CN118866021A - 一种磁带盘、磁带机及磁带库 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种磁带盘、磁带机及磁带库，涉及磁带技术领域，解决了现有磁带装置随机访问IO速度慢的问题。本申请的磁带盘包括外壳、两个卷盘及多个磁带。其中，两个卷盘间隔设置，且两个卷盘可转动安装在外壳内。每个磁带的两端分别绕射在两个卷盘上。多个磁带可以沿每个卷盘的轴向分布。该磁带盘可以将N段磁带沿卷盘的轴向分布。在需要访问第N个磁带上的某些数据时，磁头可以直接访问第N个磁带，而不需要一一访问N段磁带。因此，本申请的磁带盘可以将平均访问时延降低为原来的1/N，随机IO访问的最差时延明显降低。

Description

一种磁带盘、磁带机及磁带库

技术领域

本申请涉及磁带技术领域，尤其涉及一种磁带盘、磁带机及磁带库。

背景技术

为了解决存储成本的问题，一些企业采用磁带作为存储介质进行数据存储。磁带具有价格低廉，存储介质稳定，可以异地脱机保存，且运输也方便等优点，所以，可以作为存储、备份和恢复的主要介质。

对于现有一些磁带装置，若磁头当前处于一个磁带的端部位置，需要对磁带的另一端进行读取或写入数据，则需要转动整个磁带，使磁头可以接触到磁带的另一端，磁头才可以读写数据。所以，磁带装置随机访问IO(input/output)的速度慢，使得随机IO访问的最差时延非常大，可以达到分钟级。

发明内容

本申请实施例提供一种磁带盘、磁带机及磁带库，解决了现有磁带装置随机访问IO速度慢的问题。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种磁带盘。该磁带盘包括外壳、两个卷盘及多个磁带。其中，两个卷盘间隔设置。并且，两个卷盘可转动安装在外壳内。每个磁带的两端分别绕射在两个卷盘上。多个磁带可以沿每个卷盘的轴向分布。

相较于现有技术的磁带盘，本申请实施例中的磁带盘可以将相同长度的磁带分成N段，再将N段磁带沿卷盘的轴向分布。在需要访问第N个磁带上的某些数据时，磁头可以直接访问第N个磁带，使第N个磁带转动，直至磁头访问到达数据所在的位置，即可进行数据读写，而不需要一一访问N段磁带。因此，本申请实施例中的磁带盘可以将平均访问时延降低为原来的1/N，随机IO访问的最差时延明显降低。并且，磁带盘的直径也可以缩小。

基于以上结构的磁带盘，在本申请的一些实施方式中，上述磁带盘还包括第一隔板和第二隔板，第一隔板、第二隔板分别设置在两个卷盘上。第一隔板可以将相邻两个磁带隔开，第二隔板可以将相邻两个磁带隔开。根据磁带盘中磁带的数量，设置第一隔板和第二隔板的数量。所以，第一隔板的数量可以为一个，也可以为多个。第二隔板的数量可以为一个，也可以为多个。并且，第一隔板的数量和第二隔板的数量相等。以第一隔板的数量和第二隔板的数量为多个为例，多个第一隔板分别沿所在的卷盘的轴向间隔分布，多个第二隔板分别沿所在的卷盘的轴向间隔分布。具体地，第一隔板和第二隔板可以为环形隔板，环形隔板套设在所在的卷盘上。

在本申请的一些实施例中，上述磁带盘的外壳上开设有螺纹孔，螺纹孔的延伸方向与卷盘的轴向平行。螺纹孔用于与磁带驱动设备配合，以更换与磁头对应的磁带。对应是指磁头可访问的磁带。例如，若磁头当前与磁带盘上卷盘的第一个磁带对应，在需要访问第N个磁带上的数据时，磁带驱动设备可以通过螺纹孔带动磁带盘的外壳沿卷盘的轴向移动，使得卷盘的第N个磁带与磁头对应。上述磁带盘上用于更换不同磁带与磁头对应的结构较简单，加工也较方便。

