JP2004013228A

JP2004013228A - データベースシステム及びその整合制御方法

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Publication number: JP2004013228A
Application number: JP2002162064A
Authority: JP
Inventors: Akira Idogawa; 伊戸川　暁; Hiroshi Takegawa; 竹川　弘志; Tetsuya Ikeda; 池田　哲也; Takuya Hiraoka; 平岡　卓也; Kazushige Asada; 浅田　一繁; Futoshi Oseto; 大瀬戸　太
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】ＤＢシステムの整合性回復において、データの修復を短時間で行い、システムの可用性を向上させる。
【解決手段】アクセス制御機能つき問い合わせ最適化装置１０１と、一次ファイル格納装置１０２と、二次ファイル格納装置１０３と、整合性回復装置１０４とを有し、一次ファイル格納装置内の一次ファイルと、二次ファイル格納装置内の二次ファイルとの整合性が失われていることが明らかになったとき、前記整合性回復装置は、一次ファイル格納装置の内容のみを先に復旧し、前記アクセス制御機能つき問い合わせ最適化装置は、利用者に一次ファイル格納装置からの読み込みのみを許可し、前記整合性回復装置は、二次ファイル格納装置の内容を、一次ファイル格納装置からの読み込み許可後にバックグラウンドで復旧させる。
【選択図】　　　図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データベース（ＤＢ）システム及びその整合制御方法に係り、可用性を向上させたＤＢシステム及びその整合制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在一般に利用されている従来技術によるＤＢシステムは、システムに蓄積しようとする情報自体（以下「一次情報」という）をもつファイル（以下「一次ファイル」という）と、検索を高速化する等の目的で、表への索引等の一次情報から導出できる情報（以下「二次情報」）のみからなるファイル（以下「二次ファイル」という）とを、内部に保持できるように構成されている。そして、このように構成されるＤＢシステムは、一次情報への変更が起こった場合、それに呼応した変更を二次情報に加えるように動作する。
【０００３】
一方、一般的な従来技術によるＤＢシステムは、電源停止等の何らかの障害が発生してＤＢシステム内の一次情報及びまたは二次情報が破壊され、これらのデータに不整合が生じたとき、整合性を回復する機能をも備えている。
【０００４】
なお、ＤＢシステムに関する従来技術として、索引に関して、増永良文　『リレーショナルデータベース入門』　サイエンス社　１９９１に、整合性回復に関して、バーンスタイン、ニューカマー「トランザクション処理システム入門」　大磯ら訳、日経ＢＰ社、１９９８等に記載された技術が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来技術によるＤＢシステムは、整合性の回復において、通常、一次情報と二次情報とを区別することなくデータの修復を行うため、二次情報を持つＤＢシステムにおけるデータの整合性に異常が生じた場合、冗長な情報である二次情報をも修復しようとして、ＤＢシステムが再び利用できるようになるまでに多くの時間を要することになるという問題点を有している。
【０００６】
図１１は前述した従来技術によるＤＢシステムおけるデータ不整合時のアクセスの可否を説明する図である。図１１（イ）に示すように、ＤＢ内の一次情報及び二次情報のファイルが破壊された場合、従来技術によるＤＢシステムは、ＤＢへのアクセスが不可能となる。この場合、整合性回復装置は、一次情報及び二次情報のファイルの回復を行うが、その際、一次情報のファイルの修復を行った後に二次情報のファイルの修復を行う。そして、図１１（ロ）に示すように、一次情報のファイルが修復された時点においても、従来技術によるＤＢシステムは、ＤＢへのアクセスが不可能である。従来技術によるＤＢシステムは、さらに、整合性回復装置による二次情報のファイルの修復が終了した時点で、ＤＢへのアクセスが可能となる。この結果、従来技術によるＤＢシステムは、データの整合性に異常が生じた場合、ＤＢシステムが再び利用できるようになるまでに多くの時間を要することになる。
【０００７】
