JPH06149641A - オンラインバックアップ及び障害回復方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オンライン稼動中のバックアップを可能とす
る。 【構成】 オンラインバックアップ作成装置１４により
データベースファイル１１内の情報をバックアップ格納
ファイル１６に格納することによりバックアップする。
この場合、論理レコードにより構成される各テーブルに
ついては、テーブル識別子及びテーブル長等の構成情報
のみ格納する。また、各レコードについてはレコード識
別子及びレコード内容を格納する。その際、削除され
た、あるいは削除される可能性のあるレコードで実行中
のトランザクションがあるもの及び削除されないレコー
ドについてのみ格納する。一方、データベースファイル
１１のディスク装置等の障害発生時は、バックアップさ
れたテーブル識別子及びテーブル長等の構成情報とレコ
ード識別子及びレコード内容から内容を作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、論理ジャーナル方式を
用いたデータベースにおけるオンラインバックアップ及
び障害回復方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、データベース管理システムでは、
障害に対してトランザクションの行なった変更を保証す
るためにコミットメント制御を行なう。コミットメント
制御とは、データの変更を伴なうトランザクションに含
まれるすべての処理が完了した後、コミットによりデー
タベースを更新する制御をいう。これにより、トランザ
クションに含まれる処理のいずれか１つでも正常に完了
しなかったときはトランザクションをロールバックし、
データベースの不当な更新を防止することができる。コ
ミットメント制御では、トランザクションの変更履歴を
ジャーナル（ログ）に格納するジャーナル方式が用いら
れている。論理ジャーナル方式は、データベース管理シ
ステムが変更を行なったレコードをレコード識別子と操
作及びレコードの変更差分をジャーナルに格納する方式
である。レコードは、論理的な識別子で指定され、ジャ
ーナルのみでは物理格納位置の情報を持たない。

【０００３】論理ジャーナル方式を用いたデータベース
管理システムの、バックアップ作成及びバックアップと
ジャーナルを用いた障害回復を次に説明する。図２は、
従来のオンラインシステムの構成図である。図示のよう
に、論理ジャーナル方式を用いたデータベース管理シス
テム２０は、データベースファイル２１、ジャーナルフ
ァイル２２、リカバリ情報ファイル２３の３種の情報を
管理している。データベースファイル２１には、データ
ベースのテーブル、索引テーブルが格納されている。各
テーブルは、レコードから成る。ジャーナルファイル２
２は、データベース管理システム２０の行なったデータ
ベースファイル２１への変更レコードを一意に識別する
レコード識別子、レコードの変更動作、レコードの変更
差分（ジャーナル）を格納する。リカバリ情報ファイル
２３は、障害回復（リカバリ）の際に、ジャーナルファ
イル２２に格納されたジャーナルのどの位置から回復さ
せるべきかの情報を格納している。

【０００４】次に、図２及び図３を用いて従来のバック
アップ方法を説明する。図３は、従来のバックアップ方
法を説明するフローチャートである。バックアップ開始
前に、データベース管理システムの運用を終了する。こ
れは、バックアップすべきデータベースファイルがバッ
クアップ中に変更されないようにするためである。次
に、すべてのデータベースファイル２１をファイルコピ
ーコマンド２４によって複製する（ステップＳ３２）。
これでデータベースファイルのコピー２５が作成され
る。次に、リカバリ情報ファイル２３をファイルコピー
コマンドによって複製する（ステップＳ３３）。これで
リカバリ情報ファイルのコピー２６が作成される。以上
でバックアップ処理は終了する。次に、図２及び図４を
用いて媒体破壊の発生した場合の、バックアップからの
リカバリ方法を説明する。

