JPH0418646A - データベース処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 トランザクションにより発生ずるデータの蓄積やその参
照を主とするようなオーダエントリ処理に適したデータ
ベース処理方式に関し ログデータをデータ挿入が主となるデータベース処理の
格納構造として扱うことにより、収集したデータの格納
コストを低減するとともに　トランザクションのコンカ
レンシーを向上させることを目的とし トランザクションにより発生するデータをログデータと
して取得するログデータ取得部と　取得したログデータ
が一時的に格納されるログ作業域と、二次記憶上に設け
られるログ格納域と、ログ作業域に格納されたログデー
タを、トランザクションのコミット時にまたは非同期に
ログ格納域に書き出すログデータ書き出し部と、ログ作
業域内のログデータまたはログ格納域内のログデータを
検索するログデータ検索部とを備え、データの挿入処理
をログデータの取得だけで処理するように構成する。

〔産業上の利用分野］ 本発明は、トランザクションにより発生するデータの蓄
積やその参照を主とするようなオーダエントリ処理に適
したデータベース処理方式に関す伝票の収集を処理する
ようなオーダエントリ処理などのデータ蓄積処理では、
参照処理のリアルタイム性やデータの読み込み順序性の
保証の程度に応じて、データ蓄積処理の並列性を向上さ
せることが望まれている。

〔従来の技術〕 第５図は従来技術の例を示す。

第５図において、５０−１．５０−２はトランザクショ
ン処理を行うアプリケーション、５１はデータベース管
理部、５２−１．５１−２はデータベースバッファ、５
３は二次記憶上のデータベース格納域、５４はログデー
タの収集を行うログ管理部、５５はログバッファ、５６
はログ格納域を表す。

アプリケーション５０−１．５０−２は、データベース
格納域５３のデータを参照・更新する場合に、データベ
ース管理部５１に処理を依頼しデータベースバッファ５
１１，５１−２を介して、データを読み書きする。

データを更新した場合には、データの書き戻しや障害時
のリカバリのために２通常、ログ管理部５４により、更
新前のデータの状態を示す更新前イメージ（ＢＴ）また
は更新後イメージ（ＡＩ）のログデータをログバッファ
５５に収集し、ログバッファ５５が満杯になると、二次
記憶上のログ格納域５６にログデータを書き込む。

従来技術では、データベース格納域５３へのデータの格
納処理と、ログ格納域５６へのログデータの格納処理と
は、別な処理として行われており。

ログ格納域５６のログデータを参照するのは、データベ
ース格納域５３の復旧を行う場合や、サービス後に運用
情報を収集する場合などに限られていた。そして、ログ
格納域５６のログデータをオンライン・トランザクショ
ン処理の一貫として検索するようなことはなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

受注システムなどのオーダエントリ処理では一般にデー
タの発生順にデータを処理することが多く、シーケンシ
ャルファイル構造やヒープ構造などの挿入中心の格納構
造が適している。

このような格納構造に対するデータの格納では最新に格
納する位置をトランザクション内でロックする必要があ
るため、トランザクションがデータの挿入位置で完全に
シリアライズされる。そのため、複数のトランザクショ
ンのコンカレンシーが向上できない。

この欠点を解決するために、挿入するデータをトランザ
クション内のローカルな作業域に保持して、トランザク
ションのコミット時に一括して処理することにより、ロ
ック期間を小さくする方法が考えられている。また、デ
ータベース内の構造を細分化して、同時に複数のトラン
ザクションのデータが挿入できるように構造を工夫した
ものもある。

オーダエントリ処理に適した構造は、実はデータヘース
における！・ランザクジョン保証のために必要なログデ
ータの構造と類似性がある。しかし従来考えられている
技術は、データベースのみに着目して、コンカレンシー
を改善しようとしているものであり、それなりに効果は
あるが、第５図に示すデータベース管理部５１に特別な
制御機能を持たせる必要があった。そして、ログ管理部
５４による処理とは独立しているため、処理上の無駄が
生しることになるという問題があった。

