DE60313783T2 - Bewegen von daten zwischen speichereinheiten - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Verschieben von Daten zwischen Speichereinheiten.
  • In einem Bandbibliothekssystem führt eine Bandsteuereinheit einen Prozess der Bandfreigabe zum Neubeschreiben (reclamation process) durch, um die Auslastung der Bandspeichereinheiten zu verbessern. Der Bandfreigabeprozess beinhaltet das Kopieren aktiver Daten von einem oder mehreren Bändern, die sowohl über inaktive als auch über aktive Daten verfügen, auf eine geringere Anzahl von Bändern, die nur über aktive Daten verfügen. Die Bänder, von denen die Daten kopiert werden, werden dann einer Arbeitsgruppe (scratch pool) von zur Verfügung stehenden Bändern hinzugefügt, aus der sie ausgewählt und zur Speicherung von zukünftigen Daten verwendet werden können. Leere Bänder können an eine Arbeitsgruppe zurückgegeben oder zur ausschließlichen Nutzung der aktuellen Gruppe zurückbehalten werden. Dieser Prozess verbessert die Auslastung der Speicherkapazität, indem er aktive Daten von mehreren Bändern auf einem einzigen Band zusammenfasst, das einen höheren Prozentsatz aktiver Daten speichert. Die Freigabe ist notwendig, da, wenn Daten geändert werden, ältere Versionen der Daten auf verschiedenen Bändern veraltet sind oder inaktiv werden. Die Kapazität von Bändern, die sowohl über inaktive als auch über aktive Daten verfügen, wird nicht vollständig genutzt, da die Daten in Folge geschrieben werden und inaktive Daten nicht einfach durch aktive Daten ersetzt werden können.
  • Ein Band wird zur Freigabe vorgesehen, wenn die Menge der auf einem Band vorhandenen aktiven Daten einen Freigabeschwellenwert erreicht. Um die Auslastung des Bandes zu optimieren, würde der Freigabeschwellenwert auf einen höheren Wert gesetzt werden, um Daten von Bändern mit einer geringeren Auslastung häufiger auf einem einzigen Band mit einer höheren Auslastung zusammenzufassen. Der Freigabeprozess nimmt jedoch eine beträchtliche Anzahl von Bandbibliotheksressourcen in Anspruch, um die Daten von Band zu Band zu verschieben, und kann andere Bandbibliotheksoperationen beeinträchtigen. Der Vorgang des Verschiebens von Daten, der während der Freigabe stattfindet, kann sich zum Beispiel negativ auf den Vorgang des Verschiebens von Daten auf ein Band auswirken, der in einem hierarchischen Speicherverwaltungs-(HSM-)System stattfindet, wenn Daten von einer Speichereinheit mit schnellerem Zugriff wie zum Beispiel einer Anordnung von Festplattenlaufwerken auf eine Speichereinheit mit langsamerem Zugriff wie zum Beispiel ein Band umgelagert werden. Wenn man den Freigabeschwellenwert auf einen höheren Wert setzt, um die Auslastung des Bandes zu steigern, wird die Häufigkeit, mit der der Freigabeprozess durchgeführt wird, erhöht, wodurch sehr viele Bandbibliotheksressourcen in Anspruch genommen werden und es möglicherweise zu einer Beeinträchtigung von anderen Bandbibliotheksoperationen wie zum Beispiel der Datenumlagerung kommt, wenn die Bandbibliothek in einem hierarchischen Speicherverwaltungssystem verwendet wird.
  • Wenn man den Freigabeschwellenwert andererseits auf einen niedrigeren Wert setzt, wird die Häufigkeit, mit der die Freigabe durchgeführt wird, verringert, da die Menge der aktiven Daten auf einen verhältnismäßig niedrigen Stand zurückgehen muss, bevor die Freigabe beginnt. Wenn man die Freigabehäufigkeit verringert, werden weniger Bandbibliotheksressourcen in Anspruch genommen und Beeinträchtigungen von anderen Bandbibliotheksoperationen wie zum Beispiel der Umlagerung von Daten von Platte auf Band so gering wie möglich gehalten. Durch die Verringerung der Freigabehäufigkeit bleibt die Auslastung der Speicherkapazität der Bänder jedoch weiterhin gering, da die Freigabe erst durchgeführt wird, wenn die Auslastung der Bandspeicherkapazität den niedrigeren Schwellenwert erreicht hat. Bei einer geringeren Auslastung der Speicherkapazität werden die Daten über mehrere Bänder verteilt, wobei die Kapazitätsauslastung der Bänder jedoch niedriger ist.
  • Folglich gibt es immer einen Zielkonflikt zwischen der Leistungsfähigkeit einer Bandbibliothek und der Auslastung der Speicherkapazität, der bei der Festlegung des Freigabeschwellenwerts zu berücksichtigen ist.
  • Die US-Patentschrift A-5875481 (IBM) vom 23. Februar 1999 beschreibt ein Datenspeicher-Teilsystem (Spalte 3, Zeilen 57 bis 60), bei dem noch gültige Daten von einer Vielzahl von Eingabedatenträgern auf einen oder mehrere Ausgabedatenträger kopiert werden.
  • Die US-Patentschrift A-5 584 008 (Hitachi Ltd.) vom 10. Dezember 1996 beschreibt ein Speichersystem (Spalte 1, Zeilen 12 bis 20, 1), bei dem die Vielzahl der Speichereinheiten in zwei Gruppen unterteilt werden (Spalte 2, Zeile 62 bis Spalte 3, Zeile 4). Daten, auf die für die Dauer von mindestens einem vorher festgelegten Zeitintervall nicht zugegriffen wurde, werden aus der ersten Gruppe in die zweite Gruppe (Spalte 3, Zeilen 49 bis 55) verschoben, so dass mehr Platz für Daten geschaffen wird, die in letzter Zeit verwendet wurden. Dadurch erhöht sich die Wirksamkeit des Zugriffs auf Daten von der ersten Gruppe, auf die der Host-Rechner direkt zugreifen kann (Spalte 2, Zeilen 46 bis 54).