【０００５】図４は、従来の媒体からのリカバリ方法を
説明するフローチャートである。データベースファイル
２１の媒体破壊が発生した場合には、データベースファ
イルのコピー２５をすべてリストアする（ステップＳ４
１）。これにより、バックアップ作成時と同じファイル
構成とする。同様に、リカバリ情報ファイルのコピー２
６をリストアする（ステップＳ４２）。この状態で、バ
ックアップした時点のデータベースの状態に復旧したこ
とになる。次に、バックアップ時点から書き込まれたジ
ャーナルファイル２２を用いてリカバリを行なう（ステ
ップＳ４３）。ここでは、リストアしたリカバリ情報フ
ァイル２３から、回復を開始すべきジャーナルの位置を
リードし、ジャーナルファイル２２よりジャーナルを読
み、各レコードを回復する。最後のジャーナルまでこれ
を繰り返し、未完了トランザクションの変更を無効化し
て、回復作業は終了する。回復作業が終了したら、デー
タベース管理システムの運用を開始する（ステップＳ４
４）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術には、次のような問題があった。即ち、デ
ータベースの媒体破壊が発生した場合の障害回復には、
データベース管理システムの運用を一旦終了してデータ
ベースファイルを複製することによりバックアップを行
なうことが必要である。また、そのバックアップ時から
のジャーナルを保存しておくことが必要である。ところ
が、連続運用を行なうデータベースシステムでは、運用
を中止することができないので、バックアップができな
いという問題がある。もしも、データベース管理システ
ムがデータベースを変更している最中にそのデータベー
スファイルを複製すると、すべてのページを同時に複製
することが不可能なために、複製されたファイルは整合
性がなくなる。また、論理ジャーナルでは、データベー
スの変更したレコード識別子とレコードの変更履歴の情
報しか記録しない。更に、データベース管理システムで
は、レコード変更を行なう場合に、レコード形式以外の
管理情報も変更する。これらの情報はジャーナルに記録
されない。このため、バックアップしたデータベースと
ジャーナルだけでは、データベースを障害発生時と同一
の状態にはできず、障害回復は不可能である。

【０００７】以上のように、ファイルコピー方式でデー
タベースのバックアップを作成するためには、目的のデ
ータベースを更新不可にしなければならない。即ち、デ
ータベースの更新中はバックアップを行なうことができ
ない。本発明は、以上の点に着目してなされたもので、
データベースのレコード単位に論理的にバックアップす
る論理バックアップ装置を追加することにより、論理ジ
ャーナル方式を用いたデータベース管理システムにおい
て、データベースファイルの変更中でもバックアップを
行ない、これにより障害発生時までの回復を行なうこと
を可能とするオンラインバックアップ及び障害回復方式
を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のオンラインバッ
クアップ及び障害回復方式は、論理レコードにより構成
されるテーブルから成るデータベースを、当該データベ
ースを格納するデータベースファイルと、当該データベ
ースの更新差分を格納するジャーナルファイルにより管
理する場合において、所定のオンラインバックアップ作
成装置が前記データベースの更新中に前記データベース
ファイルから前記論理レコードを検索するための索引レ
コードを除く、論理レコードにより構成されるテーブル
の識別子及び構成情報を格納するとともに、所定のバッ
クアップ格納ファイルに前記更新により削除されない論
理レコードの識別子及び内容のみを前記所定のバックア
ップ格納ファイルに格納することにより、前記所定のオ
ンラインバックアップ作成装置がオンライン動作中のデ
ータベースのバックアップを行ない、障害回復時は、所
定のファイル回復装置が当該バックアップされた論理レ
コードの識別子及び内容と、テーブルの識別子及び構成
情報とから前記テーブルを作成し、更に、作成されたテ
ーブルから各テーブルを検索する索引テーブルを作成し
て前記バックアップ時のデータベースファイルを再現す
ることを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明のオンラインバックアップ及び障害回復
方式においては、論理レコードにより構成されるテーブ
ルから成るデータベースをバックアップする場合に、各
テーブルについては、テーブル識別子及びテーブル長等
の構成情報のみを格納する。また、各レコードについて
は、レコード識別子及びレコード内容を格納する。この
場合、削除された、あるいは削除される可能性のあるレ
コードで実行中のトランザクションがあるもの及び削除
されないレコードについてのみ格納する。一方、データ
ベースファイルのディスク装置等の障害発生時は、バッ
クアップされたテーブル識別子及びテーブル長等の構成
情報から内容のない空のテーブルを作成し、バックアッ
プされたレコード識別子及びレコード内容から内容を作
成する。また、索引レコードを新たに作成し、索引テー
ブルを作成する。これにより、バックアップ時のデータ
ベースファイルを再現する。更に、ジャーナルファイル
から更新差分の情報を読み出し、障害発生時のデータベ
ースを再現する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は、本発明の方式を適用したシステム
の一実施例のブロック図である。図示のように、論理ジ
ャーナル方式を用いたデータベース管理システム１０
は、図２に示す従来のシステムと同様に、データベース
ファイル１１、ジャーナルファイル１２、リカバリ情報
ファイル１３の３種の情報を管理している。データベー
スファイル１１には、データベースのテーブル、索引テ
ーブルが格納されている。各テーブルは、レコードから
成る。ジャーナルファイル１２は、データベース管理シ
ステム１０の行なったデータベースファイル１１への変
更レコードを一意に識別するレコード識別子、レコード
の変更動作、レコードの変更差分（ジャーナル）を格納
する。リカバリ情報ファイル１３は、障害回復（リカバ
リ）の際に、ジャーナルファイル１２に格納されたジャ
ーナルのどの位置から回復させるべきかの情報を格納し
ている。

