具有含橫向主數(shù)據(jù)軌和縱向次數(shù)據(jù)軌的帶介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)頭數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)以及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]以下涉及利用旋轉(zhuǎn)頭以及具有橫向主數(shù)據(jù)軌和縱向次數(shù)據(jù)軌的帶介質(zhì)(tapemedium)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索的系統(tǒng)以及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]典型的帶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索方法涉及沿帶長(zhǎng)度方向行進(jìn)的軌中記錄或?qū)懭霐?shù)據(jù)，以及從帶檢索或讀取這種數(shù)據(jù)軌。多條紋磁頭用于寫入和/或讀取許多平行的軌，能夠沿著磁帶的寬度慢行以寫入和/或讀取更多軌。光學(xué)帶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)以類似方式使用激光頭進(jìn)行操作。
[0003]磁性的和光學(xué)的帶介質(zhì)經(jīng)常用于大量數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存儲(chǔ)，諸如在數(shù)據(jù)備份或存檔操作中。但是，諸如在存檔操作中，隨著為了更大容量而增加帶長(zhǎng)度，上述多條紋頭設(shè)計(jì)變得低效，因?yàn)樵L問(wèn)存儲(chǔ)在帶末端的數(shù)據(jù)所花的時(shí)間增加。雖然與更長(zhǎng)的帶相比，更短的帶導(dǎo)致訪問(wèn)時(shí)間更快，但是更短的帶長(zhǎng)度也導(dǎo)致更為有限的存儲(chǔ)容量，從而阻礙了涉及大數(shù)據(jù)量的存檔操作。用于提升容量的寬的帶(wide tape)在頭中需要更多的換能器(transducer)。數(shù)據(jù)吞吐量也是帶寬度和頭數(shù)量的因素。對(duì)多條紋頭設(shè)計(jì)的限制包括讀寫頭的數(shù)量和總體帶寬度。
[0004]如上所述，磁性或光學(xué)的頭把數(shù)據(jù)寫在沿帶介質(zhì)表面長(zhǎng)度方向行進(jìn)的縱向的軌或點(diǎn)列中。沿帶進(jìn)行搜索或“尋找”數(shù)據(jù)是使用索引信息來(lái)完成的，所述索引信息便利了沿帶的高速移動(dòng)以到達(dá)已列在記錄介質(zhì)上的索引或元數(shù)據(jù)部分中的數(shù)據(jù)。現(xiàn)有的記錄方法在如何進(jìn)行尋找時(shí)具有固有的低效率。數(shù)據(jù)只能通過(guò)以高速將帶定位到所需的部分然后使帶減速以便讀取來(lái)訪問(wèn)，這導(dǎo)致多秒的延遲。
[0005]因此，存在改進(jìn)帶介質(zhì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)和方法的需求。這種系統(tǒng)和方法會(huì)包括旋轉(zhuǎn)頭設(shè)計(jì)，所述旋轉(zhuǎn)頭設(shè)計(jì)會(huì)使更多的帶表面面積與頭接觸。通過(guò)使用把主數(shù)據(jù)寫在相對(duì)于帶長(zhǎng)度橫向地行進(jìn)的軌中并同時(shí)寫沿帶長(zhǎng)度縱向行進(jìn)的次軌以便搜索例如“數(shù)據(jù)標(biāo)簽”的索引信息的旋轉(zhuǎn)頭，會(huì)實(shí)現(xiàn)尋找時(shí)間的巨大改善以及改善的尋找時(shí)間對(duì)數(shù)據(jù)容量。
[0006]使用與帶長(zhǎng)度成比例的寬度更大的帶會(huì)使得大量數(shù)據(jù)能夠存儲(chǔ)在橫跨帶的軌中，同時(shí)允許附加的搜索信息寫入沿介質(zhì)的一個(gè)或兩個(gè)邊緣的長(zhǎng)度方向上的一個(gè)或多個(gè)條(stripe)中。這種系統(tǒng)和方法還會(huì)有利地使用寬的帶來(lái)提供沿帶縱向地寫入的索引方案，所述索引方案可用于在跳過(guò)實(shí)際的主數(shù)據(jù)軌的同時(shí)進(jìn)行高速尋找和/或搜索。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本文公開的一個(gè)實(shí)施例，提供了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括頭托架單元，所述頭托架單元具有設(shè)置在工作表面的多個(gè)光學(xué)頭。頭托架單元適合于旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。該系統(tǒng)還包括帶驅(qū)動(dòng)單元，用于移動(dòng)具有長(zhǎng)度和寬度的光學(xué)帶介質(zhì)。驅(qū)動(dòng)單元被配置為使帶在與帶長(zhǎng)度基本上平行的方向上移動(dòng)通過(guò)頭托架單元的工作表面。
