第一のデータセットは、データビットを有する第一の部分と、パリティビットを有する第二の部分とを含む、
請求項６記載のシステム。
【請求項９】
前記コントローラは、
前記第一のロジカルボリュームが前記ハードディスクドライブユニットのそれぞれの前記第一のセットのハードディスクストレージデバイスを含むようにデータを記憶する前記第一のロジカルボリュームに前記データストレージシステムの統合されたストレージボリュームの第一の部分を分離する第一のコントローラと、前記第二のロジカルボリュームが前記ハードディスクドライブユニットのそれぞれの前記第二のセットのハードディスクストレージデバイスを含むようにデータを記憶する前記第二のロジカルボリュームに前記データストレージシステムの統合されたストレージボリュームの第二の部分を分離する第二のコントローラとにより置き換えられ、前記第一及び第二のセットのハードディスクストレージデバイスは、相互排他的である、
請求項６記載のシステム。
【請求項１０】
前記第一のストレージシステムに動作的に接続される第二のデータストレージシステムを更に有し、前記第二のデータストレージシステムは、バックアップキャパシティを前記第一のデータストレージシステムに提供する、
請求項６記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオサーバの記憶帯域を増加するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスクは、記憶媒体の選択としてビデオテープに取って代わっている。現在のランダムアクセスストレージの多くのボリュームは、ハードディスクドライブによるビデオサーバにおいて提供される。それぞれのハードドライブは、モータにより駆動される共通のアスクルで搭載される１以上のディスクを含む。それぞれのディスクは、データを記憶することができる数千の環状のトラックを含む。トラックは、ディスクの半径の約４分の１にある内側の環状のエッジからディスクの外側の環状のエッジに延びるストレージエリアに設けられる。それぞれのディスクのそれぞれのサイドのそれぞれの読取／書込ヘッドは、コムと典型的に呼ばれる一般的に櫛型形状のキャリアのブランチのうちの１つに搭載される。コムは、アクチュエータと呼ばれるモータにより回転され、ヘッドを半径方向に移動し、これにより、選択されたトラックから（読取り又は書込み）情報にアクセスするため、ディスクの多数のトラックのうちの１つの上にヘッドを位置合わせする。ヘッドがトラックの情報にアクセスする位置にあるとき、コム上のヘッドのそれぞれは、コムの更なる実質的な移動なしに、ディスクのそれぞれのサイドのそれぞれのトラックにアクセスする位置にある。それぞれのディスクのサイドのトラックは、典型的にシンリダと呼ばれる。
【０００３】
一般に、現在のビデオサーバにおいて、複数のマルチメディアプログラムは、RAID（Redundant Array of Independent Disks）タイプのストレージシステムに記憶される。データストレージの間、あるファイルのそれぞれの部分は、総当りのやり方で他のハードドライブのそれぞれにおいて記憶され、次いで、パリティの部分が計算され、パリティ又は冗長なドライブに記憶される。総当りは、それぞれのユニットがそれぞれの回転サイクルにおける１つの回転を取得し、ユニットがそれぞれの回転サイクルの間に同じ順序で回転を要する、繰り返されるアクセスサイクルの間に回転を行う方法である。総当りのやり方において、多数のドライブにおける同じファイルの連続する部分を記憶することは、データストリッピングとして当該技術分野で知られている。RAIDシステムにおける任意の１つのドライブが読取の間に故障した場合、全ての情報は、残りのドライブからの情報を処理することで自動的に利用可能である。
【０００４】
マルチメディアプログラムのファイルは、少なくとも１つのビデオファイル、少なくとも１つのオーディオファイル、及び多数の制御ファイルを一般に含む。１時間の番組のビデオファイルは、高度に圧縮されたフォーマットにおいてさえ、数ギガバイトのストレージを一般に要し、典型的に、それぞれのビデオプログラムについて、多くのシリンダが必要とされる。典型的なマルチメディアデータサーバは、多数のプログラムストリームを同時に提供することができる。すなわち、幾つかのプログラムのストリームは、幾つかの独立なチャネルに同時に入力及び／又は出力される。これは、多数のファイルへの同時のディスクアクセスを必要とする。このスキームでは、幾つかのファイルが短時間を通して繰り返しアクセスされる。コムは、それぞれのファイルの短い部分が順次にアクセスされるとき、必要とされるファイルのトラック間で高速度で前後に動く。
