JPH04282733A - データベース管理方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データベースのアクセ
スを制御するためのデータベース管理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数のデータファイルを組織的に統合し
て、データ項目の重複を無くすデータの管理システムと
して、データベースシステムを挙げることができる。こ
のデータベースシステムは、データが集中管理されるた
め、多くの独立したユーザの間でデータを共用するよう
な場合に有効である。

【０００３】図２に、データベースシステムの概念図を
示す。図に示すように、データベースシステム１は、シ
ステムを集中的に制御管理するホスト装置２と、このホ
スト装置２に通信回線３を介して接続されたＡ〜Ｃユー
ザ４〜６から構成される。

【０００４】ホスト装置２には、データベース管理シス
テム（ＤＢＭＳ）７とデータベース８が設けられている
。データベース管理システム７は、データベース８の管
理及びデータベース８をアクセスする各ユーザの管理を
行なうものである。データベース８は、磁気記憶装置等
に記憶された、各ユーザがアクセスするデータからなる
もので、例えば、アクセス対象とする最小単位をレコー
ド（タプル）とすると、複数のレコードからファイルに
相当する一群のデータ、即ちデータ表（リレーション）
が構成され、複数のデータ表からデータベース８が構成
されているものとする。

【０００５】以上の構成のデータベースシステム１にお
いて、各ユーザは、データベース８のアクセス、即ち参
照や更新を実施する必要が生じた場合、ホスト装置２に
向けてアクセス要求を発行する。

【０００６】ここで、ホスト装置２がユーザからのアク
セス要求に基づいて、データベースのアクセスを実施し
、さらにユーザがデータベースの解放要求に基づいてデ
ータベースのアクセスを完了する迄の一連のユーザの操
作（ジョブ）を、トランザクションと呼ぶことにする。 また、ホスト装置２がトランザクションを受付けて、ユ
ーザがデータベース８の一部分である表や行をアクセス
するとき、これをアクセスできる状態に設定してから実
際にアクセスを実施する。この状態を表や行のロック状
態と呼ぶことにする。

【０００７】このロック状態には、その条件を示す各種
のロックモード、例えば他のトランザクションからのア
クセスを完全に排除する排他ロック、他のトランザクシ
ョンによる検索アクセスを許容する共有ロック等が用意
されている。各ユーザは、ホスト装置２にアクセス要求
が認識されると、どのような条件でデータベース８をア
クセスしたいかを通知するロック要求を発行する。デー
タ管理システム７は、複数のロック要求を認識した場合
、ロックモードが競合しない限りトランザクションをロ
ック状態に移行させる。

【０００８】さて、データベース管理システム７は、ユ
ーザの要求によるデータベースのアクセス制御の他に、
データベースの原子性を保証している。例えば、あるユ
ーザによるデータベース８の更新のトランザクションの
途中で、ホスト装置２に電源断等の障害が発生した場合
、データベース８の一部のデータは更新され、一部のデ
ータが更新されない事態が発生する恐れがある。このよ
うな事態が発生した場合、データベース管理システムは
、データベースの更新が中途半端になったトランザクシ
ョンにより更新された一部のデータを、更新前の状態に
戻す処理（障害回復処理）を実施し、常にデータベース
の内容を信頼性の高い状態に保っている。このような信
頼性の確保を原子性の保証と呼んでいる。

【０００９】図３に、従来のホスト装置２のブロック図
を示す。図に示すように、データベース管理システム（
ＤＢＭＳ）７には、要求受付け部１１、トランザクショ
ン制御部１２、データベース更新制御部１３、データベ
ース回復制御部１４、ロック管理部１５が設けられてい
る。

【００１０】また、データベース８を収容する２次記憶
装置１０には、データベース表２１、未完了トランザク
ションリスト２２、トランザクション番号割当てテーブ
ル２３が設けられている。要求受け付け部１１は、各ユ
ーザからのデータベース８のアクセスの要求を受付ける
か否かを判定するものである。トランザクション制御部
１２は、要求受け付け部１１により受け付けられたジョ
ブ（トランザクション）の制御管理を行なうものである
。データベース更新制御部１３は、データベース８の検
索更新を制御するものである。データベース回復制御部
１４は、ホスト装置２に障害が発生した場合に、データ
ベース８の原子性を保証するための処理、即ち障害回復
処理を実行するものである。

