JP2009277187A - データベースシステム及びデータベースシステムにおける差分コピーの遅延自動復旧方法 - Google Patents

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【課題】リフレッシュ処理の遅延を適切に検出する。
【解決手段】マスタデータを非同期でコピーしてレプリカデータを生成するデータベースシステムである。マスタテーブル11a,11bと、ダミーテーブル12とを有するマスタサイト1と、レプリカテーブル31a,31bと、ダミーレプリカテーブル32とを有するレプリカサイト3と、ダミーテーブル12へダミーデータを周期的に書き込む監視部38と、マスタテーブル11a,11bに記憶されたマスタデータをレプリカテーブル31a,31bへ周期的に差分コピーし、ダミーマスタテーブル13からダミーレプリカテーブル33へダミーデータを周期的に差分コピーするコピー処理部37とを備える。監視部38は、ダミーレプリカテーブル33を参照して、差分コピーに要する時間を監視し、遅延していれば自動復旧を行う。
【選択図】図1

Description

本発明は、マスタサイトのある時点におけるマスタデータを、非同期でレプリカサイトにコピーしてレプリカデータとして保存する技術に関し、特にマスタサイトからレプリカサイトへのコピーの遅延を監視するための技術に関する。
従来、マスタサイトに業務アプリケーションが更新するマスタデータを保存し、そのマスタデータを業務アプリケーションとは非同期で、スレーブサイトへレプリカデータとして保存するデータベースシステムがある。これをORACLE(登録商標)データベースにおいて実現する場合、マテリアライズド・ビュー(Materialized View:以下、M−Viewと称する)を用いることができる。
このM−Viewを用いると、図1に示すようなデータベースシステムでは、レプリカデータが周期的に更新(リフレッシュ)される。すなわち、レプリカサイト3のコピー処理部37がマスタサイト1のログテーブル12a,12bを参照して、更新ログに対応するマスタデータの差分データを特定して、その差分データをマスタテーブル11a,11bからレプリカテーブル31a、31bへコピーする。
例えば、特許文献1には、M−Viewを利用したシステムが記載されている。
特開2006−343798号公報
このとき、様々な理由でリフレッシュに要する時間が長くなること(遅延)がある。例えば、リフレッシュ対象の差分データのデータ量が膨大であるため遅延する場合や、何らかの理由でコピー処理が停止してしまっている場合などがある。許容範囲を超えてリフレッシュ処理が遅延するようなときに、これをそのまま放置すると、システムの運用に支障を来すことがある。
そこで、本発明の目的は、リフレッシュ処理の遅延を適切に検出することである。
本発明の別の目的は、リフレッシュ処理の遅延原因を解析して適切な対応をとることである。
本発明の一つの実施態様に従うマスタデータを非同期でコピーしてレプリカデータを生成するデータベースシステムは、マスタデータ記憶領域と、第1データ記憶領域とを有するマスタサイトと、レプリカデータ記憶領域と、第2データ記憶領域とを有するレプリカサイトと、前記第1データ記憶領域に、ダミーデータを周期的に書き込むダミーデータ書込手段と、前記マスタデータ記憶領域に記憶されたマスタデータを前記レプリカデータ記憶領域へ周期的に差分コピーし、前記第1データ記憶領域に記憶されたダミーデータを前記第2データ記憶領域へ周期的に差分コピーするコピー手段と、前記ダミーデータ書込手段が前記ダミーデータを前記第1データ記憶領域へ書き込んだ第1の時刻と、前記コピー手段が前記ダミーデータを前記第2データ記憶領域へ書き込んだ第2の時刻とから、前記コピー手段が前記マスタデータ及び前記ダミーデータの差分コピーに要する時間を監視する第1の監視手段と、前記第1の監視手段による監視の結果、前記差分コピーに要する時間が第1の遅延時間以上であれば、前記第1の遅延時間内に前記差分コピーが完了するように自動復旧処理を行う復旧手段と、を備える。
