JP2007249776A - データベース複製プログラム、データベース複製装置およびデータベース複製方法 - Google Patents

データベース複製プログラム、データベース複製装置およびデータベース複製方法 Download PDF

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Abstract

【課題】応用プログラムへの応答を遅延させることなく、ネットワークを介して接続されたリモートコンピュータにデータベースの複製を作成する。
【解決手段】ミラーリング手段11は、複数のローカルディスクに書き込まれたデータを、データの書き込み順序を保持して、対応するリモートディスクに複製する。データ書き込み手段13は、データ書き込み要求を受け取ると、カレントディスクとして選択されているローカルディスクにデータを格納する。カレントディスク管理手段12は、カレントディスクに格納されたデータ量が最大情報量に達すると、カレントディスクを他のローカルディスクに切り替える。運用情報管理手段14は、カレントディスクに格納されたデータ量が最大情報量に達すると、運用情報格納ディスクとして選択されているローカルディスクに、カレントディスクに格納されたデータのバックアップを指示する運用情報を格納する。
【選択図】図1

Description

本発明はデータベースの複製を作成するデータベース複製プログラム、データベース複製装置およびデータベース複製方法に関し、特にネットワークを介して接続されたリモートコンピュータにデータベースの複製を作成するデータベース複製プログラム、データベース複製装置およびデータベース複製方法に関する。
現在、コンピュータによるデータ処理が普及し、さまざまな業務でコンピュータが用いられるに伴い、データベースに格納されたデータの損失を防ぐことが求められている。そこで、データベースを備えるコンピュータに障害が発生しても、データが損失しないように、データベースの複製を作成することが行われている。これにより、普段の業務で運用しているコンピュータ(以下、ホストコンピュータという)に格納されたデータが棄損しても、複製したデータベースからデータを復旧することができる。特に、自然災害など、ホストコンピュータが設置された施設全体が被害を受ける場合に備えて、遠隔地に設置されたコンピュータ(以下、リモートコンピュータという)にデータベースの複製を作成することが行われている。
リモートコンピュータへデータを転送する方法としては、メッセージング方式とミラーリング方式がある。メッセージング方式では、ホストコンピュータがリモートコンピュータで動作しているソフトウェアに対して、データを含むメッセージを明示的に送信する。一方、ミラーリング方式では、ホストコンピュータ内のローカルディスクとリモートコンピュータ内のリモートディスクとを管理する専用のミドルウェアが、ローカルディスクに書き込まれたデータを自動的にリモートディスクに複製する。ミラーリング方式を実現するミドルウェアには、論理ディスク間のデータの書き込み順序を保持し、その書き込み順序と同一の順序でリモートディスクにデータの複製を作成するものもある(例えば、特許文献1参照)。このように、専用のミドルウェアを用いることで、データ処理を行う応用プログラムが、データの複製が行われていることを意識する必要がないという利点がある。
ここで、ホストコンピュータにいつ障害が発生してもデータを復旧できるためには、ホストコンピュータのデータベース(以下、ホストデータベースという)とリモートコンピュータに複製されたデータベース(以下、リモートデータベースという)との間のデータの同一性を厳密に維持しなければならない。しかし、ミラーリング方式を採用するだけでは、両データベースが更新されるタイミングに遅延が生じる可能性があるため、厳密な同一性の維持を実現できない。同一性を維持する方法としては、データが更新される度に、ホストコンピュータがリモートデータベースの更新状況を確認する方法がある。ホストコンピュータは、応用プログラムからの要求に応じてホストデータベースを更新すると、リモートデータベースにデータの更新が反映されたことを確認した後、応用プログラムへ処理完了の応答を返す。しかし、このように両データベースを同時に更新する方法では、ネットワークの遅延時間とリモートデータベースの更新に要する時間の分だけ、応用プログラムへの応答が遅延するという問題がある。
そこで、ホストデータベースに対して行われた更新処理に関する情報である更新データのみを、リモートコンピュータへ送信し、更新データに基づいてリモートコンピュータが後でリモートデータベースの更新を行う方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。ホストコンピュータは、ホストデータベースを更新すると、更新データをリモートコンピュータへ送信する。リモートコンピュータは、リモートデータベースの更新処理を即時には行わず、受信した更新データを保存してホストコンピュータへ応答を返す。その後、リモートコンピュータは、更新データをリモートデータベースへ反映させる指示のメッセージをホストコンピュータから受け取ってから、リモートデータベースの更新処理を行う。これにより、ホストコンピュータは、リモートコンピュータから更新データを受信した旨の応答を受け取った時点で処理を完了することができ、応用プログラムへの応答時間を改善できる。ホストコンピュータに障害が発生したときは、リモートデータベースと、まだリモートデータベースに反映されていない更新データとから、データを復旧することができる。
特開2003−167684号公報 特開平6−214853号公報
しかし、特許文献2記載の技術では、ホストコンピュータはリモートコンピュータからの応答を待たなければならず、依然としてネットワークの遅延時間の分だけ応用プログラムへの応答が遅延するという問題がある。そこで、更新データがホストコンピュータのローカルディスクに保存された時点で、応用プログラムへ処理完了の応答を返したいという要求がある。
すなわち、一般的なネットワークでは、メッセージの伝送に遅延があり到達順序も保証されないため、更新データがローカルディスクからリモートディスクへ複製されるタイミングと、更新データを反映させる指示のメッセージがリモートコンピュータへ到達するタイミングとを制御することができない。そのため、ホストコンピュータが、更新データをローカルディスクに保存した後に、更新データを反映させる指示のメッセージを送信しても、その到達順序が逆転する場合がある。この2つの到達順序が逆転すると、リモートコンピュータは不完全な更新データに基づいてリモートデータベースを更新することになる。この場合、ホストデータベースとリモートデータベースとの間でデータの不一致が生じる。以上のような問題があるため、ホストコンピュータは、リモートコンピュータからの応答を待たずに処理を完了することができなかった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、応用プログラムへの応答を遅延させることなく、ネットワークを介して接続されたリモートコンピュータにデータベースの複製を作成するデータベース複製プログラム、データベース複製装置およびデータベース複製方法を提供することを目的とする。