【００１１】ロック管理部１５は、データベース表２１
のアクセスの競合を制御するために実施されるロック状
態の制御を行なうものである。

【００１２】データベース８のデータベース表２１は、
ある一群のデータから構成されるもので、複数のデータ
ベース表からデータベース８が構成される。未完了トラ
ンザクションリスト２２は、トランザクション制御部１
２により制御管理されるトランザクション、即ちデータ
ベース８をアクセス中のトランザクションを示すもので
ある。トランザクション番号割当てテーブル２３は、ト
ランザクション制御部１２がトランザクションを管理す
るためのトランザクション番号を決定するために参照す
るテーブルである。

【００１３】図４に、データベース表２１の概念図を示
す。図に示すように、データベース表は、複数のレコー
ドＲＤから構成されている。各レコードＲＤは、レコー
ドを特定するレコード識別子ＲＤａ、更新を行なった最
新のトランザクションを特定する更新トランザクション
番号（更新Ｔｒ番号）ＲＤｂ、そしてトランザクション
により参照更新されるデータから構成されるレコード本
体ＲＤｃから構成されている。

【００１４】次に、図５に、データベース８の概念図を
示す。図に示すように、データベース８には、データベ
ース８を構成する各データベース表毎に、データベース
８上の位置を示すポインタページ２５と、複数のデータ
表２１（データベース表２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，…）
が設けられている。

【００１５】ポインタページ２５には、各データ表毎に
、２つのポインタが格納されている。また、データベー
ス表２１ａは、現在値ページ２６ａ及び更新前値ページ
２７ａから構成されており、同様にデータベース表２１
ｂ，２１ｃは、現在値ページ２６ｂ，２６ｃ、更新前値
ページ２７ｂ，２７ｃから構成されている。現在値ペー
ジは、データ表の最新のデータ（新データ）、即ちトラ
ンザクションによる参照の対処となるデータ及びトラン
ザクションにより更新されたデータを格納する領域であ
る。

【００１６】更新前値ページは、トランザクションに現
在値ページが更新された際、更新される直前に現在値ペ
ージに格納されていたデータを格納する領域である。な
お、一つのトランザクションにより同一のレコードを複
数回更新した場合、更新の都度、更新前値ページへのデ
ータ格納を行なうのではなく、最初に更新する際のみデ
ータの格納を行なう。即ち、更新前値ページは、トラン
ザクションによりアクセスが開始される前の現在値ペー
ジの内容が格納されることになる。

【００１７】さて、図３に戻って、要求受け付け部１１
は、例えばデータベース８の更新の要求を受け付けると
、トランザクション制御部１２を起動する。トランザク
ション制御部１２は、データベース８を更新するトラン
ザクションが発生したことを認識し、トランザクション
番号割当てテーブル２３を参照して、トランザクション
を識別するトランザクション番号（Ｔｒ番号）を決定す
る。

【００１８】更にトランザクション制御部１２は、決定
したトランザクション番号を未完了トランザクションリ
スト２２に登録する。以後、トランザクションがデータ
ベース８の更新を実行する場合、データベース更新制御
部１３の制御によりデータベース８のアクセスが実行さ
れる。トランザクションがデータベース８の更新を完了
し、データベース８のアクセス完了の要求を発生した場
合、要求受け付け部１１は、トランザクション制御部１
２を制御し、未完了トランザクションリスト２２からア
クセスが完了したトランザクションのトランザクション
番号を削除し、データベース８の解放を行なう。

【００１９】例えば、トランザクションによる現在値ペ
ージ２６ａの更新が実行される場合、まず初めに現在値
ページ２６ａ更新の実行前に現在値ページ２６ａに格納
されていたデータは、更新前値ページ２７ａに格納され
る。その後、トランザクションによる現在値ページ２６
ａの更新が実施される。さて、未完了トランザクション
リスト２２にトランザクション番号が登録された状態で
、ホスト装置２に障害が発生すると、要求受け付け部１
１は、データベース８のアクセス要求を拒否すると同時
に、データベース回復制御部１４を起動する。