  • Aus diesen Gründen besteht in der Technik ein Bedarf an verbesserten Verfahren zur Durchführung der Verschiebung von Daten als Teil des Freigabeprozesses (data reclamation) in einem Speichersystem.
  • Ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung und ein entsprechendes Programm zur Verwaltung von Daten in Speichereinheiten werden bereitgestellt.
  • Vorzugsweise können die Speichereinheiten in der Quellenspeichergruppe eine geringere Speicherkapazität als die Speichereinheiten in der Zielspeichergruppe haben.
  • Vorzugsweise kann die Quellenspeichergruppe eine erste Speichergruppe umfassen, und die Zielspeichergruppe kann eine zweite Speichergruppe umfassen, wobei eine dritte Speichergruppe in den Speichergruppen-Informationen für die zweite Speichergruppe als eine Zielspeichergruppe gekennzeichnet ist und wobei Daten von einer ausgewählten Speichereinheit in der zweiten Speichergruppe in die dritte Speichergruppe verschoben werden, wenn der Schwellenwert für die zweite Speichergruppe erreicht ist.
  • Die gegebenen Arten der Ausführung, die beschrieben werden, stellen Verfahren bereit, die dazu dienen, Daten in Speichergruppen zu verwalten und Daten, die sich in einer Speichereinheit in einer Quellenspeichergruppe befinden, als Teil des Freigabeprozesses in eine Speichereinheit in einer anderen Zielspeichergruppe zu verschieben, wobei die Quellenspeichergruppe und die Zielspeichergruppe unterschiedliche Attribute haben können.
  • Nehmen wir nun Bezug auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszahlen überall einander entsprechende Teile darstellen:
  • 1 zeigt eine Datenverarbeitungsumgebung, in der Aspekte der Erfindung realisiert werden;
  • 2 zeigt eine alternative Datenverarbeitungsumgebung, in der Aspekte der Erfindung realisiert werden;
  • 3a, 3b und 3c zeigen Datenstrukturen, die Informationen über logische Datenträger, physische Datenträger beziehungsweise Speichergruppen gemäß den gegebenen Arten der Ausführung der Erfindung verwalten;
  • 4 und 5 zeigen die Logik zur Durchführung von Band-Freigabeoperationen gemäß den gegebenen Arten der Ausführung der Erfindung; und
  • 6 zeigt eine Architektur von Datenverarbeitungskomponenten in der Datenverarbeitungsumgebung wie zum Beispiel der Host-Rechner und der Bandserver sowie beliebiger anderer Datenverarbeitungseinheiten.
  • 1 zeigt eine Datenverarbeitungsumgebung, in der Aspekte der Erfindung realisiert werden können. Ein Bandserver 2 ermöglicht den Host-Systemen 4a, 4b...4n den Zugriff auf logische Datenträger, die auf Bandkassetten (die auch als physische Datenträger bezeichnet werden) 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6g gespeichert werden. Bei bestimmten gegebenen Arten der Ausführung sind die Bandkassetten 6a, 6b...6g in logische Gruppen gegliedert, die als die Gruppen 8a, 8b bezeichnet werden. Eine Bandsteuereinheit 10 enthält Hardware und/oder Software, um den Zugriff auf die Bandkassetten 6a, 6b...6g in den Gruppen 8a, 8b zu verwalten und um die Freigabe gemäß den hier beschriebenen gegebenen Arten der Ausführung durchzuführen. Eine Arbeitsgruppe 8c enthält die Bandkassetten 6h, 6i und 6j, die leer, frei und zur Verwendung mit einer anderen Gruppe zur Verfügung stehen, wenn zusätzlicher Bandspeicher für logische Datenträger in einer Gruppe erforderlich ist.
  • Zwar zeigt 1 eine bestimmte Anzahl von Bandkassetten und Speichergruppen, doch können beliebig viele Bandkassetten und Speichergruppen verwendet werden, wobei die Speichergruppen eine beliebige Anzahl von Bandkassetten enthalten können. Der Bandserver 2 kann eine automatisierte Bandbibliothek umfassen und eine Greifervorrichtung (nicht gezeigt) enthalten, um die Bandkassetten 6a, 6b...6j in ein oder mehrere zugängliche Bandlaufwerke (nicht gezeigt) zu laden und um auf sie zuzugreifen, und er kann Kassetten-Einschubfächer (nicht gezeigt) enthalten, um die Bandkassetten abzulegen. Bei weiteren gegebenen Arten der Ausführung können die Bandkassetten manuell in ein oder mehrere Bandlaufwerke geladen werden, auf die der Bandserver 2 zugreifen kann.
  • Der Bandserver 2 kann eine beliebige Bandbibliothek oder ein beliebiges Bandsteuereinheit-System umfassen, die beziehungsweise das in der Technik bekannt ist. Die Bandkassetten 6a, 6b...6j können jeden beliebigen in der Technik bekannten Typ eines Magnetspeichermediums mit Folgezugriff, z.B. ein Digital Linear Tape (DLT), ein Linear Tape Open (LTO) usw., umfassen. Die Host-Rechner 4a, 4b...4n können jede beliebige in der Technik bekannte Datenverarbeitungseinheit wie zum Beispiel einen Personal Computer, einen Laptop-Rechner, einen Arbeitsplatzrechner, einen Großrechner, eine Telefoneinheit, einen tragbaren Kleinrechner, einen Server, einen kleineren Netzwerkrechner usw. umfassen. Die Host-Rechner 4a, 4b...4n können über eine direkte Kabelverbindung oder über ein Netzwerk wie zum Beispiel ein lokales Netz (Local Area Network (LAN)), ein Weitverkehrsnetz (Wide Area Network (WAN)), ein Speicherbereichsnetzwerk (Storage Area Network (SAN)), das Internet, ein Intranet usw. mit dem Bandserver 2 verbunden werden.