発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決し、ＤＢシステムの整合性回復において、データの修復を短時間で行い、システムの可用性を向上させたＤＢシステム及びその整合制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の手段は、アクセス制御機能つき問い合わせ最適化装置と、一次ファイル格納装置と、二次ファイル格納装置と、整合性回復装置とを有し、一次ファイル格納装置内の一次ファイルと、二次ファイル格納装置内の二次ファイルとの整合性が失われていることが明らかになったとき、前記整合性回復装置は、一次ファイル格納装置の内容のみを先に復旧し、前記アクセス制御機能つき問い合わせ最適化装置は、利用者に一次ファイル格納装置からの読み込みのみを許可し、前記整合性回復装置は、二次ファイル格納装置の内容を、一次ファイル格納装置からの読み込み許可後にバックグラウンドで復旧させることを特徴とする。
【０００９】
第１の手段によれば、従来技術では一次情報と二次情報との復旧が両方とも完了するまでシステムが利用できなかったのに対して、一次ファイルのみを修復したところで利用者に一次ファイルを提供することが可能になり、システム利用時間を伸ばすことができ、システムの可用性を向上させることができる。
【００１０】
第２の手段は、第１の手段において、一時論理ログ記憶装置をさらに備え、二次ファイル格納装置の復旧中に生じる一次ファイルの改変を、前記一時論理ログ記憶装置に記録し、このログ情報を用いることにより、一次ファイル格納装置が復旧してから二次ファイル格納装置が復旧するまでの間に、一次ファイル格納装置の情報を更改することを可能にし、かつ、二次ファイル格納装置の復旧後に一次ファイル格納装置との整合が取られていることを特徴とする。
【００１１】
第２の手段によれば、第１の手段と比較して、一次情報への書き込みをも許可しているので、システムの利用性をより高めることができる。
【００１２】
第３の手段は、第１の手段において、一次ファイル格納装置と二次ファイル格納装置とに代わり、一次ファイル及び二次ファイルの両ファイルを格納する単一のファイル格納装置とファイル種別情報格納装置とを有し、該ファイル種別情報格納装置が、ファイルの状態を示すファイル表を有し、この表の情報によって一次情報と二次情報とを識別しつつ、整合性回復、アクセス制御を行わせることを特徴とする。
【００１３】
第３の手段によれば、表を用いてファイル毎の整合状態を表すことができるので、個々の一次ファイル毎にアクセスの許可や禁止を与えることができ、第１の手段の場合より長いアクセス時間を利用者に提供することができる。
【００１４】
第４の手段は、一次ファイル及び二次ファイルの両ファイルを格納する単一のファイル格納装置と、ファイル種別情報格納装置と、一時論理ログ記憶装置とを有し、二次ファイル格納装置の復旧中に生じる一次ファイルの改変を、前記一時論理ログ記憶装置に記録し、このログ情報を用いることにより、一次ファイル格納装置が復旧してから二次ファイル格納装置が復旧するまでの間に、一次ファイル格納装置の情報を更改することを可能にし、かつ、二次ファイル格納装置の復旧後に一次ファイル格納装置との整合が取られ、前記ファイル種別情報格納装置が、ファイルの状態を示すファイル表を有し、この表の情報によって一次情報と二次情報とを識別しつつ、整合性回復、アクセス制御を行わせることを特徴とする。
【００１５】
第４の手段によれば、第２の手段と第３の手段との両者の効果を得ることができる。
【００１６】
第５の手段は、一次ファイルと二次ファイルとの整合を行うデータベースシステムの整合制御方法において、ファイルの回復時、一次ファイルを回復させた後に二次ファイルを回復させ、二次ファイルの回復中一次ファイルに対するアクセスを可能とし、二次ファイルの復旧中に生じる一次ファイルの改変を、一時論理ログ情報として記録し、このログ情報を用いることにより、一次ファイルが復旧してから二次ファイルが復旧するまでの間に更改された一次ファイルの情報を二次ファイルに反映させてファイルを整合させることを特徴とする。
【００１７】
第５の手段によれば、第２の手段と同様な効果を得ることができる。
【００１８】
第６の手段は、第５の手段において、ファイルの状態を示すファイル表の情報によって一次情報と二次情報とを識別しつつ、整合性回復、アクセス制御をうことを特徴とする。
【００１９】
第６の手段によれば、第２の手段と第３の手段との両者の効果と同様な効果を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるＤＢシステムの一実施形態を図面により詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明の一実施形態によるＤＢシステムの構成を示すブロック図、図２はファイル格納装置１０６内に格納されるファイル表の構成を示す図である。図１において、１００はＤＢ管理部、１０１はアクセス制御機能つき問い合わせ最適化装置、１０４は整合性回復装置、１０５は一次論理ログ格納装置、１０６はファイル格納装置、１０７は種別情報格納装置、２００はＤＢ部、２０１は入力装置、２０２は出力装置である。
【００２２】