【０００５】
定義により、ブロードキャストビデオサーバは、全てのチャネルキャパシティの計算を最悪のケースのシステムの負荷に基づく必要がある。一般に、チャネルキャパシティは、以下のように定義される。  
チャネルキャパシティ＝（記憶帯域）／（チャネルデータレート）  （１）
したがって、１２のチャネルサーバは、１２の同時に独立のチャネルをサポートする必要がある。同様に、１２０のチャネルサーバは、１２０の同時に独立のチャネルをサポートする必要がある。同じメディアが全てのチャネルで再生するか、又は異なるメディアがそれぞれのチャネルで再生するかに係らず、パフォーマンス及びQoS（Quality of Service）が保証される必要がある。さらに、全てのドライブが機能しているか、或いは１又は２のドライブが故障しているかに係らず、パフォーマンス及びQoSが保証される必要がある。
【０００６】
トラディショナルなストレージメディアネットワーク（SAN）のデザインは、RAID及びその関連する「集合の」帯域のコンセプトの周囲で行われる。この集合のストレージシステムの帯域は、個々のドライバにわたりデータを分割することで形成される。図１及び図２は、従来技術のデータ分割及び帯域の統合を示す表現である。図１を参照して、データ分割は、メディアファイル１００をデータブロックに分解し、パリティを計算することを含む。データプロテクションのストラテジに依存して、RAIDレベル３におけるようなシングルのパリティ、又はマルチプルのパリティが計算される場合がある。連続的なデータ１１２，１１４，１１６及び関連されるパリティブロック１１３，１１５、１７は、データ分割１２０，１２２，１２４に編成され、全体のブロック数は、RAIDセットにおけるドライバ数に等しい。データ転送のパフォーマンスを最適化する最適なブロックサイズを計算することが必要であり、たとえば、余りに小さいことは非効率的であり、余りに大きいことは扱いにくい。
【０００７】
図２を参照して、データ分割１２０は、RAIDセットを構成する全てのドライブにわたり書き込まれる。図に例示されるように、ドライブ２０１〜２１６は、第一の物理的なドライブシャシ又はDAE２５１に位置され、ドライブ２１７〜２３２は、DAE２５２に位置され、ドライブ２３３〜２４８は、DAE２５３に位置される。このデータ分割のプロセスにより、それぞれのドライブは、以下の関係により統合の論理的なボリュームのキャパシティ及び帯域の両者に対して追加的なやり方で寄与することができる。
【０００８】
ロジカルボリューム＝（RAIDセット）−（＃ドライブ）  （２）。
【０００９】
中断されない拡張は、更なるRAIDセットを通してストレージキャパシティを増加することで制限される。RAIDセットの帯域は、それぞれのセットにおいてメンバードライブの数を増加することで拡張される場合があり、プロセスは、アレイにドライブを追加し、データを再び分割することを必要とする。データ分割の統合を通して、最新のRAID計算（ECC（Error Correction Checking）パリティ）及びメディア指向のファイルシステムは、分散されたソフトウェア環境で実現される。図３は、従来技術のメディアデリバリシステムである。図３を参照して、従来技術のメディアデリバリシステム３００は、リアルタイムのブロードキャスト環境についてSANを提供する。システムの帯域は、SAN３２２において集合され、帯域は、全ての接続されたホストサーバ３２２にわたり分散及び共有される。たとえば、ドライブD1〜D64にわたり生じるデータ分割は、SAN帯域を構築する。全体のSAN帯域は、ホストサーバ３２２の間で分割され、これにより、セットワークアクセスの調停は、帯域の可用性及び決定的な性能を保証するために管理される。任意の残余の帯域は、SDI（Serial Data Interface）入力／出力拡張及び／又は外部の接続性について利用される。たとえば、４Gbpsの集合の帯域を有するように設計されたシステムは、４つの１Gbpsシステムを互いに接続することで形成されず、むしろ、SANのメディアのそれぞれの部分は、４Gbpsの共有アクセスを有する。