本発明は上記問題点の解決を図り、ログデータをデータ
挿入が主となるデータベース処理の格納構造として扱う
ことにより、収集したデータの格納コストを低減すると
ともに、トランザクションのコンカレンシーを向上させ
ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図である。

第１図において、１０はＣＰＵおよびメモリなどからな
る処理装置、１１はデータの入出力を行う端末、１２お
よび１３はトランザクションの処理を行うトランザクシ
ョン処理部、１４はオーダエントリ等のデータのログを
取得するログデータ取得部、１５はログデータが一時的
に格納されるログ作業域、１６はログデータを二次記憶
に書き出すログデータ書き出し部、１７はログデータの
時刻に関するインデックス、１８はログデータを検索す
るログデータ検索部、１９は磁気ディスク装置などの二
次記憶上のログ格納域を表す。

ログデータ取得部１４は、トランザクション処理部１２
が端末ＩＩから入力したオーダエントリのデータを、ロ
グデータとして取得し、ログ作業域１５に格納する処理
を行うものである。

ログデータ書き出し部１６は、ログ作業域１５に蓄積さ
れたログデータを、トランザクションのコミット時にま
たはトランザクションとは非同期にトランザクションの
コミットまでに二次記憶上のログ格納域■９に書き出す
処理を行うものである。

ログデータ検索部１８は、ログ作業域１５またはログ格
納域１９に格納されたログデータを検索する処理を行う
ものである。すなわち、従来技術では、ログ格納域１９
に格納されたログデータは。

リカバリを目的としたヒストリカルなデータとして用い
られるだけであるが１本発明では　トランザクション処
理部１３等の要求により、ログデータ検索部１８によっ
て随時検索できるようになっている。

これにより、データの挿入処理をログデータの取得だけ
で処理する。

さらに、ログデータ検索部１８による検索で。

ログデータの発生順を保証しつつ、高速に検索できるよ
うにするために２時間に関係したログデータのインデッ
クス１７を用意する。これを参照してログ格納域１９を
アクセスすることにより、ログデータ検索部１８は１例
えば何時までのデータ検索などという時間に依存するデ
ータの検索を高速に行うことができる。

〔作用〕

本発明は、オーダエントリ処理に適したデータ構造は、
ログデータの構造と類似性があることに着目し、ログデ
ータをデータベースとして扱い。

データベースレコードの挿入をログデータの取得だけで
行う。ログデータには以下の性質があり。

オーダエントリ処理に適したデータベース処理の実現が
可能となる。

■　ログデータは、ヒストリカルなデータ更新の履歴を
持つものであり、もともと発生順にレコードを格納する
のに適したデータ構造を持っている。

■　ログデータのトランザクションとしての保証（コミ
ットしたかアボートしたか）は、ログ情報として持つこ
とにより行っているので、ログを書くためのロングはト
ランザクションに依存しない一時的なロックでよい。

■　ログデータは、挿入したデータを復元するための情
報を持っているので、ログデータそのものをデータベー
スとして参照できる。

従来技術では、ログデータはログデータとして書き、デ
ータベースはデータベースとして個々に書いていたが９
本発明では１以上のログデータの性質をデータベースの
オーダエントリ処理として扱うことにより、ログデータ
の書き出しだけでデータベース処理が可能となる。

ログデータをデータベースとして見ることにより、さら
に。

（ａ）　　コミット済のデータだけの参照（ｂ）　　コ
ミット未の最新のデータの参照。

（Ｃ）時間を指定した参照 および（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）の組み合わせによる
参照などがログデータの情報処理として実現できる。

〔実施例〕

第２図は本発明の第１の実施例、第３回は本発明の第２
の実施例、第４図は本発明の実施例に係るインデックス
の例を示す。

本発明は、ログの処理構成に依存して１種々の形態によ
り実施が可能である。第２図に示す例では、第２図（イ
）に示すように、各トランザクション処理部１２−１．
１２−２ごとにログ作業域１５−１　１．５−２を用意
し、各々のログ作業域１５−１．１５−２にトランザク
ション内のログデータを保存する。