本発明の一実施形態によるＤＢシステムは、図１に示すように、ＳＱＬ（ＪＩＳ　Ｘ３００５）等の問い合わせ言語を受け付け、システムを構成する他の各装置に入力された情報を伝達する入力装置２０１、入力装置２０１が受け付けた問い合わせ言語の結果を出力する出力装置２０２が接続されたＤＢ管理部１００と、ＤＢ部２００とにより構成される。ＤＢ管理部１００は、図６に示すフローにより後述する整合性回復処理の進展に伴って各種格納装置への利用者からのアクセスを許可あるいは禁止する装置であるアクセス制御機能つき問い合わせ最適化装置１０１と、図５に示すフローにより後述する一次ファイル格納装置や二次ファイル格納装置の整合性を修復する装置である整合性回復装置１０４と、従来の標準的なＤＢシステムに備わっている処理の一切を行う装置である処理装置２０３とを備えて構成される。また、ＤＢ部２００は、二次ファイルを修復している間に一次ファイルに加えられた更改を修復後の二次ファイルに反映させるために、一時ファイルに加えられた更改のログを記憶しておく装置である一時論理ログ格納装置１０５と、データベースの情報を構成するファイル、すなわち、一次ファイル及び二次ファイルを格納する装置であるファイル格納装置１０６と、図２に示す「ファイル表」と呼ぶ表を有し、ファイル格納装置１０６に格納されている各ファイルの状態を記憶する装置であるファイル種別情報格納装置１０７とを備えて構成されている。
【００２３】
図２に示すファイル表において、「一次ファイル」の列には、二次ファイルならばその二次ファイルが依拠している一次ファイルのＩＤが、一次ファイルならばヌル値が入れられている。また、「状態」の列の値には、整合性が取れていなければ「不整合」が、ファイル自身でのみ整合性が取れていれば「未反映」が、対応する一次ファイル（二次ファイルの場合）あるいは二次ファイル（一次ファイルの場合）との整合性が取れていれば「整合」が入れられる。なお、このファイル種別情報格納装置１０７に格納される内容自体は一次情報と見なされる。
【００２４】
図３はファイル作成時にファイル種別情報格納装置１０７の内容を更新する処理を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。なお、この処理は、通常のファイル作成に加えて行われる処理であり、ＤＢ管理部１００により実行される。
【００２５】
（１）作成されて入力されたファイルにＩＤを与え、ファイル種別情報格納装置１０７内のファイル表に、状態が「整合」である行を新設する（ステップ４０１、４０２）。
【００２６】
（２）作成されたファイルが二次ファイルであるか否かを判定し、作成されたファイルが二次ファイルでなかった場合、すなわち、一次ファイルであった場合、そのまま処理を終了し、作成されたファイルが二次ファイルであった場合、ステップ４０２でファイル表に新設した行の「一次ファイル」の列に適切な値を入れて、ここでの処理を終了する（ステップ４０３、４０４）。
【００２７】
図４はファイル削除時にファイル種別情報格納装置１０７の内容を更新する処理を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。なお、この処理は、通常のファイル削除に加えて行われる処理であり、ＤＢ管理部１００により実行される。
【００２８】
ここでの処理は、図４に示すように、ファイル種別情報格納装置１０７内のファイル表内の該当するファイルＩＤを「ファイルＩＤ」の値として持つ列を削除する処理である。
【００２９】
図５はファイルの整合性が失われていたことが明らかになった場合に、整合性回復装置により行われる整合性の回復の処理動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。
【００３０】
（１）整合性検査により全ての構成ファイルを調べ、整合性の失われているファイルがあれば、ファイル表の該当する行の「状態」の列を「不整合」にする（ステップ５０１）。
【００３１】
（２）ファイル表の該当する行において、「状態」の列が「不整合」で、かつ、「一次ファイル」の列が「不整合」である全てのファイルについて、次の操作を行う。
（２．１）ファイルの整合性を回復する。
（２．２）ファイル表の該当する行の「状態」の列を「未反映」にする。　　　（２．３）ファイル表から「一次ファイル」の列のＩＤが自分のＩＤと同一であり、かつ、「状態」の列が「整合」であるファイルのそれぞれについ
て、「状態」の列を「未反映」にする（ステップ５０２）。
【００３２】
（３）ファイル表の該当する行において、「状態」の列が「未反映」で、かつ、「一次ファイル」の列がヌル値である全てのファイルについて、次の操作を行う。
（３．１）ファイル表から「一次ファイル」の列のＩＤが自分のＩＤと同一であり、かつ、「状態」が「不整合」であるファイルのそれぞれについて
、次の操作を行う。
（３．１．１）ファイル自身の整合性を回復する。二次ファイルがそれ自体の情報から修復不能である場合、対応する一次ファイルの内容から二次ファイルの内容を再構築する。この場合の処理は、一時ファイルを参