本発明では上記問題を解決するために、図1に示すようなデータベース複製プログラムが提供される。本発明に係るデータベース複製プログラムは、ホストコンピュータのローカルディスクに保存した更新データをリモートディスクへ複製し、複製した更新データをリモートデータベースに反映させるものである。このデータベース複製プログラムを実行するホストコンピュータ10は、ネットワークを介してリモートコンピュータ20と接続されている。ホストコンピュータ10は、ミラーリング手段11、カレントディスク管理手段12、データ書き込み手段13および運用情報管理手段14を有する。ミラーリング手段11は、複数のローカルディスク11a,11b,11c,11dそれぞれに対して個別にデータが書き込まれると、ローカルディスク11a,11b,11c,11dに対応付けてリモートコンピュータ20内に設けられたリモートディスク21a,21b,21c,21dに、データの書き込みの順序と同一の順序で、書き込まれたデータの複製データを書き込む。カレントディスク管理手段12は、ローカルディスク11a,11b,11c,11dのうちの1つをカレントディスクとして選択しており、カレントディスクに格納されたデータ量が予め設定された最大情報量に達すると、カレントディスクを他のローカルディスクに切り替える。データ書き込み手段13は、データ書き込み要求を受け取ると、カレントディスクに対してデータを書き込む。運用情報管理手段14は、ローカルディスク11a,11b,11c,11dのうちの1つを運用情報格納ディスクとして選択しており、カレントディスクに格納されたデータ量が予め設定された最大情報量に達すると、カレントディスクに格納されたデータの複製データのバックアップを指示する運用情報を運用情報格納ディスクに格納する。
このようなデータベース複製プログラムによれば、カレントディスク管理手段12により、ローカルディスク11a,11b,11c,11dのうちの1つがカレントディスクとして選択されると共に、カレントディスクに格納されたデータ量が予め設定された最大情報量に達すると、カレントディスクが他のローカルディスクに切り替えられる。データ書き込み要求を受け取ると、データ書き込み手段13により、カレントディスクに対してデータが書き込まれる。そして、カレントディスクに格納されたデータ量が予め設定された最大情報量に達すると、運用情報管理手段14により、カレントディスクに格納されたデータの複製データのバックアップを指示する運用情報が、運用情報格納ディスクとして選択されたローカルディスクに格納される。ここで、ローカルディスク11a,11b,11c,11dに書き込まれたデータは、データの書き込みの順序と同一の順序で、リモートディスク21a,21b,21c,21dに複製される。
また、上記課題を解決するために、ネットワークを介して接続されたリモートコンピュータにデータベースの複製を作成するデータベース複製装置において、複数のローカルディスクそれぞれに対して個別にデータが書き込まれると、前記ローカルディスクそれぞれに対応付けて前記リモートコンピュータ内に設けられたリモートディスクに、前記データの書き込みの順序と同一の順序で、書き込まれた前記データの複製データを書き込むミラーリング手段と、前記ローカルディスクのうちの1つをカレントディスクとして選択しており、前記カレントディスクに格納されたデータ量が予め設定された最大情報量に達すると、前記カレントディスクを他の前記ローカルディスクに切り替えるカレントディスク管理手段と、データ書き込み要求を受け取ると、前記カレントディスクに対して前記データを書き込むデータ書き込み手段と、前記ローカルディスクのうちの1つを運用情報格納ディスクとして選択しており、前記カレントディスクに格納されたデータ量が前記最大情報量に達すると、前記カレントディスクに格納されたデータの複製データのバックアップを指示する運用情報を前記運用情報格納ディスクに格納する運用情報管理手段と、を有することを特徴とするデータベース複製装置が提供される。
このようなデータベース複製装置によれば、上記データベース複製プログラムを実行するコンピュータと同様の処理が行われる。
また、上記課題を解決するために、複数のローカルディスクそれぞれに対して個別にデータが書き込まれると、前記ローカルディスクそれぞれに対応付けて前記リモートコンピュータ内に設けられたリモートディスクに、前記データの書き込みの順序と同一の順序で、書き込まれた前記データの複製データを書き込むミラーリング手段が設けられたデータベース複製方法において、データ書き込み手段が、データ書き込み要求を受け取ると、前記ローカルディスクのうちカレントディスクとして選択されている1つのローカルディスクに対して前記データを書き込み、カレントディスク管理手段が、前記データが書き込まれた前記カレントディスクに格納されたデータ量が予め設定された最大情報量に達すると、前記カレントディスクを他の前記ローカルディスクに切り替え、運用情報管理手段が、前記データが書き込まれた前記カレントディスクに格納されたデータ量が前記最大情報量に達すると、前記カレントディスクに格納されたデータの複製データのバックアップを指示する運用情報を、前記ローカルディスクのうち運用情報格納ディスクとして選択されている1つのローカルディスクに格納する、ことを特徴とするデータベース複製方法が提供される。
このようなデータベース複製方法によれば、データ書き込み要求に応じてローカルディスクのうちカレントディスクとして選択されている1つのローカルディスクにデータが書き込まれる。ここで、カレントディスクに格納されたデータ量が予め設定された最大情報量に達すると、カレントディスクが他のローカルディスクに切り替えられる。そして、カレントディスクに格納されたデータの複製データのバックアップを指示する運用情報が、運用情報格納ディスクとして選択されたローカルディスクに格納される。ローカルディスクに書き込まれたデータは、データの書き込みの順序と同一の順序で、リモートディスクに複製される。
本発明では、書き込み順序が保証されたミラーリング手段を用いて、データと運用情報とをローカルディスクからリモートディスクへ複製することとした。このため、データがリモートディスクへ複製された後に、運用情報がリモートコンピュータへ到達することが保証される。これにより、ホストコンピュータは、リモートディスクにデータが複製されることを待たずに処理を完了できるようになり、応答速度を改善できる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。まず、本発明の概要について説明し、その後、実施の形態の具体的な内容を説明する。
