JPH0760406B2 - データ処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は，データ処理装置におけるフアイルアクセス
処理，特にリレーシヨナルデータベース処理に関するも
のである。

〔従来の技術〕

第３図は従来のデータ処理装置を示す図である。図にお
いて（15）は計算機本体，（16）は計算機本体に接続さ
れたデイスク装置，（11）はデイスク装置（16）に格納
されたデータベース内の一つのリレーシヨン，（12）は
リレーシヨン（11）に付けられたクラスターインデツク
スである。クラスターインデツクス（12）は，例えばCo
mputer Science Press Inc.社発行.J.D。Ullman著“Pri
nciple of Database Systems"（邦訳日本コンピユータ
協会発行，国井利泰訳“データベースシステムの原
理”）の第2.4節（邦訳版で71ページ15行目から79ペー
ジ17行目まで）の中で説明されているインデツクスであ
る。上記文献中ではクラスターインデツクスの名前で記
述されていないが，ここで“Ｂ−木”として説明されて
いるインデツクスはクラスターインデツクスである。リ
レーシヨン（11）のタプルはクラスターインデツクス
（12）のキー値に基いてソートされてデイスク装置（1
6）に格納されている。第４図は,1〜1000の範囲の整数
値を持つアトリビユート（キー）にクラスターインデツ
クスが付いているときの例を示している。リレーシヨン
（11）はキー値に基いてソートされ,8つのページ（13
a）〜（13h）に分割され，デイスク装置（16）に格納さ
れている。ポインタ（14a）にはポインタ（14b）を格納
しているページの番号がまた，ポインタ（14b）にはリ
レーシヨン（11）の各ページ（13a）〜（13h）のページ
番号が記されている。タプルのキー値が指定されたと
き，そのタプルが格納されているページ番号は，間ポイ
ンタ（14a）．（14b）を参照することによつて，ただち
に知ることができる。

リレーシヨナルデータベースにおいては，すべてのデー
タは表の形で管理される。この表をリレーシヨン（関
係）と呼ぶ。リレーシヨンの各行のデータはタプルと呼
ばれる。また，リレーシヨンの各項目（列）はアトリビ
ユートと呼ばれる。例えば第５図において（11）は１つ
のリレーシヨンであり，（17a）〜（17j）はタプル，
（18a）〜（18d）はアトリビユートを表している。リレ
ーシヨナルデータベースにおいては，あるアトリビユー
ト，あるいはアトリビユートの組合せ（以下，キーと呼
ぶ）の値に関して範囲が限定されたタプルの集合に対す
る処理がよく行われる。例えば第５図のリレーシヨン
（11）において，アトリビユート（18b）の「課」の値
が「総務」であるタプルの，アトリビユート（18d）
「年令」の平均を求めるという処理がこれに該当する。
この場合のキーはアトリビユート（18b）「課」であ
る。

第３図に示した従来のデータ処理装置において，クラス
ターインデツクスのキーの値に関して上記のように範囲
が限定されたタプルの集合に対して処理を行う場合，計
算機本体（15）がクラスターインデツクス（12）のポイ
ンタ（14a），（14b）を参照して，該当するタプルの集
合がデイスク装置（16）のどのページに格納されている
かを調べ，それらをデイスク装置（16）からページ単位
で一括して読み出し，処理を行う。クラスターインデツ
クスのキー値に関して範囲が限定されたタプルの集合は
ページ単位にまとめられて，いわば物理的に範囲が限定
された形でデイスク装置（16）に格納されているため，
該当するページのみをデイスク装置（16）から読み出し
て処理を行えばよく，クラスターインデツクスが無い場
合に比べて処理を高速に行うことができる。例えば第４
図においてキー値が99から190の範囲にあるタプルの集
合はページ（13b）のみしか存在しないため，デイスク
装置（16）からページ（13b）のみを読み出せばよく，
高速な処理が行われる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のデータ処理装置では，クラスターインデツクスを
用いることによつて，上記処理を高速に実行している
が，近年のデータベース需要の増大に伴い，より高速な
処理が望まれるようになつているのに対し，従来のデー
タ処理装置では,1つの計算機本体で上記処理を実行して
いるため，これ以上の高速化は困難であるという問題点
があつた。

