JP2005174193A - 更新照会分散ファイルサーバ - Google Patents

Abstract

【課題】主幹クライアントの更新データ入力を基幹ファイルに、部門クライアントの照会入力を部門ファイルにそれぞれ分散してファイル負荷を分散する。
【解決手段】 更新データを入力する基幹ファイル５１と、照会入力する部門ファイル６１乃至６４と、を設けて、更新ログ作成手段４１は主幹部門クライアント群２からの更新データを基幹ファイル５１へ反映すると同時に、更新ログとして更新ログファイル４２に格納し、部門クライアント群３の照会入力は、部門ファイル６１乃至６４に照会させる。部門ファイル更新手段４３が一定間隔で更新ログファイルを監視し、更新ログファイルが存在する場合は、更新ログファイル４２から部門ファイル６１乃至６４に更新内容を反映させる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ファイルサーバに関し、特にクライアント群対応に、更新対象の基幹ファイルと、照会対象の照会ファイルと、を分離してファイル負荷を分散し、かつ多重化する更新照会分散ファイルサーバに関する。

オンライン処理システムで、端末からマスタファイルを更新する処理形態がある。マスタファイルの障害に備え、マスタファイルの復旧のために更新情報をログすることも同時に行われる。この最も普通に見られる処理形態では、多数の端末からの更新要求、あるいは照会要求が集中すると、ファイルがボトルネックを起こし、システムの処理能力を低下させることがしばしばある。このような事態を回避するため、さまざまな工夫が施される。その工夫の一つに、ファイルを分割して、複数のサーバにファイルを分散し、ボトルネックを解消する。

更に、このファイル分散に加えて、ファイル多重化を図ることによって、処理性と信頼性とを同時に向上させる例もある。

クライアント／サーバ型の計算機クラスターにおいて、サーバからクライアントに分割ファイルに照会／更新要求を振り分ける情報を予め持たせる。クライアントは照会／更新要求を指定のレコードのインデックスで該情報を照会して、該当のファイルが所在するサーバ情報を入手して、該サーバにアクセスする。更に、ファイル分割にマスタファイルとシャドウファイルを導入することによって、ファイル多重化を図る。この方策によって、ファイル処理の集中した場合のファイル負荷分散と、ファイル障害の多重化による解決と、を図っている（例えば、特許文献１）。

特開平８−７７０５４号公報 段落００１６

医療システムには、端末からマスタファイルを更新、あるいは照会する形態が多くある。しかし、医療関係の端末では、役割分担が明確に分かれており、特定のデータを更新する部門と、該データを照会する部門と、が分かれて、同じデータを複数の部門が更新と照会とをする処理形態は少ない。また、来院患者の行動に合わせて、ファイル更新やファイル照会が集中しやすいため、端末やファイル負荷集中が生じやすい。

以上の説明のような適用分野では、小規模なオンライン処理形態の従来型では、次のような問題が生じる。ここの説明に用いる、主幹クライアント群は、マスタファイルを更新入力する部門で診療部門などが相当し、部門クライアント群は、マスタファイルの限定したデータを照会する部門で、医療事務や食事やリハビリなどサービス部門などが相当する。また、基幹ファイルは、通常のマスタファイルに相当する。

第１の課題は、全クライアントが基幹ファイルを照会するため、サーバが高負荷になるということである。

第２の課題は、基幹ファイルの障害時に全クライアントの業務停止に直結するということである。

第３の課題は、上述の従来技術では、部門クライアントがアクセス先のファイルの照会／更新要求の振り分け情報を持つ必要があることである。クライアント側がファイルの格納先を意識しないファイルサーバであることが望ましい。

この課題を解決するには、更新データを入力する基幹ファイルと、照会入力する部門ファイルと、を分離する。更新ログ作成手段は主幹部門クライアント群からの更新データを基幹ファイルへ反映すると同時に、更新データを更新ログとしてログファイルに格納する。更新ログファイルを基に、定期的に部門ファイルを更新する。部門クライアントの照会入力は基幹ファイルでなく、部門ファイルにアクセスさせる。部門データ更新手段が更新ログファイルを監視し、更新ログファイルにデータが存在する場合は、更新ログファイルから部門ファイルに更新データを定期的に反映させる。部門クライアント振り分け装置が各部門クライアント群からの照会要求を該当部門ファイルに振り分ける。このようにして、主幹部門クライアントの更新データを基幹ファイル及び更新ログファイルに入力し、部門クライアントの照会を部門ファイルに入力して、分離する。このような構成にすることによって、ファイル負荷を分散させることができる。

