自动卡带资料库通过管理磁带数据卡带来提供对大量电子数据 的访问。自动卡带资料库有各种各样大小的，从提供二十或更少数据 卡带访问的小型资料库系统，到提供数以千计的数据卡带访问的大型 资料库系统。
在传统的自动卡带资料库系统中，通常令一台自动装置如机械臂 或其他机械装置服务于多个数据卡带储存位置。该自动装置有选择地 从储存位置之一取回一个数据卡带，并将取回的数据卡带装入指定的 磁带机以访问储存在数据卡带中的数据。每个数据卡带通常带有某种 类型的识别信息，例如标签、条形码或射频(RF)标签，自动装置可 借助该信息来识别各个磁带卡带。
当磁带机读完数据卡带后，自动装置从磁带机中取回数据卡带， 并将其放回指定的数据卡带储存位置。一台与资料库控制单元通信的 主计算系统通常会控制自动卡带资料库的工作过程。这样，就可以利 用一台或多台磁带机访问大量数据卡带。
为了操纵数据卡带，所述的自动装置通常具有一个对接装置，它 能够抓住数据卡带并允许自动装置运送数据卡带及控制卡带的方向。 以机械臂为例，该自动装置可以带有一个夹钳，它能夹住选中的数据 卡带。由于数据卡带必须被精确地放置以便机械臂能够准确地夹住它 们，所以数据卡带及储存位置都具有精确的尺寸。因此，即使资料库 系统的数据卡带不是完全相同，它们也都具有非常相似的形状规格， 以便能被所述自动装置的对接装置容纳。

本发明主要涉及一种包括数据卡带的系统，所述的数据卡带中带 有非磁带存储介质。所述的数据卡带中包括一个控制器来控制对非磁 带存储介质的访问，还包括一个与控制器相连的外部电插头。所述的 系统中包括一个磁带驱动模拟器，该模拟器具有一个电插槽，用以安 放数据卡带的电插头。所述的插槽可由一个零插入力(ZIF)插槽构 成，该插槽具有一组接头，它们能够啮合数据卡带的电插头。所述的 磁带驱动模拟器可在检测到数据卡带电接头插入的情况下机械地驱动 ZIF插槽。或者，所述的插槽中也可以包括一种机械驱动装置，该装 置可由数据卡带资料库自动系统操作，以便将数据卡带电连接到模拟 磁带驱动器上。
在另一个实施例中，本发明涉及一种数据卡带，这种数据卡带的 外壳符合磁带数据卡带的工业标准尺寸。该数据卡带还包括非磁带存 储介质以及用来访问所述非磁带存储介质的读/写电路，以及与读/写 电路相连的外部可用电接头。所述的数据卡带还包括一个控制器，用 以控制对非磁带存储介质的访问。例如，非磁带存储介质可能是盘形 存储介质，而控制器则由盘驱动控制器构成。数据卡带可以是一台整 装的盘驱动器，其中装有盘形存储介质和盘驱动控制器。
在另一个实施例中，本发明涉及一种磁带驱动模拟器。所述的磁 带驱动模拟器包括一个电插槽，用以安放数据卡带的电插头，该数据 卡带中装有非磁带存储介质。所述的插槽可由零插入力(ZIF)插槽 构成，该插槽带有一组接头，它们啮合连接数据卡带的电插头。所述 的磁带驱动模拟器中还包括一个传感器用以检测数据卡带的插入。磁 带驱动模拟器可以在检测到数据卡带电插头插入的情况下机械地驱动 ZIF插槽。或者，所述的插槽中也可以包括一种机械驱动装置，该装 置可由数据卡带资料库自动系统操作，以便将数据卡带电连接到模拟 磁带驱动机上。
磁带驱动模拟器包括一个主机接口，该接口将磁带驱动模拟器电 连接到一台主计算设备上，还包括一个译码装置，用以在主机接口与 数据卡带接口之间翻译指令。
本发明能够提供许多有利之处。利用本发明，一个自动数据卡带 系统中就可以包括多个装有磁带的传统数据卡带，以及多个装有非磁 带介质的数据卡带。不论内部存储介质是何类型，所述的数据卡带都 具有符合标准尺寸及特征的外壳，以便自动系统操作。这样，自动系 统之间的就机械接口就不需要被改装或升级以支持装有非磁带介质的 数据卡带。换句话说，因为数据卡带符合标准尺寸，所以装有不同类 型介质的数据卡带就不能被自动系统机械地辨别出来。因此，自动数 据卡带系统中可以很容易地包括用来访问传统磁带数据卡带的磁带 机，以及用来访问装有非磁带介质的数据卡带的磁带驱动模拟器。