第二方面，本申请实施例提供一种磁带机。该磁带机包括机箱、磁带盘、均设置在机箱内的磁头、第一驱动装置及第二驱动装置，其中，机箱内设有读写卡槽。磁带盘用于放置在读写卡槽内。磁带盘包括外壳、两个卷盘及多个磁带，两个卷盘间隔设置。并且，两个卷盘可转动安装在外壳内。每个磁带的两端分别绕射在两个卷盘上。多个磁带可以沿每个卷盘的轴向分布。磁头用于读取磁带盘内的磁带或给磁带写入数据。第一驱动装置用于驱动磁带盘中的卷轴相对外壳转动。第二驱动装置用于驱动磁带盘沿卷盘的轴向移动，以更换与磁带对应的磁带。由于本申请实施例的磁带机中的磁带盘与上述实施例所述的磁带盘结构相同，两者能够解决相同的技术问题，获得相同的技术效果，此处不再赘述。

基于以上结构的磁带盘，在本申请的一些实施方式中，上述磁带盘还包括第一隔板和第二隔板，第一隔板、第二隔板分别设置在两个卷盘上。第一隔板可以将相邻两个磁带隔开，第二隔板可以将相邻两个磁带隔开。根据磁带盘中磁带的数量，设置第一隔板和第二隔板的数量。所以，第一隔板的数量可以为一个，也可以为多个。第二隔板的数量可以为一个，也可以为多个。并且，第一隔板的数量和第二隔板的数量相等。以第一隔板的数量和第二隔板的数量为多个为例，多个第一隔板分别沿所在的卷盘的轴向间隔分布，多个第二隔板分别沿所在的卷盘的轴向间隔分布。具体地，第一隔板和第二隔板可以为环形隔板，环形隔板套设在所在的卷盘上。

在本申请的一些实施例中，上述第二驱动装置包括驱动电机和调节螺杆。调节螺杆设置在上述机箱的读写卡槽内，且与驱动电机传动连接。上述磁带盘的外壳上开设有螺纹孔，螺纹孔的延伸方向与卷盘的轴向平行。螺纹孔用于与调节螺杆连接，以更换与磁头对应的磁带。驱动电机驱动调节螺杆旋转，使得调节螺杆在螺纹孔内转动，从而改变与磁带对应的磁带。第二驱动装置的结构较简单，装配也较方便。

上述磁带机可以为需要手动更换磁带的磁带机，还可以为具有自动更换磁带功能的自动加载磁带机。对于后者，上述磁带机还包括多个上述磁带盘、磁带匣和磁带更换装置。其中，磁带匣和磁带更换装置均设置在机箱内。磁带匣设有多个存储槽，多个存储槽分别用于存储多个磁带盘。磁带更换装置用于将读写卡槽内的磁带盘移动至存储槽内。磁带更换装置还用于将存储槽内的磁带盘移动至读写卡槽内。

第三方面，本申请实施例提供一种磁带库。该磁带库包括机柜、多个磁带盘及一个或多个磁带驱动器。机柜设有多个磁带存储槽，多个磁带盘均用于存储在多个磁带存储槽内。磁带盘包括外壳、两个卷盘及多个磁带，两个卷盘间隔设置。并且，两个卷盘可转动安装在外壳内。每个磁带的两端分别绕射在两个卷盘上。多个磁带可以沿每个卷盘的轴向分布。一个或多个磁带驱动器均设置在机柜内。磁带驱动器包括磁头、第一驱动装置及第二驱动装置。磁头用于读取磁带盘内的磁带、或给磁带写入数据。第一驱动装置用于驱动磁带盘中的卷轴相对外壳转动。第二驱动装置用于驱动磁带盘沿卷盘的轴向移动，以更换与磁头对应的磁带。由于本申请实施例的磁带库中的磁带盘与上述实施例所述的磁带盘结构相同，两者能够解决相同的技术问题，获得相同的技术效果，此处不再赘述。

