[发明专利]数据记录装置和方法以及磁盘阵列控制装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于将所供给的源数据记录在多个磁盘上的数据记录装置和方法以及控制用于记录重放源数据的磁盘阵列的磁盘阵列控制装置和方法，特别涉及借助于按照规定的算法生成不同规模的子数据块数据，保证在保持实时性的同时，总是在固定的时间内进行对磁盘的记录和重放处理的数据记录装置和方法以及磁盘阵列控制装置和方法。

背景技术

在电台的编辑设备的领域中，近年来，为了进一步提高编辑效率，出现了使用硬盘(HDD)等能随机存取的磁盘媒体的非线性编辑设备。为了进一步改善存取性，建议不是仅使用1台硬盘，而是使用将HDD连接成阵列状的磁盘阵列装置，作为用于进行非线性编辑的记录媒体。

这种磁盘阵列装置是内装多个磁盘装置(HDD)，而且是借助于并行操作各磁盘装置高速进行读出或者写入的装置。在将数据存储在这种磁盘阵列装置中的场合，对数据进行分割并生成多个分割数据，同时由这些分割数据生成纠错用数据。并且，分别将这些多个的分割数据和纠错用数据写入到各个磁盘装置上。

与上述过程相反，在从磁盘阵列装置取出数据的场合，从存储构成数据的多个分割数据和纠错用数据的磁盘装置同时读出多个分割数据和纠错用数据，并由读出的分割数据构成原来的数据，如果没有错误则原样地送出。在由于存储分割数据的记录区域破坏等原因不能正常地读出的场合，以其它正常读出的分割数据和纠错用数据为基础，复原正确的数据后送出。

此外，在磁盘阵列装置中即使在1个磁盘装置完全损坏的场合，也能具有将损坏的磁盘装置换成新的磁盘装置，并用其它的磁盘装置的数据恢复已损坏的数据的功能。

采用纠错数据的磁盘阵列装置中，有若干种不同的制式。美国UC贝克莱分校的Daid A.Patterson教授等人将这种制式分类成5个层次，并开始提倡称为RAlD(廉价磁盘冗余阵列：Redundant Arrays of Inexpensive Disks)的层次的用语。下面，对其内容简单地进行介绍。

RAID-1将磁盘装置的数据双重化，也称为镜像磁盘。RAID-1将完全相同的数据存储在2个磁盘装置中。RAID-2,RAID-3以位或者字节为单位对输入数据进行分割并存储在多个磁盘装置中。分别在RAID-2中使用汉明码、在RAID-3中使用奇偶校验码，作为纠错用数据。RAID-4、RAID-5以扇区为单位对数据进行交错。RAID-4将奇偶校验码存储在同一个磁盘装置中，而在RAID-5则将该校验码分散在多个磁盘装置中。

在这5种层次的RAID内，RAID-3和RAID-5是通常的磁盘阵列装置中最经常采用的制式。图64表示RAID-3制式的磁盘阵列装置一例的结构，图65表示RAID-5制式的磁盘阵列装置一例的结构。

在图64所示的RAID-3制式的磁盘阵列装置中，将输入数据分割成位单位字节，并将分割为单位字节的各数据存储在多个磁盘装置中。并且，将作为纠错数据的奇偶校验码存储在规定的磁盘装置中。这里，存储对存储在多个磁盘装置中的号码1到4的数据的奇偶校验码P1-P4和对于号码5到8的数据的奇偶校验码P5-P8。

在图65所示的RAID-5制式的磁盘阵列装置中，将输入数据分割成单位扇区，对这些数据进行交错并分散在多个磁盘装置中。这种场合，在第一个磁盘装置中存储数据A、E、I，接着的磁盘装置中存储数据B、F、J，再接着的磁盘装置中存储数据C、G和对数据I到L的奇偶校验码PI-PL。并且，在接着的磁盘中存储数据D、K和对数据E到H的奇偶校验码PE-PH，在最后的磁盘装置中存储对数据A到D的奇偶校验码PA-PD和数据H、L。

但是，使用这种RAID算法将从1视频帧分割的分割数据分别分散并记录在各自的磁盘上的以往的磁盘阵列装置，结构上做成例如考虑视频数据的连续性，从磁盘的外周侧(或者内周侧)开始记录数据。其结果，将从相对前半帧分割的分割数据全部记录在磁盘的外周侧，将从相对后半帧分割的分割数据全部记录在磁盘的内周侧。此外，因这种视频帧的数据量是总是固定的，所以分割所得分割数据也是数据量固定的。

也就是说，在存储容量大的外周侧的磁道和存储容量小的内周侧的磁道上同时记录具有相同的数据量的分割数据，其结果，对内周侧磁道的分割数据进行存取的时间比对外周侧磁道的分割数据进行存取的时间要长。

因此，写入和读出相对后半视频帧的时间比写入和读出相对前半视频帧的时间要长。也就是说，这种以往的磁盘阵列装置无论对什么样的视频帧，都有不能保证在某一固定时间内读出的问题。换句话说，不能实时处理视频数据。