FI105857B - Järjestelmä varmuuskopioiden ottamiseksi tietokannassa - Google Patents

Description

105857 Järjestelmä varmuuskopioiden ottamiseksi tietokannassa Tekniikan ala

Esitettävä keksintö liittyy järjestelmään varmuus-5 kopioiden ottamiseksi toimivassa, hajautetussa tosiaikaisessa tietokannassa, joka sijaitsee primäärimuistissa.

Tietokantaan kuuluu yleensä palautustoiminta, joka vastaa siitä, että tietokantaan tallennettu tieto on yhdenmukaista, eli tilassa, jota voidaan edellyttää ottaen huo-10 mioon eri päivitykset.

Jotta voitaisiin toipua virheistä, jotka kirjoittamalla vahingoittavat tietokantaa, on tallennettava varmuus-kopioversio. Varmuuskopio sisältää kaiken tiedon, joka on välttämätöntä tietokannan palauttamiseksi samaan yhdenmu-15 kaiseen tilaan, joka vallitsi hetkellä, jolloin varmuusko-pioversio luotiin.

Tyypillinen strategia tietokannan palauttamiseksi , . voidaan tiivistää seuraavasti.

• · • ·

Jos tietokannasta on tullut epäyhdenmukainen sen · · ]·1 1 20 vuoksi, että on sattunut katastrofaalinen virhe, palautus- : “ toimintakäskyt aloittavat lataamalla tietokannan viimeisim- « · ·.**: pään varmuuskopioversioon. Uudempaan tilaan pääsemiseksi • · ·.· · tietokanta päivitetään sitten tiedoilla, joka on tallennet- : : : tu lokiin, ts. muistiin tallennettujen toimintojen histori- 25 aan, jota palautustoiminta käyttää palauttaakseen viimeksi .**·. hyväksytyt tapahtumat eli tietokannan olioihin tai tietuei- • · · ,···. siin kohdistuneet toiminnot. Olion käsitteellä tarkoitetaan *·1 tässä olevan tavanomainen merkitys tietojenkäsittelyn alal- • t ϊ ** la. Lyhyesti olio on tietopaketti siihen kuuluvine selityk-

• M

30 sineen siitä, kuinka sen tietoa tulee hallita. Oliot jae- taan luokkiin niiden käyttöalan mukaan ja ne yksilöidään I··· ,·. · oliotunnisteilla. Tarkempi kuvaus olion käsitteestä löytyy i « « esim. teoksesta "Object-Oriented Analysis", Peter Coad ja Edward Yourdon, Yourdon Press Computing Series.

35 Tietokannan palauttamiseksi vaaditut tiedot ja me kanismit määräytyvät tietokannan päivittämiseksi valitun 105857 2 menetelmän mukaan. Oliota päivitettäessä luodaan kopio alkuperäisestä oliosta, asetetaan lukko estämään muita käyttäjiä päivittämästä tietokantaa ja vasta voimaan saatettaessa (Commit) eli ohjelman tai operaattorin käyttämässä ta-5 pahtumatoiminnassa, jolla ilmoitetaan, että kyseinen tapahtuma on päätetty ja että sen vaikutuksen tulee säilyä, päivitetty kopio vaihdetaan käyttöön ja asetetut lukot vapautetaan .

Kopioidut oliot tai oliot, joita ei alisteta var-10 muuskopiointiin, poistetaan tietokannan uudelleenlataukseen liittyvässä uudelleenkäynnistyksessä.

Tekniikan taso

Vallitsevalla tekniikan alalla vaaditaan, että tietokantajärjestelmä ei saa pysähtyä varmuuskopioinnin ajak-15 si.

US-patenttijulkaisussa 4 077 059 kuvataan järjestelmä, jolla on hierarkinen muisti ja kullakin tasolla kak- .. si muistiyksikköä. Toinen yksiköistä sisältää kaiken tiedon • « tällä tasolla. Toinen yksikkö sisältää vain näihin tietoi- · · ’ 20 hin tehtyjä muutoksia. Kahdentamalla ja palauttamalla vain • · • “ muuttuneet tiedot, vähennetään virheiden sattuessa siirret- • \ ·; tävän tiedon määrää.

i · i.i ; Kyseinen patenttijulkaisu ei kuvaa tietokantajär- • i · : jestelmää tiukassa mielessä. Siinä ei ole varmuuskopiotoi- 25 mintaa, jonka käynnistää keskitetty käsittelijä, jolla on .**. tietoja järjestelmästä ja joka tahdistaa toiminnan.

• · · .···. US-patentti 4 714 995 kuvaa integroidun prosessori- '·' järjestelmän siihen liittyvine tietokantoineen. Siinä on • · : ” integroitu prosessorijärjestelmiä, joilla on tarve jakaa • · · 30 tiettyjä yhteisiä tietoalkioita, missä kullakin prosesso-.j. rilla on tietokanta. Tavoite on suorittaa ohjattu kopioin-

• IM

.·, ; ti. Relaatioiden ja tapahtumien annetaan ulottua useiden · « tietokantojen yli.

! I

105857 3

Keksinnön julkistus

Keksinnön yhtenä tavoitteena on tuottaa johdannossa kuvatun kaltainen järjestelmä, jonka avulla tapahtumat sallitaan toimintojen suorittamiseksi tietokantaan samaan ai-5 kaan, kun varmuuskopiointia suoritetaan.