図1は、実施の形態に適用される発明を示す原理図である。図1に示されるデータベース複製システムは、ホストコンピュータ10とリモートコンピュータ20とから構成される。ホストコンピュータ10とリモートコンピュータ20とは、ネットワークを介して接続されている。
ホストコンピュータ10は、ローカルディスク11a,11b,11c,11dを有する。リモートコンピュータ20は、ローカルディスク11a,11b,11c,11dそれぞれに対応したリモートディスク21a,21b,21c,21dを有する。ローカルディスク11aとリモートディスク21a、ローカルディスク11bとリモートディスク21b、ローカルディスク11cとリモートディスク21c、ローカルディスク11dとリモートディスク21dが、それぞれ対応している。なお、ローカルディスク11a,11b,11c,11dは、それぞれ別個の物理ディスクとして構成してもよいし、1つの物理ディスクを複数の領域(パーティション)に分割して構成した論理ディスクであってもよい。同様に、リモートディスク21a,21b,21c,21dも、それぞれ別個の物理ディスクでも1つの物理ディスクを分割して構成した論理ディスクでもよい。
ホストコンピュータ10とリモートコンピュータ20は、共通のミラーリング手段11を備える。ミラーリング手段11は、ローカルディスク11a,11b,11c,11dのいずれかのディスクにデータが書き込まれると、所定の遅延時間以内に、書き込まれたデータと同一のデータを対応するリモートディスク21a,21b,21c,21dに複製する。ここで、ミラーリング手段11は、ローカルディスク11a,11b,11c,11dに対する書き込み順序と同一の順序で、リモートディスク21a,21b,21c,21dに対して書き込みを行う。このように、ミラーリング手段11は、ローカルディスク11a,11b,11c,11dとリモートディスク21a,21b,21c,21dとの間で、書き込み順序を保証したミラーリング処理を実現する。
ホストコンピュータ10は、さらに、カレントディスク管理手段12、データ書き込み手段13、運用情報管理手段14、ホストデータベース15およびデータベース更新手段16を有する。
カレントディスク管理手段12は、ローカルディスク11a,11b,11cを、更新データを格納するために使用可能なディスクとして選択していると共に、そのうち1つのディスク(例えば、ローカルディスク11a)をカレントディスクとして選択する。カレントディスクは、現在の更新データの格納先を意味する。そして、カレントディスク管理手段12は、カレントディスクに格納されたデータ量が予め設定された最大情報量に達すると、カレントディスクを他の空き容量のあるローカルディスクに切り替える。その後の更新データは、切り替え後のカレントディスクに格納される。
データ書き込み手段13は、更新データを含むデータ書き込み要求を受け取ると、カレントディスク管理手段12から、カレントディスクとして選択されているローカルディスクの情報を取得する。そして、データ書き込み手段13は、カレントディスクであるローカルディスクに、受け取った更新データを追加する。
運用情報管理手段14は、ローカルディスク11dを、運用情報を格納する運用情報格納ディスクとして選択している。運用情報管理手段14は、カレントディスクに格納されたデータ量が予め設定された最大情報量に達すると、カレントディスクに格納された更新データをリモートコンピュータに複製されたデータベースに反映するよう指示する運用情報を、運用情報格納ディスクに格納する。
ホストデータベース15は、図示しない応用プログラムによって利用されるデータを格納する。データベース更新手段16は、応用プログラムからデータの更新要求を取得すると、取得した更新要求に基づいて、ホストデータベース15を更新する。また、データベース更新手段16は、ホストデータベース15の更新処理が終わると、行った更新処理に関する情報である更新データを含む書き込み要求を、データ書き込み手段13に通知する。
一方、リモートコンピュータ20は、さらに、リモートデータベース22およびデータベース更新手段23を有する。リモートデータベース22は、ホストデータベース15に格納されたデータの複製を格納する。
データベース更新手段23は、運用情報格納ディスクとして選択されたローカルディスク11dに対応するリモートディスク21dを継続的に監視する。ここで、データベース更新手段23は、リモートディスク21dに運用情報の複製が格納されると、運用情報に基づいて、最大情報量に達したローカルディスク(例えば、ローカルディスク11a)に対応するリモートディスク(例えば、リモートディスク21a)から複製された更新データを取得する。そして、データベース更新手段23は、取得した更新データに基づいてリモートデータベース22を更新し、更新データを反映させる。
このようなデータベース複製システムによれば、応用プログラムからデータの更新要求が入力されると、データベース更新手段16によりホストデータベース15が更新され、更新データが作成される。そして、データ書き込み手段13により、作成された更新データがカレントディスクに格納される。ここで、カレントディスクに格納されたデータ量が予め設定された最大情報量に達すると、運用情報管理手段14により、運用情報が運用情報格納ディスクに格納される。更新データおよび運用情報は、ミラーリング手段11により、書き込み順序が保持されてリモートコンピュータ20側へ複製される。運用情報が複製されると、データベース更新手段23により、リモートディスクから更新情報が取得され、リモートデータベース22が更新される。
これにより、リモートコンピュータに更新データの複製が到達してから、運用情報の複製が到達することが保証される。したがって、ホストコンピュータは、リモートコンピュータに更新データが到達したことを確認する必要がなく、ローカルディスクに更新データが格納された時点で応用プログラムに対して処理完了の応答を行えるようになる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図2は、本実施の形態のシステム構成を示す図である。
ホストコンピュータ100は、ネットワーク30を介してリモートコンピュータ200と接続されている。また、ホストコンピュータ100は、クライアントコンピュータ41,42,43とそれぞれ接続されている。
ホストコンピュータ100は、ホストデータベースを有している。クライアントコンピュータ41,42,43にはそれぞれ、データ処理を行う応用プログラムが組み込まれている。応用プログラムは、必要に応じてホストコンピュータ100と通信を行い、ホストデータベースに格納されたデータの検索や更新の処理を要求できる。ホストコンピュータ100は、応用プログラムからの要求に応じて、ホストデータベースに対する処理を実行する。
リモートコンピュータ200は、ホストデータベースの複製であるリモートデータベースを有している。ホストデータベースが更新されると、ホストコンピュータ100からリモートコンピュータ200へネットワーク30を介して更新データが送られる。リモートコンピュータ200は、その更新データに基づいてリモートデータベースを更新する。