在本申请的一些实施方式中，上述磁带盘还包括第一隔板和第二隔板，第一隔板、第二隔板分别设置在两个卷盘上。第一隔板可以将相邻两个磁带隔开，第二隔板可以将相邻两个磁带隔开。根据磁带盘中磁带的数量，设置第一隔板和第二隔板的数量。所以，第一隔板的数量可以为一个，也可以为多个。第二隔板的数量可以为一个，也可以为多个。并且，第一隔板的数量和第二隔板的数量相等。以第一隔板的数量和第二隔板的数量为多个为例，多个第一隔板分别沿所在的卷盘的轴向间隔分布，多个第二隔板分别沿所在的卷盘的轴向间隔分布。具体地，第一隔板和第二隔板可以为环形隔板，环形隔板套设在所在的卷盘上。

在本申请的一些实施例中，上述第二驱动装置包括驱动电机和调节螺杆。调节螺杆设置在上述机箱的读写卡槽内，且与驱动电机传动连接。上述磁带盘的外壳上开设有螺纹孔，螺纹孔的延伸方向与卷盘的轴向平行。螺纹孔用于与调节螺杆连接，以更换与磁头对应的磁带。驱动电机驱动调节螺杆旋转，使得调节螺杆在螺纹孔内转动，从而改变与磁带对应的磁带。第二驱动装置的结构较简单，装配也较方便。

附图说明

为了说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图进行说明。

图1为本申请实施例磁带盘的立体结构示意图；

图2为本申请实施例磁带盘拆开外壳后部分部件的立体结构示意图；

图3为本申请实施例磁带盘拆开外壳后部分部件的主视图；

图4为本申请实施例磁带盘中卷盘和部分外壳的立体结构示意图；

图5为本申请实施例磁带盘中卷盘和磁带的侧视图；

图6为本申请实施例磁带机的立体结构示意图；

图7为本申请实施例磁带机中部分部件的结构示意图；

图8为本申请实施例磁带机中磁带匣的结构示意图；

图9为本申请实施例磁带库的结构示意图；

图10为本申请实施例磁带库中部分部件的结构示意图。

附图标号：

10-磁带盘，1-外壳，11-螺纹孔，22-卷盘，2a-第一卷盘，2b-第二卷盘，21-第一隔板，22-第二隔板，3-磁带，100-磁带机，20a-机箱，201a-读写卡槽，30/30a-磁头，40a-第一驱动装置，50a-第二驱动装置，501a-驱动电机，502a-调节螺杆，60a-磁带匣，601a-存储槽，200-磁带库，20b-机柜，201b-磁带存储槽，30b-磁带驱动器，301b-壳体，302b-磁头，303b-第一驱动装置，304b-第二驱动装置，3041b-驱动电机，3042b-调节螺杆，40b-机械手。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

以下，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

此外，本申请中，“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”以及“竖直”等方位术语是相对于附图中的部件示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是指的机械构造，物理构造的连接。如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。还可理解为元器件物理接触并电导通，也可理解为线路构造中不同元器件之间通过PCB铜箔或导线等可传输电信号的实体线路进行连接的形式。

本申请实施例包括一种磁带盘，该磁带盘可以为数据磁带、录像磁带或录音磁带等，本申请对此不作限制。示例的，磁带盘为采用线性磁带开放协议(linear tape open，LTO)读取数据或写入数据的数据磁带。如图1、图2和图3所示，该磁带盘10包括外壳1、两个卷盘2及多个磁带3。其中，两个卷盘2间隔设置，且两个卷盘2可转动安装在外壳1内。每个磁带3的两端分别绕射在两个卷盘2上。多个磁带3可以沿每个卷盘2的轴向P分布。

相较于仅设置一个磁带的磁带盘，本申请实施例中的磁带盘10可以将相同长度的磁带3分成N段，再将N段磁带3沿卷盘2的轴向P分布。在需要访问第N个磁带3上的某些数据时，如图5所示，磁头30可以直接访问第N个磁带3，使第N个磁带3转动，直至磁头30访问到达数据所在的位置，即可进行数据读写，而不需要一一访问N段磁带3。图5中实线的磁头30表示磁头30的初始位置，虚线的磁头30表示磁头30移动到与第N个磁带3对应的位置。因此，本申请实施例中的磁带盘10可以将平均访问时延降低为原来的1/N，随机IO访问的最差时延明显降低。并且，磁带盘10的直径也可以缩小。