  • 2 veranschaulicht eine alternative gegebene Art der Ausführung, bei der der in 1 gezeigte Bandserver 2 in einem hierarchischen Speicherverwaltungssystem (hierarchical storage management (HSM) system) in Form des Bandservers 32 enthalten ist. Die Host-Rechner 34a, 34b...34n führen über einen Speicherserver 38 Eingabe-/Ausgabe-(E/A-)Operationen auf einer Plattenanordnung 36 durch. Die Plattenanordnung 36 kann ein einziges Festplattenlaufwerk, einen Magnetplattenstapel mit redundanten Kontrollinformationen (Redundant Array of Independent Disks (RAID)), ein Plattenbündel (Just a Bunch of Disks (JBOD) oder irgendein anderes Speichermedium umfassen, das einen schnelleren Zugriff als das von dem Bandserver 32 verwaltete Speichermedium ermöglicht. Der Speicherserver 38 kann einen beliebigen Rechner der Serverklasse umfassen, der zur Abwicklung von E/A-Anforderungen von mehreren Quellen geeignet ist, wie zum Beispiel einem Speicherserver der Unternehmensklasse. Bei bestimmten gegebenen Arten der Ausführung enthält der Speicherserver 38 Speicherverwaltungssoftware 40, die die Umlagerung von Daten von der Plattenanordnung 36 auf den Bandserver 32 zur Speicherung auf Bändern (physischen Datenträgern) in Speichergruppen 42 wie zum Beispiel den in 1 gezeigten Speichergruppen 8a, 8b verwaltet. Bei bestimmten gegebenen Arten der Ausführung kann die Speicherverwaltungssoftware 40 Daten von der Plattenanordnung 36 auf den Bandserver 32 mit Hilfe von Algorithmen und Verfahren zur hierarchischen Speicherverwaltung (HSM), die in der Technik bekannt sind, wie zum Beispiel den HSM-Operationen, die in den Space-Manager-Produkten von Tivoli® durchgeführt werden (Tivoli ist ein eingetragenes Warenzeichen der International Business Machines Corporation), umlagern.
  • Bei noch weiteren gegebenen Arten der Ausführung kann die Speicherverwaltungssoftware 38 Funktionen eines virtuellen Bandservers ausführen, so dass die Host-Rechner 34a, 34b...34n auf Daten in der Plattenanordnung 36 mittels Bandzugriffsoperationen zugreifen, wobei die Plattenanordnung 36 in Bezug auf das Bandkassettenmedium mit langsamerem Zugriff als ein großer Hochgeschwindigkeits-Pufferspeicher für den Bandspeicher betrieben wird. Die Host-Rechner 34a, 34b...34n können Band-E/A-Befehle verwenden, um als logische Banddatenträger auf Daten in der Plattenanordnung 36 zuzugreifen. Die Speicherverwaltungssoftware 38 würde Daten von der Plattenanordnung 36 mittels HSM-Algorithmen auf den Bandserver 32 umlagern. Die Speicherverwaltungssoftware 38 kann Software für einen virtuellen Bandserver enthalten, die in der Technik bekannt ist, wie zum Beispiel die Software, die mit dem Virtual Tape Server von IBM TotalStorageTM verwendet wird (Total Storage ist ein Warenzeichen von IBM), um eine Umgebung mit einem virtuellen Bandserver zu realisieren.
  • Folglich kann der Bandserver 2, 32, der Freigabeoperationen durchführt, direkt mit den Host-Rechnern verbunden werden, die die Bandoperationen durchführen, oder er kann Daten von einer Plattenanordnung als Teil von HSM-Umlagerungsoperationen, Operationen eines virtuellen Bandserversystems, Sicherungs- oder anderen Datenverwaltungsoperationen, die auf der Ebene der Plattenanordnung durchgeführt werden, empfangen. Überdies könnte der Bandserver 32 in dem Speicherserver 38 enthalten sein.
  • Bei bestimmten gegebenen Arten der Ausführung können Systemadministratoren Gruppen physische Datenträger zuordnen, um eine Klassifizierung von Bändern entsprechend vorher festgelegter Kriterien zu ermöglichen. Zum Beispiel kann es in einer Organisation getrennte Speichergruppen von Bandkassetten für verschiedene Einheiten innerhalb der Organisation geben. In einem Unternehmen kann es getrennte Speichergruppen für verschiedene Abteilungen wie zum Beispiel die Buchhaltung, das Marketing, das Finanzwesen, die Technik usw. geben, so dass Daten von einer bestimmten Abteilung auf Bandkassetten gespeichert werden, die nur diese ganz bestimmte Klasse von Daten speichern. Alternativ dazu können Speichergruppen für Daten mit unterschiedlichen Nutzungsgraden festgelegt werden. Zum Beispiel kann eine Gruppe für Daten vorgesehen werden, die geändert wurden oder auf die in letzter Zeit zugegriffen wurde, und eine andere Gruppe kann für archivierte Daten oder für Sicherungsdaten vorgesehen werden. Darüber hinaus können Gruppen für verschiedene Benutzergruppen festgelegt werden, wie zum Beispiel für Benutzer mit einer hohen Berechtigungsstufe, für Benutzer mit eingeschränktem Zugriff usw. Folglich können die Speichergruppen verwendet werden, um Bandkassetten Gruppendaten nach Klasse oder nach Typ zuzuordnen.
  • Bei bestimmten gegebenen Arten der Ausführung verwaltet die Bandsteuereinheit 10 Datenstrukturen im Speicher 12, zu denen auch Datensätze 14 von logischen Datenträgern, Datensätze 16 von physischen Datenträgern und Datensätze 18 von Gruppen gehören. Der Speicher 12 kann eine flüchtige Speichereinheit, zum Beispiel einen Direktzugriffspeicher (RAM), oder einen nichtflüchtigen Speicher, zum Beispiel ein Festplattenlaufwerk, umfassen. Diese Datensätze können in einer relationalen Datenbank oder in einer objektorientierten Datenbank, einer Tabelle oder einer beliebigen anderen Datenstruktur, die in der Technik bekannt ist, verwaltet werden.