【００１１】図示のシステムには、データベースファイ
ル１１中のレコード単位にバックアップするため、オン
ラインバックアップ作成装置１４が追加されている。オ
ンラインバックアップ作成装置１４で作成されるバック
アップ格納ファイル１６は従来のデータベースファイル
のコピーとは異なる。リカバリ情報ファイル１３のバッ
クアップ方式は従来と同様である。ただし、データベー
ス管理システム１０がリカバリ情報ファイル１３を変更
中でないことが必要である。次に、オンラインバックア
ップ作成装置１４がどのようにしてバックアップ格納フ
ァイル１６を作成するかを図５を用いて説明する。

【００１２】図５は、本発明によるオンラインバックア
ップ作成方法を説明するフローチャートである。オンラ
インバックアップ作成装置１４は、データベースファイ
ルのデータ読み込みにデータベース管理システム１０の
データベースバッファ１８を用いず、データベースファ
イル１１に書き込まれた内容を読む。即ち、データベー
スファイル１１を格納したディスク装置から各テーブル
を読み込む。これは、以下の理由による。データベース
管理システム１０の持つデータベースバッファには、ジ
ャーナルファイル１２に変更履歴を書き込む前に変更さ
れたデータが存在する場合がある。このため、このよう
なデータをバックアップすると、その時まだジャーナル
の方には変更履歴が書かれていない。この結果、バック
アップ後の障害回復時にデータベースを正しく回復でき
なくなる。

【００１３】オンラインバックアップ作成装置１４は、
すべてのデータベースファイルに存在する、すべてのテ
ーブルに対し、以下の処理を行なう（ステップＳ５
１）。対象テーブルが索引テーブルの場合は、テーブル
内容をバックアップしない（ステップＳ５２）。この理
由は、索引テーブルは、対応するテーブルが存在すれば
そのテーブルから索引情報のみを抽出することによりリ
カバリできるので、最小限の情報のみバックアップしよ
うとするためである。テーブルが索引テーブルでない場
合、対象テーブルのテーブル識別子、及び管理情報をバ
ックアップする（ステップＳ５３）。ここに、テーブル
識別子は、テーブルを識別するための番号等である。ま
た、管理情報は、対象テーブルの再作成に必要な情報で
ある。これは、具体的には、レコード長やレコードの属
性等である。ステップＳ５３では、これらのテーブル構
成情報のみをバックアップ格納ファイル１６に格納す
る。

【００１４】次に、対象テーブル中のすべてのレコード
について以下の処理を行なう（ステップＳ５４）。対象
レコードが削除されたか、あるいは削除される可能性の
あるレコードである場合は（ステップＳ５５）、このレ
コードを更新中のトランザクションが存在するかを調べ
る（ステップＳ５６）。これは、対象レコード中の削除
フラグ及びトランザクション中フラグを参照することに
より調べることができる。削除フラグがセットされてい
る場合は、当該レコードは削除された、あるいは削除さ
れる可能性のあるものであることを意味する。トランザ
クション中フラグがセットされている場合は、当該レコ
ードを更新中のトランザクションが存在することを意味
する。このようなトランザクションが存在する場合は、
削除が無効化する可能性がある。即ち、トランザクショ
ンが正常に完了せず、ロールバックする場合、当該レコ
ード中の削除フラグがリセットされ、トランザクション
中で一旦削除されたレコードが復活する。このため、こ
のようなレコードもバックアップする必要がある。反対
に、このようなトランザクションが存在しない場合は、
削除された後再利用されてもジャーナルにその記録が残
るため、バックアップの必要はない。

【００１５】また、削除された、あるいは削除される可
能性のないレコードは、すべてバックアップする必要が
ある（ステップＳ５５、Ｓ５７）。従って、バックアッ
プが必要なレコードの、レコード識別子、レコード内容
をバックアップ格納ファイルに書き込む（ステップＳ５
７）。即ち、バックアップ格納ファイル用に設けられた
ディスク装置に論理レコード単位にデータ内容を書き込
み、これにより、バックアップを行なう。このようにし
て、すべてのテーブルに対するバックアップ処理が終了
すれば、オンラインバックアップは終了する。次に、媒
体破壊からのリカバリ方法を図６を用いて説明する。図
６は、本発明による媒体破壊からのリカバリ方法を説明
するフローチャートである。