【００２０】データベース回復制御部１４は、未完了ト
ランザクションリスト２２に登録されたトランザクショ
ン番号と現在値テーブルを構成する各レコーダの更新ト
ランザクション番号項目ＲＤｂを比較する。

【００２１】この比較の結果、一致するレコードが検出
された場合、データベース回復制御部１４は、このレコ
ードに、対応する更新前値ページのレコードの内容を複
写する。データベース回復制御部１４は、未完了トラン
ザクションリスト２２に登録された全てのトランザクシ
ョン番号について、データベース８との比較が完了する
と、未完了トランザクションリストの初期化、即ち登録
されたトランザクション番号の削除を行ない、要求受け
付け部１１に障害回復処理が終了したことを通知する。

【００２２】データベース回復制御部１４からの通知を
受け付けた要求受け付け部１１では、データベース８の
アクセス要求の受け付けを再開することになる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来データ
ベース回復制御部１４が障害回復処理を実行中、要求受
け付け部１１はデータベース８のアクセス要求を全て拒
否し、トランザクションによりデータベース８がアクセ
スされる事態を回避していた。このため、データベース
８の稼働効率が落ち、データベース８のユーザは、アク
セスを実施するまでに長い時間待たなければならないと
いった問題が生じていた。

【００２４】本発明は以上の点に着目してなされたもの
で、データベースの障害回復処理が完全に終了しなくと
もデータベースのアクセス要求、即ちトランザクション
によるデータベースの参照更新を実施することのできる
データベース管理方法を提供することを目的としてなさ
れたものである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明のデータベース管
理方法は、アクセス要求毎に設定されたジョブであるト
ランザクションが、データベースをアクセスしてデータ
の更新を実行する場合に、前記更新前の旧データを退避
させた後、新データの書込みを実行し、障害の発生時、
前記新データを破棄して、前記旧データの書込みを実行
する障害回復処理を実施する場合、前記障害回復処理を
実施すべき前記データをアクセスする、新たなトランザ
クションが発生した時、前記新たなトランザクションが
アクセスする前記データの前記障害回復処理を最優先に
実施する。

【００２６】

【作用】障害回復処理を実行する際に参照される未完了
トランザクションリストを複写して障害児未完了トラン
ザクションリストを生成し、更に障害回復処理が実行中
であることを示す障害回復処理フラグを用意する。デー
タベースをアクセスするトランザクションが発生した時
、障害回復処理フラグの内容を判断し、有効であった場
合、アクセスしようとするデータベースの内容が障害回
復処理を実行すべきものであるか障害時未完了トランザ
クションリストと照合して判断する。照合の結果が一致
した場合には、障害回復処理を実施した後、アクセスを
行なう。

【００２７】

【実施例】本発明は、先に図２に示したデータベースシ
ステム１のホスト装置２において実現する。従って、先
に説明した図２及び図３において説明した箇所と同一部
分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。図１
に、本発明に係るホスト装置２のブロック図を示す。図
に示すように、データベース管理システム（ＤＢＭＳ）
７には、要求受付け部１１、トランザクション制御部１
２、データベース更新制御部１３、データベース回復制
御部１４、ロック管理部１５、障害時未完了トランザク
ションリスト３１、障害回復処理フラグ３２が設けられ
ている。また、データベース８を収容する２次記憶装置
１０には、データベース表２１、未完了トランザクショ
ンリスト２２、トランザクション番号割当てテーブル２
３が設けられている。

【００２８】障害時未完了トランザクションリスト３１
は、データベース回復制御部１４が起動した場合に、未
完了トランザクションリスト２２を複写して記憶装置等
に設定されるものである。障害回復処理フラグ３２は、
データベース回復制御部１４による障害回復処理が実行
されている間、有効（真）に設定されるレジスタ等から
なるものである。

【００２９】以上の構成のデータベース管理システム７
において、データベース８の障害回復処理を実行する場
合について説明する。図６は、本発明に係る障害回復処
理のフローチャートである。データベース回復制御部１
４は、起動するとまず２次記憶装置１０の未完了トラン
ザクションリスト（未完了Ｔｒリスト）２２の内容を読
取り、その内容を障害時未完了トランザクションリスト
（障害時未完了Ｔｒリスト）３１に設定する（ステップ
Ｓ１）。更にデータベース回復制御部１４は、障害回復
処理フラグ３２を“真”にセットする（ステップＳ２）
。