この発明は，上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので，リレーシヨナルデータベースにおいてクラ
スターインデツクスのキー値に関して範囲が限定された
タプルの集合に対する処理をより高速に行うことを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るデータ処理装置は，リレーシヨンのクラ
スターインデツクスを主処理装置に接続された第１の記
憶装置（主ディスク装置）に持たせ，ページ単位に分割
されたリレーシヨンを複数の副処理装置毎に接続された
第２の記憶装置（副ディスク装置）に均等に分散して記
憶しクラスターインデックスの所定のキー値に対する処
理を上記主処理装置からの指令により上記複数の副処理
装置がそれぞれ対応する第２の記憶装置からのタプルを
読み出して並行して実行させるようにしたものである。

〔作用〕

この発明では，リレーションがクラスターインデックス
毎のページ単位で複数の副処理装置に接続された第２の
記憶装置に分散して格納されているため，クラスターイ
ンデックスの所定のキー値に対する処理は主処理装置に
並列に接続された各副処理装置で並列に実行され，処理
の高速化が図られる。

〔発明の実施例〕

第１図は，この発明の一実施例のブロック図である。第
１図において，（１）は主処理装置（以下．マスターと
記す），（２）はマスターに接続された主デイスク装置
（以下，マスターデイスクと記す），（3a）〜（3d）は
副処理装置（以下，スレーブと記す），（4a）〜（4d）
はスレーブに接続された副デイスク装置（以下，スレー
ブデイスクと記す）である。（５）はコモンメモリであ
り，コモンバス（６）を介してマスター（１）およびス
レーブ（3a）〜（3d）によつてアクセスされる。（7a）
〜（7d）はローカルメモリであり，それぞれローカルバ
ス（8a）〜（8d）を介して各スレーブ（3a）〜（3d）に
よつてアクセスされる。（9a）〜（9d）は割込み信号線
であり，マスター（１）と各スレーブ（3a）〜（3d）と
の間で割込み信号によつて通信を行うために用いられ
る。（10）は他の計算機や端末とマスターとの間でデー
タの入出力を行うための入出力線である。（11）はタプ
ル単位である固定的な大きさ（例えば２キロバイト）の
単位（以下，ページと記す）に分割され，そのページ単
位でスレーブデイスク（4a）〜（4d）に分散して格納さ
れたリレーシヨンを表している。（12）はリレーシヨン
（11）に対するクラスターインデツクスであり，マスタ
ーデイスク（２）に格納されている。クラスターインデ
ツクス（12）はB-treeで構成されているインデツクスで
あり，リレーシヨン（11）のタプルは，クラスターイン
デツクス（12）のキー値に基いてソートされ，いくつか
のページに分割されてスレーブデイスク（4a）〜（4d）
に格納される。第２図は１〜1000の範囲の整数値を持つ
アトリビユート（キー）にクラスターインデツクスが付
いているときの例を示している。リレーシヨン（11）は
キー値に基いてソートされ,8つのページ（13a）〜（13
h）に分割されている。ページ（13a），（13e）はスレ
ーブデイスク（4a）に，ページ（13b），（13c）はスレ
ーブデイスク（4b）に，ページ（13d），（13h）はスレ
ーブデイスク（4c）に，ページ（13f），（13g）はスレ
ーブデイスク（4d）に格納されている。例えばキー値が
99よりも小さいタプルはスレーブ（4a）のページ（13
a）に,99から190の間のキー値を持つタプルはスレーブ
デイスク（4b）のページ（13b）に格納されている。各
ページをどのスレーブデイスクに格納するかは乱数によ
つて決定される。ポインタ（14a）にはポインタ（14b）
を格納しているマスターデイスク内のページの番号が，
またポインタ（14b）にはリレーシヨン（11）を格納し
ているスレーブデイスクの番号と，そのデイスク上のペ
ージ番号が記されている。従つて，タプルのキー値が指
定されたとき，そのタプルが格納されているスレーブデ
イスクおよびページはクラスターインデツクス（12）の
ポインタ（14a），（14b）をたどることによつて知るこ
とができる。