好適な実施形態では、前記ダミーデータは、前記ダミーデータ書込手段によって前記第1データ記憶領域に書き込まれたときの時刻を含み、前記コピー手段は、前記第2データ記憶領域に前記ダミーデータを書き込むときに、前記コピー時刻も合わせて第2データ記憶領域へ書き込み、前記第1の監視手段は、前記第2データ記憶領域を参照して前記差分コピーに要する時間を監視するようにしてもよい。
好適な実施形態では、前記ダミーデータ書込手段は、前記レプリカサイトに設けられていてもよい。
好適な実施形態では、前記マスタサイトは、前記マスタデータ記憶領域の更新履歴を記憶するマスタログ記憶領域と、前記マスタログ記憶領域内のデータが存在する範囲を示す範囲データを記憶する手段と、をさらに有し、前記コピー手段は、前記範囲データが示す前記マスタログ記憶領域の範囲を参照して差分マスタデータを特定し、前記差分マスタデータを前記レプリカデータ記憶領域へコピーするものであり、前記復旧手段は、前記範囲データが示す範囲が狭くなるように前記範囲データを変更するようにしてもよい。
好適な実施形態では、既に実行が完了している差分コピーの中で、最後に実行された差分コピーの開始時刻を記憶する手段と、前記最後に実行された差分コピーの開始時刻から現在時刻までの経過を監視する第2の監視手段と、をさらに備え、前記復旧手段は、前記第1の監視手段による監視の結果、前記差分コピーに要する時間が第1の遅延時間以上であり、かつ、前記第2の監視手段による監視の結果、前記差分コピーに要する時間が第2の遅延時間以上であるときに、前記自動復旧処理を行ってもよい。
以下、本発明の一実施形態に係るデータベースシステムについて、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係るデータベースシステムの構成図である。
本システムは、同図に示すように、マスタサイト1と、レプリカサイト3とを有する。マスタサイト1及びレプリカサイト3は、例えば、いずれも、プロセッサ及び記憶装置などを備えた1台以上の汎用的なパーソナルコンピュータなどにより構成されたコンピュータシステムである。マスタサイト1及びレプリカサイト3には、例えばORACLE(登録商標)データベースが搭載されている。以下に説明するマスタサイト1及びレプリカサイト3内の個々の構成要素または機能は、例えば、例えばORACLE(登録商標)データベース、あるいは所定のコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
マスタサイト1は、業務アプリケーションプログラムが行う所定の業務処理で使用されるマスタデータを記憶したマスタデータベース10を有する。マスタデータベース10には、マスタデータが格納された一以上のマスタテーブル11a、11bと、各マスタテーブル11a、11bの更新履歴を記憶するログテーブル12a,12bと、ダミーマスタテーブル13と、ダミーマスタテーブル13の更新履歴を記憶するダミーログテーブル14とが格納されている。
マスタテーブル11a、11bには、マスタデータが記憶されている。業務アプリケーションプログラムは、マスタテーブル11a、11bからデータを読み出して所定の処理を実行したり、処理結果に応じてマスタテーブル11a、11bのマスタデータを更新したりする。
ログテーブル12a,12bには、業務アプリケーションプログラムによるマスタデータの更新ログが記録される。後述するように、レプリカサイト3のコピー処理部37がログテーブル12a,12bに記憶されている更新ログに基づいて差分コピーを行うと、その更新ログはログテーブル12a,12bから削除される。つまり、ログテーブル12a,12bには、レプリカデータベース30へ反映されていないマスタデータに対応する更新ログが記憶されている。
ダミーマスタテーブル13には、業務アプリケーションプログラムによる業務処理では使用されないダミーデータが格納される。ダミーデータは、後述するレプリカサイト3の監視部38によってダミーマスタテーブル13へ書き込まれる。ダミーデータは、例えば、そのダミーデータがダミーマスタテーブル13へ書き込まれた時刻を含む。
図2Aは、ダミーマスタテーブル13の一例を示す。同図に示すように、ダミーマスタテーブル13は、更新時刻131を項目として有する。つまり、同図の例では、ダミーデータは更新時刻のみからなる。