図４は、従来技術のSAN ファイバチャネルインフラストラクチャにおける、記憶帯域とドライブのコンフィギュレーションのグラフィカルな例示である。図４を参照して、システムが２Gbps〜４Gbpsのファイバチャネルイントラストラクチャに遷移するとき、最大の統合の帯域は、（４８ドライブのECC RAIDセットに基づいて）４Gbps〜６Gbpsに増加する。したがって、６Gbpsの帯域は、圧縮された高精細（HD）メディア（60Mb MPEG2）の１００チャネルをサポートするが、リアルタイムのブロードキャスティングは、数百のリアルタイムのチャネルをもつシステムを必要とする。
【００１０】
したがって、HDブロードキャスティングの適合、及び増加されたストレージキャパシティと帯域のその釣り合いの取れた要件により、スケーラビリティの必要性が増加される。ファイバチャネルの決定的なパフォーマンス及びデュアルポートの冗長度における最近の進歩を適用することで、メディア産業の需要に適合するため、大きく、更に可能且つ冗長度のあるシステムが構築される。したがって、ビデオサーバの記憶帯域を増加するシステム及び方法が当該技術分野において必要とされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来技術の欠点を克服する新たな方法及びシステムが必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
したがって、本発明の実施の形態は、データストレージシステムにデータを記憶する新たな方法を提供する。本方法は、それぞれが複数のハードディスクストレージデバイスを含む複数のハードディスクドライブユニットを有するデータストレージシステムを提供するステップ、及び、第一のロジカルボリュームがハードディスクドライブユニットのそれぞれの第一のセットのハードディスクストレージデバイスを含むようにデータを記憶する第一のロジカルボリュームを形成するステップを含む。データを記憶する第二のロジカルボリュームは、第二のロジカルボリュームがハードディスクドライブユニットのそれぞれの第二のセットのハードディスクストレージデバイスを含むように形成される。第一のデータセットは、第一のロジカルボリュームに記憶され、第二のデータセットは、第二のロジカルボリュームに記憶され、第一及び第二のセットのハードディスクストレージデバイスは、相互排他的である。本発明の代替的な実施の形態は、第一のセットのハードディスクストレージデバイスを第一の冗長なアレイの独立なディスクに配置するステップ、及び、第二のセットのハードディスクストレージデバイスを第二の冗長なアレイの独立なディスクに配置するステップを更に含む。
【００１３】
本発明の別の実施の形態は、新たなデータストレージシステムを提供する。データストレージシステムは、それぞれが複数のハードディスクストレージデバイスを含む複数のハードディスクドライブユニットと、データストレージシステムの集合のストレージボリュームの一部を分離するコントローラとを含む。集合のストレージボリュームは、第一のロジカルボリュームがハードディスクドライブユニットのそれぞれの第一のセットのハードディスクストレージデバイスを含むようにデータを記憶する第一のロジカルボリューム、及び、第二のロジカルボリュームがハードディスクドライブユニットのそれぞれの第二のセットのハードディスクストレージデバイスを含むようにデータを記憶する第二のロジカルボリュームに分離され、第一及び第二のセットのハードディスクストレージデバイスは、相互排他的である。本システムは、第一のロジカルボリュームに第一のデータセットを記憶する第一の書込み回路と、第二のロジカルボリュームに第二のデータセットを記憶する第二の書込み回路とを更に有する。本発明の更なる実施の形態は、第一のデータストレージシステムにバックアップキャパシティを提供するため、第一のストレージシステムに動作的に接続される第二のデータストレージシステムを更に含む。代替的な実施の形態では、コントローラは、第一のコントローラ及び第二のコントローラにより置き換えられる。第一のコントローラは、データストレージシステムの集合のストレージボリュームの第一の部分を、第一のロジカルボリュームがハードディスクドライブユニットのそれぞれの第一のセットのハードディスクストレージデバイスを含むようにデータを記憶する第一のロジカルボリュームに分離する。第二のコントローラは、データストレージシステムの集合のストレージボリュームの第二の部分を、第二のロジカルボリュームがハードディスクドライブユニットのそれぞれの第二のセットのハードディスクストレージデバイスを含むようにデータを記憶する第二のロジカルボリュームに分離し、前記第一及び第二のセットのハードディスクストレージデバイスは、相互排他的である。
