CN107451176A - 数据复制方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

揭示了一种数据复制方法及其装置。主节点或数据节点，在由多个数据区与多个索引区而成的数据表区存储数据与索引，并将多个索引区合并为一个索引区后，将由多个数据区与一个索引区而成的数据表区复制到其他节点。

Description

数据复制方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种在多个节点环境复制数据库的数据的方法及其装置。
背景技术
从传感器及装备产生的各种数据是时间序列地生成的，而将这些时间序列的数据实时存储并分析的数据库则称之为时间序列数据库。
通常时间序列数据库中存储的数据的变更即更新(Update)运算几乎不发生，但经常发生数据的添加(Insert)、删除(Delete)或选择(Select)等运算。
为了防止时间序列数据库由于故障等而数据丢失，所存储的数据要在至少一个地方复制并存储，但是若一个时间序列数据库进行所有时间序列的数据的接收及复制等时，由于负荷集中而引发数据处理速度延迟等性能降低的问题。
【在先技术文献】
【专利文献】
(专利文献0001)授权专利号第10-2012-0051558
发明内容
本发明的技术课题是提供一种可防止负荷集中在数据库的特定节点上，并缩短复制所需时间的数据复制方法及其装置。
为实现上述技术课题，根据本发明的数据复制方法的一例是，一种由主节点及至少一个数据节点而成的时间序列数据库的数据的复制方法，包括：通过形成数据库系统的节点装置，在由多个数据区与多个索引区而成的数据表区，存储数据与索引的步骤；将上述多个索引区合并为一个索引区的步骤；以及将由上述多个数据区与一个索引区而成的数据表区，复制到其他节点的步骤。
为实现上述技术课题，根据本发明的数据库的节点装置的一例，包括：接收数据的数据接收部；在由多个数据区与多个索引区而成的数据表区存储数据与索引的数据存储部；以及将上述多个索引区合并为一个索引区，并将由上述多个数据区与上述一个索引区而成的数据表区复制到其他节点的复制部。
根据本发明，由于多个节点分别存储数据，因此可分散数据库系统的负荷。并且，当各节点上积累所定以上的数据而将其复制到其他节点时，将索引文件形成一个文件进行复制，因此能够减少复制所需时间。
附图说明
图1是图示根据本发明的由多个节点而成的数据库系统一例的图，
图2是图示根据本发明的形成数据库系统的节点一例的结构的图，
图3是图示根据本发明的普通数据表的一实施例的图，
图4是图示根据本发明的复制数据表的一实施例的图，
图5是图示根据本发明的位图索引的合并例的图，以及
图6是图示根据本发明的数据库复制方法的一例的图。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明根据本发明的数据复制方法及其装置。
图1是图示根据本发明的由多个节点而成的数据库系统一例的图。
参照图1，数据库系统由主节点100与至少一个数据节点110、120而成。主节点110与数据节点110、120分别分得数据表而存储数据，并且当输入的数据积累所定以上时将其复制到其他节点。
本实施例可适用于用于存储时间序列数据的时间序列数据库，此时几乎不发生数据库的更新进程，从而能够合并多个索引文件而减少文件输入/输出的空耗而进行快速复制。
并且，对于本实施例的数据可赋予随着时间依次增加或减少的数据标识符(RID)。例如，数据标识符可基于年月日时分秒(纳秒)等时间而生成。
图2是图示根据本发明的形成数据库系统的节点一例的结构的图。
参照图2，主节点100或数据节点110、120包括：数据接收部200、数据表分配部210、数据表管理部220、数据存储部230、复制部240以及本体存储部250。
数据接收部200从外部接收数据。
数据表分配部210从数据表管理部220分配得到数据表区。
数据表管理部220具有将各个数据表分配到某一节点的信息。例如，在数据表管理部220中事先设有给主节点分配第一、第三数据表，给第一数据节点分配第二、第四数据表，给第二数据节点分配第五、第六数据表的内容。
根据实施例，数据表管理部220有可能只设在主节点100。此时，数据节点110、120的数据表分配部210可向主节点100的数据表管理部220发出分配数据表的邀请并接收。作为另一例，不仅主节点100而且在各数据节点110、120都包括含有相同数据表分配信息的数据表管理部220。
数据存储部230在通过数据表分配部210分得的数据表区存储数据。用于存储数据的普通数据表由多个数据区及多个索引区而成。各数据区由各数据文件而成，各索引区由各索引文件而成。
数据存储部230在数据区存储数据，且在索引区存储包括该数据的存储位置的各种索引信息。用于存储数据的普通数据表的一例如图3所示。
复制部240当数据表中存储所定大小以上的数据时，将本体存储部250中所存储的数据复制到其他节点。要复制数据表的对象节点能够通过多样的方法积极或消极设置，本实施例中则假设各节点数据表的复制对象节点已事先设置。