ダミーログテーブル14には、ダミーマスタテーブル13の更新ログ(ダミーログ)が格納される。例えば、レプリカサイト3の監視部38がダミーマスタテーブル13へダミーデータを書き込むたびに、ダミーログテーブル14にはダミーログが書き込まれる。ログテーブル12a,12bと同じように、レプリカサイト3のコピー処理部37がダミーログに基づいてダミーマスタテーブル13の差分コピーを行うと、そのダミーログはダミーログテーブル14から削除される。
レプリカサイト3には、マスタデータのコピーであるレプリカデータを記憶したレプリカデータベース30と、マスタデータベース10からレプリカデータベース30へのコピーを行うコピー処理部37と、コピー処理部37によるコピー処理を監視する監視部38とを備える。
レプリカデータベース30には、レプリカデータが格納された一以上のレプリカテーブル31a,31bと、ダミーデータのコピーであるダミーレプリカデータが格納されたダミーレプリカテーブル33と、管理テーブル35と、リフレッシュ履歴テーブル36とが格納されている。
レプリカテーブル31a,31bには、コピー処理部37によってレプリカデータ(マスタデータのコピー)が格納される。レプリカテーブル31a,31bは、マスタテーブルと同一のデータ構造を有する。従って、業務アプリケーションは、レプリカテーブル31a,31bを参照して処理を行うことも可能である。
ダミーレプリカテーブル33には、コピー処理部37によってダミーレプリカデータ(ダミーマスタデータのコピー)が格納される。さらに、ダミーレプリカテーブル33には、ダミーレプリカデータがダミーレプリカテーブル33に書き込まれた時刻も格納される。
図2Bは、ダミーレプリカテーブル33の一例を示す。同図に示すように、ダミーレプリカテーブル33は、更新時刻331と、コピー時刻332とを項目として有する。更新時刻331は、ダミーマスタテーブル13の更新時刻131に対応する。つまり、更新時刻331にはダミーデータがコピーされる。コピー時刻332は、ダミーマスタテーブル13には存在しない項目である。コピー処理部37によって更新時刻331にダミーデータが書き込まれたときに、コピー時刻332にそのときの時刻が書き込まれる。
コピー処理部37は、マスタデータベース10のマスタデータ及びダミーデータを、それぞれが更新されるタイミングとは非同期で、レプリカデータベース30へ周期的にコピーする。コピー処理部37は、レプリカデータベース30へ反映していないマスタデータ及びダミーデータ(差分データ)をマスタデータベース10へ差分コピーする。コピー処理部37は、ログテーブル12a,12b及びダミーログテーブル14を参照して差分データを抽出する。例えば、コピー処理部37がログテーブル12a,12b及びダミーログテーブル14を参照した際、ログテーブル12a,12b及びダミーログテーブル14に更新ログあるいはダミーログが存在するときは、その更新ログあるいはダミーログが示す更新後のマスタデータ及びダミーデータをレプリカデータベース30へコピーする。コピー処理部37は、このコピーが完了した後、ログテーブル12a,12b及びダミーログテーブル14から更新ログ及びダミーログを削除する。これにより、ログテーブル12a,12b及びダミーログテーブル14は、レプリカデータベース30へ反映していないマスタデータ及びダミーデータの更新にかかる更新ログ及びダミーログが記憶されている。その結果、コピー処理部37がログテーブル12a,12b及びダミーログテーブル14を参照することにより、レプリカデータベース30へコピーしていない差分データを把握することができる。
なお、コピー処理部37がダミーレプリカテーブル33へダミーデータを書き込むときには、コピー処理部37は更新時刻331に更新時刻131をコピーするとともに、コピー時刻332に現在時刻を書き込む。これにより、ダミーレプリカテーブル33の各レコードが書き込まれた時刻が、それぞれ記録される。
また、コピー処理部37は、複数のテーブルを一つのグループ(リフレッシュグループ:RG)として、同一リフレッシュグループのテーブルを一連の処理で差分コピーを行う。本実施形態では、一つのリフレッシュグループに一つのダミーマスタテーブル13が含まれるようにしても良い。コピー処理部37は、一つのリフレッシュグループ内の複数のテーブルについて、予め定められた順序に従ってコピーをする。ここで、各リフレッシュグループ内のテーブルのコピー順序は、ダミーマスタテーブル13が最後となっている。従って、コピー時刻332は各リフレッシュグループのコピーの終了時刻を示す。