次に、ホストコンピュータ100、リモートコンピュータ200およびクライアントコンピュータ41,42,43のハードウェア構成について説明する。ただし、これらコンピュータは同様のハードウェア構成によって実現できるため、代表してホストコンピュータ100について説明する。
図3は、ホストコンピュータのハードウェア構成を示す図である。ホストコンピュータ100は、CPU(Central Processing Unit)101によって装置全体が制御されている。CPU101には、バス107を介してRAM(Random Access Memory)102、ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disk Drive)103、グラフィック処理装置104、入力インタフェース105および通信インタフェース106が接続されている。
RAM102には、CPU101に実行させるOSプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、RAM102には、CPU101による処理に必要な各種データが格納される。HDD103には、OSプログラムやアプリケーションプログラムが格納される。グラフィック処理装置104には、モニタ31が接続されている。グラフィック処理装置104は、CPU101からの命令に従って、画像をモニタ31の画面に表示させる。入力インタフェース105には、キーボード32とマウス33とが接続されている。入力インタフェース105は、キーボード32やマウス33から送られてくる信号を、バス107を介してCPU101に送信する。通信インタフェース106は、ネットワーク30に接続されている。
以上のようなハードウェア構成によって、本実施の形態の処理機能を実現することができる。
次に、ホストコンピュータ100のモジュール構成について説明する。
図4は、ホストコンピュータの機能を示すブロック図である。ホストコンピュータ100は、ホストデータベース110、更新データ格納ディスク120a,120b,120c、運用情報送信用ディスク130、運用情報受信用ディスク140、ミラーリング部150,155、データベース更新部160、データ書き込み部170、カレントディスク管理部180および運用情報管理部190を有する。ミラーリング部150,155は、ネットワーク30を介してリモートコンピュータ200と通信が可能である。
ホストデータベース110には、クライアントコンピュータ41,42,43に組み込まれた応用プログラムによって利用されるデータが格納される。更新データ格納ディスク120a,120b,120cには、ホストデータベース110の更新処理に関する情報である更新データが格納される。更新データ格納ディスク120a,120b,120cにはそれぞれ、格納することができる最大のデータ量である最大情報量が予め設定されている。
運用情報送信用ディスク130には、更新データ格納ディスク120a,120b,120cそれぞれの更新データの格納状況を示す運用情報が格納される。運用情報受信用ディスク140には、運用情報送信用ディスク130と同様に、運用情報が格納される。ただし、運用情報受信用ディスク140は、リモートコンピュータ200内の対応するディスクに書き込まれた運用情報の複製を保持するためのディスクである。
ミラーリング部150は、更新データ格納ディスク120a,120b,120cおよび運用情報送信用ディスク130に格納されたデータの更新の有無を常時監視する。これらのディスクでデータの更新があると、ミラーリング部150は、リモートコンピュータ200に対して更新があったデータを送信する。ここで、更新データ格納ディスク120a,120b,120cおよび運用情報送信用ディスク130のディスク間で複数回のデータの更新があると、それら更新の順序と同一の順序でリモートコンピュータ200内のディスクに複製が作成される。ディスク間での順序保証の実現方法については、後で詳細に説明する。
ミラーリング部155は、リモートコンピュータ200から運用情報を受信すると、受信した運用情報を運用情報受信用ディスク140に格納する。なお、運用情報受信用ディスク140への運用情報の書き込みは、他のディスクのミラーリング処理とは独立に行われ、書き込み順序保証の対象とはならない。
データベース更新部160は、クライアントコンピュータ41,42,43で実行される応用プログラムからデータの更新要求を取得する。データベース更新部160は、取得した更新要求に従い、ホストデータベース110に格納されたデータを更新する。そして、データベース更新部160は、実行した更新処理に基づいて更新データを作成する。その後、データベース更新部160は、データ書き込み部170による更新データの格納が完了すると、更新要求の送信元である応用プログラムに対し処理完了の応答を返す。
データ書き込み部170は、カレントディスク管理部180に問い合わせを行い、更新データ格納ディスク120a,120b,120cのうち現在使用中のディスクを特定する。そして、データ書き込み部170は、特定した更新データ格納ディスクにデータベース更新部160が作成した更新データを追加する。
カレントディスク管理部180は、更新データ格納ディスク120a,120b,120cのうち現在使用中のディスクのディスク名を保持している。カレントディスク管理部180は、使用中の更新データ格納ディスクを常時監視し、格納されている更新データが最大情報量に達したか否かを判断する。最大情報量に達した場合、カレントディスク管理部180は、運用情報管理部190に問い合わせを行い、次に使用する更新データ格納ディスクのディスク名を取得する。
運用情報管理部190は、運用情報受信用ディスク140に格納された運用情報に基づいて、次に使用可能な更新データ格納ディスクを特定する。さらに、運用情報管理部190は、前のディスクが満杯になり使用中のディスクを切り替えたことを示す運用情報を、運用情報送信用ディスク130に格納する。
次に、リモートコンピュータ200のモジュール構成について説明する。
図5は、リモートコンピュータの機能を示すブロック図である。リモートコンピュータ200は、リモートデータベース210、更新データ格納ディスク220a,220b,220c、運用情報受信用ディスク230、運用情報送信用ディスク240、ミラーリング部250,255、運用情報管理部260およびデータベース更新部270を有する。ミラーリング部250,255は、ネットワーク30を介してホストコンピュータ100と通信が可能である。
