用於一個數字本地網絡的虛擬存儲裝置的製作方法

2023-05-27 19:01:36 2

專利名稱：用於一個數字本地網絡的虛擬存儲裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一個具有網絡節點和分配到所有網絡節點的一個軟體系統的網絡。
這樣的一個網絡可以從1999年3.2-3.5第11屆ITG/GI達姆施塔特座談會上獲知，即Ralph Steinmetz(發表者)「Kommunikation in verteiltensystem(Kivs)」；Stephan Abramowski、Heribert Baldus、Tobias Helbich「DigitaleNetze in Wohnungen-Unterhaltungselektronik」第340到351頁。其中對一個具有使用軟體的用於本地的未來網絡的要求在上述出版物中進行了描述。新近發展的數字本地網絡是基於許多種主要的數字裝置的結合和處理大量的不同數據格式的數據。在上述出版物中，關於數據的存儲和管理沒有進一步詳細的給出。
本發明的一個目的是在簡單方式下提供一個具有允許用戶存儲、歸檔和發現多種數據的一個軟體系統的網絡。
該目的是通過在開頭段落中定義的網絡的類型來實現的，因為用於網絡的實際裝置的軟體系統包括一個統一的、叫做虛擬存儲裝置的軟體抽象，並且虛擬存儲裝置被提供用於管理網絡中所有存儲裝置的狀態。
網絡實際元件的一個普遍的的體現稱作一種虛擬存儲裝置。虛擬存儲裝置反映了提供給軟體系統的用戶的一種可利用的抽象。該抽象使得用戶易於存儲、歸檔和發現數據的所有類型。一個虛擬存儲裝置能夠存儲在本地網絡中的任何數據而不考慮裝置，所以可以防止用戶使用許多不同的實際存儲裝置。該虛擬存儲裝置管理例如所有存儲裝置的狀態，例如實際裝置的可訪問性和在它的媒體中可利用的存儲器容量。
用戶在一個虛擬存儲裝置上存儲他的專用數據，並且接管往一個實際存儲裝置的數據分配。這種安排也可能受用戶影響。虛擬存儲裝置的用戶不需要注意網絡的結構、使用的存儲裝置的類型和關於空閒存儲器容量的可用性的瞬時狀態，因為上述參數是通過虛擬存儲裝置管理的。假如緊急情況起因於插入的一個存儲裝置的變化媒質，用戶被指示如何通過虛擬存儲裝置去應付。
為了找回網絡中的存儲數據，用戶不需要知道哪些實際裝置中的預先存儲了數據。因為虛擬存儲裝置管理包括它們改變媒質的所有存儲裝置的內容，藉助於標誌，例如標題，虛擬存儲裝置可以發現網絡中想要的數據。並且，當存儲數據的相應的標題被選擇時，增加可靠性是可能的，例如，當它們作為複製品存儲在各種實際存儲裝置時。
為了保留網絡中的系統資源，例如存儲裝置或帶寬，虛擬存儲裝置利用不同的軟體成分。依靠狀態和預先確定的標誌用於使存儲器訪問有特色，例如冗餘或一個裝置的一個特定指示，存儲器訪問情況被處理。
本發明的實施例的實例將參照隨後的附圖進行進一步的描述，其中；

圖1示出了具有相關軟體成分但不包括一個虛擬存儲裝置的一個部分網絡；圖2示出了具有一個虛擬存儲裝置的相關軟體成分，和圖3示出了一個網絡，該網絡包括多個通過一個虛擬存儲裝置管理的存儲裝置。