基于上述磁带盘10的结构，为了避免多个磁带3绕射在卷盘2上相互影响，在一些实施例中，多个磁带3在两个卷盘2上均间隔设置。或者，在另一些实施例中，如图2所示，上述两个卷盘2分别为第一卷盘2a和第二卷盘2b。如图4所示，第一卷盘2a设有第一隔板21，第二卷盘2b设有第二隔板22。根据磁带盘10中磁带3的数量，设置第一卷盘2a上的第一隔板21的数量、以及设置第二卷盘2b上的第二隔板22的数量。所以，第一隔板21的数量可以为一个，也可以为多个。第二隔板22的数量可以为一个，也可以为多个。如图4和图5所示，每个第一隔板21可以将相邻两个磁带3隔开。每个第二隔板22也可以将相邻两个磁带3隔开。第一隔板21、第二隔板22可以避免相邻两个磁带3在同一卷盘2上绕射时相互影响。

并且，第一隔板21和第二隔板22可以为各种形状。例如，如图4所示，第一隔板21和第二隔板22均为环形的隔板。或者，第一隔板21或第二隔板22为由沿盘卷的周向间隔分布的多个隔板组成的环形形状。

此外，为了实现磁头30a与多个磁带3相对位置的改变，在本申请的一些实施例中，如图1所示，上述磁带盘10的外壳1上开设有螺纹孔11，螺纹孔11的延伸方向与卷盘2的轴向P平行。螺纹孔11用于与磁带驱动设备配合，以更换与磁头30a对应的磁带3。上述磁带驱动设备可以为磁带机的驱动结构、磁带库的磁带驱动器中的驱动结构。螺纹孔11的结构简单，方便加工在外壳1上。

为了实现对上述磁带盘10的读取或写入，本申请实施例还包括一种磁带机100，如图6和图7所示，该磁带机100包括上述实施例所述的磁带盘10、机箱20a、磁头30a、第一驱动装置40a及第二驱动装置50a。其中，机箱20a内设有读写卡槽201a。磁带盘10可以放置在读写卡槽201a内。磁头30a、第一驱动装置40a及第二驱动装置50a均设置在机箱20a内。磁头30a用于读取磁带盘10内的磁带3，或给磁带3写入数据。第一驱动装置40a用于驱动磁带盘10中的卷盘2相对外壳1转动。第二驱动装置50a用于驱动磁带盘10沿卷盘2的轴向P移动，以更换与磁头30a对应的磁带3。

上述第二驱动装置50a的结构可以有多种。在本申请的一些实施例中，如图7所示，上述第二驱动装置50a包括驱动电机501a和调节螺杆502a。调节螺杆502a设置在上述机箱20a的读写卡槽201a内，且与驱动电机501a传动连接。上述磁带盘10的外壳1上开设有螺纹孔11，螺纹孔11的延伸方向与卷盘2的轴向P平行。螺纹孔11用于与调节螺杆502a连接，以更换与磁头30a对应的磁带3。驱动电机501a驱动调节螺杆502a旋转，使得调节螺杆502a在螺纹孔11内转动，从而改变与磁头30a对应的磁带3。第二驱动装置50a的结构较简单，装配也较方便。

在另一些实施例中，上述磁带盘10的外壳1上开设有安装卡孔。上述第二驱动装置50a还可以为驱动气缸，驱动气缸的输出轴可以与磁带盘10上的安装卡孔卡接。驱动气缸的输出轴的移动方向与卷盘2的轴向P平行。所以，驱动气缸可以驱动磁带盘10移动，使得磁头30a可以与不同的磁带3对应。该第二驱动装置50a的结构也较简单，驱动气缸与磁带盘10卡接也较方便。