  • 3a zeigt die Informationen, die in jedem Datensatz 50 eines logischen Datenträgers verwaltet werden, wobei ein Datensatz 50 eines logischen Datenträgers für jeden logischen Datenträger verwaltet wird, der auf einer Bandkassette 6a, 6b...6g gespeichert wird, wobei die Informationen Folgendes beinhalten:
    ID 52: eine Kennung des logischen Datenträgers;
  • Aktuelle(r) physische(r) Datenträger (Current Physical Volume(s)) 54: Kennzeichnet einen oder mehrere physische Datenträger (Bandkassetten 6a, 6b...6j) einschließlich des logischen Datenträgers. Ein logischer Datenträger kann sich über mehrer physische Datenträger erstrecken, oder mehrere logische Datenträger können auf einem einzigen physischen Datenträger gespeichert werden. Die Gruppe, in der der logische Datenträger zugeordnet ist, kann anhand der Speichergruppe ermittelt werden, die zu dem aktuellen physischen Datenträger gehört, der den logischen Datenträger enthält.
  • Position auf dem (den) physischen Datenträger(n) (Location an Physical Volume(s)) 56: Kennzeichnet die Position des logischen Datenträgers auf dem einen oder den mehreren physischen Datenträgern, der/die den logischen Datenträger enthält/enthalten.
  • 3b zeigt die Informationen in jedem Datensatz 70 eines physischen Datenträgers, wobei ein Datensatz 70 eines physischen Datenträgers für jeden physischen Datenträger oder für jede Bandkassette 6a, 6b...6j verwaltet wird, auf den/die der Bandserver 2 über ein Bandlaufwerk zugreifen kann, wobei die Informationen Folgendes beinhalten:
    ID 72: Stellt eine eindeutige Kennung eines physischen Datenträgers bereit.
  • Ausgangsgruppe (Home Pool) 74: Gibt die Ausgangsgruppe an, der der physische Datenträger zugeordnet ist. Wenn ein physischer Datenträger (Bandkassette) aus einer Gruppe in eine andere Gruppe verschoben wird, wird die Ausgangsgruppe der Zielgruppe neu zugeordnet, der der physische Datenträger neu zugeordnet wird. Bei einem "Leihvorgang" (borrow) wird nur die aktuelle Gruppe geändert, und die Ausgangsgruppe bleibt gleich. Wenn eine Bandkassette zwei Mal oder öfter ausgeliehen wird, gibt die Ausgangsgruppe nach wie vor dieselbe Gruppe an, aus der das Band ursprünglich entliehen wurde, wie zum Beispiel die Arbeitsgruppe, aber die aktuelle Gruppe wird geändert.
  • Aktuelle Gruppe (Current Pool) 76: Gibt die aktuelle Gruppe an, der der physische Datenträger zugeordnet ist, so dass ein physischer Datenträger Daten von dem Typ speichert, der der aktuellen Gruppe zugeordnet ist.
  • Datenträger-Typ (Media Type) 78: Gibt einen Datenträger-Typ des physischen Datenträgers an, wie zum Beispiel "J" oder "K".
  • Zielgruppe (Target Pool) 80: Standardmäßig wird keine Zielgruppe angegeben. Wenn das Feld eine bekannte Speichergruppe angibt, zeigt dieses Feld an, dass der physische Datenträger an einer anstehenden Verschiebeoperation beteiligt ist und in die angegebene Zielgruppe verschoben werden muss, nachdem die aktiven Daten von dem physischen Datenträger auf ein leeres Band kopiert worden sind.
  • Prioritätsfreigabe (Priority Reclamation) 82: Gibt an, dass die Freigabe des physischen Datenträgers zum Neubeschreiben während der vorgesehenen Freigabeperiode stattfindet, dem physischen Datenträger aber eine höhere Freigabepriorität als anderen Bandkassetten, die zum Neubeschreiben freigegeben werden sollen, zugewiesen wurde, so dass der physische Datenträger vor anderen freizugebenden Bandkassetten zur Freigabe terminiert ist. Die Prioritätsfreigabe kann standardmäßig abgeschaltet sein, was anzeigt, dass eine Freigabe während einer normal terminierten Freigabeperiode mit der normalen zugewiesenen Freigabepriorität stattfindet.
  • Freigabe-Zeitplan sperren (Inhibit Reclamation Schedule) 84: Wenn die Prioritätsfreigabe 82 eine priorisierte Freigabe anzeigt, kann dieses Feld anzeigen, dass die Freigabe sofort terminiert werden soll, selbst wenn die Freigabe außerhalb der geplanten Freigabeperiode während einer kritischen Nutzungszeit stattfinden würde. Wenn diese Sperroption nicht ausgewählt wird, findet die priorisierte Freigabe während der normalen terminierten Freigabeperiode statt.
  • 3c zeigt die Informationen, die bei einem Datensatz 90 einer Gruppe verwaltet werden, wobei es für jede festgelegte Gruppe einen Gruppen-Datensatz 90 gibt und wobei die Informationen Folgendes beinhalten:
    ID 92: Stellt eine eindeutige Kennung einer Gruppe bereit. Diese Kennung (ID) kann einen beschreibenden Namen haben, der den Typ oder die Klasse der in der Gruppe gespeicherten Daten angibt, zum Beispiel Daten des Rechnungswesens, Daten der Marketing-Abteilung, Daten aus Forschung und Entwicklung, Archivierungsdaten, Daten von Benutzern mit hoher Sicherheitsstufe usw. Wenn ein Gruppen-Datensatz 90 für die Arbeitsgruppe verwaltet wird, kann die Arbeitsgruppe eine eindeutige Arbeitsgruppenkennung haben.
  • Leihgabe (Borrowing) 94: Gibt an, ob sich die Gruppe physische Datenträger (Bandkassetten) aus der Arbeitsgruppe leihen kann.
  • Rückgaberegeln (Return Policy) 96: Gibt an, ob ein physischer Datenträger (Bandkassette), der aus einer Gruppe in eine andere Gruppe verschoben wurde, an die Ausgangsgruppe zurückgegeben werden muss, wenn das Band zum Neubeschreiben freigegeben wird, d.h., wenn das Band keine aktiven Daten mehr hat.
