专利名称：数据存储装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种数据存储装置和方法。
背景技术：
数字化社会产生了持续增长的数据存储需求。在这些数据中，有很大一部分属于需要长期存储的归档类数据。为了安全可靠地保存日益增长的数据，人们必须购置相应的信息存储设备并使其能够系统化地长期运行，这是一笔相当大的开销。 当前最常用的数据存储设备是磁盘。由于单个磁盘发生故障时会造成数据丢失，所以人们发明了用多块磁盘组成由冗余度的记录系统，形成磁盘阵列(RAID)，磁盘阵列可以在一定程度上减少数据的丢失风险。通用的磁盘阵列的特点是存储效率高，速度快，而缺点是耗电量大，寿命较短，数据安全性能不够高。另外，要提高数据的安全性，还要对其进行安全备份，这样又极大地增加了运营成本。因此，用磁盘阵列来存储那些需要长期保存的数据是非常昂贵的，这其中包括定期的设备购置和很高的运营成本。 光盘库是一种以标准化光盘为数据存储媒介的光机电一体化的海量数据存储设备，被广泛用于长期和永久保存数据。 一种典型的已商业化和模块化设计的光盘库的原理结构如图1所示。图1中的光盘库1由光盘片匣2，光驱3，机械手抽盘器4，机械手抓盘器5，机械手升降机6和光盘邮箱组成。图l光盘库中的光盘片匣2，通常作为一个整体的存放单元，可以被放入光盘库l，也可以取出放置在离线密集柜中保存，只在需要使用的时候才被放置到光盘库1中。见图2，光盘片匣2包括一个设有若干光盘托盘7的盒体，盒体的前端设有供光盘托盘7进出的开口 。 读取工作时，机械手升降机6升降至合适位置，机械抽盘器4抽出光盘片匣2中的一层光盘托盘7，机械手抓盘器5将该光盘托盘7中的光盘8抓起，机械抽盘器4再将光盘托盘7关闭，然后机械手升降机6升降，机械手抓盘器5再将光盘8放置在光驱3上供光驱3读取；要将光驱3中的光盘8放回光盘托盘7上时，步骤正好与上述相反。
光盘库通过数据通信接口与计算机相连，并通过光盘库的管理软件使光盘库中所有光盘上的数据能够全自动地提供给用户，同时也可以很方便地向光盘库中的光盘上写数据。
光盘库与磁盘相比，其中一个显著的特点是作为记录媒体的光盘和对其进行读写操作的光盘驱动器，通常是分立的，即光盘只有需要被操作时才会被放入光盘驱动器(简称光驱)。而磁盘的记录体和驱动、读写装置是一个不可分割的整体。当磁盘的一个部件出现故障时，整个磁盘就坏了 ，上面的数据也就丢失了 。光盘则不同，当光驱出现故障时，光盘仍然完好，可以放入别的光驱进行读写操作。如果光盘本身有问题，也可以很方便地再复制一张。光盘库的缺点是速度慢，这表现在机械换盘的速度慢和单个光盘的读写速度也慢于磁盘。因此，光盘库不适合访问频度高的数据存储部分。
发明内容
本发明目的是提供一种数据存储装置和方法，其基于数据的访问频率随着时间的推移而急速降低这一统计事实规律，既保证了对访问频率高的数据的访问效率，又保证了 对所有数据的低成本、高安全的保存。 本发明的技术方案是一种数据存储装置，包括光盘库、磁盘存储器和调度管理模 块，所述调度管理模块分别与光盘库和磁盘存储器连接，所述磁盘存储器上设有对外数据 接口。这样将光盘库存储和磁盘存储结合起来，将访问频率比较高的数据存储在磁盘上方 便访问，而将所有数据都在光盘库的光盘上备份，以方便对访问频率比较低，但是又很重要 的数据的查询。 进一步的，在上述数据存储装置中，所述磁盘存储器设有磁盘近期数据区和磁盘 随机数据缓冲区。前者用来存储近期的数据，后者用来存储时间较久但是访问频率比较高 的历史数据。 进一步的，在上述数据存储装置中，所述调度管理模块分别与光盘库和磁盘存储 器之间设有控制信号通道；所述光盘库的光驱与磁盘存储器之间设有数据流通道，该数据 流通道可以是直接连接在光驱和磁盘存储器之间的数据线，也可以通过调度管理模块中转 连接。这样，通过调度管理模块的软件调度，使得数据自动的在光盘库和磁盘存储器之间传 输。 进一步的，在上述数据存储装置中，所述对外数据接口通常是高速局域网接口 ，光 纤通道，或SAS、 USB等高速串行接口 。 本发明的又一技术方案是一种上述的数据存储装置的数据存储方法，包括以下 步骤 1)将新存储数据通过磁盘存储器的对外数据接口存入磁盘存储器； 2)通过调度管理模块将磁盘存储器中存储的新存储数据至少备份一份至光盘库