另外，装有非磁带存储介质的数据卡带可以是整装的存储设备， 其中包括访问存储介质所必需的电子器件与控制电路。例如，数据卡 带可以具有磁带数据卡带的标准外部尺寸和特征，但其中却装有盘驱 动器，该驱动器包括盘形存储介质以及盘驱动控制器与读/写电路。
此外，磁带驱动模拟器能够容纳载有非磁带存储介质的数据卡 带，并翻译指令及执行其他操作，从而使得数据卡带被主计算设备当 作传统的顺序存取设备。这样，在自动系统看来，非磁带存储介质在 物理上与磁带数据卡带相同，而在主计算设备看来，非磁带存储介质 在功能上与磁带数据卡带相同。
数据卡带的外部电接头与磁带机的插槽提供了磁带驱动模拟器 与数据卡带之间的稳固电通路。零插入力(ZIF)插槽的使用使得自 动装置能够轻易地插入或从磁带驱动模拟器中拔出数据卡带。因此， 在资料库自动系统中可以使用各种各样的存储介质，而只要对自动装 置或主计算设备作很小的改动或不作改动。
在以下的附图及说明中描述了本发明的一种或多种实施例的细 节。借助说明、附图以及权利要求，本发明的其他特性、目标及优点 将更加明显。

图1示出了一张展示自动数据卡带资料库系统的框图。
图2示出了数据卡带的透视图，该数据卡带装有非磁带存储介质， 并被选中插入磁带驱动模拟器。
图3示出了一张展示磁带驱动模拟器及装有非磁带存储介质的数 据卡带的范例实施例的框图。
图4示出了一张展示磁带驱动模拟器及装有非磁带存储介质的数 据卡带的另一种范例实施例的框图。
图5示出了一张展示装有非磁带存储介质的数据卡带的另一种范 例实施例的框图。

图1示出了一张展示自动数据卡带资料库系统2的框图。自动装 置8有选择地取回一个数据卡带18，并将取回的数据卡带18装入一 台驱动器14。当驱动器读完数据卡带18之后，自动装置8就从驱动 器中取出数据卡带并将其放回卡带储藏库12中的指定储存位置。
相应地，卡带储藏库12提供了多个数据卡带储存位置。每个位 置也被称为隔间，它提供单个数据卡带的储存空间。每个数据卡带通 常包括一个外壳，它具有标准的尺寸与特征，以便自动装置8能够轻 易地抓住它。另外，所述的数据卡带还带有某种类型的识别信息，例 如标签、条形码或射频(RF)标签，自动装置8能够凭借该信息辨别 各数据卡带。
主机算机4与资料库控制单元6通信以控制数据卡带资料库系统 2的工作过程。响应于来自主计算设备4的访问请求，资料库控制单 元6产生一个控制信号，以指示机械臂10从卡带储藏库12取回合适 的数据卡带并将数据卡带插入驱动器14。具体地说，资料库控制单元 6翻译了来自主计算设备4的存储器访问请求，并提供信号来控制机 械臂10与夹钳16的运动及操作。响应于这些信号，机械臂16会来回 检查卡带储藏库12并利用夹钳16抓住一个卡带18。当数据卡带18 被插入驱动器14时，主计算设备4就可以向数据卡带写入或从中读取 数据。
如本文中所详细说明的那样，卡带储藏库12中可以包括多个装 有磁带的传统数据卡带，以及多个装有非磁带存储介质的数据卡带。 非磁带存储介质可以具有各种存储介质的形式，例如盘形磁存储介质、 固态存储介质、光学存储介质、磁光存储介质以及全息存储介质。
不论内部存储介质是何类型，数据卡带的外壳都要符合标准尺寸 与特征，以便自动装置8能够轻易地抓住。由于数据卡带符合标准尺 寸，因此自动装置8就不能机械地辨别装有不同类型介质的卡带。这 样，自动装置8之间的机械接口就不需要被改装或升级来支持非磁带 介质。
另外，装有非磁带存储介质的数据卡带可以是整装的存储设备， 其中包括访问存储介质所必需的电子器件与控制电路。例如，数据卡 带可以具有磁带数据卡带的标准外部尺寸与特征，但却装有盘驱动器， 其包括盘形存储介质以及盘驱动控制器和读/写电路。