Keksinnön mukaisesti tämä on saavutettu varmuuskopiojärjestelmässä toimivalle, primäärimuistissa olevalle tosiaikaiselle tietokannalle, mainitun tietokannan ollessa hajautettuna joukolle prosessoreja, jotka suorittavat eri 10 toimintoja, kuten alla mainittuja eri vaiheita ja toimenpiteitä, kun mainittu varmuuskopiojärjestelmä käsittää joukon loogisia tietokantoja, joista kukin kykenee ulottumaan yli usean mainitun prosessorin ja kullakin on siihen liittyvä varmuuskopiotoiminta.

15 kaiken tiedon mainitussa tosiaikaisessa tietokan nassa ollessa järjestettynä hajautetuksi yli mainittujen loogisten tietokantojen, . , keskitetyn varmuuskopiokäsittelijän, jolla on tie- • · « · toja koskien prosessoreja, joiden yli varmuuskopiojärjes- • · · ’·’ ’ 20 telmä ulottuu, 4 · • « : ·* paikallisen tietokantakäsittelijän kullekin proses- • · sorille, « · ·.! | käynnistystoiminnan mainitun varmuuskopiotoiminnan käynnistämiseksi kyseiselle mainituista loogisista tieto- 25 kannoista lähettämällä viesti mainitulle keskitetylle tie- .*·. tokantakäsittelijälle varmuuskopiotoiminnan tahdistamiseksi ··» .···. niiden prosessorien kesken, joiden yli mainittu kyseinen *·* looginen tietokanta ulottuu, • · : ” mainitun tahdistuksen sisältäessä, että paikalli- • · « 30 sille tietokantakäsittelijöille tiedotetaan, että varmuus-kopiointi aloitetaan ja että tulisi luoda uusi tapahtumalo- IM» ,·, » ki, johon kirjataan kaikki tapahtumat, joiden ei tule si- • · < sältyä varmuuskopioon, jotta saadaan aikaan, että varmuuskopio sisältää vain muutokset tapahtumiin aiemmassa tapah-35 tumalokissa.

4 105857

Keksinnön edullisilla suoritusmuodoilla on oheisiin alivaatimuksiin sisältyvät piirteet.

Toisin sanoen keksintö käsittää sen, että kaikki tietokannan tieto on järjestetty kuuluvaksi yhteen useasta 5 loogisesta tietokannasta, jolloin looginen tietokanta voi, mutta sen ei tarvitse ulottua yli usean prosessorin. Tietyn loogisen tietokannan varmuuskopiointi käynnistetään lähettämällä viesti keskitetylle tietokantakäsittelijälle, jolla on tietoa prosessoreista, joiden yli kyseinen varmuuskopio-10 järjestelmä ulottuu, ja joka tahdistaa varmuuskopiotoimin-nan prosessorien rajojen yli. Tahdistus sisältää, että paikallisille tietokantakäsittelijöille tiedotetaan, että varmuuskopiointi aloitetaan ja että luodaan uusi tapahtumaloki, johon kirjataan kaikki tapahtumat, joita ei ole saatet-15 tu voimaan ja joiden ei siksi tule sisältyä varmuuskopioon. Varmuuskopio sisältää sitten vain tapahtumien muutokset vanhassa tapahtumalokissa.

. . Erään suoritusmuodon mukaan varmuuskopiotoiminnan • · • · käynnistyminen tietylle loogiselle tietokannalle suorite- · · '·' 20 taan jaksottaisesti, tai tarvittaessa operaattori käynnis- • ϊ " tää sen.

( #

Edullisesti tahdistus sisältää, että keskitetty i · ·,· | varmuuskopiokäsittelijä käskee paikallisia tietokantakäsit- telijöitä asettamaan kyseiseen loogiseen tietokantaan var-25 muuskopioiipun, joka tiedottaa paikallisille tietokantakä-.···. sittelijöille, että varmuuskopiointi aloitetaan ja joka ai- .···, heuttaa, että ne muuttavat käyttäytymistään suhteessa ky- seiseen loogiseen tietokantaan sijoitettujen olioiden tai- • · :'·* lentämiseen, minkä jälkeen, kun varmuuskopiolippu on ase- • · · 3 0 tettu, paikalliset tietokantakäsitteli jät kuittaavat tie-dottamalla keskitetylle varmuuskopiokäsittelijälle, että ··♦· ,·. ; tämä on suoritettu.

« · ·

Kun kaikki paikalliset tietokantakäsittelijät ovat kuitanneet, keskitetty varmuuskopiokäsittelijä käskee kaik-35 kia paikallisia kyseisten prosessorien lokikäsittelijöitä luomaan uuden tapahtumalokin.

105857 5

Edullisesti uusi tapahtumaloki voi sisältää muuttujan "BackupSynch", joka voi saada arvoja "Include" tai "Exclude", ja jonka arvoa paikallinen tietokantakäsittelijä ja paikalliset varmuuskopiokäsittelijät käyttävät päättä-5 mään, tuleeko olioiden sisältyä varmuuskopioon vai ei, jolloin keskitetty varmuuskopiokäsittelijä käskee paikallisia lokikäsittelijöitä muuttamaan mainitun muuttujan uudessa tapahtumalokissa arvoon "Exclude", mikä ilmaisee, että siihen liittyvän olion ei tule sisältyä varmuuskopioon.

10 "BackupSynch"-muuttuja voidaan vastaanottaa tapah tuman koordinaattorilta merkittäessä tapahtumalokiin "Commit", mikä ilmaisee, että tapahtuma on saatettu voimaan, ja lähettää sitten "BackupSynch"-muuttujan arvon ja "Commit"-viestin kaikille osallistuville tapahtumille, jot-15 ka vuorostaan levittävät "BackupSynch"-arvoa eri tietokan-taolioille, jolloin kaikki oliot samassa tapahtumassa saavat saman "BackupSynch"-arvon ja ne sisältyvät varmuuskopi- .. oon tai vaihtoehtoisesti jätetään pois siitä.

