JP2003050730A - データ二重化システムおよびデータ二重化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正側システムと副側システムの距離が離れて
も安定した性能、すなわちシンプレックス時のそれに近
い性能を維持するシステムを提供すること。 【解決手段】 本発明では正副データベースの更新にお
いて更新されるデータ量を最小化するためにデータベー
ス更新状態を管理する制御情報と更新データを分離し
て、各システム間では制御情報のみを転送対象とし、デ
ータはクライアント側がそれぞれのシステムにデータを
送ることで実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデータベース更新に
関する技術であり、特に長距離環境で構築される二重化
システムにおけるデータベース更新システムおよび更新
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にデータベースを二重化する手段と
して、ホスト側が異なる記憶装置にそれぞれ同じ入出力
情報（Ｉ/Ｏ）を発行するホスト二重書きシステムとホ
スト側からＩ/Ｏを発行された正側記憶装置から他の副
側記憶装置にＩ/Ｏを発行するリモートコピーあるいは
リモートミラーリング技術の２つに分類される。

【０００３】ホスト二重書きシステムにおいては、同じ
Ｉ/Ｏを異なる記憶装置に発行する必要があるため、ホ
スト側の処理のオーバヘッドが問題となる。

【０００４】更に、重要なデータを扱うシステムにおい
て、地震等の災害を考慮すると更なる対策を講じたシス
テムを持つ必要がある。

【０００５】前述したリモートコピーの技術はかかる問
題を対策するための技術として提案されている。この技
術では、システムが設置される距離（数Ｋｍから数千Ｋ
ｍ以上）により正副となる記憶装置間でデータ更新を行
うため、この装置間距離が遠距離になるにしたがって性
能劣化する問題がある。

【０００６】また、正記憶装置へのデータ書き込みが完
了した時点でホストに完了報告を行うという非同期リモ
ートコピーの技術も提案されている。この技術では、正
側システムで更新したデータと副側システムで受領した
更新データの到着の順序が異なるため、災害発生時にデ
ータ順序性を保証するシステム的なオーバヘッドが必要
になってくる。これを改善するため特開平7-239799では
一次側で行った書き込み更新を二次側にシャドーイング
するためのエラー回復手順の手順が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の様な従来技術は
次の問題点を有する。 （１）同期式リモートコピーは副側にデータ反映を行っ
た後ホストに正常終了を報告するため長距離になるにし
たがって性能が著しく劣化する。 （２）非同期リモートコピーでは、副側へ更新されたデ
ータの到着順番が正側のそれと異なることから災害復旧
時にデータ更新整合性を保証するためのオーバヘッドが
発生する。 （３）リモートコピーは一般に正側および副側が固定的
に定められているため、正側のデータベースで障害が発
生した際には当該データベースヘのアクセスが不可とな
るため、副側システムヘ制御が切り替らない場合には障
害が復旧するまでは正側システムから当該データベース
へのアクセスが出来なくなる。

【０００８】本発明の目的は地理的に隔絶された二重化
システムにおいて、正側システムと副側システムの距離
が離れても安定した性能、すなわちシンプレックス時の
それに近い性能を維持するシステムを提供することにあ
る。