照した時点より後の一時論理ログのみを用いるようにする。
（３．１．２）ファイル表の該当する行の「状態」の列を「未反映」にす
る。
（３．２）次のステップの実行中に外部からのファイルの更新を禁止するため、ファイル表の該当する行の「状態」の列を「不整合」にする（ステッ
プ５０３、５０４）。
【００３３】
（３．３）ファイル表から「一次ファイル」の列のＩＤが自分のＩＤと同一であり、かつ、「状態」が「未反映」であるファイルのそれぞれについて
、次の操作を行う。
（３．３．１）一次論理ログ格納装置の内容に従って、ファイルの内容を
更新する。
（３．３．２）ファイル表の該当する行の「状態」の列を「整合」にする（ステップ５０５）。
【００３４】
（３．４）ファイル表の該当する行の「状態」列を「整合」にする（ステッ
プ５０６）。
【００３５】
前述した処理において、（２．１）及び（３．１．１）で必要とする情報は、処理装置２０３から従前の方法によって提供される。
【００３６】
前述した（３．１）、（３．２）での操作を行っている間、一次ファイルは、読み書きの操作を受けつけることができ、そのためのアクセス制御は、アクセス制御機能つき問い合わせ最適化装置１０１によって適切にコントロールされる。
【００３７】
図６はアクセス制御機能つき問い合わせ最適化装置によるファイルへのアクセス可否を決定する処理動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。
【００３８】
（１）最適化装置１０１は、ファイルに対するアクセス要求があると、ファイル位置情報格納装置の表に該当ファイルの状態を問い合わせて、その状態が「整合」となっているか否かを判定する（ステップ６０１、６０２）。
【００３９】
（２）ステップ６０２の判定で、状態が「整合」であった場合、二次ファイルの状態も「整合」となっているか否かを判定し、二次ファイルの状態も「整合」であった場合、一次、二次両ファイルの利用を可とする（ステップ６０３、６０４）。
【００４０】
（３）ステップ６０２の判定で、状態が「整合」でなかった場合、状態が「未反映」となっているか否かを判定し、状態が「未反映」となっていなかった場合、不整合であるとしてアクセスを禁止する（ステップ６０５、６０６）。
【００４１】
（４）ステップ６０３の判定で、二次ファイルの状態も「整合」でなかった場合、及び、ステップ６０５の判定で、状態が「未反映」となっていた場合、一次ファイルのみを利用可とする（ステップ６０７）。
【００４２】
図７は前述した本発明の実施形態によるＤＢシステムおけるデータ不整合時のアクセスの可否を説明する図であり、次に、これについて説明する。
【００４３】
図７（イ）に示すように、ＤＢ内の一次情報及び二次情報のファイルが破壊された場合、ファイルへのアクセスは不可能である。この場合、整合性回復装置は、まず、一次情報のファイルの回復を行い、その後に二次情報のファイルの修復を行う。二次情報のファイルの修復を行っている間、本発明のシステムは、図７（ロ）に示すように、一次情報のファイルへのアクセスを可としている。この場合、一次ファイルの変更が行われる可能性があるので、変更履歴が一次ログ格納装置に格納される。
【００４４】
その後、本発明の実施形態によるＤＢシステムの整合性回復装置は、一次ログ格納装置に格納された情報に基づいて、変更されて一次ファイルの情報を二次ファイルに反映するが、この処理が行われている間、図７（ハ）に示すように、ファイルへのアクセスは不可能となる。なお、この処理は、バックグランドで行うことができる。そして、一次、二次の両ファイルの整合性が回復すれば、図７（ニ）に示すように、一次、二次の両ファイルにアクセス可能となる。
【００４５】
前述した本発明の実施形態は、ＤＢ部２００内に一次、二次の両ファイルを格納するファイル格納装置１０６、一時論理ログ格納装置１０５、種別情報格納装置１０７を有するとして説明したが、本発明は、図８に示すように、ＤＢ部２００内に、一次、二次の両ファイルを別々に格納する一次ファイル格納装置１０２と、二次ファイル格納装置１０３とだけを設けて構成することもできる。また、本発明は、図９に示すように、ＤＢ部２００内に、一次、二次の両ファイルを別々に格納する一次ファイル格納装置１０２と、二次ファイル格納装置１０３と、一時論理ログ格納装置１０５とを設けて構成することもできる。さらに、本発明は、図１０に示すように、ＤＢ部２００内に一次、二次の両ファイルを格納するファイル格納装置１０６と、種別情報格納装置１０７とを設けて構成することもできる。
【００４６】
前述した本発明の実施形態による各処理は、処理プログラムとして構成することができ、この処理プログラムは、ＨＤ、ＤＡＴ、ＦＤ、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ＤＢシステムの整合性回復において、データの修復を短時間で行い、システムの可用性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるＤＢシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】ファイル格納装置１０６内に格納されるファイル表の構成を示す図である。