• ·

Kehitetyn suoritusmuodon mukaan on järjestetty las- • · · '·* ’ 20 kin osoittamaan suorittamaan Commit-tilaisten suoritettavi- • · * · • '* en tapahtumien määrää vanhaan tapahtumalokiin nähden, tah- • « distuksen sisältäessä, että kun laskimen arvo on 0, keski- * « ·.· · tetylle varmuuskopiotoiminnalle tiedotetaan, että kyseises- : sä prosessorissa ei ole millekään tapahtumalle yhtään koor- 25 dinaattoria, joka haluaisi, että päivitykset tulisi sisäl- ;*·*. lyttää varmuuskopioon.

• · · .···. Edelleen kehitetyssä suoritusmuodossa olioiden ko- mm·' piointi varmuuskopioalueelle alkaa sen jälkeen, kun paikal- * · . ____ ‘ ** lisille lokikäsittelijoille on tiedotettu, että paikallinen • · · 30 tietokantakäsittelijä on tehnyt tietokannassa näkyviksi kaikki muutokset tapahtumista, jotka tulee sisällyttää var- ··· .·. : muuskopioon.

Edullisesti näkyväksi tekeminen voi sisältää tahdistuksen paikallisen tietokantakäsittelijän, varmuuskopio-35 käsittelijän ja lokikäsittelijän välillä.

6 105857

Paikallinen lokikäsittelijä voi suorittaa tahdistuksen pysyen vanhassa tapahtumalokissa olevien tapahtumien määrän tasalla, jolloin tapahtumien määrää vähennetään, kun tapahtuma merkitsee End-Transaction vanhaan tapahtumalokiin 5 ja End-Transaction merkitään, kun paikallinen tietokantakä-sittelijä on tehnyt muutokset tietokantaan ja tiedottanut tämän tapahtumalle.

Edullisesti keskitetty varmuuskopiokäsittelijä käskee kaikkia paikallisia varmuuskopiokäsittelijöitä, kun talo pahtumien määrä vanhassa tapahtumalokissa on 0 kaikissa paikallisissa lokikäsittelijöissä, alkamaan kopioida varmuuskopioon sisällytettäviä olioita varmuuskopioalueelle, kun paikallinen tietokantakäsittelijä on merkinnyt mainitut oliot varmuuskopio!taviksi vasteena sen käytöksen muutok-15 selle, kun varmuuskopiolippu asetettiin.

Edelleen kehitetyn suoritusmuodon mukaan olioiden kopiointi tapahtuu varmuuskopioalueelle ja vanha varmuusko- . . pio tallennetaan primäärimuistiin, kunnes uusi varmuuskopio • « on päättynyt, minkä jälkeen vanha varmuuskopio paketoidaan I · ' >·* * 20 ja tallennetaan toissijaiseen muistiin.

: " Kuvioluettelo • #

Keksinnön suoritusmuotoja kuvataan nyt lähemmin • · * viitaten oheisiin piirroksiin, joista :fi': kuvio 1 on aiottu kuvaamaan kaaviona ratkaisua tie- 25 tokannan primäärimuistin varmuuskopioimiseksi, missä kek- ;***. sintöä voidaan käyttää, • · · kuviot 2-8 ovat vuokaavioita, jotka kuvaavat var- • muuskopiotoimintaa kuvion 1 mukaisessa tietokannassa, • · ί *’ kuvio 9, samoin kuin kuvio 1 kuvaa tilannetta tie- « · 3 0 tokannassa keksinnön mukaisesti suoritetun varmuuskopion loppuvaiheen aikana, ··»« .·. : kuvio 10 esittää kaaviona tietokantaa, joka ulottuu « · * kahden prosessorin yli, jolloin on näytetty tilanne juuri ennen varmuuskopion alkua, 35 kuvio 11 esittää suurennettuna ja yksityiskohtai semmin tietokantaa ja lokitilannetta toisessa kuvion 10 mu- 105857 7 kaisista prosessoreista myöhemmässä vaiheessa varmuuskopioinnin aikana, ja kuviot 12 - 14 ovat taulukoita, jotka kuvaavat toimenpiteitä, joita voidaan tarvita kuvioihin 10 ja 11 viita-5 ten selostetun varmuuskopioinnin yhteydessä.

Edullisia suoritusmuotoja

Yllä ja alla esitetyissä suoritusmuotoihin viittaa-vissa selostuksissa, samoin kuin piirroksissa, eri toimintoihin viitataan sanalla "käsittelijä", kuten tietokantakä-10 sittelijä, varmuuskopiokäsittelijä jne, "looginen tietokanta" jne. Tällaiset toiminnot ovat ohjelmia tai vaiheita, joita kyseiset tietokoneet suorittavat, ellei asiayhteydestä toisin ilmene.

Yllä olevaa loogisen tietokannan käsitettä voidaan 15 piirroksissa kutsua Vaihtoehtoisesti nimellä RecDB, joka on lyhennys palautustpetokannasta (Recovery Data Base).