的光盘中； 3)当上述新存储数据在磁盘存储器中保留至预订时间时，将新存储数据从磁盘存 储器中删除； 4)当需要访问因为超过所述预订时间而在磁盘存储器中被删除的存储数据时，调 度管理模块通过光盘库中的光驱将相应的备份存储数据从光盘中读取，然后传输至磁盘存 储器并通过对外数据接口输出。 进一步的，在上述步骤2)中，较佳的，将新存储数据在光盘库中备份两份，该两份 中一份可以是一直保存在光盘库内的光盘片匣中的；另一份可以是放置在离线密集柜中 保存的，其只在需要被访问的数据在磁盘存储器中已删除并且第一份光盘库中的备份损坏 时，才会被放入到光盘库中，该备份甚至可以被异地保存。 进一步的，上述的预订时间为由调度管理模块设定的一个时间定值，用户可根据 实际应用的需求和预算来确定数据在磁盘上的保存时间定值。 进一步的，在上述数据存储方法中，所述磁盘存储器设有磁盘近期数据区和磁盘 随机数据缓冲区，从对外数据接口输入的所述新存储数据存储于所述磁盘近期数据区中， 从光盘库输入的所述备份存储数据存储于所述磁盘随机数据缓冲区中。 进一步的，在上述数据存储方法中，所述所述新存储数据按照先进先出的原则存 储于所述磁盘近期数据区中，即当磁盘近期数据区存满后，最先进入磁盘近期数据区的新 存储数据先被删除。
进一步的，在上述数据存储方法中，所述备份存储数据按照访问频率高低原则存储于所述磁盘随机数据缓冲区中，即当磁盘随机数据缓冲区存满后，访问频率最低的备份存储数据先被删除，因此磁盘随机数据缓冲区中总是保留访问频率高的历史数据。
本发明优点是 1、本发明将磁盘和光盘库存储装置有机地结合起来，可以取长补短，充分利用两种存储装置的优点，使得数据的长期存储更加安全和经济。 2、本发明数据的长期安全性好由于数据在两种不同介质上存在至少两份拷贝，所以非常有利于数据的长期安全存储。特别值得指出的是第二份光盘数据可以是离线的，并且可以是异地保存，因此，数据的容实性好。当磁盘上的数据出现坏损时，可以由第一份光盘上的数据来恢复。当第一份光盘上数据出现坏损时，可以由第二份光盘数据进行复制。当光盘在刻录时坏损时，可以直接从磁盘数据中再刻录一张。当光盘驱动器坏损时，可以直接更换光驱而不对数据产生影响。 3、本发明经济性和环保性好。在经济性方面主要表现在设备的购置成本和运营成本都有很大的优势，由于磁盘上只保留了近期的一段数据，所以不用无休止地采购磁盘来扩充存储容量。另外，由于本发明的系统设计对磁盘的安全性要求不高，所以不用采取更多的设备冗余手段来提高安全性。另一方面，保存在光盘库中的数据平常处于静止状态，设备的耗电量极低，同时设备的维护费用也很低。此外根据本发明的方法实现的存储系统，可以大幅度降低耗电量，除了系统本身用电量小外，由于系统本身发热量小，所以空调的相应费用也低很多。
图1为光盘库的结构示意 图2为光盘片匣的结构示意 图3为本发明具体实施例的系统图； 图4为本发明具体实施例磁盘和光盘上的数据随时间变化的示意 图5为磁盘存储区的结构示意图。 其中l光盘库；2光盘片匣；3光驱；4机械手抽盘器；5机械手抓盘器；6机械手升降机；7光盘托盘；8光盘；9对外数据接口 ；10磁盘存储器；11调度管理模块；12磁盘上的数据；13光盘上的数据；14磁盘近期数据区；15磁盘随机数据缓冲区。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述
实施例 如图1至图3所示，一种数据存储装置，包括光盘库1、磁盘存储器10和调度管理模块ll，所述调度管理模块11分别与光盘库1和磁盘存储器10连接，所述磁盘存储器10上设有对外数据接口9。 如图5所示，所述磁盘存储器10设有磁盘近期数据区14和磁盘随机数据缓冲区15。
所述调度管理模块11分别与光盘库1和磁盘存储器10之间设有控制信号通道；所述光盘库1的光驱3与磁盘存储器10之间设有数据流通道。
—种上述的数据存储装置的数据存储方法，包括以下步骤 1)将新存储数据通过磁盘存储器10的对外数据接口 9存入磁盘存储器10 ; 2)通过调度管理模块11将磁盘存储器10中存储的新存储数据备份两份至光盘库