これらのログデータは、コミット時またはコミットする
までに随時非同期にログ格納域１９に移動する。この移
動処理は、ログの発生順に並んだログデータの集まりに
ついて一括して行う。

この例では、各トランザクション処理部１２１．１２−
２ごとにログ作業域１５−１　１５２が用意されるので
、ログ作業域１５−１，１５２に対するログデータの格
納時には、トランザクション間のロックは不要であり、
ログ作業域１５−１．１５−２からログ格納域１９への
ログデータの書き出し時にのみ、ログ格納域１９に対す
るロックを行えばよい。

挿入したログデータは、ログ作業域１５−１１５−２に
ある場合に、そのトランザクション内で最新のデータと
して参照可能である。

この処理構成は、第２図（ロ）に示すようになっている
。

■　アクセス処理でデータ挿入があると、トランザクジ
ョンに依存したログ作業域１５の更新を行う。

■　ログ作業域１５に格納されたデータは．随時ログ格
納域１９に書き出す。

■　そのトランザクション内で，最新データの参照要求
があると，ログ作業域１５のログデータを参照して要求
に応える。

■　他のトランザクションによるアクセス処理で。

データの検索要求があると，ログ格納域１９を参照する
ことにより３コミツト済データの検索を行う。

第３図に示す例では，第３図（イ）に示すように，ログ
作業域１５を各トランザクション処理部１１１、１２−
２に共通なログバッファとして使用する。ログ作業域１
５のデータは，ログ格納域１９に．随時まとめて書き出
される。

各１−ランザクジョン処理部１２−１．１１−２がデー
タ発生ごとにログ作業域１５にデータを格納する場合に
は，ログ作業域１５に対するシリアライズ処理が必要で
あるが，ログ作業域１５は高速にアクセスできるため，
ロック期間は短い。

データの参照は．データ発生順の参照が可能である。コ
ミットした旨のログデータについても。

ログ作業域１５に書き出されるので，このデータの有無
により，ログ作業域１５の参照時に．コミット済かコミ
ット未了かを判定できる。

この処理構成は，第３図（口）に示すようになっている
。

■　アクセス処理でデータ挿入があると，各トランザク
ションに共通なログ作業域１５の更新を行う。

■　ログ作業域１５に格納されたデータは，随時ログ格
納域１９に書き出す。

■　そのトランザクションまたは他のトランザクション
からデータ検索要求があると，ログ作業域１５またはロ
グ格納域１９を参照することにより，最新データまたは
コミット済データの検索を行う。

ところで、オーダエントリ処理では，時間に依存したデ
ータの検索が必要になることが多い。そのため１次のよ
うに対処する。

（ａ）　　シーケンシャルな構造に対して９時間を指定
した検索を効率よく行うために１時間によるインデック
スを付ける。

（ｂ）　　インデックスは、メンテナンスのコストヲ削
減するために、１日分または１週間分といったある期間
について、１時間とか２時間とかいった単位の時間間隔
に対応するものを、運用開始前から用意しておく。

（Ｃ）　　そして、ログデータは、その発生した時間の
対応するインデックスに従って挿入する。

なお、その他の参照のしかたとして、オーダエントリな
どでは、トランザクションとしての保証がある程度柔軟
に扱えることを利用し、トランザクションのコミットは
まだ終了していないが、可能な限りの最新のデータの検
索や、コミ・ントしたデータだけの検索を１時間との関
係で行うことも可能である。

具体的には９時間によるインデックスは１次のように構
成する。

発生した各ログデータには、タイムスタンプを入れる。

このタイムスタンプによるインデックスを付ける。これ
により９時間順のデータ検索やある時間間隔内のデータ
検索ができる。ただし無限に続く時間全体を、ひとつの
インデックスで対処することは現実的ではない。

ここでは１時間の範囲を、１日、１週間、あるいはログ
データとしての検索対象となるチエツクポイント期間に
対応して、またインデックスとして示す時間間隔も１時
間や２時間または１２時間などの単位で構成する。そし
て、インデックスの拡張が必要になるような状態は、チ
エツクポイントの取得条件として、それ以上法がるイン
デックスは別に管理する。