【０００９】本発明の他の目的は、二重化されたデータ
ベースのどちらかが正常ならば可能な限りシステムを動
作可能とすることにある。

【００１０】本発明のさらに他の目的は、更にアクセス
性能を要求されるトランザクションにおいて、正副シス
テム間で排他制御を行わずにデータベース更新の順序性
を保証するシステムを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、複数のクライアントに接続され、デー
タベースを更新する正システムおよび副システムから構
成されるデータ二重化システムにおいて、前記各クライ
アントは、前記データベース更新時にデータ読取り要求
を前記正システムと前記副システムの各々に送信する手
段と、前記正システムおよび副システムからの応答状態
に応じて正、副システムの状態を判定し、アクセスが二
重化されている場合には前記正システムおよび副システ
ムにデータ更新指令を送信し、いずれか一方のみが正常
状態にある場合には正常状態にあるシステムにのみデー
タ更新指令を送信する手段とを備え、前記正システムと
前記副システムは、前記データベースデータ読取り要求
を受信した時、当要求があったことを互いに相手システ
ムに通知する手段と、所定の条件が満たされた時にクラ
イアントに対し上記要求に対する応答を送信する手段を
備えるようにした。また、前記クライアントは前記正お
よび副システムから、一定時間以内に応答があった場
合、前記アクセスが二重化されていると判断し、いずれ
か一方からのみ応答があった場合は、応答のあったシス
テムを前記正常状態にあるシステムと判断するようにし
た。

【００１２】さらに、前記正副システムは、一つのクラ
イアントからデータ読取り要求を受けたとき、他のクラ
イアントに対してデータベースをロックするようにし
た。

【００１３】また、前記正副システムは、相手システム
に対しクライアントから更新要求があったことを通知し
た後、一定時間内に相手システムからの通知があった場
合、または、一定時間内に相手システムからの通知が無
かった場合に、前記クライアントへの応答を送るように
した。

【００１４】さらにまた、前記正副システムが互いに異
なるオペレーティングシステムで動作した場合、前記ク
ライアントとの間に共通のインタフェースを備えるよう
にした。

【００１５】また、複数のクライアントに接続され、デ
ータベースを更新する正システムおよび副システムから
構成される二重化システムにおける前記データベース更
新方法において、前記各クライアントから、前記正シス
テムと前記副システムの各々にデータ読取り要求を送信
するステップと、前記正システムと前記副システムが、
前記データベースデータ読取り要求を受信した時、当要
求があったことを相手システムに通知するステップと、
所定の条件が満たされた時にクライアントに対し上記要
求に対する応答を送信するステップと、前記正システム
および副システムからの応答状態に応じて正、副システ
ムの状態を判定するステップと、アクセスが二重化され
ている場合には前記正システムおよび副システムにデー
タ更新指令を送信し、いずれか一方のみが正常状態にあ
る場合には正常状態にあるシステムにのみデータ更新指
令を送信するステップを含むようにした。

【００１６】さらに、前記クライアントは前記正および
副システムから、一定時間以内に応答があった場合、前
記アクセスが二重化されていると判断し、いずれか一方
からのみ応答があった場合は、応答のあったシステムを
前記正常状態にあるシステムと判断するようにした。

【００１７】さらにまた、前記正、副システムが、一つ
のクライアントからデータ読取り要求を受けたとき、他
のクライアントに対してデータベースをロックするよう
にした。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明では正副データベースの更
新において更新されるデータ量を最小化するためにデー
タベース更新状態を管理する制御情報(読取り要求情報)
と更新データを分離して、各システム間では制御情報の
みを転送対象とし、データはクライアント側がそれぞれ
のシステムにデータを送ることで実現した。

【００１９】本発明の概要を図５および図６を用いて預
金の引き出しを例に説明する。クライアントは、データ
ベースの更新時、まず、システムA、続いてシステムBに
［口座番号…＋更新読取モード］要求を指示する（５０
１、５０２）。正副システムからの応答（返却情報の一
致）があった場合は正副システムにデータ（［引き出し
金額］）更新を要求する（５０７）。この場合、各シス
テムでは、シンプレックス動作でデータベースを更新す
ることが可能である。

【００２０】一定時間内に正副システムからの応答が無
い場合は正システムからの応答の有無を見て、正システ
ムからの応答が済んでいる場合（返却情報の不一致）
は、正システムにデータ（［引き出し金額］）更新を要
求する（５０９）。

【００２１】正システムからの応答が済んでいない場合
は、副システムからの応答を見て、副システムからの応
答が済んでいる場合（返却情報の不一致）は、副システ
ムにデータ（［引き出し金額］）更新を要求する（５１
１）。