  • Datenträger-Typ (Media Type) 98: Ein Feld, das den/die Datenträger-Typen) von physischen Datenträgern angibt, die zu der Gruppe gehören.
  • Freigabeschwellenwert (Reclamation Threshold) 100: Gibt den Freigabeschwellenwert für die Gruppe an, bei dem es sich um die Kapazitätsauslastung handelt, die den Freigabeprozess für Bänder in der Gruppe auslöst, so dass ein Band (ein physischer Datenträger) in der Gruppe zum Neubeschreiben freigegeben wird, wenn seine aktiven Daten den Freigabeschwellenwert für diese Gruppe unterschreiten. Jede Gruppe kann einen anderen Freigabeschwellenwert haben.
  • Ziel-Freigabegruppe (Target Reclamation Pool) 102: Gibt eine Speichergruppe an, in die Daten von der Bandkassette in der aktuellen Gruppe während der Freigabe zum Neubeschreiben kopiert werden. Bei der Durchführung der Freigabe zum Neubeschreiben werden beispielsweise die Daten auf einer Bandkassette in einer Speichergruppe auf eine Bandkassette in der Speichergruppe verschoben, die im Freigabegruppen-Feld 102 angegeben ist. Dadurch können Daten in verschiedene Speichergruppen verschoben werden, die bei Erreichen von unterschiedlichen Freigabeschwellenwerten zum Neubeschreiben freizugeben sind. Wenn im Feld 102 keine andere Speichergruppe angegeben ist oder wenn im Feld 102 ein Standardwert "nichtfestgelegt" ("undefined") angegeben ist, werden die Daten als Teil des Freigabeprozesses in dieselbe Speichergruppe verschoben.
  • Sowohl der Freigabeschwellenwert 100 als auch der Wert der Ziel-Freigabegruppe 102 können vom Systemadministrator für festgelegte Speichergruppen gesetzt werden.
  • Bei bestimmten gegebenen Arten der Ausführung können die Freigabe-Schwellen 100, die in den Gruppen-Datensätzen 18 angegeben werden, bei verschiedenen Gruppen auf unterschiedliche Werte gesetzt werden. Folglich kann eine Gruppe einen niedrigeren Freigabeschwellenwert als eine andere Gruppe haben. Bei einer gegebenen Art der Ausführung können Daten anfangs in einer Speichergruppe gespeichert werden, die einen niedrigen Freigabeschwellenwert 100 hat, wobei eine Ziel-Freigabegruppe 102 eine nachfolgende Speichergruppe angibt, die einen höheren Freigabeschwellenwert 100 hat. Beispielsweise können Daten zunächst auf Bändern in der Speichergruppe A gespeichert werden, die einen niedrigen Freigabeschwellenwert von beispielsweise 10 % hat. Die Ziel-Freigabegruppe 102 für die Speichergruppe A kann die Speichergruppe B angeben, die einen hohen Freigabeschwellenwert hat, zum Beispiel 90 %. Folglich werden logische Datenträger, die als Teil des Freigabeprozesses von Bändern kopiert wurden, die sich in der Speichergruppe A befinden, auf Bändern in der Speichergruppe B gespeichert, so dass die Freigabe bewirkt, dass logische Datenträger von einer Speichergruppe in eine andere Speichergruppe wandern.
  • Bei gegebenen Arten der Ausführung, bei denen Daten von Bändern in einer Speichergruppe mit einem niedrigeren Freigabeschwellenwert in eine Speichergruppe mit einem höheren Freigabeschwellenwert verschoben werden, wird die Auslastung der Speicherkapazität optimiert, während die negative Auswirkung der Freigabeoperationen auf die Leistungsfähigkeit des Bandservers 2, 32 aus folgenden Gründen so gering wie möglich gehalten wird. Zu Daten, die in der ersten Speichergruppe A gespeichert werden, können Daten gehören, die häufig aktualisiert werden und folglich schnell ihre Gültigkeit verlieren, sowie Daten, die selten aktualisiert werden, wie zum Beispiel Archivierungsdaten. Wenn man den Freigabeschwellenwert für die erste Speichergruppe A auf einen niedrigen Wert setzt, stellt dies sicher, dass die Freigabe in Bezug auf Daten stattfindet, auf die selten zugegriffen wird, wie zum Beispiel Archivierungsdaten, da der größte Teil der Daten, auf die häufig zugegriffen wird, inaktiv ist, weil sie ihre Gültigkeit bereits verloren haben (d.h. geändert worden sind), bevor der niedrige Freigabeschwellenwert erreicht ist. Folglich würde eine Freigabe an der Speichergruppe A mit dem niedrigen Freigabeschwellenwert wahrscheinlich zur Folge haben, dass Daten, auf die meist selten zugegriffen wird (Archivierungsdaten), in die Speichergruppe B verschoben würden. Daten in der Speichergruppe B werden bei einem höheren Freigabeschwellenwert als Teil des Freigabeprozesses auf andere Datenträger verschoben, um die Auslastung der Speicherkapazität für die Daten zu verbessern, auf die vergleichsweise seltener zugegriffen wird. Obwohl die Speichergruppe B einen höheren Freigabeschwellenwert hat, wird die Leistungsfähigkeit des Bandservers 4, 34 durch eine Freigabe jedoch nicht wesentlich beeinträchtigt, da auf die Daten in der Speichergruppe B selten zugegriffen wird und es folglich unwahrscheinlich ist, dass sie ihre Gültigkeit häufig verlieren, so dass Freigaben bei dem höheren Freigabeschwellenwert kaum mit einer Häufigkeit ausgelöst würden, die die Leistungsfähigkeit mindert.
  • Durch die Verwendung von mehreren Speichergruppen mit verschiedenen Freigabeschwellenwerten filtert die erste Speichergruppe häufig benutzte Daten wirksam heraus, um Daten, auf die vergleichsweise selten zugegriffen wird, in die nächste Speichergruppe zu verschieben, bei der ein höherer Freigabeschwellenwert verwendet werden kann, um die Auslastung der Speicherkapazität zu verbessern, während die Leistungsfähigkeit jedoch kaum beeinträchtigt wird.