各々の期間のインデックスは、ログデータとして保存し
ておくことにより、１年や２年などの古いデータの参照
も可能となる。ただし、このような場合は、性能は望め
ない。

第４図（イ）に示す例に従って、インデックス１７の管
理について説明する。

■　発生したログには、タイムスタンプを入れる。

■　インデックス１７は、１日分や１週間分を最初から
作成しておく。インデックス１７が指すログデータ部の
アドレスは、最初のログデータが格納される場所とする
。

■　ログデータの書き出し時に、現在のインデックス１
７の場所にログデータを格納する。

■　時間間隔の切り替え時には、ログデータの書き出し
と同時に、インデックス１７の最新位置も更新する。

■　インデックス１７の満杯時には、インデックス１７
を切り替えるため、当初からインデックス１７を複数用
意しておき、即座に新しいインデックス１７に切り替え
る。

■　時間指定の検索に加えて、データの最新性に関して
コミット済であるかコミット未であるかを識別するため
の情報を、チエツクポイント情報としてログデータ上に
取得する。

ログ制御の処理内容は以下のとおりである。

（１）データの挿入 ■　第４図（ロ）に示すように、現在位置が示すブロッ
クへデータの格納を行う。

■　時間がインデックス１７の時間間隔に達していたな
らば２次のインデックスポインタを設定し、現在の位置
も更新して、そのブロックにログデータを挿入する。

■　インデックス範囲の時間が経過したならば予備のイ
ンデックス１７に切り替える。

（ｉｉ）データの参照 ■　指定された日時のインデックス１７を検索する。こ
の対象としてはグローバルなインデックス１７となるが
、このメンテナンスも同様である。

■　該当インデックス１７から、要求されたログデータ
を取り出す。

■　コミット済かどうかにより、必要なデータかどうか
を判断する。

■　このログ以降のログを順に検索し、必要なログだけ
を取り出す。

■　データヘースの復元のための参照の場合１取り出し
たログデータよりデータベースの内容を復元する。

以上のように２時間に関係するインデックス１７を備え
ることにより、データの参照時ム二口グデータの量に依
存してかかるコストの軽減が可能になる。

［発明の効果〕 以上説明したように２本発明によれば、オーダエントリ
処理などにおいて、ログデータそのものをデータベース
として扱うことにより、収集したデータの格納コストを
低減させ、かつ従来のような緻密なデータベースにおけ
るロック制御が不要となるため、トランザクションのコ
ンカレンシーを向上させることが可能になる。

第４図は本発明の実施例に係るインデックスの例。

第５図は従来技術の例を示す。

図中、１０は処理装置、１１は端末、１２および１３は
トランザクション処理部、１４はログデータ取得部、１
５はログ作業域、１６はログデータ書き出し部、１７は
インデックス、１８はログデータ取得部、１９はログ格
納域を表す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）トランザクションにより発生するデータを管理する
   計算機システムにおけるデータベース処理方式において
   、 トランザクションにより発生するデータをログデータと
   して取得するログデータ取得部（１４）と、取得したロ
   グデータが一時的に格納されるログ作業域（１５）と、 二次記憶上に設けられるログ格納域（１９）と、ログ作
   業域（１５）に格納されたログデータを、トランザクシ
   ョンのコミット時にまたはトランザクションがコミット
   するまでにトランザクションとは非同期にログ格納域（
   １９）に書き出すログデータ書き出し部（１６）と、 ログ作業域（１５）内のログデータまたはログ格納域（
   １９）内のログデータを検索するログデータ検索部（１
   ８）とを備え、 データの挿入処理をログデータの取得だけで処理するよ
   うにしたことを特徴とするデータベース処理方式。 ２）請求項１記載のデータベース処理方式において、 時間に関係したログデータのインデックス（１７）を備
   え、 ログデータ検索部（１８）は、前記インデックスを参照
   することにより、時間に依存した検索機能を持つことを
   特徴とするデータベース処理方式。