圖1示出了在本地範圍內的一個網絡部分，它具有彼此通過一個總線系統11連接的多個實際存儲裝置1、6和7。一個分布式軟體系統17包括除許多不同地軟體成分之外的與本發明的描述有關的標為12到14的軟體成分，並起功能控制模塊的作用。功能控制模塊12到14用作到實際存儲元件1、6和7的接口和同樣的通過各種應用系統15和16使用。每一個應用系統15和16是在具有每一個功能模塊12到14的軟體系統17內通信和工作。因此，一個明顯的問題產生了更大數量的存儲裝置1、6和7，更複雜的數據的存儲、歸檔和查找都將用於應用系統15和16以及用於應用系統15和16的用戶。
在圖2中，不但功能控制模塊12到14和應用15和16包括在分布的軟體系統17中，而且一個軟體成分指定虛擬存儲裝置。虛擬存儲裝置18接管所有功能控制模塊12到14的管理和提供一個統一的、不複雜的可利用的存儲器接口到應用系統及其用戶。
一個網絡部分包括例如在圖3中所示的許多存儲裝置1、6、7和9。在圖中所示的存儲裝置是一個用於訪問Internet的裝置1，它具有一個虛擬磁碟2、一個具有硬碟4的置頂盒(STB)3、一個具有一個硬碟5的存儲盒6、一個具有一個DVD驅動器8的DVD記錄器7和一個具有多個小型磁碟10的小型磁碟記錄器9。一個完整的網絡包括進一步的設備，例如顯示器(電視機)、頻道選擇器、放大器、CD播放器、CD讀/寫器以及更多的設備。
因為虛擬存儲裝置需要總線系統11(例如IEEE1394)，藉此所有裝置可以尋址。在示出的實例中，實際元件以星形連接。因此，總線系統的拓撲結構可以採用所有已知形狀。
虛擬存儲裝置是通過運行在包括在網絡中的一個裝置上的軟體實現的，並形成在圖1和圖2中所示的用於數字本地網絡的軟體體系的一個元件部件。理想的，與設備無關的軟體經由標準的和稱作一個功能控制模塊的接口響應其它的設備。
在下文中，各種可效仿的情況將被描述，並闡明虛擬存儲裝置的功能性。
一個本地網絡的用戶決定記錄一個廣播，在那時他一直觀看電視。他記錄電視節目在虛擬存儲器中。依次選擇一個現有的存儲裝置，例如選擇在STB3中的硬碟4作為一個存儲媒質記錄廣播。他事先不知道記錄是多長。因此，硬碟4的必要的存儲容量不能被預先確定。在這種情況下，離開的用戶允許一個記錄長時間則在STB3中的硬碟4的容量是不足的。因為在虛擬存儲裝置中的記錄受到影響。用戶不能注意到這種情況。然後，虛擬存儲裝置在另一個可利用的裝置上繼續記錄，例如作為存儲媒質的具有硬碟5的存儲盒6。
這個情況闡明用戶不需要輸入一個路徑名字到各種實際存儲裝置，這部分將被記錄。此外，他也不需要考慮這部分的長度和在各種存儲裝置中的仍舊可以利用的存儲容量。在稍後的一段時間，假如記錄被訪問，名字、日期或其它的標誌通過用戶輸入到虛擬存儲裝置中。各自地記錄的位置或路徑名稱或一個連同記錄的接頭不需要用戶從虛擬存儲裝置中重現記錄所知。因為最佳化，所以數據當時在本地網絡通過虛擬存儲裝置轉移。
在第二種可效仿的情況下，描述了一個存儲的電視片的重現。用戶願意觀看前一段時間記錄的電視片。一般說來，他可能一直記住電視的標題。虛擬存儲裝置集合通過用戶輸入的關於標題的記錄的列表。搜索的標題被認出和被選擇播放。現在虛擬存儲裝置邀請他把具有指定號碼的DVD插入到DVD記錄器7的DVD驅動器8。然後，電視片被播放了。
這個例子闡明了虛擬存儲裝置管理包括他們的變化媒質的所有存儲裝置的內容。一個記錄可以通過標誌(例如標題)發現。用戶不需要知道實際存儲裝置和存儲記錄的本地網絡的媒質。