【００１４】
これらの実施の形態、並びに多くの他の目的及び利点は、請求項、添付図面及び以下の詳細な実施の形態の説明の精読から、本発明が属する技術分野における当業者にとって容易に明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来技術のデータ分割（data striping）及び帯域統合（bandwidth aggregation）を示す表現である。
【図２】従来技術のデータ分割及び帯域統合を示す図である。
【図３】従来技術のメディアデリバリシステム。
【図４】従来技術のSANファイバチャネルインフラストラクチャにおける記憶帯域とドライブコンフィギュレーションのグラフィカルな例示である。
【図５】本発明の実施の形態に係るデータストレージシステムである。
【図６】本発明の別の実施の形態に係るデータストレージシステムである。
【図７】本発明の代替的な実施の形態に係るデータストレージシステムである。
【図８】本発明の更なる実施の形態に係るデータストレージシステムである。
【図９】本発明の実施の形態に係るデータストレージシステムにおけるデータを記憶する方法を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態のデータストレージの冗長度の能力の表現である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の理解を容易にするために同じエレメントには同じ参照符号が与えられる図面を参照して、ビデオサーバの記憶帯域を増加するシステム及び方法の様々な実施の形態が記載される。
【００１７】
図５は、本発明の実施の形態に係るデータストレージシステムである。図５を参照して、データストレージシステム５００は、複数のハードディスクドライブをそれぞれ含む複数のハードディスクドライブユニットを有する。例示的なデータストレージシステムは、限定されるものではないが、ストレージエリアネットワーク（SAN）又は他の公知のストレージシステム、及び／又はその組み合わせを含む。システム５００は、コントローラ５１０を含み、このコントローラは、システム５００の統合された記憶ボリュームの一部を第一のロジカルボリューム５１２と第二のロジカルボリューム５１４に分離する。例示的なコントローラ５１０は、たとえば、限定されるものではないがソフトウェアアプリケーションである。本発明の代替的な実施の形態では、コントローラ５１０は、たとえば第一及び第二のコントローラといった複数のコントローラについて置き換えられ、これら第一及び第二のコントローラは、データストレージシステム５００の統合された記憶ボリュームの一部をロジカルボリュームに分離し、ここでそれぞれのハードディスクストレージデバイスのセットは、相互排他的である。勿論、統合された記憶ボリュームは、第三のロジカルボリューム５１６、第四のロジカルボリューム、及び／又は複数の更なるロジカルボリューム５２０のような更なるロジカルボリュームに分離される。
【００１８】
第一のロジカルボリューム５１２は、複数のハードディスクドライブユニットDAE１，DAE２，DAE３のそれぞれについて第一のセットのハードディスクストレージデバイス５１３を含む。第一のセットのハードディスクストレージデバイス５１３は、DAE１に含まれるストレージデバイス１〜１６、DAE２に含まれるストレージデバイス１７〜２３、及びDAE３に含まれるストレージデバイス３３〜４８を含む。第一のセットのストレージデバイス５１３は、第一のRAIDのセットを含む。第二のロジカルボリューム５１４は、複数のハードディスクドライブユニットDAE１，DAE２，DAE３のそれぞれについて第二のセットのハードディスクストレージデバイス５１５を含む。第二のセットのハードディスクストレージデバイス５１５は、DAE１，DAE２及びDAE３にそれぞれ含まれるストレージデバイス１〜１６，１７〜３２，及び３３〜４８を有する。第一のセットのハードディスクストレージデバイス５１３及び第二のセットのハードディスクストレージデバイス５１５は、相互排他的である。第二のセットのストレージデバイス５１５は、第二のRAIDセットを有する。勿論、更なるセットのハードディスクストレージデバイス５１７，５１９は、それぞれ第三のロジカルボリューム５１６及び第四のロジカルボリューム５１８に対応して含まれ、更なるセットのストレージデバイス５１７，５１９は、更なるRAIDセットを有する。