リモートデータベース210には、ホストデータベース110に格納されたデータの複製が格納される。更新データ格納ディスク220a,220b,220cには、ホストコンピュータ100の更新データ格納ディスク120a,120b,120cに格納された更新データの複製がそれぞれ格納される。更新データ格納ディスク120aと更新データ格納ディスク220a、更新データ格納ディスク120bと更新データ格納ディスク220b、更新データ格納ディスク120cと更新データ格納ディスク220cが、それぞれ対応している。運用情報受信用ディスク230には、ホストコンピュータ100の運用情報送信用ディスク130に格納された運用情報の複製が格納される。運用情報送信用ディスク240には、更新データ格納ディスク220a,220b,220cに格納された更新データがリモートデータベース210へ反映されたか否かを示す運用情報が格納される。
ミラーリング部250は、ホストコンピュータ100のミラーリング部150から更新されたデータを取得し、取得したデータを対応するディスクに格納する。ここで、ミラーリング部250は、ホストコンピュータ100のミラーリング部150と連携し、ホストコンピュータ100側でのディスクの更新順序と同一の順序で、リモートコンピュータ200側でディスクの更新が行われるように制御する。
ディスク間でデータの書き込み順序を保証する方法としては、特許文献1に挙げた遠隔データコピー方法が知られている。これを本実施の形態に応用した場合、例えば、以下のような方法で書き込み順序の保証を実現できる。
ホストコンピュータ100のミラーリング部150内に、データを一時的に保持する2つのバッファを用意する。2つのバッファの一方が使用中のバッファとして選択され、他方が待機中のバッファとして選択される。ミラーリング部150は、更新データ格納ディスク120a,120b,120cおよび運用情報送信用ディスク130のいずれかのディスクでデータが更新されると、更新があったデータの場所を示す制御情報を作成する。制御情報は、例えば、ディスク名、ディスク内での開始アドレスおよびデータ長から構成される。そして、ミラーリング部150は、制御情報を付加して、更新されたデータを使用中のバッファの最後尾に追加する。ここで、バッファが満杯になるか、またはバッファに最初にデータが追加されてから所定の時間が経過すると、ミラーリング部150は、そのバッファの状態を待機中とし使用中のバッファを他方のバッファに切り替える。そして、ミラーリング部150は、待機中となったバッファに格納された複数のデータをまとめて、ミラーリング部250へ送信する。このように、2つのバッファを交互に使用することで、バッファへのデータの追加とバッファからのデータの読み出しとの間の競合の問題を解決する。
一方、リモートコンピュータ200のミラーリング部250内にも、データを一時的に保持するバッファを1つ用意する。ミラーリング部250は、ミラーリング部150からデータを受信すると、受信したデータをバッファに格納する。そして、ミラーリング部250は、バッファの先頭から1つずつデータを読み出し、制御情報で示される場所にそのデータを格納する。これにより、バッファに格納された順序に従ってデータがディスクに格納されることが保証される。
上記の方法により、ディスク間での書き込み順序の保証を実現できる。また、本出願人による別の出願である特願2005−078014号で示されるリモートコピー方法を用いても、上記目的を達成できる。
ミラーリング部255は、運用情報送信用ディスク240に格納された運用情報の更新の有無を常時監視する。運用情報の更新があると、ミラーリング部255は、ミラーリング部155に対して更新された運用情報を送信する。なお、運用情報送信用ディスク240のミラーリング処理は、他のミラーリング処理とは独立に行われ順序保証の対象とはならない。このようなミラーリング処理は、リモートミラーリングとして一般的に知られている方法により実現できる。
運用情報管理部260は、運用情報受信用ディスク230に格納された運用情報の更新の有無を常時監視する。運用情報の更新があると、運用情報管理部260は、更新された運用情報で示される更新データ格納ディスクを特定する。そして、運用情報管理部260は、特定した更新データ格納ディスクの更新データがリモートデータベース210に反映されると、その更新データ格納ディスクの更新データを破棄してよいことを示す運用情報を運用情報送信用ディスク240に格納する。
データベース更新部270は、運用情報管理部260が特定した更新データ格納ディスクから更新データを取得する。そして、データベース更新部270は、取得した更新データに基づいてリモートデータベース210を更新し、更新データを反映させる。
運用情報送信用ディスク130は、運用情報の一覧を表す運用情報テーブル130aを有している。同様に、運用情報受信用ディスク140は、運用情報テーブル140aを有している。運用情報受信用ディスク230は、運用情報テーブル230aを有している。運用情報送信用ディスク240は、運用情報テーブル240aを有している。ここで、運用情報テーブル130a,140a,230a,240aのデータ構造はそれぞれ同様であるため、代表して運用情報テーブル130aのデータ構造について説明する。
図6は、運用情報テーブルのデータ構造例を示す図である。運用情報テーブル130aには、運用情報が更新データ格納ディスクごとに関連付けられてテーブル化されて格納されている。運用情報テーブル130aには、使用順序を示すフィールド131、ディスク名を示すフィールド132および状態を示すフィールド133が設けられている。各フィールドの横方向に並べられた情報同士が互いに関連付けられて、運用情報を構成する。
フィールド131には、更新データ格納ディスク120a,120b,120cの使用順序を表す番号が設定される。例えば、使用順序が“1”と設定されたディスクが現在使用されている場合、使用順序が“2”と設定されたディスクが次に使用されるディスクであることを意味する。使用順序の番号が最も大きいディスク(例えば、図6で使用順序が“3”のディスク)の次は、使用順序が“1”のディスクが使用される。
フィールド132には、更新データ格納ディスク120a,120b,120cを一意に識別するためのディスク名が設定される。なお、更新データ格納ディスク220a,220b,220cには、それぞれ対応する更新データ格納ディスク120a,120b,120cのディスク名と同じディスク名が設定されているものとする。すなわち、更新データ格納ディスク120aと更新データ格納ディスク220a、更新データ格納ディスク120bと更新データ格納ディスク220b、更新データ格納ディスク120cと更新データ格納ディスク220cが、それぞれ同一のディスク名をもつ。
フィールド133には、ディスクの状態として、“使用中”、“満杯”、“未使用”のいずれかの値が設定される。“使用中”は、そのディスクがホストコンピュータ100で更新データを追加するディスクに指定されていることを意味する。“満杯”は、そのディスクに格納された更新データのデータ量が最大情報量に達しているが、更新データがまだリモートデータベース210に反映されていないことを意味する。“未使用”は、そのディスクがまだ1度も使用されていないか、格納された更新データがすでにリモートデータベース210に反映されていることを意味する。
