[發(fā)明專利]一種光盤存儲系統(tǒng)以及光盤數(shù)據(jù)讀寫方法

有效

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• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號: CN104134447B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 曹強;姚杰;謝長生;彭晨
• 申請（專利權）人: 武漢光憶科技有限公司
• 主分類號: G11B7/004
• 分類號: G11B7/004
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權代理有限公司11228
• 代理人: 張瑾

技術領域

本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)存儲技術領域，尤其涉及一種光盤存儲系統(tǒng)以及光盤數(shù)據(jù)讀寫方法。?

背景技術

大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)增長速度不讀提升，進而對于存儲容量和性能產(chǎn)生巨大壓力。其中越來越多重要數(shù)據(jù)需要長期保存。其中光盤存儲是一種廉價的數(shù)據(jù)長期保存方式。?

光盤存儲系統(tǒng)是通過光盤驅動器讀寫光盤數(shù)據(jù)的計算機設備。目前光盤存儲系統(tǒng)包括前端主機、光盤庫控制器、光盤驅動器和光盤庫。光盤驅動器能夠讀寫光盤的數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)接口和前端主機系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。光盤的存儲空間被劃分為固定大小數(shù)據(jù)塊(2KB)，作為數(shù)據(jù)組織和最小存取的單元。一旦光盤被裝載進光盤驅動器，并被前端主機所識別之后，前端主機可以通過數(shù)據(jù)請求讀寫光盤上的數(shù)據(jù)。主機向光盤驅動器發(fā)送數(shù)據(jù)請求包含數(shù)據(jù)塊起始地址和連續(xù)請求的數(shù)據(jù)塊個數(shù)，而數(shù)據(jù)塊請求范圍必須小于當前裝載光盤的數(shù)據(jù)實際容量。因此目前無論光盤驅動器還是光盤庫都是以單張光盤為單位進行數(shù)據(jù)組織。?

為更好的識別和讀寫光盤上的數(shù)據(jù)，目前是在光盤上建立文件系統(tǒng)。通過這種方式使得主機用戶能夠以文件方式讀寫光盤上的數(shù)據(jù)。讀取光盤的過程是首先讀取光盤文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)信息，然后加載文件系統(tǒng)信息到內(nèi)容，主機通過元數(shù)據(jù)信息確定光盤文件及其內(nèi)部邏輯地址在光盤上物理位置，再發(fā)生相應的數(shù)據(jù)請求，通過光盤驅動器讀寫相關光盤上的數(shù)據(jù)塊。?

單張光盤具有兩種常用的光盤格式，ISO和UDF。ISO-9660又簡稱ISO，?是由國際標準化組織在1985年制定的，當前唯一通用的光盤文件系統(tǒng)，目前有兩個標準：Level1和Level2。Level1與DOS兼容，文件名采用傳統(tǒng)的8.3格式，而且所有字符只能是26個大寫英文字母、10個阿拉伯數(shù)字及下劃線。Level2則在Level1的基礎上加以改進，允許使用長文件名，但不支持DOS。ISO映像文件進行燒錄時，每次完畢后都要進行關閉區(qū)段(Close?Session)的操作，減少了燒錄失敗的機率。UDF是統(tǒng)一光盤格式(Universal?Disc?Format)的縮寫。它采用標準的封裝寫入技術(PW，Packet?Writing)將CD-R當作硬盤來使，用戶可以在光盤上修改和刪除文件。?

基于單盤的數(shù)據(jù)組織方法限制了主機讀寫光盤的性能和范圍。讀寫性能受限于單個光盤驅動器的性能，目前其讀寫帶寬小于40MB/s；讀寫范圍受限于光盤的容量，而目前主流單光盤容量小于200GB。?

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種光盤存儲系統(tǒng)以及光盤數(shù)據(jù)讀寫方法，旨在解決現(xiàn)有光盤存儲系統(tǒng)采用單盤的數(shù)據(jù)組織方法限制了主機讀寫光盤的性能和范圍的技術問題。?

一方面，所述光盤存儲系統(tǒng)包括：?

若干光盤組、一個光盤驅動器組、光盤庫控制器和前端主機，所述光盤驅動器組包含多個光盤驅動器，所述光盤組中包含多張光盤，且數(shù)量不大于光盤驅動器數(shù)量，所述光盤庫控制器與光盤驅動器組和前端主機連接，在前端主機控制下，光盤庫控制器將其中的一個光盤組載入所述光盤驅動器組中進行并行讀寫，所述光盤庫控制器中保存有邏輯地址與物理地址映射關系的映射表，所述光盤庫控制器用于解析前端主機發(fā)出的讀寫指令得到邏輯地址，根據(jù)邏輯地址查找對應的光盤的物理地址讀寫相應光盤。?

另一方面，光盤數(shù)據(jù)讀寫方法包括讀數(shù)據(jù)方法和寫數(shù)據(jù)方法，?

其中，所述寫數(shù)據(jù)方法包括：?

前端主機向光盤庫控制器發(fā)出寫數(shù)據(jù)指令；?

光盤庫控制器解析所述讀數(shù)據(jù)指令獲取邏輯地址；?

根據(jù)邏輯地址和物理地址的映射關系獲取對應的物理地址；?

將所述物理地址所在的一個光盤組載入光盤驅動器組；?

按照分配策略將數(shù)據(jù)塊并行刻錄所述光盤組；?

其中，所述讀數(shù)據(jù)方法包括：?

前端主機向光盤庫控制器發(fā)出讀數(shù)據(jù)指令；?

光盤庫控制器解析所述寫數(shù)據(jù)指令獲取邏輯地址；?

根據(jù)邏輯地址和物理地址的映射關系獲取對應的物理地址；?

將所述物理地址所在的一個光盤組載入光盤驅動器組；?

按照分配策略并行讀取所述光盤組中的數(shù)據(jù)塊。?

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明對批量光盤進行分組，一個光盤組作為一個數(shù)據(jù)讀取單位，將批量光盤以組為單位實現(xiàn)整體數(shù)據(jù)組織、編碼和并發(fā)存取，從而大幅度提高光盤系統(tǒng)整體的讀寫吞吐率、安全性和可靠性。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明第一實施例提供的光盤存儲系統(tǒng)的結構圖；?

圖2是光盤組的物理尋址示意圖；?