【００１９】
また、システム５００は、第一のロジカルボリューム５１２に第一のデータセット５２２を記憶する第一の書込み回路（図示せず）及び第二のロジカルボリューム５１４に第二のデータセット５２４を記憶する第二の書込み回路（図示せず）を含む。第一のデータセット５２２及び第二のデータセット５２４は、データビット５０１、５０３を含む部分と、パリティビット５０２，５０４を含む部分とを有する。パリティビット５０２，５０４は、誤り訂正コード（ECC）からのビットを含む。勿論、それぞれのロジカルボリューム５１６、５１８に対応する更なるデータセット５２６，５２８を記憶するため、更なる書込み回路がシステム５００に含まれる場合がある。システムにおけるデータセットの何れかは、ビデオストリーム、オーディオストリーム、及び／又はコントロールファイルからの情報ビットを含む。システム５００に含まれるハードディスクストレージデバイスは、データセットを磁気的、光学的に、フラッシュメモリに又は別のストレージ手段により記憶する。本発明の更なる実施の形態は、第一のストレージシステム５００に動作的に接続される第二のデータストレージシステムを更に含む。第二のデータストレージシステム５５０は、バックアップストレージキャパシティを第一のデータストレージシステム５００に提供する。
【００２０】
たとえば、高い帯域の要件を有するシステムでは、帯域は、多数のRAIDセット５１３，５１５，５１７，５１９にわたりデータ分割５２２，５２４，５２６，５２８をインターリーブすることで増加される。このインタリーブは、メンバのRAIDセットの合計に等しい効果的な帯域幅及びキャパシティを有するロジカルなボリュームを形成する。したがって、それぞれのセットが４８のドライブを含む４つのRAIDセットを含むシステムについて、帯域は２４Gbpsである。したがって、本発明の実施の形態は、全体の利用可能な帯域（及び整合したサーバチャネルのキャパシティ）を増加し、冗長度又は信頼性を犠牲にすることなしにシステム又はネットワークの拡張性を改善する。さらに、ロジカルボリュームは、本発明の実施の形態に追加され、限定されるものではないが、８１９２テラバイトにまでの全体のシステムのキャパシティを増加する。
【００２１】
また、本発明の実施の形態により、キャパシティ及び帯域の両者の中断のない格調を可能にする。たとえば、ロジカルボリュームは、更なるメンバのRAIDセットを動的に追加することで拡張される。したがって、メディアは、全てのメンバのRAIDセットにわたり分散され、既存のメディアは、バックグランドの動作として更なるメンバのセットにわたり再び分散される。信頼性の観点で、本発明の実施の形態がメンバのRAIDセットにおける２倍のデータエラーに苦しむ場合、パフォーマンスは影響されず、メディアのロスは生じない。たとえば、データセットのパリティの割合が保持され、ロジカルなボリュームは、メンバのRAIDセットの数の２倍に等しいドライブデータエラーに苦しむ場合がある。
【００２２】
図６は、本発明の別の実施の形態に係るデータストレージシステムである。トラディショナルなデータ分割の構成は、物理的なドライブシャーシ（DAE）に対して共線的であるが、本発明の実施の形態は、DAEに垂直なストレージデバイスのセットを配置することで、高い帯域のロジカルボリュームを形成する場合がある。図６を参照して、データストレージシステム６００は、複数のハードディスクドライブをそれぞれ含む複数のハードディスクドライブユニットを有する。システム６００は、コントローラ（図示せず）を含み、このコントローラは、システム６００の統合されたストレージボリュームの一部を少なくとも１つのロジカルボリューム６１０に分離する。１つのロジカルボリュームが例示されているが、複数のロジカルボリュームがシステム６００に含まれる場合があり、係る例は、特許請求の範囲を限定することが意図されない。