相应地，驱动器14中可以包括一个或多个传统磁带机以及一个 或多个磁带驱动模拟器，后者用以容纳装有非磁带存储介质的数据卡 带。换句话说，驱动器14可以包括一个或多个磁带驱动模拟器，从而 使得非磁带存储介质被主计算设备4认为是顺序存储设备。特别地， 磁带驱动模拟器以传统磁带机的方式与主计算设备4进行通信。例如， 响应于来自主计算设备4的请求，磁带驱动模拟器会把它们自己当成 传统的磁带驱动器，比如标准3480磁带驱动器。因此，在主计算设备 4上运行的用以访问基于磁带的数据卡带的驱动程序和其他软件应用 程序都不需要被改动。
对于装有非磁带介质的数据卡带来说，磁带驱动模拟器可在物理 上被设置为与传统的备份设施一同使用，比如资料库系统2。例如， 磁带驱动模拟器可以符合标准尺寸并构成传统磁带驱动器组的一部 分，这些驱动器很容易被插入到资料库系统2的驱动器机架内。磁带 驱动模拟器可以带有例如恰当定位的电源插头、安装孔以及用于容纳 装有非磁带介质的数据卡的电插槽。
这样，从自动装置10看来，装有非磁带存储介质的数据卡带在 物理上与磁带数据卡带相同，从主计算设备4看来，两者在功能上相 同。因此，就可以在资料库自动系统2中使用各种存储介质，而只需 对自动装置10或主计算设备4做很小的改动或不作改动。尽管以资料 库系统2为根据进行了说明，但是本发明的原理并不局限于自动数据 卡带系统。系统管理员或其他用户可以例如手工将数据卡带插入驱动 器14。
此外，资料库系统2会很容易被升级到更大的存储容量而无需升 级驱动器14。在传统系统中，驱动器必须被升级以支持更大容量的磁 带数据卡带，但是磁带驱动模拟器不象传统系统那样，它可以很容易 地支持具有高存储容量的非磁带数据卡带。例如，磁带驱动模拟器可 以检测被插入的装有非磁带存储介质的数据卡带的存储容量，可能是 通过询问数据卡带实现，并向主计算设备4报告存储容量。这样，资 料库系统2就可被视为与具有更高存储容量的后续数据卡带前向兼 容。
图2示出了数据卡带20的透视图，该卡带是从卡带储藏库12(图 1)中被选出，以插入驱动器14中的磁带驱动模拟器22的。数据卡带 20中装有非磁带存储介质，还包括一个符合磁带数据卡带的标准外部 尺寸与特征的外壳24，所述的磁带数据卡带可被系统2使用。例如， 数据卡带20的外部尺寸可以符合多种工业标准形状中的一种，例如由 Minnesota Oakdale的Imation Corp.制造的Black WatchTM9840以及 Royal GuardTM 3480、3490E、3490EL和9490EE磁带存储卡带系列 的形状。
磁带驱动模拟器22包括一个插槽26，用以容纳数据卡带20。如 下所示，与系统2所使用的数据卡带不同，插槽26为访问数据卡带 20中所容纳的非磁带存储介质提供了电接口。具体地说，数据卡带20 中装有一个完备的非磁带存储设备，其中包括访问非磁带存储介质所 必需的所有电子器件与控制电路。例如，数据卡带中可以装有一个磁 盘驱动器，其中包括盘形存储介质以及盘驱动控制器、传动器、磁变 换器、预放大器和读/写电路。磁带驱动模拟器22具有标准磁带驱动 器的形状要素，从而使插槽26的位置与标准磁带驱动器中插口的位置 一致。这样，资料库系统2无需改动即可轻松地插入和取出数据卡带 20。
图3示出的框图展示了磁带驱动模拟器31与装有非磁带存储介 质的数据卡带30的范例实施例。特别地，卡带30包括一个外壳31 以及各种其他部件，外壳构成了盘存储介质36的封装。盘存储介质 36可以是任何盘形存储介质，比如磁、光、磁光或类似的存储介质。 另外，盘存储介质36也可以是硬盘或软盘。转轴马达44使磁性存储 介质36围绕主轴心40转动。传动器34绕传动器轴32旋转，使得变 换器38扫过旋转的磁性存储介质36，以便读取和写入数据。
盘驱动器控制器46控制读/写电路42和传动器34向变换器38 输出信号并检测来自变换器的信号。盘驱动器控制器46通过接口50 与模拟器31进行通信。接口50可以使用非传统的通信协议，也可以 使用任何标准接口协议如小型计算机系统接口(SCSI)、光纤信道接 口、增强型集成驱动器电子设备/AT附加设备(EIDE/ATA)接口， 等等。这样，数据卡带30中就可以包括一个完备的盘驱动器33，这 种驱动器可从许多盘驱动器制造商处购得现成的产品，比如California Scotts Valley的Seagate Technology。