需要注意的是，上述磁带机100可以为需要手动更换磁带的磁带机，还可以为具有自动更换磁带功能的自动加载磁带机。对于后者，上述磁带机100还包括多个上述磁带盘10、磁带匣60a和磁带更换装置(图中未示出)，如图8所示。其中，磁带匣60a和磁带更换装置均设置在机箱20a内。磁带匣60a设有多个存储槽601a，多个存储槽601a分别用于存储多个磁带盘10。磁带更换装置用于将读写卡槽201a内的磁带盘10移动至存储槽601a内。磁带更换装置还用于将存储槽601a内的磁带盘10移动至读写卡槽201a内。该磁带盘10可以应用于各种磁带机100中，应用范围较广。

并且，除了上述磁带机100，上述磁带盘10还可以应用到磁带库200中，以实现大量数据的存储。本申请实施例还包括一种磁带库，如图9所示，该磁带库200包括机柜20b、多个磁带盘10及一个或多个磁带驱动器30b。机柜20b内设有多个磁带存储槽201b。多个磁带盘10均可以设置在多个磁带存储槽201b内。多个磁带盘10中的一个、多个或所有可以为上述图1所示结构的磁带盘10。若磁带库200中包括多个磁带驱动器30b，多个磁带驱动器30b中的至少一个可以读取或写入上述图1所示结构的磁带盘10，为了方便说明，该磁带驱动器30b称为第一磁带驱动器。该第一磁带驱动器包括壳体301b、以及均设置在壳体301b内的磁头302b、第一驱动装置303b及第二驱动装置304b，如图10所示。磁头302b用于读取磁带盘10内的磁带3、或给磁带3写入数据。第一驱动装置303b用于驱动磁带盘10中的卷盘2相对外壳1转动。第二驱动装置304b用于驱动磁带盘10沿卷盘2的轴向P移动，以更换与磁头302b对应的磁带3。从而，实现了对图1所示结构的磁带盘10中数据的访问。

可以理解的是，上述磁带库200中的结构也可以有多种。在一些实施例中，如图10所示，第二驱动装置304b包括驱动电机3041b和调节螺杆3042b。调节螺杆3042b设置在上述机箱20a的读写卡槽201a内，且与驱动电机3041b传动连接。上述磁带盘10的外壳1上开设有螺纹孔11，螺纹孔11的延伸方向与卷盘2的轴向P平行。螺纹孔11用于与调节螺杆3042b连接，以更换与磁头302b对应的磁带3。驱动电机3041b驱动调节螺杆3042b旋转，使得调节螺杆3042b在螺纹孔11内转动，从而改变与磁头302b对应的磁带3。第二驱动装置304b的结构较简单，装配也较方便。

在另一些实施例中，上述磁带盘10的外壳1上开设有安装卡孔。上述第二驱动装置304b还可以为驱动气缸，驱动气缸的输出轴可以与磁带盘10上的安装卡孔卡接。驱动气缸的输出轴的移动方向与卷盘2的轴向P平行。所以，驱动气缸可以驱动磁带盘10移动，使得磁头302b可以与不同的磁带3对应。该第二驱动装置304b的结构也较简单，驱动气缸与磁带盘10连接也较方便。

需要说明的是，以上仅说明了磁带库200中的部分结构，磁带库200还可以包括其他结构，如还包括机械手，如图9所示，机械手40b可以将机柜20b中磁带存储槽201b内的磁带盘10移动至对应的磁带驱动器30b内，也可以将磁带驱动器30b内的磁带盘10移动至机柜20b中的磁带存储槽201b内。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种磁带盘，其特征在于，包括：

外壳；

两个卷盘，所述两个卷盘间隔设置且可转动安装在所述外壳内；

多个磁带，所述多个磁带的两端分别绕射在所述两个卷盘上，且沿任一所述卷盘的轴向分布。

2.根据权利要求1所述的磁带盘，其特征在于，所述磁带盘还包括：

至少一个第一隔板和至少一个第二隔板，所述至少一个第一隔板和所述至少一个第二隔板分别设置在所述两个卷盘上；每个所述第一隔板、每个所述第二隔板将所述相邻两个所述磁带隔开。