ロジカルボリューム６１０は、複数のハードディスクドライブユニットDAE１，DAE２，．．．，DAE２３，DAE２４のそれぞれに垂直に配置される、第一のセットのハードディスクストレージデバイス６１１、第二のセットのハードディスクストレージデバイス６１２、第七のセットのハードディスクストレージデバイス６１７及び第八のセットのハードディスクストレージデバイス６１８を含む。ハードディスクストレージデバイスのセットの一部は複数のハードディスクドライブユニットのそれぞれに含まれる一方で、ハードディスクストレージデバイスのセットは、相互排他的である。勿論、ストレージデバイスのセットは、RAIDセットを有する。
【００２３】
また、システム６００は、ロジカルボリューム６１０にデータセットを記憶する１又は複数の書き込み回路（図示せず）を含む。データセット６２０の任意の部分は、データビット６２２を有する部分と、パリティビット６２４を有する部分とを含む。また、パリティビットは、誤り訂正コード（ECC）からのビットを含む。システムにおけるデータセットの何れかは、ビデオストリーム、オーディオストリーム、及び／又はコントロールファイルからの情報ビットを含み、システム６００に含まれるハードディスクストレージデバイスは、データセットを磁気的に、光学的に、フラッシュメモリに、又は別のストレージ手段により記憶する。更なるデータストレージシステム（図示せず）は、バックアップストレージキャパシティを提供するため、システム６００に動作的に接続される。
【００２４】
データストレージシステム６００のハードディスクストレージデバイス又はRAIDセット及びDAEの垂直の関係を通して、高い帯域が実現される。このアレンジメントにより、メンバのRAIDセットの合計に等しい効果的な帯域幅及びキャパシティを有するロジカルボリュームが形成される。このように、それぞれのセットが４８ドライブを含む８つのRAIDセットを含むシステムについて、帯域は４８Gbpsである。さらに、システム６００は、改善された冗長度を示す。たとえば、全体のドライブシャーシ又はDAEは、メディアを失ことなしに、又はシステムのパフォーマンスを低下することなしに故障する場合がある。すなわち、それぞれRAIDセットに対する２つのドライブが所与のDAEについて考えるため、全体のDAEの故障は、それぞれのRAIDセットに関する訂正可能な２重のデータエラーを表現する。ECC-2パリティを有する本発明の代替的な実施の形態では、８つのRAIDセットは、全てのドライブスロットを利用するために形成される。本発明の実施の形態では、キャパシティ及び帯域の両者の中断のない拡張を可能にする。たとえば、ロジカルボリュームは、更なるメンバのRAIDセットを追加することで拡張される場合がある。したがって、新たなメディアは、全てのメンバのRAIDセットにわたり分散され、既存のメディアは、更なるメンバセットにわたり再び分散される。更なるローカルボリュームは、本発明の実施の形態に追加され、限定されるものではないが、８１９２テラバイトにまで全体のシステムキャパシティを増加する。
【００２５】
図７は、本発明の代替的な実施の形態に係るデータストレージシステムである。図７を参照して、データストレージシステム７００は、複数のハードディスクドライブをそれぞれ含む複数のハードディスクドライブユニットを有する。システム７００は、システム７００の統合されたストレージボリュームの一部を少なくとも１つのロジカルボリューム７１０に分離するコントローラ（図示せず）を含む。１つのロジカルボリュームが例示されるが、複数のロジカルボリュームがシステム７００に含まれる場合があり、係る例は、特許請求の範囲を限定することが意図されない。ロジカルボリューム７１０は、複数のハードディスクドライブユニットDAE１〜DAE７のそれぞれ垂直に配置される複数のハードディスクストレージデバイスのセット７１１〜７１８を含む。ハードディスクストレージデバイスのセットの一部は複数のハードディスクドライブユニットのそれぞれに含まれるが、ハードディスクストレージデバイスのセットは、相互排他的である。勿論、ストレージデバイスのセットは、RAIDセットを有する。データストレージシステム７００は、１１２のドライブを有する小容量のシステムを例示する。勿論、システム７００は、ロジカルボリューム７１０にデータセット７２０を記憶する１又は複数の書き込み回路（図示せず）を含み、データセット７２０の任意の部分は、データビット７２２を有する部分とパリティビット７２４を有する部分とを含む。パリティビットは、ECCからのビットを含む。システムにおけるデータセットの何れかは、ビデオストリーム、オーディオストリーム、及び／又はコントロールファイルからの情報ビットを含み、システム７００に含まれるハードディスクストレージデバイスは、データセットを磁気的、光学的に、フラッシュメモリに又は別のストレージ手段により記憶する。更なるデータストレージシステムは、システム７００に動作的に接続され、バックアップストレージキャパシティを提供する。