Kuvio 1 jakautuu kahteen osaan 2 ja 4, jotka vas-V, taavasti esittävät kaavioina tietokanta-aluetta ja varmuus-

< I

kopioaluetta prosessorin primäärimuistissa. Kumpaankin alu- .! 20 eeseen liittyy luettelo 6 ja 8 vastaavasti tietokantaan * · tallennetuista olioista niihin liittyvine luokkineen. Luet- t * · * *· teloita 6 ja 8 vastaavia luetteloita voidaan alla ja myö- • « 4 ·*·ί .* hemmissä piirroskuvioissa kutsua myös LID-taulukoksi. Vas-

*M

V · taavien osoittimien 10 ja 12 avulla toimenpiteen kohteena 25 olevat oliot valitaan niihin liittyvä luokka ja avain tie- ··· , : : taen.

• I· ·’*’· Kuvio 1 esittää tietokantaa sekä varmuuskopioaluei- ♦ ·· ta 2 ja 4 tiettyjen tietokantaolioiden päivityksen jälkeen.

• ·

Kuviossa viimeisen varmuuskopioinnin jälkeen päivitetyt • · ... - .....

’···* 3 0 oliot on merkitty heittomerkein. Viimeisen varmuuskopioin- ··· nin jälkeen oliot A ja C on päivitetty A' :ksi ja C':ksi.

··♦·

Olioita B ja D ei ole päivitetty. Varmuuskopioalue on kir- « · joitussuojattu, mutta sallii tiedon lukemisen. Täsmällisemmin vain päivitetyt oliot A’ ja C on tallennettu tietokan-3 5 ta-alueelle 2, kun taas oliot A, B, C ja D on tallennettu 8 105857 varmuuskopioalueelle 4 ja tietokanta osoittaa olioihin B ja D varmuuskopioalueella 4, mitä osoittavat nuolet 14 ja 16.

Keksinnön erään piirteen mukaisesti kaikki tietokannan tieto on järjestetty kuuluvaksi yhteen tai useampaan 5 loogiseen tietokantaan, niin että tällainen looginen tietokanta voi, mutta sen ei tarvitse ulottua usean prosessorin yli.

Koska yllä mainitun kaltainen tietokanta voi (mutta sen ei tarvitse) ulottua usean prosessorin yli, sen var-10 muuskopioiminen on hajautettu.

Keksinnön erään tavoitteen mukaan tapahtumien sallitaan suorittaa toimenpiteitä tietokantaan yhtaikaa varmuuskopioinnin kanssa. Tapahtumien puitteissa olioita päivitetään, luodaan ja poistetaan, minkä vuoksi oliosta voi 15 esiintyä monta eri versiota varmuuskopioinnin aikana. Var-muuskopiotoiminnan täytyy siksi saada tietoa varmuuskopiointiin sisällytettävän olion versiosta. Ensi käden tietona v tämä selitetään nyt tarkemmin viitaten kuvioissa 2-8 näy- tettyihin vuokaavioihin. Aluksi kuviosta 2 ilmenee, että i c t<·' ' 20 varmuuskopiotoiminnan tietylle tietokannalle käynnistää i < : " käyttäjä 30 lähettämällä keskitetylle varmuuskopiokäsitte- \ ’! lijälle käskyn 32 luoda varmuuskopio, jolloin kohta 36 • # :.· osoittaa varmuuskopiokäsittelijän vastaanottaneen käskyn.

it!! Keskitetyllä varmuuskopiokäsittelijällä on tietoa prosesso- 25 reistä, joiden yli kyseinen varmuuskopiointijärjestelmä .***. ulottuu ja se tahdistaa varmuuskopiotoiminnan prosessorien • · · .··*. kesken, aloittaen siirtymällä tilaan State = SynchBackup 9 kohdassa 38. Tahdistukseen sisältyy, että paikallisille ϊ ** tietokantakäsittelijöille, joista yksi on osoitettu kohdas- • · 9 30 sa 40, tiedotetaan, että varmuuskopiointi aloitetaan ja 9 .j. niitä käsketään asettamaan varmuuskopiolippu. Luodaan uusi ···· t , , „ ,·. · tapahtumaloki, johon kirjataan tapahtumat, joita ei vielä • 99 ole saatettu voimaan ja joita ei sen vuoksi tule sisällyttää varmuuskopiointiin. Sen jälkeen varmuuskopioidaan vain 35 tapahtumien muutokset vanhassa tapahtumalokissa.

105857 9

Yksityiskohtaisemmin tahdistus voi sisältää seuraa- vaa: 1. Keskitetty varmuuskopiokäsittelijä 34 käskee, mitä osoittaa kohta 42, paikallisia tietokantakäsittelijöi- 5 tä asettamaan varmuuskopiolipun nykyisessä loogisessa tietokannassa. Käskyn vastaanotto osoitetaan kohdassa 44. Tämä käsky tulee kuitata. Varmuuskopiolippu tiedottaa paikallisille tietokantakäsittelijöille, että varmuuskopiointi aloitetaan ja aiheuttaa, että paikalliset tietokantakäsit-10 telijät muuttavat käyttäytymistään suhteessa kyseisessä loogisessa tietokannassa sijaitsevien olioiden tallentamiseen .

2. Paikalliset tietokantakäsittelijät asettavat varmuuskopiolipun ja tiedottavat, että näin on tehty, mikä 15 on merkitty 46:ssa. Kohdassa 48 on merkitty, että keskitetty varmuuskopiokäsittelijä on vastaanottanut sanoman.

3. Kaikkien paikallisten tietokantakäsittelijoiden kuittauksen valvonta suoritetaan vaiheissa, joita osoittaa kohta 50 kuvioissa 2 ja 3. Kun kaikki paikalliset tietokan- 20 takäsittelijät ovat kuitanneet, keskitetty varmuuskopiokä-. . sittelijä käskee, mitä osoittaa kohta 52, paikallisia loki- • f » · käsittelijöitä suorittamaan seuraavat vaiheet. Vaiheiden • · · ’·’ ' suoritusta osoittavat kohdassa 56 näytetyt vaiheet.