  • Bei weiteren gegebenen Arten der Ausführung können Daten als Teil des Freigabeprozesses durch mehr als zwei Gruppen bewegt werden, wobei der Freigabeschwellenwert einer jeden Gruppe, durch die die Daten bewegt werden, zunimmt, um die Auslastung der Speicherkapazität für Daten zu erhöhen, auf die selten zugegriffen wird. Auf diese Weise werden durch die Freigabe an jeder Speichergruppe die Daten herausgefiltert, auf die vergleichsweise häufiger zugegriffen wird, so dass die in der Speichergruppe vergleichsweise selten verwendeten Daten in nachfolgende Speichergruppen befördert werden, um sie bei einer höheren Auslastung der Speicherkapazität auf Bändern zu speichern.
  • 4 zeigt die Logik, die in der Bandsteuereinheit 10 ausgeführt wird, um die Bänder 6a, 6b...6g in einer Speichergruppe 8a, 8b zur Freigabe auszuwählen. Die Steuerung beginnt am Block 200, an dem die Bandsteuereinheit 10 eine der Speichergruppen 8a, 8b auswählt, in der Bänder verarbeitet werden sollen, um sie freizugeben. Dieser Prozess würde bei jeder Speichergruppe 8a, 8b mit Ausnahme der Arbeitsgruppe 8c, die die leeren Bänder (physischen Datenträger) 6h, 6i, 6j enthält, ausgeführt werden. An den Blöcken 202 bis 208 wird für jede Bandkassette i in der ausgewählten Speichergruppe 8a, 8b eine Schleife ausgeführt. Wenn der Prozentsatz der aktiven Daten (am Block 204) geringer als oder gleich wie der Freigabeschwellenwert 100 ist, der im Gruppen-Datensatz 90 (3c) für die ausgewählte Speichergruppe 8a, 8b angegeben ist, ruft die Bandsteuereinheit 10 (am Block 206) den Freigabeprozess für das Band i auf. In diesem Fall würde das Band i entsprechend der Logik von 5 während einer vorher festgelegten Freigabeperiode, die üblicherweise in Zeiten mit geringem Nutzungsaufkommen fällt, der Freigabe unterliegen. Nachdem ein Band für die Freigabe zum Neubeschreiben festgelegt wurde oder wenn die aktiven Daten auf dem Band i den Freigabeschwellenwert 100 nicht unterschreiten, schaltet die Steuerung zum Block 208, um das nächste Band in der ausgewählten Gruppe für eine Freigabe zu prüfen.
  • Da als Freigabeschwelle 100 für verschiedene Speichergruppen 8a, 8b ein anderer Wert festgelegt werden kann, wie erörtert wurde, können die Bänder in den verschiedenen Speichergruppen mit einer unterschiedlichen Häufigkeit, die von ihrem Freigabeschwellenwert abhängt, der Freigabe unterliegen.
  • 5 zeigt die Logik, die in der Bandsteuereinheit 10 ausgeführt wird, um die Freigabe von Bändern, die entsprechend der Logik von 4 der Freigabe unterliegen, durchzuführen. Die Steuerung beginnt am Block 250 mit der Einleitung des Freigabeprozesses, der während regelmäßig festgelegter Freigabeperioden stattfinden kann. Oft wird die Freigabe zeitlich so festgelegt, dass sie während Zeiträumen stattfindet, in denen der Bandserver 2, 32 ein geringes Nutzungsaufkommen aufweist, so dass normale Operationen des Bandlaufwerks nicht beeinträchtigt werden. Alternativ dazu kann eine Freigabe gleich im Anschluss an die Entscheidung der Bandsteuereinheit 10 in 4, eine Bandkassette 6a, 6b...6g der Freigabe zu unterwerfen, stattfinden. An den Blöcken 252 bis 266 wird für jedes Band (jeden physischen Datenträger) i, das der Freigabe unterliegt, eine Schleife ausgeführt. Die Speichergruppe für das Band i wird (am Block 254) anhand des Feldes "aktuelle Gruppe" 76 des Datensatzes 70 des physischen Datenträgers (3b) für das Band i festgestellt. Wenn (am Block 256) der Datensatz 90 der Gruppe für die ermittelte Speichergruppe, die das Band i enthält, eine Ziel-Freigabegruppe 102 hat, die sich von der Speichergruppe unterscheidet, die das Band i enthält, greift die Bandsteuereinheit 10 (am Block 258) auf ein Zielband aus der Speichergruppe zu, die im Feld 102 für die Ziel-Freigabegruppe angegeben ist. Andernfalls, wenn das Feld 102 für die Ziel-Freigabegruppe nicht angibt, dass die Daten als Teil des Freigabeprozesses auf Datenträger in einer anderen Speichergruppe verschoben werden sollen, greift die Bandsteuereinheit 10 (am Block 260) auf ein Zielband aus der aktuellen Speichergruppe des Bandes i zu. Nachdem sie auf ein freies Zielband zugegriffen hat, verschiebt die Bandsteuereinheit 10 (am Block 262) die Daten vom Band i auf das Zielband, auf das sie zugegriffen hat, beziehungsweise schreibt die Daten hintereinander auf dieses Band und gibt das Band i (am Block 264) als ein freies Band frei. Die Steuerung schaltet (am Block 266) dann wieder zum Block 252, um im Hinblick auf das nächste Band, das zur Freigabe vorgesehen ist, eine Freigabe durchzuführen.