【００２２】正副両システムからの応答が皆無のときは
ダウン処理を行う（５１２）。

【００２３】これに対して、正副システムでは、まず、
クライアントからの［口座番号…＋更新読取モード］要
求を受信し（６１）、指定された口座をロックし、その
後他端末からのアクセスでは使用中を報告する（６
２）。次いで、相手システムからの通知を見て、通知が
有りの場合はクライアントへ［口座番号…＋正常フラ
グ］を返信し（６５）、クライアントからのデータ
（［引き出し金額］）更新を受信し（６７）、データを
更新する（６８）。（この場合は二重化）相手システム
からの通知無しの場合はクライアントへ［口座番号…＋
異常フラグ］を返信し（６６）、クライアントからのデ
ータ（［引き出し金額］）更新を受信し（６７）、デー
タを更新（６８）する。（この場合は一重化）これらの
ケースにおいて、データベースアクセスのインタフェー
スを正副システムで統一しておく、すなわち予め規定さ
れたインタフェースでデータベースのアクセスを実現す
るアプリケーションプログラムを介在させることで、正
副システムが異なるオぺレーティングシステムであって
も、それぞれのデータベース管理方式を意識させること
なく、長距離二重化システムを構築することが可能にな
る。

【００２４】二重化の障害が解消された場合は、データ
ベース更新状態を二重化復帰中モードにして一重化され
た最新の更新データを持つデータベースからデータ回復
を行い、二重化モードに切替えることにより、実現可能
である。

【００２５】さらに個別的実施例について、関連図面を
参照しながら説明する。図1は本発明の実施形態を示す
ブロック図である。端末１0は回線１１を通じてシステ
ムAに接続され、同様にして回線１２を通じシステムBに
接続される。またシステムＡ１００とシステムＢ２００
は回線１５を通じてシステム間の通信を行う。

【００２６】システムＡ１００はデータベースの二重化
状態を管理する制御情報１０１およびデータベース１０
２より構成される。同様にしてシステムＢ２００はデー
タベースの二重化状態を管理する制御情報を保持する手
段２０１、およびデータベース２０２より構成される。

【００２７】図２はデータベースのフォーマットの一例
を示す。図３は正副二重化情報の一例を示す。図４は片
系に移行する場合の処理のステップの一例を示す図であ
る。

【００２８】二重化データベースの更新の一例を、預金
の引き出しを例に以下に説明する。まず、各端末１０
は、システム１００へ［口座番号…＋更新読取モード］
を送り、最新情報を読取る指示を行う（ステップ３０
０）。システム１００は、該情報に対してロックし、他
の端末からの更新要求が発生した場合には使用中を報告
する。（ステップ３０１）。

【００２９】一方、システム１００はシステム２００ヘ
更新要求があったことを通知する。（ステップ３０
２）。次に各端末１０はシステム２００へ［口座番号＋
更新読取モード］を送り、最新情報を読取る指示を行う
(ステップ３０３)。システム２００は、該情報に対して
ロックし、他の端末からの更新要求が発生した場合には
使用中を報告する。（ステップ３０４）。

【００３０】また、システム２００はシステム１００ヘ
更新要求があったことを通知する。（ステップ３０
５）。システム１００とシステム２００は相手のシステ
ムからの更新要求通知を受領したことを確認後、 各端末
１０に読み取った最新情報を送信する。（ステップ３０
６）。

【００３１】これにより同一の口座に対する更新要求が
他から発生した場合でもすれ違いの発生を防止すること
が可能になる。各端末１０は、二つの情報を比較し、二
重化モードで各々正副となっている以外は、同一情報で
ある事をチェックする（ステップ３０７）。

【００３２】ステップ３０７でデータが一致していた場
合即ち二重化モードで運用されている場合、各端末１０
はシステム１００およびシステム２００へ更新情報を送
る。各システムは、データベース１０２/２０２を更新
する（ステップ３０８）。ステップ３０９で各端末１０
は、システム１００に対してロック解除要求を行なう。