" a) Luo uusi tapahtumaloki, johon kirjataan tapahtu- • 25 mat, joita ei vielä ole saavuttaneet voimaansaattamisvai-·,· | hetta ja joita ei sen vuoksi tule sisällyttää varmuuskopi- ointiin.

b) Muuta tapahtumalokiin sisältyvän "BackupSynch"- .···. muuttujan arvoksi "Exclude" (ks. alla).

• · · .···. 30 c) Kun laskin, joka osoittaa suoritettavien tapah- m tumien määrää voimaan 'Saattotilassa aiempaan tapahtumalo- • · : ” kiin nähden (tapahtumalokiin, joka vallitsi yllä olevan (C[ kappaleen 1 mukaisten vaiheiden alussa) saa arvon 0, keski- « tetylle varmuuskopiotoiminnalle tiedotetaan, että kyseises-,·,: 35 sä prosessorissa ei ole millekään tapahtumalle yhtään koor- • « f dinaattoria, joka haluaa päivityksiä sisällytettävän var- 10 105857 muuskopioon. Tämän sanoman lähetystä osoittaa kohta 58 ja sen vastaanottoa kohta 60.

"BackupSynch"-muuttujan arvot voivat olla "Include/ Exclude" ja sen arvoa käyttävät paikallinen tietokantakä-5 sittelijä ja paikallinen varmuuskopiokäsittelijä päättämään, pitääkö olio sisällyttää varmuuskopioon vai ei. "BackupSynch"-muuttujan kokoaa tapahtuman koordinaattori 30 samalla kun se merkitsee tapahtumalokiin "Commit", mikä osoitetaan kuvion 5a kohdassa 62 ja kuvion 5b kohdassa 64.

10 "BackupSynch"-muuttujan lähetys ja vastaanotto osoitetaan kuvion 5b kohdassa 66 ja kuvion 5a kohdassa 68. Koordinaattori lähettää sitten "BackupSynch"-arvon ja "Commit"-viestin kaikille osallistuville tapahtumille. Nämä vuorostaan levittävät "BackupSynch"-arvoa tietokannan eri olioil- 15 le. Näin varmistetaan, että tapahtuman kaikki oliot saavat saman "BackupSynch"-arvon ja sisältyvät varmuuskopioon tai vaihtoehtoisesti jätetään siitä pois.

Koko tahdistusvaiheen aikana on kaksi tapahtumalokia : 20 yksi aiempi (vanha) tapahtumaloki, joka sisältää . , tapahtumia, joiden muutokset tietokantaan näkyvät varmuus- • ·' kopiossa, ja tai V ' uusi tapahtumaloki, joka sisältää muissa kuin Corn- a • ’·· mit-tilassa olevat tapahtumat, kun varmuuskopiointi alkoi, • a !,'·« 25 ja joiden muutokset tietokantaan eivät näy varmuuskopiossa, i s*: Kun paikallisille lokikäsittelijöille on tiedotettu ·;*: lokin muutoksesta, yllä kuvattu tahdistus on valmis. Olioi- den kopiointi varmuuskopioalueelle alkaa kuitenkin vasta, ,···. kun paikallinen tietokantakäsittelijä on tehnyt tietokan- * · 30 nassa näkyviksi kaikki muutokset varmuuskopioon sisällytet- φ *!* tävistä tapahtumista. Siksi tämä vaihe vaatii toisen tah- » · • ’·· distuksen, nimittäin paikallisten tietokantakäsittelijöi- : i den, paikallisten varmuuskopiokäsittelijöiden ja paikallis- ten lokikäsittelijöiden välillä. Tämä tahdistus perustuu 35 siihen, että paikallinen lokikäsittelijä pysyy tahdissa I I « ' ‘ niiden voimaan saatettujen tapahtumien määrän kanssa, jotka 105857 11 sisältyvät vanhaan tapahtumalokiin. Tapahtumien määrää vähennetään, kun lokikäsittelijä ottaa vastaan käskyn merkitä "End-Transaction" vanhaan tapahtumalokiin. "End-Transaction" merkitään, kun paikallinen tietokantakäsittelijä on 5 suorittanut tietokannan muutokset ja tiedottanut tämän tapahtumalle. Viime mainitut vaiheet kuvataan kuvioissa 7a ja b.

Yhteenvetona toinen tahdistus käsittää, että: 1. Paikallinen tietokantakäsittelijä suorittaa talo pahtuman sisältämät muutokset ja tiedottaa tämän tapahtumalle .

2. Tapahtuma merkitsee tapahtumalokiin "End-Trans- action".

3. Paikallinen lokikäsittelijä vähentää laskuria, 15 joka osoittaa voimaan saatettujen tapahtumien määrän tapahtumalokissa ja tiedottaa keskitetylle varmuuskopiokäsitte-lijälle, kun laskurin arvo on nolla.

Kun tapahtumien määrä vanhassa tapahtumalokissa on nolla kaikissa paikallisissa lokikäsittelijöissä, keskitet- 20 ty varmuuskopiokäsittelijä käskee kaikkia paikallisia var- ,. muuskopiokäsittelijoitä aloittamaan varmuuskopioon sisälly- « ( • ·' tettävien olioiden kopiointi varmuuskopioalueelle. Käskyn

4 4 I

'·* ' lähetys sekä sitä edeltävät vaiheet osoitetaan kuviossa 4.