【００２６】
図８は、本発明の更なる代替的な実施の形態に係るデータストレージシステムである。図８を参照して、データストレージシステム８００は、複数のハードディスクドライブをそれぞれ含む複数のハードディスクドライブユニットを有する。システム８００は、システム８００の統合された記憶ボリュームの一部を少なくとも１つのロジカルボリューム８１０に分離するコントローラ（図示せず）を含む。１つのロジカルボリュームが例示されているが、複数のロジカルボリュームがシステム８００に含まれる場合があり、係る例は、特許請求の範囲を制限することが意図されない。ロジカルボリューム８１０は、複数のハードディスクドライブユニットDAE１〜DAE４のそれぞれに垂直に配置される複数のハードディスクストレージデバイスのセット８１１〜８２６を含む。ハードディスクストレージデバイスのセットの一部は複数のハードディスクドライブユニットのそれぞれに含まれるが、ハードディスクストレージデバイスのセットは、相互排他的である。ストレージデバイスのセットは、RAIDの３セットを有する。データストレージシステム８００は、６４のドライブを有する小型のキャパシティシステムを例示する。勿論、システム８００は、ロジカルボリューム８１０にデータセット８３０を記憶する１又は複数の書き込み回路（図示せず）を含み、データセット８３０の任意の部分は、データビット８３２を有する部分と、パリティビット８３４を有する部分とを含む。パリティビットは、ECCからのビットを含む。システムにおけるデータセットの何れかは、ビデオストリーム、オーディオストリーム、及び／又はコントロールファイルからの情報ビットを含み、システム８００に含まれるハードディスクストレージデバイスは、データセットを磁気的、光学的に、フラッシュメモリに又は別のストレージ手段により記憶する。更なるデータストレージシステムは、システム８００に動作的に接続され、バックアップストレージキャパシティを提供する。
【００２７】
本発明の更なる実施の形態は、ECC-3、すなわちトリプルデータ誤り訂正を利用する。ECC-3により、垂直のデータ分割を利用する本発明の実施の形態は、パリティドライブオーバヘッドにおける増加により、全体のDAEに加えて更なるドライブを失うことが可能である。本発明の更なる実施の形態は、RAID６を利用して、計算上のオーバヘッドにおける対応する増加による２倍の誤り訂正を保持しつつ、パリティオーバヘッドを低減する。
【００２８】
図９は、本発明の実施の形態に係るデータストレージシステムにおいてデータを記憶する方法を例示するフローチャートである。図９を参照して、ステップ９０２で、データストレージシステムは、複数のハードディスクドライブをそれぞれ含む複数のハードディスクドライブユニットを有する。例示的なデータストレージシステムは、限定されるものではないが、ストレージエリアネットワーク（SAN）又は他の公知のストレージシステム、及び／又はその組み合わせを含む。ステップ９０４で、第一のロジカルボリュームは、データを記憶するために形成される。第一のロジカルボリュームは、ハードディスクドライブユニットのそれぞれの第一のセットのハードディスクストレージデバイスを含む。ステップ９０６で、第二のロジカルボリュームは、データを記憶するために形成される。第二のロジカルボリュームは、ハードディスクドライブユニットのそれぞれの第二のセットのハードディスクストレージデバイスを含み、第一及び第二のセットのハードディスクストレージデバイスは、相互排他的である。ステップ９０８で、第一のデータセットは、第一のロジカルボリュームに記憶される。ステップ９１０で、第二のデータセットは、第二のロジカルボリュームに記憶される。第一のデータセット及び第二のデータセットの両者は、データビットを有する部分と、パリティビットを有する部分とを含む。パリティビットは、誤り訂正コードからのビットを含む。データセットの何れかは、ビデオストリーム、オーディオストリーム、及び／又はコントロールファイルからの情報ビットを含む。ハードディスクストレージデバイスは、データセットを磁気的、光学的に、フラッシュメモリに又は別のストレージ手段により記憶する。本発明の更なる実施の形態は、第一及び第二のハードディスクストレージデバイスのセットを第一及び第二のRAIDセットにそれぞれは位置することを含む。