3.根据权利要求1或2所述的磁带盘，其特征在于，所述外壳上开设有螺纹孔，所述螺纹孔的延伸方向与所述卷盘的轴向平行；所述螺纹孔用于与磁带驱动设备配合，以更换与磁头对应的所述磁带。

4.一种磁带机，其特征在于，包括：

机箱，所述机箱内设有读写卡槽；

磁带盘，所述磁带盘包括外壳、两个卷盘及多个磁带，所述两个卷盘间隔设置且可转动安装在所述外壳内；所述多个磁带的两端分别绕射在所述两个卷盘上，且沿任一所述卷盘的轴向分布；所述磁带盘用于放置在所述读写卡槽内；

磁头，所述磁头设置在所述机箱内，且用于读取所述磁带盘内的磁带或给所述磁带写入数据；

第一驱动装置，所述第一驱动装置设置在所述机箱内，且用于驱动所述磁带盘中的卷盘相对所述外壳转动；

第二驱动装置，所述第二驱动装置设置在所述机箱内，且用于驱动所述磁带盘沿所述卷盘的轴向移动，以更换与所述磁头对应的所述磁带。

5.根据权利要求4所述的磁带机，其特征在于，所述磁带盘还包括：

至少一个第一隔板和至少一个第二隔板，所述至少一个第一隔板和所述至少一个第二隔板分别设置在所述两个卷盘上；每个所述第一隔板、每个所述第二隔板将所述相邻两个所述磁带隔开。

6.根据权利要求4或5所述的磁带机，其特征在于，所述第二驱动装置包括：

驱动电机；

调节螺杆，所述调节螺杆设置在所述读写卡槽内，且与所述驱动电机传动连接；

所述磁带盘的外壳上开设有螺纹孔，所述螺纹孔的延伸方向与所述卷盘的轴向平行；所述螺纹孔用于与所述调节螺杆连接，以更换与所述磁头对应的所述磁带。

7.根据权利要求3-6中任一项所述的磁带机，其特征在于，所述磁带机还包括：

多个所述磁带盘；

磁带匣和磁带更换装置，所述磁带匣和所述磁带更换装置均设置在所述机箱内；所述磁带匣设有多个存储槽，所述多个存储槽分别用于存储多个所述磁带盘；所述磁带更换装置用于将所述读写卡槽内的磁带盘移动至所述存储槽内，或将所述存储槽内的磁带盘移动至所述读写卡槽内。

8.一种磁带库，其特征在于，包括：

机柜，所述机柜设有多个磁带存储槽；

多个磁带盘，所述多个磁带盘均用于存储在多个所述磁带存储槽内；所述磁带盘包括外壳、两个卷盘及多个磁带，所述两个卷盘间隔设置且可转动安装在所述外壳内；所述多个磁带的两端分别绕射在所述两个卷盘上，且沿任一所述卷盘的轴向分布；

至少一个磁带驱动器，所述至少一个磁带驱动器设置在所述机柜内；所述磁带驱动器包括磁头、第一驱动装置及第二驱动装置，所述磁头用于读取所述磁带盘内的磁带或给所述磁带写入数据；所述第一驱动装置用于驱动所述磁带盘中的卷盘相对外壳转动；所述第二驱动装置用于驱动所述磁带盘沿所述卷盘的轴向移动，以更换与所述磁头对应的所述磁带。

9.根据权利要求8所述的磁带库，其特征在于，所述磁带盘还包括：

至少一个第一隔板和至少一个第二隔板，所述至少一个第一隔板和所述至少一个第二隔板分别设置在所述两个卷盘上；每个所述第一隔板、每个所述第二隔板将所述相邻两个所述磁带隔开。

10.根据权利要求8或9所述的磁带库，其特征在于，所述第二驱动装置包括：

驱动电机；

调节螺杆，所述调节螺杆设置在所述读写卡槽内，且与所述驱动电机传动连接；

所述磁带盘的外壳上开设有螺纹孔，所述螺纹孔的延伸方向与所述卷盘的轴向平行；所述螺纹孔用于与所述调节螺杆连接，以更换与所述磁头对应的所述磁带。