第１図に示した実施例において，クラスターインデツク
スのキーの値に関して範囲が限定されたタプルの集合に
対して処理を行う場合の動作について説明する。本装置
では範囲が限定されたタプルの集合は，その範囲がある
程度以上大きいものであれば，いくつかのページに分割
されて４つのスレーブデイスクに確率的に均等に分散し
て格納されている。例えば，第２図に示した例で190か
ら789の範囲のキー値を持つタプルの集合は４つのペー
ジ（13c）〜（13f）に分割され，それぞれスレーブデイ
スク（4b），（4c），（4a），（4d）に格納されてい
る。このようなタプルの集合に対する処理要求が，入出
力線（10）を介して他の計算機や端末から来ると，マス
ター（１）はクラスターインデツクス（12）のポインタ
（14a），（14b）を参照して，該当するタプルの集合が
分散して格納されているスレーブデイスクの番号，およ
びページ番号を求め，処理内容およびページ番号などか
らなる，各スレーブ（3a）〜（3d）への指令をコモンメ
モリ（５）に書き込み，割り込み信号線（9a）〜（9d）
によつて各スレーブ（3a）〜（3d）に次々と割り込みを
掛け，実行すべき処理があることを各スレーブ（3a）〜
（3d）に知らせる。割り込みを検出した各スレーブ（3
a）〜（3d）はコモンメモリ（５）から自分への指令を
読み，指令内に書かれたページ番号を参照して，各スレ
ーブデイスク（4a）〜（4d）から該当するページを読み
出し処理を行う。スレーブデイスク（4a）〜（4d）から
のページの読み出し，および処理は，各スレーブ（3a）
〜（3d）よつて並列に行われる。各スレーブ（3a）〜
（3d）は処理が終了するとコモンメモリ（５）に処理結
果を書き込み，割り込み信号線（9a）〜（9d）によつて
マスター（１）に割り込みを掛け，処理の終了を知らせ
る。マスター（１）はすべてのスレーブ（3a）〜（3d）
から割り込みが掛けると，コモンメモリ（５）から全処
理結果を読み出し，入出力線（10）を介して他の計算機
や端末に処理結果を返す。

なお，上記実施例においては，スレーブ（3a）〜（3
d），スレーブデイスク（4a）〜（4d），ローカルメモ
リ（7a）〜（7d），ローカルバス（8a）〜（8d），およ
び割り込み信号線（9a）〜（9d）の個数は４であつたが
それらの個数は１以上いくつでもよい。

また，上記実施例ではマスター（１）および各スレーブ
（3a）〜（3d）にはマスターデイスク（２）およびスレ
ーブデイスク（4a）〜（4d）がそれぞれ１個ずつ接続さ
れていたが，それらの個数は２以上にしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように，この発明によればクラスターインデツク
スの所定のキー値に対する処理を上記主処理装置からの
指令により上記複数の副処理装置がそれぞれ対応する第
２の記憶装置からのタプルを読み出して並列に実行でき
るようにしたので，クラスターインデツクスを用いたタ
プルの集合に対する処理を並列に高速実行できるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるデータ処理装置を示
すブロック図，第２図はこの発明の一実施例によるクラ
スターインデツクスを持つリレーシヨンの分割状態の例
を示す説明図，第３図は従来のデータ処理装置を示すブ
ロック図，第４図は従来のデータ処理装置におけるクラ
スターインデツクスを持つリレーシヨンの格納状態の例
を示す説明図，第５図はリレーシヨナルデータベースに
おけるリレーシヨンの例を示す説明図である。 符号（１）は主処理装置，（２）は主デイスク装置，
（3a）〜（3d）は副処理装置，（4a）〜（4d）は副デイ
スク装置，（11）はリレーシヨン，（12）はクラスター
インデツクス，（13a）〜（13h）はページ，（17a）〜
（17j）はタプル，（18a）〜（18d）はアトリビユート
である。 なお，図中，同一符号は同一，または相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 「日経エレクトロニクス」Ｎｏ．378 （1985−９−23）Ｐ．235−279 「情報処理学会 第31回（昭和60年後 期）全国大会講演論文集，ｐ．645−650 「情報処理学会 第32回（昭和61年前 期）全国大会講演論文集，ｐ．927−934

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報を処理する主処理装置と、この主処理
   装置に接続された第１の記憶装置と、上記主処理装置に
   並列に接続された複数の副処理装置と、この副処理装置
   毎に接続される第２の記憶装置とを備え、上記第１の記
   憶装置はリレーショナルデータベースにおけるリレーシ
   ョンのクラスターインデックスを記憶し、上記複数の第
   ２の記憶装置は上記クラスターインデックス毎のページ
   単位に分割されたリレーションを全ての第２の記憶装置
   に均等に分散して記憶し、上記クラスターインデックス
   の所定のキー値に対する処理を上記主処理装置からの指
   令により上記複数の副処理装置がそれぞれ対応する第２
   の記憶装置からのタプルを読み出して並行して実行する
   ことを特徴とするデータ処理装置。