  • Wie erörtert wurde, kann der Speicheradministrator Daten anfangs in einer Speichergruppe mit einem vergleichsweise niedrigeren Freigabeschwellenwert speichern lassen, um Daten, auf die häufig zugegriffen wird, d.h., Daten, die schneller ihre Gültigkeit verlieren, herauszufiltern und die Daten dann aus dieser anfangs genutzten Speichergruppe in einer nachfolgenden Speichergruppe mit einem höheren Freigabeschwellenwert zu verschieben. Obgleich die nachfolgende Speichergruppe einen höheren Freigabeschwellenwert hat, können die Daten als Teil des Freigabeprozesses nicht häufiger verschoben werden, weil die Daten in der nachfolgenden Speichergruppe nicht so schnell ihre Gültigkeit verlieren und dadurch länger brauchen, um den Freigabeschwellenwert zu erreichen. Wie erörtert wurde, können die nachfolgenden Speichergruppen im Feld 102 überdies eine weitere nachfolgende Freigabe-Speichergruppe festlegen, um zu bewirken, dass Daten durch mehrere unterschiedliche Speichergruppen bewegt werden, wobei jede nachfolgende Gruppe einen höheren Freigabeschwellenwert als die vorhergehende Gruppe haben kann.
  • Bei weiteren gegebenen Arten der Ausführung können die anfangs genutzte Speichergruppe mit dem niedrigeren Freigabeschwellenwert und die nächstfolgende Gruppe mit dem höheren Freigabeschwellenwert Bänder mit unterschiedlicher Speicherkapazität haben. Bei einer gegebenen Art der Ausführung können die anfangs genutzte Speichergruppe über Bänder vom Typ "J" und die nachfolgende Speichergruppe über Bänder vom Typ "K" verfügen, wobei Banddatenträger vom Typ "K" eine größere Speicherkapazität haben. Auf diese Weise würde die anfangs erfolgende Freigabe bei dem niedrigeren Schwellenwert häufiger stattfinden, indem die Daten auf Bändern mit einer geringeren Kapazität gespeichert würden, damit sie zügig abgerufen werden könnten. Speichert man die Daten, auf die nicht so häufig zugegriffen wird, wie zum Beispiel Archivierungsdaten, in der nachfolgenden Speichergruppe auf einem Band mit einer höheren Speicherkapazität, wird im Interesse einer höheren Auslastung eine größere Datenmenge untergebracht, um das Speichervolumen wirksam auszuschöpfen.
  • Die gegebenen Arten der Ausführung, die beschrieben wurden, stellen Verfahren zur Verbesserung der Auslastung der Speicherkapazität bereit, indem sie die Verwendung von höheren Freigabeschwellenwerten in einer Weise zulassen, die verhindert, dass Schwellenwerte mit einer Häufigkeit ausgelöst werden, welche die Leistungsfähigkeit des Systems beeinträchtigt.
  • Die beschriebenen Vorgehensweisen zur Freigabe von physischen Datenträgern in Speichergruppen können in Form von einem Verfahren, einer Vorrichtung oder einem Herstellungsgegenstand unter Verwendung von standardmäßigen Programmier- und/oder technischen Verfahren realisiert werden, um Software, Firmware, Hardware oder eine beliebige Kombination daraus zu erzeugen. Der Begriff "Herstellungsgegenstand" bezeichnet in der hier verwendeten Weise Code oder Logik, die in Form von Hardware-Logik (z.B. in Form eines Schaltkreischip, eines programmierbaren Universalschaltkreises (Programmable Gate Array (PGA)), einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) usw.) ausgeführt ist, oder einen rechnerlesbaren Datenträger wie beispielsweise ein Magnetspeichermedium (z.B. Festplattenlaufwerke, Disketten, Bänder usw.), einen optischen Speicher (CD-ROMs, optische Platten usw.) flüchtige und nichtflüchtige Speichereinheiten (z.B. EEPROMs, ROMs, PROMs, RAMs, DRAMs, SRAMs, Firmware, programmierbare Logik usw.). Der Zugriff auf den Code in dem rechnerlesbaren Datenträger und die Ausführung des Codes erfolgen durch einen Prozessor. Auf den Code, in dem bevorzugte Ausführungsformen ausgeführt sind, kann überdies über ein Übertragungsmedium oder von einem Dateiserver über ein Netzwerk zugegriffen werden. In diesen Fällen kann der Herstellungsgegenstand, in dem der Code realisiert ist, ein Übertragungsmedium wie zum Beispiel eine Netzwerk-Übertragungsleitung, ein drahtloses Übertragungsmedium, sich durch den freien Raum ausbreitende Signale, Funkwellen, Infrarotsignale usw. umfassen. Folglich kann der "Herstellungsgegenstand" das Medium umfassen, in dem der Code enthalten ist. Außerdem kann der "Herstellungsgegenstand" eine Kombination aus Hardware- und Software-Komponenten umfassen, in denen der Code enthalten ist, verarbeitet und ausgeführt wird. Natürlich erkennt der Fachmann, dass an dieser Konfiguration viele Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und dass der Herstellungsgegenstand jedweden in der Technik bekannten Datenträger umfassen kann.
  • Bei den beschriebenen gegebenen Arten der Ausführung wurden die physischen Datenträger, die den Verwaltungsoperationen der Speichergruppe unterliegen, welche hier beschrieben wurden, wie zum Beispiel die Freigabe, auf Bandkassetten gespeichert. Bei alternativen gegebenen Arten der Ausführung können die physischen Datenträger, die den Verwaltungsoperationen der Speichergruppe unterliegen, jedoch auf einer beliebigen in der Technik bekannten nichtflüchtigen Speichereinheit gespeichert werden, zu der unter anderem optische Platten, Festplattenlaufwerke, nichtflüchtige Direktzugriffspeicher-(RAM-)Einheiten usw. gehören. Bei diesen alternativen Speichereinheiten würde der Server die notwendigen Laufwerke oder Schnittstellen enthalten, über die auf Daten in der alternativen Speichereinheit-Komponente zugegriffen würde.
  • Bei den beschriebenen gegebenen Arten der Ausführung hat jede nachfolgende Speichergruppe, die im Feld 102 für die Ziel-Freigabegruppe angegeben ist, einen höheren Freigabeschwellenwert als die vorhergehende Speichergruppe, von der die Daten kamen. Bei alternativen gegebenen Arten der Ausführung kann eine nachfolgende Zielspeichergruppe, in die Daten als Teil des Freigabeprozesses verschoben werden, jedoch einen niedrigeren oder den gleichen Freigabeschwellenwert haben. Überdies können nachfolgende Zielspeichergruppen Freigabe-Schwellenwerte haben, die höher oder niedriger als der Schwellenwert in irgendeiner der vorhergehenden Zielspeichergruppen sind.