コピー処理部37がリフレッシュグループごとにコピーを行うときは、リフレッシュグループ単位で、周期的にリフレッシュ(コピー)するようにしても良い。
さらに、コピー処理部37は、リフレッシュグループごと及びテーブルごとに、リフレッシュを開始した時刻及び終了した時刻を管理テーブル35へ書き込む。
管理テーブル35には、各マスタテーブルの更新ログなどが記憶される。例えば、各テーブルのコピー開始時刻及びコピー終了時刻を含む更新ログが記憶される。さらに、各ログテーブルのHWM(High Water Mark)が記憶されている。HWMとは、データベースシステムが管理する指標の一つであって、各ログテーブルに格納されたデータ量の最大値を示すものであり、各テーブルのデータが存在する範囲を示すデータである。例えば、各テーブルのデータ格納領域が予め確保されていて(先頭アドレスと末尾アドレス)、確保された領域にデータが格納されていく順序がアドレスによって予め決まっているとする。このとき、HWMは、過去に最も多くデータが格納されたときの最大アドレスを示す。その結果、先頭アドレスからHWMが示すアドレスまでの間にデータが存在することが保証されるので、各テーブルに格納されたデータを探す際、業務アプリケーションはその範囲を検索すればよい。
また、管理テーブル35には、各リフレッシュグループのリフレッシュ開始時刻及び終了時刻も記憶される。
リフレッシュ履歴テーブル36には、ダミーレプリカテーブル33に格納されているダミーレプリカデータが格納される。
監視部38は、コピー処理の遅延監視を行う。例えば、監視部38は、管理テーブル35に格納されている更新ログ(コピー開始時刻及びコピー終了時刻)から、コピー処理の所要時間を計測しても良い。例えば、図3に示すように、監視部38は、最新のコピー開始時刻が、前回のコピー開始時刻よりも後であることにより、コピー処理部37によるコピー処理(リフレッシュ処理)が正常に動作していることを確認する。図3の例では、リフレッシュ処理Cの開始時刻が10:39であり、リフレッシュ処理Bの開始時刻が10:35であるのでリフレッシュ処理が正常に動作していることがわかる。
さらに、リフレッシュ処理中であれば、監視部38は最新のコピー開始時刻、あるいは前回のコピー開始時刻からの経過時間が、所定時間以上経過しているか否かによって、コピー処理が遅延しているか否かを判定する。図3の例では、リフレッシュ監視N+1回目(10:39)において、最新のコピー開始時刻(10:38)、あるいは前回のコピー開始時刻(10:34)からの経過時間によって、リフレッシュ処理が遅延しているか否かを判定する。
また、監視部38は、ダミーデータを利用したコピー処理の遅延監視を行う。例えば、監視部38は、ダミーマスタテーブル13にダミーデータを周期的に書き込む。監視部38がダミーマスタテーブル13にダミーデータを書き込んだときは、同時にダミーログテーブル14にそのログを書き込む。そして、監視部38はダミーレプリカテーブル33に格納されているダミーレプリカデータによって、コピー処理部37による差分コピーの所要時間を監視する。つまり、ダミーレプリカデータの同一レコードで、コピー時刻332と更新時刻331の差分から、リフレッシュグループごとに、コピーの所要時間を計測する。
ここで監視部38がダミーマスタテーブル13へダミーデータを書き込む周期は、コピー処理部37がコピーを行う周期と同じ周期であっても良いし、異なる周期であってもよい。
ところで、コピー処理部37のコピー処理が遅延している場合、その原因によっては自動回復が可能な場合がある。自動回復が可能な遅延としては、例えば、上述したHWMが上昇しすぎている場合がある。つまり、HWMが上昇しすぎていると、ログテーブル12a,12bのデータの検索に時間がかかるため、コピー処理が遅延する。そこで、監視部38は、コピー処理の遅延を検出したときはその原因分析を行って、HWMが原因であるときには、以下の処理により自動回復を行う。