更に、ファイル負荷を分散させる際に、部門ファイルを多重化して、部門ファイルを格納するファイル装置の障害時に、通常部門ファイルから代替え部門ファイルにアクセスを切り替えを実現しているので、通常部門ファイルの入出力障害でも、代替え部門ファイルにアクセスが可能であるため、ファイルサーバの停止につながらない。

この発明の目的は、主幹部門クライアントからの更新データで基幹ファイル及び更新ログファイルを更新し、更新ログファイルの更新データを部門ファイルに定期的に分散格納することによって、主幹部門クライアントと部門クライアントとのファイルアクセスを分離し、ファイル負荷を分散させことにある。

更に、他の目的は、更新ログファイルを部門ファイルに分散格納するとき、部門データを、通常と代替えの二つの部門ファイルに格納することによって、ファイルの多重化を実現する。

更に、他の目的は、分散して多重化した部門ファイルの所在を基幹サーバが管理し、クライアントに部門ファイルの所在を意識させないファイルサーバにある。

そのため、この発明の、主幹部門クライアント群が更新データを入力して基幹ファイルを更新し、部門クライアント群が前記基幹ファイルのデータを照会するファイルサーバにおいて、前記主幹部門クライアント群が入力する更新データで基幹ファイル及び更新ログファイルを更新する更新ログ作成手段と、複数の部門クライアント群がアクセスする部門対応の通常部門ファイル及びそれの代替え部門ファイルと、前記更新ログファイルの更新データを、部門対応にキー情報を共通部とした部門データに分割して、定期的に通常部門ファイル及び代替え部門ファイルに格納する部門ファイル更新手段と、前記部門データを格納する通常部門ファイル並びに入出力障害時の代替え部門ファイルを部門ファイル装置群のファイル装置に部門対応に割り当てを管理する部門管理ファイルと、部門クライアント群の照会入力を前記部門管理ファイルを参照して、部門対応に通常部門ファイルか、あるいは代替え部門ファイルかに振り分ける部門クライアント振り分け装置と、を備えることを特徴とする。

更に、前記通常部門ファイルは、２ポートを有するファイル装置に部門対応に格納されて、入出力障害のない通常時に使用されることを特徴とする。

更に、前記代替え部門ファイルは、対応する通常部門ファイルが格納されていない別の２ポートを有するファイル装置に格納され、通常部門ファイルが入出力障害時に使用されることを特徴とする。

更に、前記部門クライアント振り分け装置は、前記部門クライアント群からの照会入力を、前記部門管理ファイルを参照して入出力障害のないとき通常部門ファイルに、入出力障害のあるとき代替え部門ファイルに、それぞれ振り分けることを特徴とする。

更に、前記更新ログファイルは、前記主幹部門クライアント群から入力される更新データが、登録、更新、削除の種別を識別する更新ステータスと、前記主幹部門クライアントが付すレコード番号を示す更新データキーと、前記更新データの対象部門を識別する対象部門と、前記更新データの更新内容自体を格納する更新内容と、を含むことを特徴とする。

更に、前記部門管理ファイルは、部門クライアント群との対応を識別する部門と、通常部門ファイルが格納されファイル装置が入出力障害であるか、否かを示す障害フラグと、通常部門ファイルを格納するファイル装置を指定する通常部門ファイル格納先と、通常部門ファイルが格納されたファイル装置が入出力障害のとき、代替えの部門ファイルを格納するファイル装置を指定する代替え部門ファイル格納先と、を含むことを特徴とする。

更に、前記部門ファイル更新手段は、前記更新ログファイルの更新データを、部門対応にキー情報を共通部とした部門データに分割して、定期的に通常部門ファイル及び代替え部門ファイルに格納し、前記部門ファイル障害時に前記基幹ファイルのデータを読み出し、部門ファイルの部門データを生成し、部門対応の部門ファイルに格納して部門ファイルを復旧することを特徴とする。