4 4 : ” Kyseiset oliot on kuvion 6 mukaisesti merkitty varmuuskopi- • · !.**; 25 oltaviksi paikallisen tietokantakäsittelijän LID-taulukossa • · : vasteena tietokantakäsittelijän käyttäytymisen muutokselle ·*:*: kun varmuuskopiolippu asetettiin. Paikallisen tietokantakä- sittelijän käyttäytyminen varmuuskopioinnin yhteydessä il- .···. menee kuvioista 6, 8 ja 9 ja se selostetaan lähemmin alla.

• · s'·''' 30 Olioiden kopioiminen tapahtuu varmuuskopioalueelle.

*!* Turvallisuussyistä vanha varmuuskopio jätetään primääri- • * ; ’·· muistiin, kunnes uusi varmuuskopiointi on päättynyt. Sitten * * * vanha varmuuskopio paketoidaan ja tallennetaan toissijai-seen muistiin. Sinä aikana, kun uutta varmuuskopiota luo-T\ 35 daan ja vanhaa paketoidaan, primäärimuistissa on kaksi var- • · f * ’ muuskopioversiota, mikä ei tarkoita, että kaikki oliot on 105857 12 kahdennettu, vaan ainoastaan hakurakenne tai oliot, jotka ovat kyseiselle varmuuskopiolle ominaisia. Tilanne on esitetty kuviossa 9, jossa samoilla osilla kuin kuviossa 1, on samat viitenumerot. Kuvio 9 tulee itse asiassa muuttumaan 5 kuvion 1 mukaiseksi varmuuskopiointivaiheiden päätyttyä.

Viitaten kuvioihin 10 ja 11 kuvataan nyt varmuusko-piotoiminnan suoritusmuoto. Tarkemmin sanottuna suoritusmuoto alkaa oletuksesta, että varmuuskopio otetaan hetkellä T = 0 tietokannasta 100, joka ulottuu yli kahden prosesso-10 rin, P1 ja P2 vastaavasti. Tähän liittyvää varmuuskopioalu-etta ja lokialuetta ei näytetä. Hetkellä T = 0 kaksi tapahtumaa Tl ja T2 käyttää tietokantaa. Prosessorissa P1 nämä tapahtumat voivat muodostaa koordinaattorin, jota osoitetaan K: 11a ja prosessorissa P2 osallistujan, osoitetaan 15 D:llä. Kuvio näyttää tilanteen hetkellä T = 0 ja kuvio 11 näyttää suurennetun ja yksityiskohtaisemman näkymän kyseisestä tietokannasta 100 prosessorissa Pl.

Varmuuskopioinnin aloitus tapahtuu seuraavasti. Ensiksi tapahtuva asia hetkellä T=0 on, että kuvion 2 kohdan 20 42 mukaisesti prosessorin Pl keskitetty varmuuskopiokäsit- . . telijä 118 käskee Pl:n ja P2:n paikallisia tietokantakäsit- • < telijöitä asettamaan varmuuskopio!ipun vastaavassa tieto- • « · ' kantakäsittelijässä, joista Pl:n käsittelijä näytetään

« I

' " 120: ssä. Tätä esittää kuviossa 11 se, että sovellusten lu- i · 25 ettelossa 124, kuviossa nimeltä "RecDB-catalogue" (RecDB = • · ·.· · Recovery Data Base, palautustietokanta), varmuuskopiolippu :T: on asetettu l:ksi. Kuvion 2 kohtien 52 ja 56 mukaan "BackupSynch"-muuttujan arvo Pl:n ja P2:n lokissa muutetaan .*··. arvosta "include", kuten 126:ssa on esitetty prosessorille • · · .···. 30 Pl, arvoon "exclude". Uusi tapahtumaloki luodaan, kohta 56 t *·* kuviossa 2, mikä osoitetaan prosessorille Pl kuvion 11 koh- ·* :’** dassa 128. TO: ssa kaksi tapahtumaa käsittelee tietokantaa, t « · ·,,,· nimittäin tapahtuma Tl, joka on voimaansaattamisvaiheessa, ja ,·, : 35 jonka tulee päivittää olio B ja poistaa olio D prosessoris sa Pl sekä päivittää olio F prosessorissa P2.

i I

105857 13 tapahtuma T2, joka on aloitusvaiheessa ja jonka tulee luoda olio E prosessorissa P1 ja päivittää olio G prosessorissa P2 .

Esimerkkejä tahdistuksesta kohti varmuuskopiointia 5 kuvataan nyt.

Koska tapahtuma Tl on koordinoiva tapahtuma, se merkitsee kuvion 5b kohdan 64 mukaisesti Commit vanhaan tapahtumalokiin, mitä osoittaa kuvion 11 kohta 130, ja vastaanottaa "BackupSynch = Include", vrt. 68 kuviossa 5a.

10 BackupSynch-muuttuja lähetetään osallistujalle Tl prosessorissa P2 tapahtuman Global-Commit yhteydessä. Tapahtuma Tl kutsuu sitten eri menetelmiä tietokantakäsittelijässä tehdäkseen tietokannassa näkyviksi ne muutokset, jotka tapahtuma on kohdistanut tietoihin. Esitettävässä suoritusmuo-15 dossa tapahtuma Tl haluaa tallentaa olion B' ja poistaa olion B. Yleensä kaiken tyyppisille kutsuille (kun varmuus-kopiolippu on asetettu) tietokantakäsittelijä vertaa olion BackupSynch-muuttujan arvoa saman muuttujan arvoon olion merkinnässä LID-taulukossa. Vertailun tuloksesta ja olion 20 kutsumasta menetelmästä riippuen tietokantakäsittelijä suo- . rittaa jotkin kuvioiden 12 - 14 taulukoissa kuvatuista toi- menpiteistä. Kuviossa 12 esitetään olioiden päivitys, kuvi-

III

ossa 13 uusien olioiden luominen ja kuviossa 14 olioiden i i : " poistaminen.