運用情報の使用順序とディスク名は、予めホストコンピュータ100の管理者によって登録される。例えば、更新データ格納ディスク120a(および、それに対応する更新データ格納ディスク220a)について、使用順序が“1”、ディスク名が“RLC1”という運用情報が登録される。なお、初めて運用情報を登録する場合は、状態を初期状態として“未使用”と設定しておく。
次に、以上のような構成およびデータ構造のシステムにおいて実行される処理の詳細を説明する。最初に、ホストコンピュータ100側の処理について説明する。
図7は、ホストデータ更新処理の手順を示すフローチャートである。以下、図7に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
[ステップS11]データベース更新部160は、クライアントコンピュータ41,42,43で実行される応用プログラムから、更新要求を取得したか否かを判断する。更新要求を取得した場合には、処理がステップS12に進められる。更新要求を取得していない場合には、データベース更新部160によってステップS11の処理が繰り返され、更新要求を取得するのを待つ。
[ステップS12]データベース更新部160は、ステップS11で取得した更新要求に基づいて、ホストデータベース110に格納されたデータを更新する。そして、データベース更新部160は、実行した更新処理に関する情報である更新データを作成し、作成した更新データを含む書き込み要求をデータ書き込み部170へ通知する。
[ステップS13]データ書き込み部170は、データベース更新部160から更新データを受け取ると、カレントディスク管理部180に問い合わせを行い、現在使用中の更新データ格納ディスクのディスク名を取得する。
[ステップS14]データ書き込み部170は、ステップS13で受け取った更新データを、ステップS13で取得したディスク名で特定される更新データ格納ディスクに追加する。そして、データ書き込み部170は、更新データの追加が完了した旨をデータベース更新部160へ通知する。通知を受け取ったデータベース更新部160は、ステップS11で取得した更新要求の送信元に対して、処理完了の応答を返す。
[ステップS15]カレントディスク管理部180は、更新データ格納ディスク120a,120b,120cのうち、現在使用中の更新データ格納ディスクを常時監視している。カレントディスク管理部180は、監視している更新データ格納ディスクに格納された更新データのデータ量が最大情報量に達したか否かを判断する。最大情報量に達した場合には、処理がステップS16に進められる。最大情報量に達していない場合には、ホストデータ更新処理が終了する。
[ステップS16]カレントディスク管理部180は、現在使用中の更新データ格納ディスクのディスク名を、運用情報管理部190に通知する。通知を受けた運用情報管理部190は、運用情報受信用ディスク140に格納された運用情報テーブル140aを検索し、受け取ったディスク名で特定される更新データ格納ディスクの次の使用順序となっている更新データ格納ディスクの運用情報を取得する。ここで、取得した運用情報の状態が“未使用”以外である場合には、さらに次の使用順序となっている更新データ格納ディスクの運用情報を取得する。そして、運用情報管理部190は、取得した運用情報からディスク名を抽出する。
[ステップS17]運用情報管理部190は、運用情報送信用ディスク130に格納された運用情報テーブル130aを検索し、ステップS16でカレントディスク管理部180から受け取った更新データ格納ディスクのディスク名をもつ運用情報を取得する。そして、運用情報管理部190は、取得した運用情報の状態を“満杯”に変更し、運用情報テーブル130aを更新する。また、運用情報管理部190は、運用情報テーブル130aを検索し、ステップS16で抽出したディスク名をもつ運用情報を取得する。そして、運用情報管理部190は、取得した運用情報の状態を“使用中”に変更し、運用情報テーブル130aを更新する。その後、運用情報管理部190は、カレントディスク管理部180に対し、ステップS16で抽出したディスク名を通知する。通知を受け取ったカレントディスク管理部180は、受け取ったディスク名で特定される更新データ格納ディスクを、使用中の更新データ格納ディスクと判断する。
このようにして、応用プログラムから更新要求を取得すると、データベース更新部160がホストデータベース110を更新する。そして、データ書き込み部170が、使用中の更新データ格納ディスクに更新データを追加する。この時点で、更新要求の送信元である応用プログラムに対して応答が返される。使用中の更新データ格納ディスクが満杯になると、運用情報管理部190が、次に使用する更新データ格納ディスクを特定し使用するディスクを切り替える。
例えば、更新データ格納ディスク120aの状態が“使用中”で、更新データ格納ディスク120bの状態が“未使用”であるとする。ここで、データ書き込み部170が更新データを追加することにより、更新データ格納ディスク120aに格納された更新データのデータ量が最大情報量に達すると、更新データ格納ディスク120aの状態が“使用中”から“満杯”に変更される。また、更新データ格納ディスク120bの状態が“未使用”から“使用中”に変更される。
次に、リモートコンピュータ200側の処理について説明する。
図8は、リモートデータ更新処理の手順を示すフローチャートである。以下、図8に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
[ステップS21]運用情報管理部260は、運用情報受信用ディスク230に格納された運用情報テーブル230aを常時監視し、状態が“使用中”から“満杯”に更新された運用情報があるか否かを判断する。更新された運用情報がある場合には、処理がステップS22に進められる。更新された運用情報がない場合には、運用情報管理部260によりステップS21の処理が繰り返され、運用情報が更新されるのを待つ。
[ステップS22]運用情報管理部260は、運用情報テーブル230aから更新された運用情報を取得する。そして、運用情報管理部260は、取得した運用情報に基づいて運用情報送信用ディスク240に格納された運用情報テーブル240aを更新し、変更を反映させる。これにより、運用情報テーブル230aの内容と運用情報テーブル240aの内容とが同一となる。その後、運用情報管理部260は、取得した運用情報からディスク名を抽出し、抽出したディスク名をデータベース更新部270に通知する。
[ステップS23]データベース更新部270は、運用情報管理部260からディスク名を受け取ると、受け取ったディスク名で特定される更新データ格納ディスクから、格納されているすべての更新データを取得する。
[ステップS24]データベース更新部270は、ステップS24で取得した更新データに基づき、リモートデータベース210を更新する。これにより、更新データがリモートデータベース210に反映される。そして、データベース更新部270は、更新処理が完了した旨を運用情報管理部260に通知する。