1的光盘8中； 3)当上述新存储数据在磁盘存储器10中保留至预订时间时，将新存储数据从磁盘存储器10中删除； 4)当需要访问因为超过所述预订时间而在磁盘存储器10中被删除的存储数据时，调度管理模块11通过光盘库1中的光驱3将相应的备份存储数据从光盘8中读取，然后传输至磁盘存储器10并通过对外数据接口 9输出。 从上述步骤3)和步骤4)中可以知道，磁盘上的数据12和光盘上数据13随时间的变化情况如图4所示，当新存储数据在磁盘存储器10中超过预订时间后，就不再存在；而光盘上的数据13 —直长期存在，不随时间变化而改变。 所述磁盘存储器10设有磁盘近期数据区14和磁盘随机数据缓冲区15，从对外数据接口 9输入的所述新存储数据存储于所述磁盘近期数据区14中，从光盘库1输入的所述备份存储数据存储于所述磁盘随机数据缓冲区15中。 所述所述新存储数据按照先进先出的原则存储于所述磁盘近期数据区14中，即当磁盘近期数据区14存满后，最先进入磁盘近期数据区14的新存储数据先被删除，磁盘近期数据区14中只保存日期最近的新存储数据。 所述备份存储数据按照访问频率高低原则存储于所述磁盘随机数据缓冲区15中，即当磁盘随机数据缓冲区15存满后，访问频率最低的备份存储数据先被删除，磁盘随机数据缓冲区15中只保存访问频率最高的历史数据。 本发明将磁盘和光盘库存储装置有机地结合起来，可以取长补短，充分利用两种存储装置的优点，使得数据的长期存储更加安全和经济。
权利要求
一种数据存储装置，其特征在于包括光盘库(1)、磁盘存储器(10)和调度管理模块(11)，所述调度管理模块(11)分别与光盘库(1)和磁盘存储器(10)连接，所述磁盘存储器(10)上设有对外数据接口(9)。
2. 根据权利要求1所述的数据存储装置，其特征在于所述磁盘存储器(10)设有磁盘近期数据区(14)和磁盘随机数据缓冲区(15)。
3. 根据权利要求1所述的数据存储装置，其特征在于所述调度管理模块(11)分别与 光盘库(1)和磁盘存储器(10)之间设有控制信号通道；所述光盘库(1)的光驱(3)与磁盘 存储器(10)之间设有数据流通道。
4. 一种权利要求1所述的数据存储装置的数据存储方法，其特征在于包括以下步骤1) 将新存储数据通过磁盘存储器(10)的对外数据接口 (9)存入磁盘存储器(10);2) 调度管理模块(11)自动将磁盘存储器(10)中存储的新存储数据至少备份一份至光盘库(1)的光盘(8)中；3) 当上述新存储数据在磁盘存储器(10)中保留至预订时间时，调度管理模块(11)将 新存储数据从磁盘存储器(10)中删除；4) 当需要访问因为超过所述预订时间而在磁盘存储器(10)中被删除的存储数据时， 调度管理模块(11)通过光盘库(1)中的光驱(3)将相应的备份存储数据从光盘(8)中读 取，然后输入所述磁盘存储器(10)。
5. 根据权利要求4所述的数据存储方法，其特征在于所述磁盘存储器(10)设有磁盘 近期数据区(14)和磁盘随机数据缓冲区(15)，从对外数据接口 (9)输入的所述新存储数据 存储于所述磁盘近期数据区(14)中，从光盘库(1)输入的所述备份存储数据存储于所述磁 盘随机数据缓冲区(15)中。
6. 根据权利要求5所述的数据存储方法，其特征在于所述所述新存储数据按照先进 先出的原则存储于所述磁盘近期数据区(14)中，即当磁盘近期数据区(14)存满后，最先进 入磁盘近期数据区(14)的新存储数据先被删除。
7. 根据权利要求5所述的数据存储方法，其特征在于所述备份存储数据按照访问频 率高低原则存储于所述磁盘随机数据缓冲区(15)中，即当磁盘随机数据缓冲区(15)存满 后，访问频率最低的备份存储数据先被删除。
全文摘要
本发明公开了一种数据存储装置和方法，所述装置包括光盘库、设有对外数据接口的磁盘存储器和分别与光盘库和磁盘存储器连接的调度管理模块；所述数据存储方法，包括以下步骤1)将新存储数据存入磁盘存储器；2)通过调度管理模块将磁盘存储器中存储的新存储数据至少备份一份至光盘库的光盘中；3)当新存储数据在磁盘存储器中保留至预订时间时，将其从磁盘存储器中删除；4)当需要访问因为超过所述预订时间而在磁盘存储器中被删除的存储数据时，调度管理模块通过光盘库中的光驱将相应的备份存储数据从光盘中读取，然后传输至磁盘存储器并通过对外数据接口输出。本发明将磁盘和光盘库存储装置有机地结合起来，使得数据的长期存储更加安全和经济。
文档编号G06F3/06GK101714063SQ20091024975
公开日2010年5月26日 申请日期2009年12月2日 优先权日2009年12月2日
发明者朱明 申请人:苏州互盟信息存储技术有限公司