【００１６】従来と異なるのは、バックアップのリスト
ア方法である。従来は、ファイルコピーによりリストア
したが、本発明の方式では、以下の処理が必要である。
最初に媒体破壊されたデータベースファイルを再度作成
する（ステップＳ６１）。即ち、障害が発生したディス
クを取り換え、新たなディスク中にデータベース領域を
確保する。ただし、ここで作成されたデータベースファ
イルにはデータは格納されていない状態でなければなら
ない。次に、バックアップ格納ファイル１６中にバック
アップされたすべてのテーブルに対して以下の処理を行
なう（ステップＳ６２）。まず、テーブル識別子、構成
情報により空のテーブルを作成する（ステップＳ６
３）。即ち、データ内容を含まないテーブル識別子及び
レコード長、レコード属性等のみのテーブルを作成す
る。この空のテーブルに対し、バックアップ格納ファイ
ル１６に格納されているレコードをレコード識別子で示
された位置に格納し、テーブルを完成させる（ステップ
Ｓ６４）。

【００１７】すべてのテーブルに対して以上の処理を終
了した後、バックアップされていたリカバリ情報ファイ
ル１３をリストアする（ステップＳ６５）。即ち、リカ
バリ情報ファイルのコピー１７から読み出したデータを
リカバリ情報ファイル１３に書き込む。次に、リカバリ
を開始する（ステップＳ６６）。ここでのリカバリは従
来方式とほぼ同様の方法で行なう。即ち、リストアした
リカバリ情報ファイル１３からリカバリを開始すべきジ
ャーナルの位置をリードし、ジャーナルファイル１２よ
りジャーナルを読み、各レコードを回復する。例外は、
破壊された索引テーブルのリカバリは行なわないことで
ある。破壊された索引テーブルは、リカバリ終了後、デ
ータベース中の索引構成テーブルにより、索引テーブル
を再作成する（ステップＳ６７）。即ち、索引構成テー
ブルは以上のリカバリで正常な状態にされている。従っ
て、索引構成テーブル中の索引識別子、索引長、対応レ
コード識別子等を元に索引レコードを作成し、索引テー
ブルを再作成する。これで、すべてのテーブルがリカバ
リされる。この後、データベース管理システムの運用を
開始する（ステップＳ６８）。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のオンライ
ンバックアップ及び障害回復方式によれば、索引レコー
ドを含まない最小限のレコードを格納するためのデータ
構造を記憶する情報とレコード内容のみをバックアップ
し、ファイル回復するようにしたので、バックアップす
るデータ量を減少させることができ、高速にバックアッ
プすることができる。この結果、コミットメント制御に
論値ジャーナル方式を用いたデータベース管理システム
において、データベースのオンラインバックアップを行
なうことが可能となり、これを用いてデータベースをリ
カバリすることが可能となる。従って、データベースの
媒体破壊から短時間でデータベースを復旧することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方式を適用したシステムの一実施例の
ブロック図である。

【図２】従来のオンラインシステムの構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】従来のバックアップ方法を説明するフローチャ
ートである。

【図４】従来の媒体破壊からのリカバリ方法を説明する
フローチャートである。

【図５】本発明によるオンラインバックアップ作成方法
を説明するフローチャートである。

【図６】本発明による媒体破壊からのリカバリ方法を説
明するフローチャートである。

【符号の説明】

１０ データベース管理システム １１ データベースファイル １２ ジャーナルファイル １３ リカバリ情報ファイル １４ オンラインバックアップ作成装置 １５ ファイルコピーコマンド １６ バックアップ格納ファイル １７ リカバリ情報ファイルのコピー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 論理レコードにより構成されるテーブル
   から成るデータベースを、当該データベースを格納する
   データベースファイルと、当該データベースの更新差分
   を格納するジャーナルファイルにより管理する場合にお
   いて、 所定のオンラインバックアップ作成装置が前記データベ
   ースの更新中に前記データベースファイルから前記論理
   レコードを検索するための索引レコードを除く、論理レ
   コードにより構成されるテーブルの識別子及び構成情報
   を所定のバックアップ格納ファイルに格納するととも
   に、 前記所定のオンラインバックアップ作成装置が前記更新
   により削除されない論理レコードの識別子及び内容のみ
   を前記所定のバックアップ格納ファイルに格納すること
   により、前記所定のオンラインバックアップ作成装置が
   オンライン動作中のデータベースのバックアップを行な
   い、 障害回復時は、所定のファイル回復装置が当該バックア
   ップされた論理レコードの識別子及び内容と、テーブル
   の識別子及び構成情報とから前記テーブルを作成し、 更に、作成されたテーブルから各テーブルを検索する索
   引テーブルを作成して前記バックアップ時のデータベー
   スファイルを再現することを特徴とするオンラインバッ
   クアップ及び障害回復方式。