[0008]在本實(shí)施例中，所述多個(gè)頭被配置為隨著頭托架單元旋轉(zhuǎn)以及帶移動(dòng)通過(guò)工作表面，執(zhí)行將多個(gè)主數(shù)據(jù)軌寫入帶和從帶讀取多個(gè)主數(shù)據(jù)軌當(dāng)中的一項(xiàng)，每個(gè)主數(shù)據(jù)軌都具有弓形的形狀并且基本上沿著帶的寬度延伸。所述多個(gè)頭還被配置為隨著頭托架單元旋轉(zhuǎn)以及帶移動(dòng)通過(guò)工作表面，執(zhí)行將至少一個(gè)次數(shù)據(jù)軌寫入帶和從帶讀取至少一個(gè)次數(shù)據(jù)軌當(dāng)中的一項(xiàng)，次數(shù)據(jù)軌基本上沿著帶長(zhǎng)度延伸。
[0009]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)包括頭托架單元，所述頭托架單元具有設(shè)置在工作表面的多個(gè)頭，頭托架單元適于旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。本系統(tǒng)還包括帶驅(qū)動(dòng)單元，用于移動(dòng)具有長(zhǎng)度和寬度的帶介質(zhì)，帶寬度近似等于頭托架單元的工作表面的寬度。驅(qū)動(dòng)單元被配置為使帶在與帶長(zhǎng)度基本上平行的方向上移動(dòng)通過(guò)頭托架單元的工作表面。
[0010]在本實(shí)施例中，所述多個(gè)頭被配置為隨著頭托架單元旋轉(zhuǎn)以及帶移動(dòng)通過(guò)工作表面，執(zhí)行將多個(gè)主數(shù)據(jù)軌寫入帶和從帶讀取多個(gè)主數(shù)據(jù)軌當(dāng)中的一項(xiàng)，每個(gè)主數(shù)據(jù)軌都具有弓形的形狀并且基本上沿著帶的寬度延伸。所述多個(gè)頭還被配置為隨著頭托架單元旋轉(zhuǎn)以及帶移動(dòng)通過(guò)工作表面，執(zhí)行將至少一個(gè)次數(shù)據(jù)軌寫入帶和從帶讀取至少一個(gè)次數(shù)據(jù)軌當(dāng)中的一項(xiàng)，次數(shù)據(jù)軌基本上沿著帶長(zhǎng)度延伸。
[0011]根據(jù)本文公開的另一個(gè)實(shí)施例，提供了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索方法。該方法包括使具有設(shè)置在工作表面的多個(gè)光學(xué)頭的頭托架單元旋轉(zhuǎn)，以及使具有長(zhǎng)度和寬度的光學(xué)帶介質(zhì)在與帶長(zhǎng)度基本上平行的方向上移動(dòng)通過(guò)頭托架單元的工作表面。該方法還包括使用所述多個(gè)光學(xué)頭來(lái)隨著頭托架單元旋轉(zhuǎn)以及帶移動(dòng)通過(guò)工作表面，執(zhí)行將多個(gè)主數(shù)據(jù)軌寫入帶和從帶讀取多個(gè)主數(shù)據(jù)軌當(dāng)中的一項(xiàng)，其中每個(gè)主數(shù)據(jù)軌都具有弓形的形狀并且基本上沿著帶的寬度延伸。該方法還包括使用所述多個(gè)光學(xué)頭來(lái)隨著頭托架單元旋轉(zhuǎn)以及帶移動(dòng)通過(guò)工作表面，執(zhí)行將至少一個(gè)次數(shù)據(jù)軌寫入帶和從帶讀取至少一個(gè)次數(shù)據(jù)軌當(dāng)中的一項(xiàng)，其中次數(shù)據(jù)軌基本上沿著帶長(zhǎng)度延伸。
[0012]下面闡述對(duì)這些實(shí)施例的詳細(xì)描述和附圖。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是旋轉(zhuǎn)頭數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)的實(shí)施例的透視圖；
[0014]圖2是本文公開的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)的實(shí)施例的頂視圖；
[0015]圖3是本文公開的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)的實(shí)施例的側(cè)視圖；以及
[0016]圖4是描繪了本文公開的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索方法的實(shí)施例的簡(jiǎn)化流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]參考圖1至4，將描述利用帶介質(zhì)和旋轉(zhuǎn)頭的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)和方法。為了易于例示和便于理解，在整個(gè)附圖中對(duì)于類似的部件和特征本文使用相似的附圖標(biāo)記。