この発明の効果は、主幹クライアント群及び部門クライアント群からの一斉アクセスがある事態でも、ファイル負荷が分散されて、ファイルのボトルネックが生じないことである。その理由は、主幹クライアントが基幹ファイル及び更新ログファイルを更新し、各部門クライアント群が基幹ファイルを直接照会せず、更新内容が反映されている各部門ファイルを照会しているため、全クライアントからの一斉アクセスに伴うファイル負荷を分散できることである。

更に、他の効果は、基幹ファイル、あるいは部門ファイルに障害が発生したとき、ファイルサーバ全体のダウンにならないことである。その理由は、基幹ファイル障害は、主幹部門クライアントの入出力障害に限定され、部門ファイルの障害は、予め設定された代替え部門ファイルに部門クライアントのアクセス先を振り分けるため、部門クライアントのファイル障害につながらないからである。

更に、他の効果は、部門ファイルに障害が発生したとき、復旧ができることである。その理由は、基幹ファイルをバックアップファイルに用い、部門ファイルを復旧できるからである。

更に、他の効果は、クライアント側で、自身がアクセスする部門ファイルの所在を示す情報を持つ必要がないことである。その理由は、基幹サーバ側の部門クライアント群振り分け装置が基幹サーバの部門管理ファイルを参照することで、クライアントのアクセスを部門ファイルに振り分けるからである。

次に、この発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。この実施の形態を示す図１を参照すると、更新照会分散ファイルサーバ１は、更新データを入力する主幹部門クライアント群２と、照会入力する複数の部門クライアント群３と、主幹クライアント群２及び部門クライアント群３からファイルアクセスを受けるファイルサーバに相当する基幹サーバ４と、基幹ファイルを収容する基幹ファイル装置５と、部門クライアント群３から照会入力を受ける部門ファイル装置群６と、部門クライアント群３の照会入力を部門ファイル装置群６に振り分ける部門ファイル振り分け装置７と、を備える。

基幹サーバ４は、主幹クライアント群２の更新データで、基幹ファイル装置５の基幹ファイル５１を更新し、更新ログファイル４２にログとして蓄積する更新ログ作成手段４１と、更新ログファイル４２の更新データを部門データに分割し、部門管理ファイル４４を参照して通常部門ファイル及び代替え部門ファイルの部門ファイル装置群６に格納する部門ファイル更新手段４３と、を有する。部門ファイル装置群６は、部門クライアント群３が照会する部門ファイル６１乃至６４を格納する。

更新ログファイル４２１乃至４２Ｎは、それの項目構成を例示する図５を参照すると、主幹クライアントが入力する更新データの種別である、登録と、更新と、削除と、を示す更新ステータス４２１１と、主幹クライアントが与えるレコード番号に相当する更新データキー４２１２と、更新対象の部門を識別する更新部門４２１３と、更新データの内容である更新内容４２１４と、を有する。

部門管理ファイル４４１乃至４４４は、対象部門を示す部門４４１１と、通常部門ファイルを格納する部門ファイル装置がファイル障害を生じていることを示す障害フラグ４４１２と、通常部門ファイルを格納する通常部門ファイル格納先４４１３と、通常部門ファイルの障害時の代替え部門ファイル装置を識別する代替え部門ファイル格納先４４１４と、を有し、更新ログを各部門ファイルに格納するとき、あるいは部門クライアントが部門ファイルを照会するとき、に用いられる。

次に、この最良の形態の動作について図面を照会して説明する。図１の更新ログ作成手段４１の動作を図２に示すフローチャートを参照して説明する。図２において、更新ログ作成手段４１は、主幹部門クライアント群から更新データを入手する（図２のステップ４１０１）。更新データが登録であるか、あるいは更新であるか、または削除であるか、を更新データの種類の判別を行う（ステップ４１０２）。更新データの種類が登録であるとき（ステップ４１０３のｙｅｓ）、基幹ファイル５１に更新データを登録し（ステップ４１０４）、更新ログファイル４２に該更新データを格納する（ステップ４１０５）。 更新データの種類が更新であるとき（ステップ４１０６のｙｅｓ）、基幹ファイル５１を更新データで更新し（ステップ４１０７）、更新ログファイル４２に該更新データを格納する（ステップ４１０８）。更新データの種類が削除であるとき（ステップ４１０９のｙｅｓ）、基幹ファイル５１の該当データを削除し（ステップ４１１０）、更新ログファイル４２に更新データを格納する（ステップ４１１１）。