复制部240在复制数据到其他节点时，并不利用存储在本体存储部的普通数据表本身进行复制，而将数据表内存在的多个索引区合并为一个区，利用它进行复制。
换句话说，复制部240将多个索引文件合并为一个文件后，利用合并的一个索引文件复制各数据区的数据，从而可减少输入/输出空耗。图4中图示了合并索引区的复制数据表的一例。图5中会说明将索引区进行整合的方法。复制部240从其他节点接收复制数据表并将其存储在本体存储部250。
本体存储部250包括将接收的数据进行存储的如图3所示普通数据表300与从其他节点所接收的如图4所示的复制数据表400。
图3是图示根据本发明的普通数据表的一实施例的图。
参照图3，用于存储从各节点所接收的数据的普通数据表包括：多个数据区310、312、314与多个索引区320、322、324。本实施例中为了便于说明称之为区，但各数据区310、312、314及各索引区320、322、324可由各个文件构成，并且下面的实施例中也相同。各索引区可由日志结构的合并树(Log Structured Merge-Tree)索引文件而成。
各数据区310、312、314具所定大小，因此根据所存储数据的大小，在各数据区所包含的数据数量可相异。相反索引区320、322、324包括所定数量的索引。
因此根据在各数据区310、312、314中所包含的数据大小，数据区310、312、314与索引区320、322、324有可能不是一对一的关系。例如，有可能第一数据区310与第二数据区312的大小相同，但在各数据区存储的数据大小不同，从而在第一数据区310存储20个数据，而在第二数据区312存储10个数据。若各索引区存储10个索引，那么在第一索引区320存储关于第一数据区310中所存储的10个数据的索引，而在第二索引区322存储除第一数据区312以外的其他10个数据的索引。
此时，为了复制第一数据区的数据，需要分别参照对应于第一索引区320的文件与对应于第二索引区322的文件，因此会发生索引文件的输入/输出空耗。若索引区是1000个，为了复制需要参照至少1000个索引文件。
因此本实施例并不将图3的普通数据表直接复制，而利用图4的复制数据表进行复制。
图4是图示根据本发明的复制数据表的一实施例的图。
参照图4，复制数据表400由多个数据区310、312、314与一个索引区410而成。多个数据区310、312、314与图3中所说明的多个数据区相同。
索引区410是将图3的多个索引区320、322、324整合成一个的区。即、索引区410是将图3的多个索引文件整合成一个的。然而图3中索引区320、322、324的整合，并不是如整合普通文件一样只是形成一个文件，而是为了减少复制所需时间而将如图5所示位图式的索引区进行整合的。
图5是图示根据本发明的位图索引的合并例的图。
参照图5，图3中各索引区320、322、324中所包含的索引是位图索引500、501。位图索引500、501由数据值与各数据标识符的行列而成，并且分别取用于显示数据存在与否的0或1的值。
数据具有随着时间依次增加或减少的数据标识符，因此当整合在各索引区所存储的位图索引500、501时，可延长数据标识符的区域而整合成一个位图索引500。例如，当第一位图索引500中所存储的数据标识符的区域为RID_1～RID_k，且第二位图索引501中所存储的数据标识符的区域为RID_(k+1)～RID_m时，可将位图索引的列转变成RID_1～RID_m而将两个位图索引进行整合。
图6是图示根据本发明的数据库复制方法的一例的图。
参照图6，形成数据库系统的主节点或数据节点的装置(下称“节点装置”)分别接收数据S600。节点装置分配得到数据表区而存储数据S610、S620。节点装置利用由图3所示多个数据区与多个索引区而成的普通数据表而存储数据。
节点装置确认是否满足复制条件S630。复制条件可根据实施例事先多样设置，作为一例在数据表积累所定大小以上的数据可设定为满足复制条件。
节点装置为了进行复制，如图4所示将多个索引区整合成一个区S640。并且利用整合成一个索引区的数据表而在其他节点复制数据S650。此时节点装置并不一一确认各数据区的索引文件，而利用整合的一个索引文件进行复制，而减少索引文件的输入/输出空耗而更为迅速进行复制。
本发明还可利用计算机可读记录介质中计算机可读编码而实施。计算机可读记录介质包括存储通过计算机系统可读取的数据的所有类型的记录装置。作为计算机可读记录介质的例，有ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘、光碟等。并且计算机可读记录介质分散在通过网络相连的计算机系统中，通过分散方式将计算机可读取的编码进行存储并运行。
如上以优先实施例为主说明了本发明。具备本发明所属技术领域通常知识者均明白在不超出本发明实质特征的范围内以不同变形的方式进行实施。因此应考虑所揭示的实施例是用于进行说明而并非用于限定。本发明的范围不依据前述说明而依据权利要求书而定，且与其等同范围内的所有差异应视为包含在本发明。