[ステップS25]運用情報管理部260は、データベース更新部270から通知を受け取ると、運用情報送信用ディスク240に格納された運用情報テーブル240aを検索し、ステップS22で抽出したディスク名をもつ運用情報を取得する。そして、運用情報管理部260は、取得した運用情報の状態を“満杯”から“未使用”に変更し、運用情報テーブル240aを更新する。
このようにして、1つの更新データ格納ディスクの運用情報の状態が“使用中”から“満杯”になると、運用情報管理部260が、満杯になった更新データ格納ディスクを特定する。そして、データベース更新部270が、特定された更新データ格納ディスクから更新データを取得し、リモートデータベース210を更新する。その後、運用情報管理部260が、運用情報の状態を“満杯”から“未使用”に変更する。
例えば、更新データ格納ディスク120aの状態が“使用中”から“満杯”になったとする。この場合、更新データ格納ディスク120aに対応する更新データ格納ディスク220aに格納された更新データに基づいて、リモートデータベース210が更新される。そして、更新データ格納ディスク120a(および、それに対応する更新データ格納ディスク220a)の運用情報の状態が“満杯”から“未使用”に変更される。
次に、以上のような一連のホストデータ更新処理とリモートデータ更新処理において、ミラーリング部150,155,250,255によって行われる、ディスク間のミラーリング処理の流れについて説明する。
図9は、ディスク間のミラーリング処理の流れの例を示す図である。ミラーリング処理の対象となるディスク以外の要素については、省略または簡略化して表記している。更新データ格納ディスク120a,120b,120cおよび運用情報送信用ディスク130に格納されたデータが、これらディスク間での書き込み順序が保持されて、それぞれ対応する更新データ格納ディスク220a,220b,220cおよび運用情報受信用ディスク230に複製される。また、これとは独立に、運用情報送信用ディスク240に格納されたデータが、運用情報受信用ディスク140に複製される。以下、図9に示す処理の流れをステップ番号に沿って説明する。
[ステップS31]データ書き込み部170は、現在使用中の更新データ格納ディスク(例えば、更新データ格納ディスク120a)に更新データを追加する。
[ステップS32]ミラーリング部150およびミラーリング部250は、ステップS31で追加された更新データを、対応する更新データ格納ディスク(例えば、更新データ格納ディスク220a)に複製する。複製の処理は、更新データ格納ディスク120aに更新データが追加されてから、所定の遅延時間以内に行われる。
[ステップS33]運用情報管理部190は、現在使用中の更新データ格納ディスクが満杯になると、次に使用可能な更新データ格納ディスク(例えば、更新データ格納ディスク120b)を特定し、更新データの格納先を変更する。
[ステップS34]運用情報管理部190は、運用情報送信用ディスク130に格納された運用情報を更新し、ステップS33で満杯になった更新データ格納ディスクの状態を“満杯”とする。
[ステップS35]ミラーリング部150およびミラーリング部250は、ステップS34で更新された運用情報を、運用情報受信用ディスク230に複製する。ここで、運用情報受信用ディスク230に運用情報が複製されるタイミングは、ステップS32でリモートコンピュータ200の更新データ格納ディスクに更新データが複製されるタイミングよりも後であることが保証される。
[ステップS36]運用情報管理部260は、運用情報受信用ディスク230を監視し、更新された運用情報を取得する。
[ステップS37]データベース更新部270は、ステップS36で取得した運用情報で示される更新データ格納ディスク(例えば、更新データ格納ディスク220a)から、更新データを取得し、リモートデータベース210を更新する。
[ステップS38]運用情報管理部260は、運用情報送信用ディスク240に格納された運用情報を更新し、ステップS37で更新情報を取得した更新データ格納ディスクの状態を“未使用”とする。
[ステップS39]ミラーリング部155およびミラーリング部255は、ステップS38で更新された運用情報を、運用情報受信用ディスク140に複製する。
このようにして、更新データ格納ディスク120a,120b,120cに格納された更新データは、リモートコンピュータ200の対応する更新データ格納ディスク220a,220b,220cに複製される。ここで、現在使用中の更新データ格納ディスクが満杯になると、その旨の運用情報がホストコンピュータ100からリモートコンピュータ200へ送られる。リモートコンピュータ200では、取得した運用情報に基づいて更新データ格納ディスク220a,220b,220cから更新データを取得し、リモートデータベース210に反映させる。リモートデータベース210の更新が完了すると、その旨の運用情報がリモートコンピュータ200からホストコンピュータ100へ送られる。ホストコンピュータ100は、取得した運用情報に基づいて更新データを破棄し、更新データ格納ディスクを再利用することができる。
このようなデータベース複製システムを用いることで、ホストデータベース110に格納されたデータがリモートデータベース210に複製される。ここで、更新データと運用情報との複製の順序が保持されるため、リモートコンピュータ200が運用情報を受け取った時点で、完全な更新データがリモートコンピュータ200のディスクに存在することが保証される。これにより、ホストコンピュータ100は、リモートコンピュータ200から更新データを受け取った旨の応答を待つことなく、応用プログラムへ応答を返すことができる。そして、ホストコンピュータ100に障害が発生した場合には、リモートデータベース210に格納されたデータと、まだリモートデータベース210に反映されていない更新データとから、データを復旧することができる。
以上、本発明のデータベース複製プログラム、データベース複製装置およびデータベース複製方法を図示の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に他の任意の構成物や工程が付加されていてもよい。
また、本発明は、前述した実施の形態のうちの任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
なお、上記の処理機能は、汎用的なコンピュータによって実現することができる。その場合、ホストコンピュータ100が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどが挙げられる。磁気記録装置としては、例えば、ハードディスク装置(HDD)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープなどが挙げられる。光ディスクとしては、例えば、DVD(Digital Versatile Disc)、DVD−RAM(Random Access Memory)、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD−R(Recordable)/RW(ReWritable)などが挙げられる。光磁気記録媒体としては、例えば、MO(Magneto-Optical disk)などが挙げられる。
プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたDVD、CD−ROMなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
上記プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。
実施の形態に適用される発明を示す原理図である。 本実施の形態のシステム構成を示す図である。 ホストコンピュータのハードウェア構成を示す図である。 ホストコンピュータの機能を示すブロック図である。 リモートコンピュータの機能を示すブロック図である。 運用情報テーブルのデータ構造例を示す図である。 ホストデータ更新処理の手順を示すフローチャートである。 リモートデータ更新処理の手順を示すフローチャートである。 ディスク間のミラーリング処理の流れの例を示す図である。
符号の説明
10 ホストコンピュータ
11 ミラーリング手段
11a,11b,11c,11d ローカルディスク
12 カレントディスク管理手段
13 データ書き込み手段
14 運用情報管理手段
15 ホストデータベース
16 データベース更新手段
20 リモートコンピュータ
21a,21b,21c,21d リモートディスク
22 リモートデータベース
23 データベース更新手段

Claims (5)

  1. ネットワークを介して接続されたリモートコンピュータにデータベースの複製を作成するデータベース複製プログラムにおいて、
    コンピュータを、
    複数のローカルディスクそれぞれに対して個別にデータが書き込まれると、前記ローカルディスクそれぞれに対応付けて前記リモートコンピュータ内に設けられたリモートディスクに、前記データの書き込みの順序と同一の順序で、書き込まれた前記データの複製データを書き込むミラーリング手段、
    前記ローカルディスクのうちの1つをカレントディスクとして選択しており、前記カレントディスクに格納されたデータ量が予め設定された最大情報量に達すると、前記カレントディスクを他の前記ローカルディスクに切り替えるカレントディスク管理手段、
    データ書き込み要求を受け取ると、前記カレントディスクに対して前記データを書き込むデータ書き込み手段、
    前記ローカルディスクのうちの1つを運用情報格納ディスクとして選択しており、前記カレントディスクに格納されたデータ量が前記最大情報量に達すると、前記カレントディスクに格納されたデータの複製データのバックアップを指示する運用情報を前記運用情報格納ディスクに格納する運用情報管理手段、
    として機能させることを特徴とするデータベース複製プログラム。
  2. コンピュータを、さらに、
    データベースの更新方法を示す更新要求が入力されると、入力された前記更新要求に従って前記データベースの更新処理を実行し、実行した前記更新処理についての更新ログのデータ書き込み要求を前記データ書き込み手段に対して出力するデータベース更新手段、
    として機能させることを特徴とする請求項1記載のデータベース複製プログラム。
  3. コンピュータを、さらに、
    前記ローカルディスクに格納されたデータの複製データのバックアップが完了したことを示す運用情報を受信すると、受信した前記運用情報で示されるローカルディスクがカレントディスクとして選択可能になったことを、前記カレントディスク管理手段に通知する運用情報受信手段、
    として機能させ、
    前記カレントディスク管理手段は、前記カレントディスクの切り替え時に、切り替え前にカレントディスクとして選択されていた前記ローカルディスクを、カレントディスクとして選択不可能なローカルディスクに指定し、前記運用情報受信手段から通知を受け取ると、受け取った前記通知で示されるローカルディスクについての指定を取り消す、
    ことを特徴とする請求項1記載のデータベース複製プログラム。
  4. ネットワークを介して接続されたリモートコンピュータにデータベースの複製を作成するデータベース複製装置において、
    複数のローカルディスクそれぞれに対して個別にデータが書き込まれると、前記ローカルディスクそれぞれに対応付けて前記リモートコンピュータ内に設けられたリモートディスクに、前記データの書き込みの順序と同一の順序で、書き込まれた前記データの複製データを書き込むミラーリング手段と、
    前記ローカルディスクのうちの1つをカレントディスクとして選択しており、前記カレントディスクに格納されたデータ量が予め設定された最大情報量に達すると、前記カレントディスクを他の前記ローカルディスクに切り替えるカレントディスク管理手段と、
    データ書き込み要求を受け取ると、前記カレントディスクに対して前記データを書き込むデータ書き込み手段と、
    前記ローカルディスクのうちの1つを運用情報格納ディスクとして選択しており、前記カレントディスクに格納されたデータ量が前記最大情報量に達すると、前記カレントディスクに格納されたデータの複製データのバックアップを指示する運用情報を前記運用情報格納ディスクに格納する運用情報管理手段と、
    を有することを特徴とするデータベース複製装置。
  5. 複数のローカルディスクそれぞれに対して個別にデータが書き込まれると、前記ローカルディスクそれぞれに対応付けて前記リモートコンピュータ内に設けられたリモートディスクに、前記データの書き込みの順序と同一の順序で、書き込まれた前記データの複製データを書き込むミラーリング手段が設けられたデータベース複製方法において、
    データ書き込み手段が、データ書き込み要求を受け取ると、前記ローカルディスクのうちカレントディスクとして選択されている1つのローカルディスクに対して前記データを書き込み、
    カレントディスク管理手段が、前記データが書き込まれた前記カレントディスクに格納されたデータ量が予め設定された最大情報量に達すると、前記カレントディスクを他の前記ローカルディスクに切り替え、
    運用情報管理手段が、前記データが書き込まれた前記カレントディスクに格納されたデータ量が前記最大情報量に達すると、前記カレントディスクに格納されたデータの複製データのバックアップを指示する運用情報を、前記ローカルディスクのうち運用情報格納ディスクとして選択されている1つのローカルディスクに格納する、
    ことを特徴とするデータベース複製方法。
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