【００３０】その後、データベース回復制御部１４は、
未完了トランザクションリスト２２の初期化（内容のク
リア）を行ない（ステップＳ３）、データベース検索更
新制御部１３の動作を許可、即ちトランザクションの受
け付けを許可する（ステップＳ４）。これにより、デー
タベース検索更新制御部１３は、データベース８のアク
セスが可能な状態となる。

【００３１】データベース回復制御部１４は、ステップ
Ｓ４を実行すると、障害時未完了トランザクションリス
ト３１にトランザクション番号が格納されているか否か
、即ち回復すべきデータ表が存在するか否かを判断する
（ステップＳ５）。ステップＳ５の結果がＹＥＳの場合
、データベース回復制御部１４は、データベース８の何
れかレコードの排他ロックをロック管理部１５に要求し
（ステップＳ６）、ロックが可能であるか否かを判断す
る（ステップＳ７）。

【００３２】ステップＳ７の結果がＹＥＳ、即ちロック
が可能であった場合、データベース回復制御部１４は、
ロックをかけたレコードの現在値、即ち図５に示した現
在値ページのレコードの内容を読取る（ステップＳ８）
。データベース回復制御部１４は、読取った内容に含ま
れるトランザクション番号と障害時未完了トランザクシ
ョンリスト３１の内容を比較し（ステップＳ９）、一致
した場合には、読取りを行なったレコードに、対応する
更新前値ページのレコードの内容を書込む（ステップＳ
１０）。

【００３３】そしてデータベース回復制御部１４は、更
に読取るレコードがあるか否か、即ちデータベース８の
全てのレコードに対して障害回復処理を実施したか否か
を判断する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の結果
がＹＥＳの場合、再びステップＳ６に処理が戻り、結果
がＮＯの場合、ステップＳ５に処理が戻る。なお、ステ
ップＳ７においてＮＯの結果が、ステップＳ９において
不一致の結果が出された場合、直ちにステップＳ１１に
処理が移る。

【００３４】ステップＳ５の結果がＮＯの場合、即ちデ
ータベース８を構成する全てのレコードについて障害回
復処理が完了した場合、データベース回復制御部１４は
、障害時未完了トランザクションリスト３１の内容をク
リアし（ステップＳ１２）、障害回復処理フラグ３２を
リセットし（ステップＳ１３）、処理を終了する。以上
の説明の手順により、データベース回復制御部１４によ
るデータベース８の障害回復処理が実施される。

【００３５】一方、データベース回復制御部１４による
データベース８の障害回復処理が実施されている間、要
求受け付け部１１はデータベース８のアクセス要求を受
け付け、トランザクション制御部１２及びデータベース
検索更新制御部１３の制御されトランザクションによる
データベース８のアクセスが実施される。

【００３６】ここで図７を参照しながら、データベース
８の更新を行なうトランザクションが障害回復処理中に
発生した場合について説明する。図７は、本発明に係る
更新処理のフローチャートである。ここでは、既にトラ
ンザクション制御部１２によりトランザクション番号（
Ｔｒ番号）が付与され、未完了トランザクションリスト
２２に、このＴｒ番号が設定されたものとする。

【００３７】データベース検索更新制御部１３は、トラ
ンザクション制御部１２によるトランザクション番号の
設定が完了すると、ロック管理部に、トランザクション
がアクセスしようとするレコードの排他ロックを要求す
る（ステップＳ２１）。ロック管理部１５では、他のト
ランザクションもしくはデータベース回復制御部１４に
よるロックの状況を基に、ロック可能か否かを判断する
（ステップＳ２２）。ステップＳ２２の結果がＹＥＳ、
即ちロックが可能である場合、ロック管理部１５は該当
するレコードのロックをかけてデータベース検索更新制
御部１３に、ロック可の通知を行なう。