【００２９】
図１０は、本発明の実施の形態に関するデータストレージの冗長度の機能の表現である。図１０を参照して、本発明に係るデータストレージシステムの信頼性は、３つの独立の軸に分離される。シングルポイントの故障（SPF: Single Point Failure）として物理的なハードドライブを除くRAID１０１０（ECC又はパリティ）、SPFとしてドライブ及びエンクロージャを除く直交データ分割１０２０、SPFとして全体のロジカルボリュームを除くミラーリング１０３０。３つの軸の独立の性質により、これらは結合され、段に並べられる（tiered）。したがって、本発明の実施の形態に係るデータストレージシステムは、３つの軸の何れか１つ又は組み合わせを利用し、データストレージシステムの信頼性、帯域、冗長度及びストレージキャパシティを改善する。
【００３０】
本発明の１実施の形態に係るシステムは、複数のハードディスクストレージデバイをそれぞれ含む複数のハードディスクドライブユニット、データストレージシステムの統合された記憶ボリュームの一部を分離するコントローラを有するデータストレージシステムを有する。統合された記憶ボリュームは、データを記憶する複数のロジカルボリュームに分離される。たとえば、統合された記憶ボリュームは、第一のロジカルボリュームがハードディスクドライブユニットのそれぞれの第一のセットのハードディスクストレージデバイスを含むようにデータを記憶する第一のロジカルボリュームに分離され、第二のロジカルボリュームは、ハードディスクドライブユニットのそれぞれの第二のセットのハードディスクストレージデバイスを含み、第一及び第二のセットのハードディスクストレージデバイスは、相互排他的である。また、システムは、ロジカルボリュームにデータセットを記憶する複数の書き込み回路を有する。たとえば、第一の書込み回路は、第一のロジカルボリュームに第一のデータセットを記憶するために提供され、第二の書込み回路は、第二のロジカルボリュームに第二のデータセットを記憶するために提供される。代替的な実施の形態は、バックアップストレージキャパシティを提供するため、第一のストレージシステムに動作的に接続される第二のデータストレージシステムを含む。更なる実施の形態は、コントローラを複数のコントローラで置き換える。
【００３１】
本発明の別の実施の形態に係る方法は、複数のハードディスクストレージデバイスをそれぞれが含む複数のハードディスクドライブユニットを有するデータストレージシステムを提供するステップと、第一のロジカルボリュームがハードディスクドライブユニットのそれぞれの第一のセットのハードディスクストレージデバイスを含むようにデータを記憶する第一のロジカルボリュームを形成するステップとを含む。本方法は、第二のロジカルボリュームがハードディスクドライブユニットのそれぞれの第二のセットのハードディスクストレージデバイスを含むようにデータを記憶する第二のロジカルボリュームを形成するステップを更に含み、第一及び第二のセットのハードディスクストレージデバイスは、相互排他的である。第一のデータセットは、第一のロジカルボリュームに記憶され、第二のデータセットは、第二のロジカルボリュームに記憶される。本発明の更なる実施の形態は、第一のセットのハードディスクストレージデバイスを第一のRAIDセットに配置するステップ、第二のセットのハードディスクストレージデバイスを第二のRAIDセットに配置するステップを含む。
【００３２】
図１〜図１０で例示された様々なコンフィギュレーション及び実施の形態により示されたように、ビデオサーバの記憶帯域を増加する方法及びシステムが記載された。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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