例えば、コピー処理が遅延しているとき、監視部38は、管理テーブル35を参照して、その遅延しているコピー処理が対象としているマスタテーブル11a,11bのHWMをチェックする。ここで、HWMが所定の閾値を超えて上昇しているときは、データベースシステムが提供するSHRINK処理によってHWMを下げ、ログテーブル12a,12bのデータ検索範囲が狭くなるようにする。
次に、上述した構成を備えたデータベースシステムの処理手順について、図4のフローチャートに従って説明する。
まず、監視部38は、リフレッシュ処理に要している時間を確認する(S10)。例えば、監視部38は、ダミーレプリカテーブル33を参照して、ダミーレプリカデータからリフレッシュ処理の所要時間を算出しても良いし、または、管理テーブル35を参照して、コピー処理のログからリフレッシュ処理の所要時間を算出しても良い。あるいは、監視部38は、上記の2種類の手法による所要時間の算出を併用しても良い。
そして、監視部38は、リフレッシュ処理が遅延しているか否か、つまり、上記の処理で算出したリフレッシュ処理の所要時間が所定の時間(閾値)以上であるか否かを判定する(S12)。この判定では、ダミーデータから算出した所要時間とコピー処理のログから算出した所要時間とは、同じ閾値によって遅延判定を行っても良いし、異なる閾値によって遅延判定を行っても良い。上記の2種類の手法による遅延判定を併用した場合、いずれか一方または双方の所要時間が閾値を超えていたときに遅延と判定しても良い。さらに、ステップS12の判定は、リフレッシュグループごとに行っても良いし、テーブルごとに行っても良い。
リフレッシュ処理が遅延していないときは(S12:No)、所定時間待機した後、ステップS10へ戻る(S14)。
一方、リフレッシュ処理が遅延しているときは(S12:Yes)、監視部38は、管理テーブル35を参照して、マスタサイト1のログテーブル12a,12bのHWMをチェックする(S20)。ここで、所定の値以上に上昇しているHWMがあれば(S22:Yes)、SHURINK処理を実行して、該当するログテーブルのメンテナンスを行う(S24)。一方、所定の値以上のHWMがないときは(S22:No)、他の原因による遅延と考えられるので、監視部38は所定の遅延アラートを発行して、管理者へリフレッシュ処理の遅延を通知する(S26)。
上述の実施形態によれば、リフレッシュ処理の遅延をタイムリーに検知することができる。
さらに、ログテーブル12a,12bのHWMが上昇し、コピー処理を行うときのデータ検索範囲が広くなっているためにリフレッシュ処理が遅延しているときは、上述の実施形態では、上記の処理によりHWMが下がるので、リフレッシュ処理の遅延を自動的に解消することができる。
上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
例えば、上述の実施形態では、ダミーデータをマスタテーブルとは別のダミーテーブルに、ダミーレプリカテーブルをレプリカテーブルとは別のダミーレプリカテーブルに、それぞれ格納している。しかしながら、ダミーテーブル及びダミーレプリカテーブルを設けることなく、ダミーデータ及びダミーレプリカデータをマスタテーブル及びレプリカテーブルに、それぞれ格納するようにしても良い。
本発明の一実施形態に係るデータベースシステムの構成図である。 ダミーマスタテーブル及びダミーレプリカテーブルの一例を示す。 リフレッシュ処理の遅延監視の説明図である。 本実施形態に係るデータベースシステムの処理手順を示すフローチャートである。
符号の説明
1 マスタサイト
3 レプリカサイト
10 マスタデータベース
11a,11b マスタテーブル
12a,12b ログテーブル
13 ダミーマスタテーブル
14 ダミーログテーブル
30 レプリカデータベース
31a,31b レプリカテーブル
33 ダミーレプリカテーブル
35 管理テーブル
37 コピー処理部
38 監視部

Claims (6)

  1. マスタデータを非同期でコピーしてレプリカデータを生成するデータベースシステムであって、
    マスタデータ記憶領域と、第1データ記憶領域とを有するマスタサイトと、