【００３８】データベース検索更新制御部１３は、ロッ
ク可の通知を受けると、更新すべきレコード、即ち現在
値ページのレコードの内容を読取り（ステップＳ２３）
、読取り内容に含まれる更新トランザクション番号と自
己に設定されたトランザクション番号を比較する（ステ
ップＳ２４）。ステップＳ２４の結果がＮＯ、即ちデー
タベース検索更新制御部１３が制御するトランザクショ
ンによる更新は実施されていないものとして、次に障害
回復処理フラグ３２の内容を判定する（ステップＳ２５
）。

【００３９】ステップＳ２５の結果が“真”の場合、デ
ータベース検索更新制御部１３は、障害時未完了トラン
ザクションリストを検索し、先に読取ったレコードのト
ランザクション番号が設定されているかを判断する（ス
テップＳ２６）。ステップＳ２６の結果、一致の判断が
なされた場合、データベース検索更新制御部１３は、先
に読取ったレコードに、対応する更新前値ページのレコ
ードの内容を書込み（ステップＳ２７）、本来データベ
ース回復制御部１４が実施する障害回復処理を実施する
。

【００４０】その後データベース検索更新制御部１３は
、トランザクションによるレコードの更新を実施し（ス
テップＳ２８）、処理を実行する。ステップＳ２２にお
いてＮＯの判断がなされた場合、即ち他のトランザクシ
ョンもしくはデータベース回復制御部１４によりロック
がかけられていた場合には、ロック管理部１５は、デー
タベース検索更新制御部１３にロック不可の応答を行な
い（ステップＳ２９）、処理を終了する。また、ステッ
プＳ２４において一致の判定が、ステップＳ２６におい
て不一致の判定が下された場合には、直ちにステップＳ
２８に処理が移る。

【００４１】ステップＳ２４において一致の判定が下さ
れるのは、データベース回復制御部１４もしくはデータ
ベース検索更新制御部１３において、該当するレコーダ
の障害回復処理及びトランザクションによる更新が既に
実施された場合である。ステップＳ２６において不一致
の判定が下されるのは、障害回復処理を実施する必要の
無いレコードの場合である。

【００４２】以上の実施例では、トランザクションによ
るデータベース８の更新処理を例に説明したが、データ
ベース８の参照処理の場合、ステップＳ２１における処
理が共有ロックを要求する処理に変わり、ステップＳ２
８における処理が現在値ページのレコードを参照する処
理に変わる。

【００４３】以上の説明のように、障害回復処理を実施
中に、トランザクションによるデータベース８のアクセ
スを実行しようとする事態が生じ、かつアクセス対象と
なるデータベース８のレコードが障害回復処理を実施す
る必要のあるレコードの場合、直ちに障害回復処理を実
施した後、アクセスを実行する。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるとデ
ータベース回復制御部による障害回復処理が完結するの
を待たずに、データベースのアクセスを許容するため、
データベースのアクセスが長時間待たされる事態を回避
することができ、更に、データベースのアクセス効率を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るホスト装置のブロック図である。

【図２】データベースシステムの概念図である。

【図３】従来のホスト装置のブロック図である。

【図４】データベース表の概念図である。

【図５】データベースの概念図である。

【図６】本発明に係る障害回復処理のフローチャートで
ある。

【図７】本発明に係る更新処理のフローチャートである
。

【符号の説明】

８　　データベース １１　　要求受け付け部 １２　　トランザクション制御部 １３　　データベース検索更新制御部 １４　　データベース回復制御部 １５　　ロック管理部 ２２　　未完了トランザクションリスト２３　　トラン
ザクション番号割当てテーブル３１　　障害時未完了ト
ランザクションリスト３２　　障害回復処理フラグ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　アクセス要求毎に設定されたジョブで
   あるトランザクションが、データベースをアクセスして
   データの更新を実行する場合に、前記更新前の旧データ
   を退避させた後、新データの書込みを実行し、障害の発
   生時、前記新データを破棄して、前記旧データの書込み
   を実行する障害回復処理を実施する場合、前記障害回復
   処理を実施すべき前記データをアクセスする、新たなト
   ランザクションが発生した時、前記新たなトランザクシ
   ョンがアクセスする前記データの前記障害回復処理を最
   優先に実施することを特徴とするデータベース管理方法
   。