电插头48提供了一个可在外部使用的电气接口，在被自动装置 10插入时用来与磁带驱动模拟器31连接。具体地说，电插头48提供 了输入/输出电气管脚，用来与磁带驱动模拟器31进行通信，并从模 拟器处获得电力。
磁带驱动模拟器31包括插槽52，在数据卡带30被自动装置8 插入时，插槽52能与电插头48产生稳固的电连接。在一个实施例中， 插槽52可由零插入力(ZIF)插槽构成。具体地说，插槽52包括一 组接头，可以夹住或释放电插头48。在检测到数据卡带的电接头插入 时，磁带驱动模拟器31可以机械地驱动插槽52的接头。或者，夹钳 16可以驱动插槽52的驱动杆或其他机械传动器来夹住或释放数据卡 带30。插槽52的机械接头以及插头48的布局可以采取多种形式，比 如阵列形、错列形或直列形(inline)。
主机接口58提供磁带驱动模拟器22与主计算设备4之间的电气 接口。主机接口58可以符合多种标准通信接口中的任意一种，比如小 型计算机系统接口(SCSI)、光线信道接口、网络数据管理协议 (NDMP)、增强型集成驱动器电子设备/AT附加设备(EIDE/ATA) 接口，等等。
磁带驱动模拟器31包括一个译码装置54，在把从主机接口58 接收到的指令通过插槽52传递给数据卡带30之前，由该装置翻译接 收到的指令。例如，译码装置54会从主机接口58接收到典型的用于 顺序访问设备-如磁带机-的数据流指令，并将数据流指令翻译成块 指令，这种块指令对于盘驱动器或其他存储设备来说更加典型。此外， 译码装置54还提供数据缓冲、压缩与解压缩、数据重排、差错检测与 纠正等等，以便向主计算机4提供一个磁带驱动接口，并向数据卡带 30提供一个非磁带接口。这样，磁带驱动模拟器31就使得装有非磁 带存储介质的数据卡带被主计算设备4当作一个顺序存储设备。
另外，译码装置54还允许主机接口58与数据卡带30的电插头 48遵守不同的接口规范。例如，译码装置54可以支持磁带驱动模拟 器31与主计算设备4之间的SCSI接口，以及磁带驱动模拟器31与 数据卡带30之间的EIDE接口。译码装置54可以包括一种或多种自 制的专用集成电路。或者，译码装置54也可以被实现为单板计算机。
图4示出的框图展示了磁带驱动模拟器31与数据卡带30的另一 种范例实施例。在图示的实施例中，磁带驱动模拟器31包括了一部分 用于访问盘存储介质36的驱动器电子器件。磁带驱动模拟器31可以 包括例如盘驱动器控制器46。这样，数据卡带30中就无需包括接口 电路50。从而就能降低数据卡带31的成本与重量，这对于高容量的 应用场合而言是非常有利的。但是，数据卡带30就不再能装入可购得 现成产品的完备盘驱动器了。在任意一种情况下，电插头与插槽52 都能在数据卡带30被自动装置8插入时提供磁带驱动模拟器31与数 据卡带30之间的稳固电连接。
图5示出的框图展示了装有非磁带存储介质的数据卡带的另一种 范例实施例。具体地说，数据卡带60包括一个固态存储器62和一个 存储器控制器64。固态存储器62可以是任意非易失性存储器，比如 可擦除可编程的只读存储器(EPROM)、可电擦除可编程存储器 (FLASH存储器)等等。存储器控制器64接收来自磁带驱动模拟器 31的访问请求，并执行地址计算以访问固态存储器62中的存储位置。
在该实施例中，译码装置54(图3)在把从主机接口58接收到 的指令通过插槽52传递给数据卡带30之前翻译接收到的指令。特别 地，译码装置54将来自主机接口58的典型用于磁带驱动器的数据流 指令翻译成适合用来访问存储器62中的一个或多个可寻址存储单元 的指令。这样，磁带驱动模拟器31就使得装有固态存储介质的数据卡 带60被主计算设备4当作顺序存储设备。
本文中说明了本发明的各种实施方式。但是应该理解，在不偏离 本发明思想与范围的前提下可以作出各种修改。这些或其他实施方式 都在下列权利要求的范围之内。