  • Bei den beschriebenen gegebenen Arten der Ausführung ist der Freigabeschwellenwert erreicht, wenn die Daten auf der Bandkassette die durch den Schwellenwert angegebene Menge unterschreiten. Bei alternativen gegebenen Arten der Ausführung können alternative Schwellenwerte und alternative Schwellenwert-Messverfahren angewendet werden.
  • Die in den 3a, 3b und 3c dargestellten Datenstrukturen zeigen die Datensätze als Datensätze mit ganz bestimmten Arten von Informationen. Bei alternativen gegebenen Arten der Ausführung können der logische Datenträger, der physische Datenträger und die Datensätze der Speichergruppen eine geringere oder eine höhere Anzahl von Feldern oder andere Felder als die in den Figuren gezeigten Felder haben.
  • Bei weiteren gegebenen Arten der Ausführung kann die Abfolge der Bandauswahl in 5 auf der Grundlage der Menge der aktiven Daten auf dem Band statt auf der Grundlage eines Index erfolgen.
  • Bei den beschriebenen gegebenen Arten der Ausführung werden bestimmte Variable wie zum Beispiel n und i zur Bezeichnung von ganzzahligen Werten verwendet, die eine bestimmte Anzahl von Elementen angeben. Diese Variablen können eine beliebige Anzahl bezeichnen, wenn sie in verschiedenen Fällen mit denselben oder mit anderen Elementen verwendet werden.
  • Die in den 4 und 5 veranschaulichte Logik zeigt bestimmte Ereignisse, die in einer bestimmten Reihenfolge eintreten. Bei alternativen gegebenen Arten der Ausführung können bestimmte Operationen in einer anderen Reihenfolge durchgeführt, geändert oder entfernt werden. Überdies können der vorstehend beschriebenen Logik Schritte hinzugefügt werden, wobei diese dann dennoch den beschriebenen gegebenen Arten der Ausführung entspricht. Außerdem können hier beschriebene Operationen nacheinander stattfinden oder bestimmte Operationen können parallel verarbeitet werden. Auch können Operationen von einer einzigen Verarbeitungseinheit oder von verteilten Verarbeitungseinheiten durchgeführt werden.
  • 6 zeigt eine gegebene Art der Ausführung einer Rechnerarchitektur 600, die in den Host-Rechnern 4a, 4b...4n und im Bandserver 2 (1) zur Anwendung kommen kann. Die Architektur 600 kann einen Prozessor 602 (z.B. einen Mikroprozessor), einen Arbeitsspeicher 604 (z.B. eine flüchtige Speichereinheit) und einen Permanentspeicher 606 (z.B. einen nichtflüchtigen Speicher wie Magnetplattenlaufwerke, optische Plattenlaufwerke, ein Bandlaufwerk usw.) enthalten. Der Permanentspeicher 606 kann eine interne Speichereinheit oder einen angeschlossenen oder über ein Netzwerk zugänglichen Speicher umfassen. Programme im Permanentspeicher 606 werden in den Arbeitsspeicher 604 geladen und vom Prozessor 602 in einer in der Technik bekannten Weise verarbeitet. Zur Architektur gehören ferner eine Netzwerkkarte 608, um den Datenaustausch mit einem Netzwerk zu ermöglichen. Über eine Eingabeeinheit 610 werden dem Prozessor 602 Benutzereingaben bereitgestellt, und die Eingabeeinheit 610 kann eine Tastatur, eine Maus, einen Stift/Schreiber, ein Mikrofon, einen berührungsempfindlichen Bildschirm oder einen beliebigen anderen Aktivierungs- oder Eingabemechanismus umfassen, der in der Technik bekannt ist. Eine Ausgabeeinheit 612 kann Daten darstellen, die vom Prozessor 602 oder von einer anderen Komponente wie zum Beispiel einem Bildschirm, einem Drucker, einem Speicher usw. gesendet wurden.

Claims (3)

  1. Verfahren zum Verwalten von Daten in Speichereinheiten (6a, 6b), das Folgendes umfasst: Verwalten von Informationen (90) über Speichergruppen, welche eine Zuordnung einer Vielzahl von Speichereinheiten zu einer Vielzahl von Speichergruppen angeben, wobei jeder Gruppe null oder mehr Speichereinheiten zugeordnet werden, wobei Daten, die zu einer Speichergruppe gehören, in einer Speichereinheit gespeichert werden, die der Speichergruppe zugeordnet ist, wobei die Informationen über die Speichergruppen für jede Gruppe einen Schwellenwert (100) und eine Zielspeichergruppe (102) angeben, und wobei sich die Zielspeichergruppe von der Speichergruppe unterscheiden kann und wobei mindestens zwei der Speichergruppen unterschiedliche Schwellenwerte haben; Auswählen einer Speichereinheit, die zu einer Quellenspeichergruppe gehört; Festlegen des Schwellenwerts für die Quellenspeichergruppe anhand der Informationen über die Speichergruppe; Feststellen, ob die ausgewählte Speichereinheit den festgelegten Schwellenwert erreicht; wenn die ausgewählte Speichereinheit den festgelegten Schwellenwert erreicht, Auswählen einer Zielspeichereinheit in der Zielspeichergruppe, wenn die Informationen über die Speichergruppen für die Quellenspeichergruppe eine Zielspeichergruppe angeben, die sich von der Quellenspeichergruppe unterscheidet; und Kopieren von Daten von der ausgewählten Speichereinheit in die ausgewählte Zielspeichereinheit.
  2. System, das ein Mittel umfasst, welches so ausgelegt ist, dass es alle Schritte des Verfahrens gemäß einem vorhergehenden Verfahrensanspruch durchführt.
  3. Rechnerprogrammprodukt, das dazu dient, bei seiner Ausführung auf einem Rechnersystem das Rechnersystem anzuweisen, das Verfahren eines vorhergehenden Verfahrensanspruchs durchzuführen.
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