[0018]如前所述，經(jīng)改進(jìn)的帶介質(zhì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)和方法會(huì)包括使更多的帶表面面積與頭接觸的旋轉(zhuǎn)頭設(shè)計(jì)。寬的帶介質(zhì)為頭提供了大得多的帶表面積，并且實(shí)現(xiàn)了高數(shù)據(jù)容量和快速訪問(wèn)時(shí)間。在帶縱向地移動(dòng)通過(guò)移動(dòng)的頭的同時(shí)，頭可以基本上正交地橫跨帶寬度掃過(guò)。多個(gè)頭可以被組裝到旋轉(zhuǎn)頭機(jī)構(gòu)，以在帶上寫入和/或讀取呈近似弧形的多個(gè)軌。本文公開的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)和方法允許大的帶表面接近許多高速頭。這種設(shè)計(jì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)速率和每英寸帶的數(shù)據(jù)容量的性能提高。該設(shè)計(jì)便利了用于快速搜索的較短磁帶，或者用于極大數(shù)據(jù)庫(kù)的較長(zhǎng)磁帶。
[0019]如之前所指出的，利用典型的數(shù)據(jù)記錄技術(shù)，磁性或光學(xué)頭把數(shù)據(jù)寫在沿帶介質(zhì)表面長(zhǎng)度方向上行進(jìn)的縱向磁軌或點(diǎn)列中。沿帶進(jìn)行搜索或“尋找”數(shù)據(jù)是使用索引信息完成的，所述索引信息便利了沿帶的高速移動(dòng)以到達(dá)已列在記錄介質(zhì)上的索引或元數(shù)據(jù)部分中的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有的記錄方法在如何進(jìn)行尋找時(shí)具有固有的低效率。數(shù)據(jù)只能通過(guò)以高速將帶定位到所需的部分然后使帶減速以便讀取來(lái)訪問(wèn)，這導(dǎo)致多秒的延遲。
[0020]通過(guò)使用把主數(shù)據(jù)寫在基本上相對(duì)于帶橫向地行進(jìn)的軌中并同時(shí)寫基本上沿帶長(zhǎng)度縱向行進(jìn)的次軌以便搜索例如“數(shù)據(jù)標(biāo)簽”的索引信息的旋轉(zhuǎn)頭，會(huì)實(shí)現(xiàn)尋找時(shí)間的巨大改善以及改善的尋找時(shí)間對(duì)數(shù)據(jù)容量。與帶長(zhǎng)度成比例的寬度更大的帶使得大量數(shù)據(jù)能夠存儲(chǔ)在橫跨帶寬度的軌中，同時(shí)允許把搜索信息的附加部分寫在沿著帶的一個(gè)或兩個(gè)邊緣的長(zhǎng)度方向的一個(gè)或多個(gè)條中。例如，對(duì)于每一英尺的帶，與典型的1/2英寸寬的帶相比，4英寸寬的帶可以包含8倍的信息。本文公開的系統(tǒng)和方法有利地使用寬的帶來(lái)提供沿帶縱向地寫入的含有索引信息的索引方案，所述索引方案可用于在跳過(guò)存儲(chǔ)在橫跨帶寬度記錄的主軌上的大量數(shù)據(jù)的同時(shí)進(jìn)行高速尋找和/或搜索。
[0021]現(xiàn)在參照?qǐng)D1，示出了具有帶介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)頭數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)的透視圖。帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10包括帶介質(zhì)12以及支持伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)14，所述帶介質(zhì)12可以是光學(xué)帶。帶介質(zhì)12可以在供應(yīng)盤16上供應(yīng)，并且可以由供應(yīng)盤驅(qū)動(dòng)馬達(dá)20和承接盤驅(qū)動(dòng)馬達(dá)22的伺服動(dòng)作傳送到承接盤18。兩個(gè)馬達(dá)20、22可以一致地動(dòng)作以提供帶12沿著帶路徑(tapepath)在箭頭24所示方向上的平滑移動(dòng)。
[0022]如圖1中可見(jiàn)，帶介質(zhì)12具有寬度(W)，以及從帶12的各末端延伸的長(zhǎng)度⑴，這兩端附著(未示出)到供應(yīng)盤16和承接盤18。帶路徑具有一系列導(dǎo)輥26，所述導(dǎo)輥26有助于在帶12被驅(qū)動(dòng)通過(guò)頭組件28時(shí)提供對(duì)它的控制。伺服控制系統(tǒng)(未示出)可以用于提供對(duì)帶12的閉環(huán)移動(dòng)控制以及準(zhǔn)確地控制帶12關(guān)于頭組件28的張力和位置。
[0023]如圖1中還可見(jiàn)，頭組件28可以基本上為盤形，并且可以包括基本上圓形和基本上平面的工作表面30，工作表面30接近帶介質(zhì)12。頭組件28可以包括用于將數(shù)據(jù)記錄到帶介質(zhì)12和/或從帶介質(zhì)12讀取數(shù)據(jù)的多個(gè)頭32。在這方面，隨著帶介質(zhì)12在箭頭24所示的方向上移動(dòng)，頭組件28在操作期間在箭頭34所示的方向上旋轉(zhuǎn)。圖1的旋轉(zhuǎn)頭數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)，以及附加特征、部件、操作、功