    レプリカデータ記憶領域と、第2データ記憶領域とを有するレプリカサイトと、
    前記第1データ記憶領域に、ダミーデータを周期的に書き込むダミーデータ書込手段と、
    前記マスタデータ記憶領域に記憶されたマスタデータを前記レプリカデータ記憶領域へ周期的に差分コピーし、前記第1データ記憶領域に記憶されたダミーデータを前記第2データ記憶領域へ周期的に差分コピーするコピー手段と、
    前記ダミーデータ書込手段が前記ダミーデータを前記第1データ記憶領域へ書き込んだ第1の時刻と、前記コピー手段が前記ダミーデータを前記第2データ記憶領域へ書き込んだ第2の時刻とから、前記コピー手段が前記マスタデータ及び前記ダミーデータの差分コピーに要する時間を監視する第1の監視手段と、
    前記第1の監視手段による監視の結果、前記差分コピーに要する時間が第1の遅延時間以上であれば、前記第1の遅延時間内に前記差分コピーが完了するように自動復旧処理を行う復旧手段と、を備えるデータベースシステム。
  2. 前記ダミーデータは、前記ダミーデータ書込手段によって前記第1データ記憶領域に書き込まれたときの時刻を含み、
    前記コピー手段は、前記第2データ記憶領域に前記ダミーデータを書き込むときに、前記コピー時刻も合わせて第2データ記憶領域へ書き込み、
    前記第1の監視手段は、前記第2データ記憶領域を参照して前記差分コピーに要する時間を監視す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。
  3. 前記ダミーデータ書込手段は、前記レプリカサイトに設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のデータベースシステム。
  4. 前記マスタサイトは、前記マスタデータ記憶領域の更新履歴を記憶するマスタログ記憶領域と、前記マスタログ記憶領域内のデータが存在する範囲を示す範囲データを記憶する手段と、をさらに有し、
    前記コピー手段は、前記範囲データが示す前記マスタログ記憶領域の範囲を参照して差分マスタデータを特定し、前記差分マスタデータを前記レプリカデータ記憶領域へコピーするものであり、
    前記復旧手段は、前記範囲データが示す範囲が狭くなるように前記範囲データを変更することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のデータベースシステム。
  5. 既に実行が完了している差分コピーの中で、最後に実行された差分コピーの開始時刻を記憶する手段と、
    前記最後に実行された差分コピーの開始時刻から現在時刻までの経過を監視する第2の監視手段と、をさらに備え、
    前記復旧手段は、前記第1の監視手段による監視の結果、前記差分コピーに要する時間が第1の遅延時間以上であり、かつ、前記第2の監視手段による監視の結果、前記差分コピーに要する時間が第2の遅延時間以上であるときに、前記自動復旧処理を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のデータベースシステム。
  6. マスタデータ記憶領域と、第1データ記憶領域とを有するマスタサイトと、レプリカデータ記憶領域と、第2データ記憶領域とを有するレプリカサイトとを備えたデータベースシステムにおいて、
    前記第1データ記憶領域に、ダミーデータを周期的に書き込むステップと、
    前記マスタデータ記憶領域に記憶されたマスタデータを前記レプリカデータ記憶領域へ、及び、前記第1データ記憶領域に記憶されたダミーデータを前記第2データ記憶領域へ、それぞれ周期的に差分コピーを行うステップと、
    前記ダミーデータが前記第1データ記憶領域へ書き込まれた時刻と、前記ダミーデータが前記第2データ記憶領域へ書き込まれたコピー時刻とから、前記差分コピーに要する時間を監視するステップと、
    前記監視の結果、前記差分コピーに要する時間が第1の遅延時間以上であれば、前記第1の遅延時間内に前記差分コピーが完了するように自動復旧処理を行うステップと、を有するデータベースシステムにおける差分コピーの遅延自動復旧方法。
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