Claims (11)

1.一种数据复制方法，由主节点及至少一个数据节点而成的时间序列数据库的数据复制方法，其特征在于，包括：
通过形成数据库系统的节点装置，
在由多个数据区与多个索引区而成的数据表区，存储数据与索引的步骤；
将上述多个索引区合并为一个索引区的步骤；以及
将由上述多个数据区与一个索引区而成的数据表区，复制到其他节点的步骤。
2.根据权利要求1所述的数据复制方法，其特征在于，
上述存储步骤包括：
分配得到数据表区的步骤；以及
在上述分得的数据表区存储数据与索引的步骤。
3.根据权利要求1所述的数据复制方法，其特征在于，
上述索引作为位图式，包含所定数量的关于数据存储位置及数据值的信息。
4.根据权利要求3所述的数据复制方法，其特征在于，
上述合并步骤，包括将分别存储在上述多个索引区的位图合并为一个位图而存储在一个索引区的步骤。
5.根据权利要求1所述的数据复制方法，其特征在于，
存储在上述多个索引区的各索引是日志结构的合并树索引。
6.一种数据库的节点装置，其特征在于，包括：
接收数据的数据接收部；
在由多个数据区与多个索引区而成的数据表区存储数据与索引的数据存储部；以及
将上述多个索引区合并为一个索引区，并将由上述多个数据区与上述一个索引区而成的数据表区复制到其他节点的复制部。
7.一种记录用于运行数据复制方法的程序的计算机可读非临时性记录介质，在由主节点及至少一个数据节点而成的时间序列数据库中，通过形成数据库系统的节点装置而运行数据复制方法，其特征在于，包括：
在由多个数据区与多个索引区而成的数据表区，存储数据与索引的步骤；
将上述多个索引区合并为一个索引区的步骤；以及
将由上述多个数据区与一个索引区而成的数据表区，复制到其他节点的步骤。
8.根据权利要求7所述的记录用于运行数据复制方法的程序的计算机可读非临时性记录介质，其特征在于，
上述存储步骤包括：
分配得到数据表区的步骤；以及
在上述分得的数据表区存储数据与索引的步骤。
9.根据权利要求7所述的记录用于运行数据复制方法的程序的计算机可读非临时性记录介质，其特征在于，
上述索引作为位图式，包含所定数量的关于数据存储位置以及数据值的信息。
10.根据权利要求9所述的记录用于运行数据复制方法的程序的计算机可读非临时性记录介质，其特征在于，
上述合并步骤，包括将分别存储在上述多个索引区的位图合并为一个位图而存储在一个索引区的步骤。
11.根据权利要求7所述的记录用于运行数据复制方法的程序的计算机可读非临时性记录介质，其特征在于，
存储在上述多个索引区的各索引是日志结构的合并树索引。
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