【図３】ファイル作成時にファイル種別情報格納装置の内容を更新する処理を説明するフローチャートである。
【図４】ファイル削除時にファイル種別情報格納装置の内容を更新する処理を説明するフローチャートである。
【図５】ファイルの整合性が失われていたことが明らかになった場合に、整合性回復装置により行われる整合性の回復の処理動作を説明するフローチャートである。
【図６】アクセス制御機能つき問い合わせ最適化装置によるファイルへのアクセス可否を決定する処理動作を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態によるＤＢシステムおけるデータ不整合時のアクセスの可否を説明する図である。
【図８】本発明の他の実施形態によるＤＢシステムの構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明の他の実施形態によるＤＢシステムの構成例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の他の実施形態によるＤＢシステムの構成例を示すブロック図である。
【図１１】従来技術によるＤＢシステムおけるデータ不整合時のアクセスの可否を説明する図である。
【符号の説明】
１００　ＤＢ管理部
１０１　アクセス制御機能つき問い合わせ最適化装置
１０４　整合性回復装置
１０５　一次論理ログ格納装置
１０６　ファイル格納装置
１０７　種別情報格納装置
２００　ＤＢ部
２０１　入力装置
２０２　出力装置

Claims

アクセス制御機能つき問い合わせ最適化装置と、一次ファイル格納装置と、二次ファイル格納装置と、整合性回復装置とを有し、一次ファイル格納装置内の一次ファイルと、二次ファイル格納装置内の二次ファイルとの整合性が失われていることが明らかになったとき、前記整合性回復装置は、一次ファイル格納装置の内容のみを先に復旧し、前記アクセス制御機能つき問い合わせ最適化装置は、利用者に一次ファイル格納装置からの読み込みのみを許可し、前記整合性回復装置は、二次ファイル格納装置の内容を、一次ファイル格納装置からの読み込み許可後にバックグラウンドで復旧させることを特徴とするデータベースシステム。
一時論理ログ記憶装置をさらに備え、二次ファイル格納装置の復旧中に生じる一次ファイルの改変を、前記一時論理ログ記憶装置に記録し、このログ情報を用いることにより、一次ファイル格納装置が復旧してから二次ファイル格納装置が復旧するまでの間に、一次ファイル格納装置の情報を更改することを可能にし、かつ、二次ファイル格納装置の復旧後に一次ファイル格納装置との整合が取れていることを特徴とする請求項１記載のデータベースシステム。
一次ファイル格納装置と二次ファイル格納装置とに代わり、一次ファイル及び二次ファイルの両ファイルを格納する単一のファイル格納装置とファイル種別情報格納装置とを有し、該ファイル種別情報格納装置は、ファイルの状態を示すファイル表を有し、この表の情報によって一次情報と二次情報とを識別しつつ、整合性回復、アクセス制御を行わせることを特徴とする請求項１記載のデータベースシステム。
一次ファイル及び二次ファイルの両ファイルを格納する単一のファイル格納装置と、ファイル種別情報格納装置と、一時論理ログ記憶装置とを有し、二次ファイル格納装置の復旧中に生じる一次ファイルの改変を、前記一時論理ログ記憶装置に記録し、このログ情報を用いることにより、一次ファイル格納装置が復旧してから二次ファイル格納装置が復旧するまでの間に、一次ファイル格納装置の情報を更改することを可能にし、かつ、二次ファイル格納装置の復旧後に一次ファイル格納装置との整合が取られ、前記ファイル種別情報格納装置は、ファイルの状態を示すファイル表を有し、この表の情報によって一次情報と二次情報とを識別しつつ、整合性回復、アクセス制御を行わせることを特徴とするデータベースシステム。
一次ファイルと二次ファイルとの整合を行うデータベースシステムの整合制御方法において、ファイルの回復時、一次ファイルを回復させた後に二次ファイルを回復させ、二次ファイルの回復中一次ファイルに対するアクセスを可能とし、二次ファイルの復旧中に生じる一次ファイルの改変を、一時論理ログ情報として記録し、このログ情報を用いることにより、一次ファイルが復旧してから二次ファイルが復旧するまでの間に更改された一次ファイルの情報を二次ファイルに反映させてファイルを整合させることを特徴とするデータベースシステムの整合制御方法。
ファイルの状態を示すファイル表の情報によって一次情報と二次情報とを識別しつつ、整合性回復、アクセス制御をうことを特徴とする請求項５記載のデータベースシステムの整合制御方法。