25 Päivitettävälle oliolle B sarakkeen 2 toinen kohta • ·.· - on voimassa, sillä varmuuskopion arvo sekä tietokantatietu-

:T: eessa että LID-taulukossa on Include. Kuvion 14 oliolle D

sarakkeen 2 kohta 2 on samoin voimassa samasta syystä kuin edellisessä tapauksessa. Myös olio E tulee sisällyttää var- • · · .···. 3 0 muuskopioon.

*** Kun tietokantakäsittelijä on tehnyt tapahtuman Tl : '· toimenpiteet näkyviksi tietokannassa, se tiedottaa tapahtu- malle, joka puolestaan tiedottaa lokille. Loki laskee alas- päin tapahtumien määrää vanhassa Commit-lokissa, ja koska 1(11 : 3 5 siitä nyt tulee 0, keskitetylle varmuuskopiotoiminnalle

I I I

tiedotetaan, vrt. 58, 60 kuviossa 2, että olioiden kopioin- 14 105857 ti tietokanta-alueelta varmuuskopioalueelle on alkanut. Osallistuvien paikallisten tietokantakäsittelijöiden ilmoitettua, että ne voivat aloittaa varmuuskopioinnin, keskitetty varmuuskopiokäsittelijä käskee kaikkia paikallisia 5 varmuuskopiokäsittelijöitä aloittamaan siirron varmuuskopioon, kuten ilmenee kuvioon 4 sisältyvistä vaiheista.

Olioiden siirrossa varmuuskopioalueelle tapahtuu seuraavaa, jolloin viitataan kuvioon 8. Paikalliset varmuuskopiokäsitteli jät käyvät läpi 140:ssä osoitetun LID-10 taulukon ja tarkastavat BackupSynch-muuttujan arvon, mitä osoittaa 142. Jos se on = "Include", olio kopioidaan varmuuskopioalueelle, jos se on = "Exclude", oliota ei kopioida vaan muuttujan arvoksi asetetaan "Include" valmistautumiseksi seuraavaan varmuuskopiointiin, vrt. vaiheet 144 ja 15 146. Kun kaikki oliot LID-taulukossa on kopioitu, oliot varmuuskopiopuskurissa kopioidaan varmuuskopioalueelle. Varmuuskopiokäsittelijä asettaa sitten tietokannan varmuus-kopiolipun nollaksi, niin että tietokantakäsittelijä voi palata tavalliseen käyttäytymiseensä.

« t « i I I < f ( < I < I ( K (

i ' r I C I

( c • · • « · • · ·

• M

• f • · · • · · • · · • · • · • Ci • · · • · • · · • · • · • · · f < 1 • · • ·

* « I

· ·

IMI

« « • · « • « · I ·

Claims (12)

105857 15

1. Varmuuskopiojärjestelmä primäärimuistissa olevalle, toimivalle tosiaikaiselle tietokannalle, kun mainit-5 tu tietokanta on hajautettu joukolle prosessoreita, jotka suorittavat alla ilmeneviä toimintoja, mainitun varmuuskopiojärjestelmän ollessa tunnettu siitä, että siihen kuuluu: joukko loogisia tietokantoja, joista kukin kykenee 10 ulottumaan yli usean mainitun prosessorin ja jokaisella on siihen liittyvä varmuuskopiotoiminta, jolloin kaikki tieto mainitussa tosiaikaisessa tietokannassa on järjestetty hajautetuksi mainittuihin loogisiin tietokantoihin; 15 keskitetty varmuuskopiokäsittelijä, jolla on tietoa niistä prosessoreista, joiden yli varmuuskopiojärjestelmä ulottuu; paikallinen tietokantakäsittelijä kullekin prosessorille ; 20 käynnistystoiminta mainitun varmuuskopiotoiminnan . . käynnistämiseksi kyseiselle mainituista loogisista tieto- kannoista lähettämällä viesti mainitulle keskitetylle var- • · * ' muuskopiokäsittelijälle varmuuskopiotoiminnan tahdistami- • f _ ' " seksi niille prosessoreille, joiden yli mainittu kyseinen « · ", 25 looginen tietokanta ulottuu, • · ·,· * mainitun tahdistamisen sisältäessä, että paikalli- ! J : sille tietokantakäsittelijoille tiedotetaan, että varmuus- kopiointi aloitetaan ja että tulisi luoda uusi tapahtumalo-ki, johon kirjataan kaikki tapahtumat, joita ei tule sisäl- • · · .···. 3 0 lyttää varmuuskopioon, jotta varmuuskopio sisältäisi vain tapahtumien muutoksia aiemmassa tapahtumalokissa. • I

” 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, « « · tunnettu siitä, että mainittu käynnistystoiminta on valinnaisesti käytettävissä käynnistämään loogisen tieto- I I 4 ( ; 3 5 kannan mainitun varmuuskopiotoiminnan jaksottaisesti, tai « · tarpeen vaatiessa, käyttäjän toimesta. 16 105857