【００３３】なお、図示していないが、システム１００
およびシステム２００はロック解除要求が一定時間端末
１０から来ない場合は自主的にロックを解除する機能を
有する。

【００３４】次に片系に移行する場合の処理の一例を図
４を用いて説明する。もし各端末１０はデータベース１
０２あるいは２０２にアクセス不能となった場合、他方
のシステムを回線１５を通じて再度アクセスを試みる
（ステップ３１０）。もし、成功したなら、二重化処理
を継続する（ステップ３１１）。この場合は、回線１１
あるいは１２の回線障害と考えられる。

【００３５】もし、回線１５からのアクセスで通信不能
であれば、一般的な手法で、一方のシステム切り離しを
行なう（ステップ３１２）。通信は可能で、リードエラ
ーの場合は、正常系のデータに対して一重モードを設定
して更新する（ステップ３１４）。異状系には、該デー
タを含む管理単位（ボリューム、データセット等）の閉
塞を指示する（ステップ３１５）。本処理はシステム１
００とシステム２００の擦れ違いを無くす為、コミュニ
ケーションをとって実施する。

【００３６】両系に復帰した場合の処理を説明すると、
ダウンしていたシステムが復帰した場合は、システム全
体の論理コピーを実施する。あるいはデータの管理単位
であれば、その単位で論理コピーを実施する（ステップ
３２０）。各端末１０から両系のＤＢにアクセスする事
ができ、データの比較が可能であった場合は、最新デー
タを他方にコピーを実施する。コピー動作と競合防止は
従来技術で実施することが可能である。

【００３７】なお、上記は同一のオペレーティングシス
テムを前提にしているが、システム１００とシステム２
００のオペレーティングシステムが異なった場合でも、
データベースをアクセスしておくインターフェースを共
通化しておけば良いため同一のオペレーティングシステ
ムで構築する必要はない。このためアプリケーションプ
ログラムを介在させれば異種のシステムで二重化システ
ムを構築することが可能である。また、上述した手順で
は正副のシステムに対して排他制御を実施する必要があ
ったが、 最初にアクセスするシステムを固定にするこ
とでシーケンス排他が行なえるため、排他による性能劣
化を防止することが可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上、説明した様に、正側システムと副
側システムの距離が離れても安定した性能、すなわちシ
ンプレックス時のそれに近い性能を維持するシステムを
提供することが可能である。加えて、正副システムに異
なったオペレーティングシステムを使用した場合でも、
プログラムの二重化を達成することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すブロック図である。

【図２】本発明のデータベースのフォーマットの一例を
示す図である。

【図３】本発明の二重化情報の一例を示す図である。

【図４】本発明のデータベースを片系に移行する処理の
一例におけるステップを示す図である。

【図５】本発明のクライアント側のフローチャートを示
す図である。

【図６】本発明の正、副システム側のフローチャートを
示す図である。

【符号の説明】

１０…端末、１１…システム１００への回線、１２…シ
ステム２００への回線、１５…システム１００とシステ
ム２００の通信を行うための回線、２１…口座番号、２
２…正副二重化情報／更新番号、２３…更新日時、２４
…最新データ、３１…二重化状態フラグ、３２…一重化
状態フラグ、３３…二重化移行中フラグ、３４…当該シ
ステム有効／無効フラグ、３５…他システム有効／無効
フラグ、１００…システム１００、１０１…システム１
０１の制御情報、１０２…システム１０２のデータベー
ス、２００…システム２００、２０１…システム２０１
の制御情報、２０２…システム２０２のデータベース。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒川 勇 神奈川県小田原市中里322番地２号 株式 会社日立製作所ＲＡＩＤシステム事業部内 (72)発明者 小沼 弘明 神奈川県小田原市中里322番地２号 株式 会社日立製作所ＲＡＩＤシステム事業部内 (72)発明者 中西 弘晃 神奈川県小田原市中里322番地２号 株式 会社日立製作所ＲＡＩＤシステム事業部内 Ｆターム(参考） 5B018 GA04 HA04 MA12 QA15 5B034 AA01 CC01 5B082 DE05 FA17 GB01