更に、図５の更新ログファイル４２の更新ステータス４２１に、登録であれば”Ｉ”を、更新であれば”Ｕ”を、削除内容であれば”Ｄ”を格納する。また、更新データキー４２２に、更新データのレコード番号を格納し、更新部門４２３に対象部門の識別を格納し、更新内容４２４に対象部門に対する部門データを格納する。

次に、部門ファイル更新手段４３の動作を図３に示すフローチャートを使用して説明する。図３において、部門ファイル更新手段４３は、定期的に更新ログファイル４２を監視し（図３のステップ４３０１）、更新ログファイル４２に更新データが格納されているか、あるいは格納されていないかを確認する（ステップ４３０２）。更新ログファイル４２にデータが格納されている場合は（ステップ４３０２のｙｅｓ）、更新ログファイル４２から更新データを取り込む（ステップ４３０３）。部門ファイル更新手段４３は、部門管理ファイル４４を取得し、参照する（ステップ４３０４）。更新データの対象部門の部門４４１１である通常部門ファイル格納先の障害フラグ４４１２が障害でなく、更新可能な状態であるとき（ステップ４３０５のｙｅｓ）、更新ログファイル４２の更新データを部門対応にキー情報を有する部門データに分割し、部門ファイル装置群６に収容されている部門ファイル６１乃至６４のうち、部門４４１１に該当する通常部門ファイルである部門ファイル６１を更新する（ステップ４３０６）。更新部門４２３の通常部門ファイル格納先４４１３の障害フラグ４４１１が障害で、更新可能な状態でないとき（ステップ４３０５のｎｏ）、代替え部門ファイル格納先の該当部門ファイルの状態を判定し、更新可能状態で（ステップ４３０７のｙｅｓ）、部門データで代替え部門ファイル格納先４４１４の該当部門ファイルを更新する（ステップ４３０８）。

代替え部門ファイル格納先４４１４の状態判定で、更新可能でないとき（ステップ４３０７のｎｏ）、更新ログファイル４２から該当の更新データを削除する（ステップ４３０９）。更新ログファイル４２にある更新データが全て終了するまで、部門ファイル６１乃至６４を部門データで更新し、完了する（ステップ４３１０）。

部門クライアント振り分け装置７の動作を図４に示すフローチャートを参照して説明する。部門クライアント振り分け装置７が部門クライアント群３の部門クライアント群３１からの照会入力があると（図４のステップ７０１）、部門管理ファイル４４から、部門クライアント群３１に対応する部門ファイル６１を読み込む（ステップ７０２）。部門ファイル６１の読み込みに入出力障害があるか、否かを判定する（ステップ７０３）。入出力障害がないとき（ステップ７０３のｎｏ）、通常部門ファイル格納先の部門ファイルを読み込む（ステップ７０９）。部門クライアント群３１に部門ファイル６１の部門データを渡す（ステップ７１０）。ステップ７０３の判定で入出力障害があるとき（ステップ７０３のｙｅｓ）、部門管理ファイル４４に部門ファイル６１に対応する部門４４１１の障害フラグ４４１２を立てる（ステップ７０４）。部門ファイル６１が障害であるから、代替え部門ファイル格納先４４１４を得て、代替え部門ファイルにアクセスし、入出力障害を判定し、障害がないとき（ステップ７０６のｎｏ）、代替え部門ファイル格納先から、部門ファイルを入力し（ステップ７０７）、部門クライアント群３１に代替え部門ファイルの部門データを渡す（ステップ７０８）。

ステップ７０６の判定で、入出力障害であるとき（ステップ７０６のｙｅｓ）、代替え部門ファイル格納先の障害フラグにフラグを立てる（ステップ７１１）。部門クライアント群３１に照会不可を通知する（ステップ７１２）。

この発明の他の実施例として、その基本的構成は図１と同じであるが、部門ファイル更新手段４３に機能追加の変更を施す。部門ファイル更新手段４３に更新ログファイル４２のデータに代わる基幹ファイル５１のデータを一括して部門ファイル６１乃至６４へ更新反映する機能を追加する。そのため、或る部門ファイルに障害が発生し、データ復旧が困難な場合、基幹ファイル５１から部門ファイル６１乃至６４を復旧することができる。つまり、基幹ファイル５１を部門ファイル６１乃至６４のバックアップファイルとして使用できる。