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu tahdistaminen sisältää, että keskitetty varmuuskopiokäsittelijä käskee paikallisia tietokantakäsittelijöitä asettamaan kyseisessä 5 loogisessa tietokannassa varmuuskopiolipun, joka tiedottaa paikallisille tietokantakäsittelijöille, että varmuuskopiointi tullaan aloittamaan ja saa ne muuttamaan käyttäytymistään suhteessa kyseisessä loogisessa tietokannassa sijaitsevien olioiden tallentamiseen, jolloin paikalliset 10 tietokantakäsittelijät, kun varmuuskopiolippu on asetettu, kuittaavat tämän keskitetylle varmuuskopiokäsittelijälle.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että keskitetty varmuuskopiokäsittelijä käskee kyseisten prosessorien paikallisia lokikäsit- 15 telijöitä luomaan uuden tapahtumalokin, kun kaikki paikalliset tietokantakäsittelijät ovat kuitanneet, että varmuus-kopiolippu on asetettu.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että 20 uusi tapahtumaloki sisältää varmuuskopion tahdis- tusmuuttujan, joka voi saada arvot "Sisällytä" (Include) • « *..* tai "JätäPois" (Exclude) , paikallisen tietokantakäsitteli- • · · ' jän ja paikallisten varmuuskopiokäsittelijoiden käyttäessä • " mainittua arvoa päättämään, pitäisikö oliot sisällyttää vai • · 25 vastaavasti ei sisällyttää varmuuskopioon, ja • · ·.· j keskitetty varmuuskopiokäsittelijä käskee paikalli- l\: siä lokikäsittelijöitä muuttamaan mainitun muuttujan uudes sa tapahtumalokissa arvoksi "JätäPois", mikä sisältää, että .·**. siihen liittyvää oliota ei tule sisällyttää varmuuskopioon. • · ·

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestelmä, *·* tunnettu siitä, että varmuuskopion tahdistusmuuttu- ♦ · • · l ** jän ottaa vastaan tapahtuman koordinaattori sen yhteydessä, c e < että tapahtumalokiin merkitään "Commit", mikä sisältää, et-tä tapahtuma on saavuttanut voimaansaattamisen (Commit) ti-: 3 5 lan ja lähettää sitten varmuuskopion tahdistusmuuttu jän ar- t « · von ja "Commit"-viestin kaikille osallistuville tapahtumil- 17 105607 le, jotka puolestaan levittävät varmuuskopion tahdistus-muuttujan arvoa tietokannan eri olioille, jolloin kaikki tapahtuman oliot saavat saman varmuuskopion tahdistuksen arvon ja sisältyvät varmuuskopioon tai jäävät siitä pois, 5 kuten asiaan kuuluu.

7. Jonkin yllä olevan patenttivaatimuksen mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että siihen sisältyy laskuri osoittamaan suoritettavien tapahtumien määrää Com-mit-tilassa vanhaan tapahtumalokiin nähden ja mainittu tah- 10 distus sisältää, että’laskurin 0-arvolla keskitetylle var-muuskopiokäsittelijälle "tiedotetaan, että kyseisessä prosessorissa ei ole millekään tapahtumalle yhtään koordinaattoria, joka haluaa päivitysten sisältyvän varmuuskopioon.

8. Jonkin yllä olevan patenttivaatimuksen mukainen 15 järjestelmä, tunnettu siitä, että olioiden kopioiminen alkaa sen jälkeen, kun paikallisille lokikäsitteli-jöille on tiedotettu, että paikallinen tietokantakäsitteli-jä on tehnyt tietokannassa näkyviksi kaikki muutokset tapahtumista, jotka tulee sisällyttää varmuuskopioon.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestelmä, ·,«, tunnettu siitä, että näkyväksi tekevä vaihe sisäl- • « tää tahdistuksen paikallisen tietokantakäsittelijän, var- • · « ,* muuskopiokäsittelijän ja lokikäsittelijän välillä. 't

” 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, • · · ’· ” 25 tunnettu siitä, että mainitun tahdistuksen suorit- • · : taa paikallinen lokikäsittelijä, joka pysyy tahdissa aiem- ··· ·.·· massa tapahtumalokissa olevien tapahtumien määrän kanssa, ja että tapahtumien määrää lasketaan alaspäin, kun tapahtu-ma merkitsee viestin End-Transaction aiempaan tapahtumalo- ··· ·1. 30 kiin, jolloin End-Transaction merkitsevä vaihe suoritetaan, • · · kun paikallinen tietokantakäsittelijä on tehnyt muutokset • · • ’* tietokantaan ja tiedottanut tämän tapahtumalle. t

*.··' 11. Patenttivaatimuksen 3 ja 9 mukainen järjestel- mä, tunnettu siitä, että keskitetty varmuuskopio- • # « · : 35 käsittelijä käskee kaikkia paikallisia varmuuskopiokäsitte- « t lijöitä, kun tapahtumien määrä vanhassa tapahtumalokissa on 18 105857 O kaikissa paikallisissa lokikäsittelijöissä, aloittamaan varmuuskopioon sisällytettävien olioiden kopioinnin var-muuskopioalueelle, jolloin paikallinen tietokantakäsittelyjä on merkinnyt mainitut oliot varmuuskopioitaviksi vastee-5 na käyttäytymisensä muutokselle, kun varmuuskopiolippu asetettiin.

12. Jonkin yllä olevan patenttivaatimuksen mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että olioita kopioidaan varmuuskopioalueelle ja että aiempi varmuuskopio tallo lennetään primäärimuistissa, kunnes uusi varmuuskopio on päättynyt, minkä jälkeen aiempi varmuuskopio tallennetaan toissijaiseen muistiin. « I • I • f « · • • a a a a aa a a a a a a • ta a a a · • · · • · · • a a a a a a a a a • a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a aa a a a aa a a a a a · a · a «M • • f « · a a a a a < c a a 19 105857