第三種情況描繪了在本地網絡中的一個大的音樂庫的建立。用戶在他的閒暇時間喜歡欣賞古典音樂。各種古典廣播的許多記錄是通過用戶建立的他喜愛的創作者的音軌的最大可能數量的收集。所有的音軌都被用戶記錄在虛擬存儲裝置上。在他建立的這些音軌的重放期間，他(經常收聽)喜歡的音軌可以立刻一直播放，但是很少聽到的音軌的重放連接有一小段的延遲。但是考慮到巨大的收集，他也是可以接受的。
關於虛擬存儲裝置依照它們的特性利用可利用的存儲媒質的這種情況變得很清楚。經常訪問的記錄存儲在高速存儲盒中。因為它的容量是受限制的，然而很少使用的音頻標題被記錄到Internet上的可利用的虛擬磁碟2。Internet上的虛擬磁碟2有非常大的容量，因此，用於訪問的帶寬明顯的小於用戶的本地網絡。當標題被重放時，較小的帶寬導致輕微的延遲(隨意地作為一種較低質量的代用品)。
當通過虛擬存儲裝置反映的許多可利用的屬性被使用時，第四實施例情況描述虛擬存儲裝置的功能。用戶願意給一個同事在一張小型磁碟10上的多段音樂。他複製這些音樂段，同時他明確地指示虛擬存儲裝置在一張小型磁碟上存儲複製品。然後，用戶另外指示是否兩個小型磁碟10播放，短時間以前將形成本地網絡部分。因為用戶願意送給它的同事小型磁碟，他指出小型磁碟不再是本地網絡部分。虛擬存儲裝置要求他先插入一張盤，稍後插入第二張盤到小型軟盤記錄器9。
這種情況顯示，物理存儲裝置或存儲裝置(這裡是小型磁碟)的確定類型可以通過虛擬存儲裝置明確的尋址。假如交替存儲器當時寫入，可以確定是否他們保持在虛擬存儲裝置的管理下。
第五實施例解釋了在存儲期間給出的標誌的重要功能。大量的老的家庭照片已經通過用戶掃描到他的本地網絡。它們是對他非常重要的記憶。當它們通過虛擬存儲裝置存儲時，用戶指出其想要高可靠性的存儲它們。這是要從存儲媒質的損害中保護它們。家庭照片對用戶來說是非常重要的，所以這些數據在任何環境下都不能損環或丟失。增大可靠性是在虛擬存儲裝置存儲期間一個被選擇的標誌。不需要用戶進一步的指示，虛擬存儲裝置分別在獨立的存儲裝置或存儲媒質上產生兩個複製品。在稍後的一段時間，假如一份複製品損環，其它的複製品自動的被使用，並且損壞的一個重新建立。用戶不會面臨損環。
權利要求
1.一種網絡包括網絡節點和一個分布於整個網絡節點的軟體系統(17)，具有一個用於網絡的實際裝置的、以統一的軟體方式、稱作虛擬存儲裝置(18)的抽象，用於管理網絡中所有存儲元件(1、6、7、9)的狀態。
2.一種如權利要求1所述的網絡，特徵在於設有虛擬存儲裝置(18)，用以指定存儲到實際存儲元件的數據，並且發現在網絡中的存儲數據。
3.如權利要求2所述的網絡，特徵在於提供的可選擇的標誌將被存儲到虛擬存儲裝置(18)。
4.如權利要求3所述的網絡，特徵在於虛擬存儲裝置(18)提供用於通過軟體組成保留系統資源。
5.如權利要求4所述的網絡，特徵在於虛擬存儲設備(18)提供編輯存儲器訪問請求。
全文摘要
本發明涉及一個在本地範圍內具有網絡節點和分配到所有網絡節點的一個軟體系統的網絡,該軟體系統具有稱作一個虛擬存儲裝置(18)的一個唯一的軟體抽象,用於網絡中的實際裝置,用於網絡中所有存儲裝置(1、6、7、9)的狀態的管理。
文檔編號H04L12/24GK1348284SQ0113847
公開日2002年5月8日 申請日期2001年10月3日 優先權日2000年10月6日
發明者M·鮑梅斯特, S·豪普特曼, K·克拉邦德 申請人:皇家菲利浦電子有限公司