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のクライアントに接続され、データベ
   ースを更新する正システムおよび副システムから構成さ
   れるデータ二重化システムであって、 前記各クライアントは、前記データベース更新時にデー
   タ読取り要求を前記正システムと前記副システムの各々
   に送信する手段と、前記正システムおよび副システムか
   らの応答状態に応じて正、副システムの状態を判定し、
   アクセスが二重化されている場合には前記正システムお
   よび副システムにデータ更新指令を送信し、いずれか一
   方のみが正常状態にある場合には正常状態にあるシステ
   ムにのみデータ更新指令を送信する手段とを備え、 前記正システムと前記副システムは、前記データベース
   データ読取り要求を受信した時、当要求があったことを
   互いに相手システムに通知する手段と、所定の条件が満
   たされた時にクライアントに対し上記要求に対する応答
   を送信する手段を備えたことを特徴とするデータ二重化
   システム。
2. 【請求項２】前記クライアントは前記正および副システ
   ムから、一定時間以内に応答があった場合、前記アクセ
   スが二重化されていると判断し、いずれか一方からのみ
   応答があった場合は、応答のあったシステムを前記正常
   状態にあるシステムと判断することを特徴とする請求項
   １に記載のデータ二重化システム。
3. 【請求項３】前記正副システムは、一つのクライアント
   からデータ読取り要求を受けたとき、他のクライアント
   に対してデータベースをロックすることを特徴とする請
   求項１または請求項２に記載のデータ二重化システム。
4. 【請求項４】前記正副システムは、相手システムに対し
   クライアントから更新要求があったことを通知した後、
   一定時間内に相手システムからの通知があった場合、ま
   たは、一定時間内に相手システムからの通知が無かった
   場合に、前記クライアントへの応答を送ることを特徴と
   する請求項１〜請求項３のいずれかに記載のデータ二重
   化システム。
5. 【請求項５】前記正副システムが互いに異なるオペレー
   ティングシステムで動作し、前記クライアントとの間に
   共通のインタフェースを備えたことを特徴とする請求項
   １〜請求項４のいずれかに記載のデータ二重化システ
   ム。
6. 【請求項６】複数のクライアントに接続され、データベ
   ースを更新する正システムおよび副システムから構成さ
   れる二重化システムにおける前記データベース更新方法
   であって、 前記各クライアントから、前記正システムと前記副シス
   テムの各々にデータ読取り要求を送信するステップと、
   前記正システムと前記副システムが、前記データベース
   データ読取り要求を受信した時、当要求があったことを
   相手システムに通知するステップと、所定の条件が満た
   された時にクライアントに対し上記要求に対する応答を
   送信するステップと、前記正システムおよび副システム
   からの応答状態に応じて正、副システムの状態を判定す
   るステップと、アクセスが二重化されている場合には前
   記正システムおよび副システムにデータ更新指令を送信
   し、いずれか一方のみが正常状態にある場合には正常状
   態にあるシステムにのみデータ更新指令を送信するステ
   ップを含むことを特徴とするデータ二重化方法。
7. 【請求項７】前記クライアントは前記正および副システ
   ムから、一定時間以内に応答があった場合、前記アクセ
   スが二重化されていると判断し、いずれか一方からのみ
   応答があった場合は、応答のあったシステムを前記正常
   状態にあるシステムと判断することを特徴とする請求項
   ６に記載のデータ二重化方法。
8. 【請求項８】前記正、副システムが、一つのクライアン
   トからデータ読取り要求を受けたとき、他のクライアン
   トに対してデータベースをロックすることを特徴とする
   請求項６あるいは請求項７に記載のデータ二重化方法。