システムの業務が、マスタファイルの更新部門と、それの照会部門と、に分けられる業務で、ファイルアクセスの集中を回避することが必要なオンラインシステムに適用できる。

この発明の最良の形態である更新照会分散ファイルサーバの構成を示す図である。 更新ログ作成手段の動作を示すフローチャートである。 部門ファイル更新手段の動作を示すフローチャートである。 部門クライアント振り分け装置の動作を示すフローチャートである。 更新ログファイルの構成を示す図である。 部門管理ファイルの構成を示す図である。

符号の説明

１ 更新照会分散ファイルサーバ
２ 主幹部門クライアント群
３ 部門クライアント群
４ 基幹サーバ
５ 基幹ファイル装置
６ 部門ファイル装置群
７ 部門クライアント振り分け装置
４１ 更新ログ作成手段
４２ 更新ログファイル
４３ 部門ファイル更新手段
４４ 部門管理ファイル

Claims (7)

1. 主幹部門クライアント群が更新データを入力して基幹ファイルを更新し、部門クライアント群が前記基幹ファイルのデータを照会するファイルサーバにおいて、
   前記主幹部門クライアント群が入力する更新データで基幹ファイル及び更新ログファイルを更新する更新ログ作成手段と、
   複数の部門クライアント群がアクセスする部門対応の通常部門ファイル及びそれの代替え部門ファイルと、
   前記更新ログファイルの更新データを、部門対応にキー情報を共通部とした部門データに分割して、定期的に通常部門ファイル及び代替え部門ファイルに格納する部門ファイル更新手段と、
   前記部門データを格納する通常部門ファイル並びに入出力障害時の代替え部門ファイルを部門ファイル装置群のファイル装置に部門対応に割り当てを管理する部門管理ファイルと、
   部門クライアント群の照会入力を前記部門管理ファイルを参照して、部門対応に通常部門ファイルか、あるいは代替え部門ファイルかに振り分ける部門クライアント振り分け装置と、
   を備えることを特徴とする更新照会分散ファイルサーバ。
2. 前記通常部門ファイルは、
   ２ポートを有するファイル装置に部門対応に格納されて、入出力障害のない通常時に使用されることを特徴とする請求項１記載の更新照会分散ファイルサーバ。
3. 前記代替え部門ファイルは、
   対応する通常部門ファイルが格納されていない別の２ポートを有するファイル装置に格納され、通常部門ファイルが入出力障害時に使用されることを特徴とする請求項１記載の更新照会分散ファイルサーバ。
4. 前記部門クライアント振り分け装置は、
   前記部門クライアント群からの照会入力を、前記部門管理ファイルを参照して入出力障害のないとき通常部門ファイルに、入出力障害のあるとき代替え部門ファイルに、それぞれ振り分けることを特徴とする請求項１記載の更新照会分散ファイルサーバ。
5. 前記更新ログファイルは、
   前記主幹部門クライアント群から入力される更新データが、登録、更新、削除の種別を識別する更新ステータスと、
   前記主幹部門クライアントが付すレコード番号を示す更新データキーと、
   前記更新データの対象部門を識別する対象部門と、
   前記更新データの更新内容自体を格納する更新内容と、
   を含むことを特徴とする請求項１記載の更新照会分散ファイルサーバ。
6. 前記部門管理ファイルは、
   部門クライアント群との対応を識別する部門と、
   通常部門ファイルが格納されファイル装置が入出力障害であるか、否かを示す障害フラグと、
   通常部門ファイルを格納するファイル装置を指定する通常部門ファイル格納先と、
   通常部門ファイルが格納されたファイル装置が入出力障害のとき、代替えの部門ファイルを格納するファイル装置を指定する代替え部門ファイル格納先と、
   を含むことを特徴とする請求項１記載の更新照会分散ファイルサーバ。
7. 前記部門ファイル更新手段は、
   前記更新ログファイルの更新データを、部門対応にキー情報を共通部とした部門データに分割して、定期的に通常部門ファイル及び代替え部門ファイルに格納し、前記部門ファイル障害時に前記基幹ファイルのデータを読み出し、部門ファイルの部門データを生成し、部門対応の部門ファイルに格納して部門ファイルを復旧することを特徴とする請求項１記載の更新照会分散ファイルサーバ。
   

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