JP2011034175A - トランザクション制御装置、トランザクション処理方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】正常動作中であるデータベースに対してトランザクション処理に対応するデータベースの更新処理を実行して、この更新内容を反映するトランザクション制御装置の提供る。
【解決手段】トランザクションの実行対象となる複数のデータベースを特定するＤＢ管理部１０１と、前記複数のデータベースの中から選択された一のデータベースに対して前記トランザクションに対応したデータベースの更新処理を実行する第１のトランザクション実行部１０２と、前記一のデータベースに対する前記更新処理の結果に基づいて、この一のデータベースを除いた他のデータベースに対して前記更新処理を実行する第２のトランザクション実行部１０３とを設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、トランザクション制御装置、トランザクション処理方法およびプログラムに関し、特に複数のサーバ装置などの通信機器に分散されたデータベースに対するトランザクションを扱うトランザクション制御装置、トランザクション処理方法およびプログラムに関する。

従来より、分散している複数のデータベースに対するトランザクション処理においては、全てのデータベースに対してこのトランザクション処理に対応する一連の処理が完了した時点でこの処理内容を各データベースに反映するために、処理途中であるトランザクション処理が完了しなければ新たなトランザクション処理を開始することができない。

このように、トランザクション処理動作は実行の多重性に乏しいため、トランザクション処理の対象となるデータベースの数が増大すると、トランザクション処理に必要な処理時間が増大する。その結果、従来のトランザクション処理動作には、トランザクション処理の対象となるデータベースを多数含むような通信システムにおいて、そのシステム全体としての通信スループットを低下させてしまうといった問題があった。

このような問題に対して、トランザクション処理の対象となるデータベースが増大しても、トランザクション処理に必要な処理時間を増大させないようにトランザクション処理の処理時間を維持して、トランザクション処理のレスポンスの向上を図る技術が提案されている（特許文献１）。

この特許文献１に開示されている技術は、複数のサーバに分散されたデータベースを扱うトランザクション処理について、各サーバが個別に処理するローカルトランザクションの連鎖によって実行するものである。よって、各サーバが個別にローカルトランザクション処理を実行することにより、システム全体のトランザクション処理のレスポンスが向上するとされている。
ここで、各サーバにおけるローカルトランザクションの処理は、この処理動作が完了した時点でローカルトランザクションをコミットまたはロールバックしてトランザクション処理プロセスの実行権を解放する。また、全てのサーバのローカルトランザクション、すなわち連鎖トランザクションが完了するまでは、ローカルトランザクションにおいてアクセスするデータの排他制御および更新されたデータの更新前データのログ管理を行い、データベースの整合性を図るようにしている。

特開２００５−２５４３２号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、依然として、全てのデータベースのローカルトランザクションが完了した時点でトランザクション処理結果を各データベースに反映させるため、一つでもローカルトランザクション処理が完了していないデータベースが存在すると、いずれのデータベースに対してもトランザクション処理結果は反映されない。
したがって、従来の技術では、ローカルトランザクションが完了していないデータベースが一つでも存在する場合であって、そのデータベースがメンテナンスなどによる一時的な状態によるものであるといった状況において、その時点で正常に動作している他のデータベースに対してはトランザクション処理結果を即座に反映させたいといった要望に対応できない。

本発明は、このような問題を解決すべく、システム内にローカルトランザクションが完了していないデータベースが存在していたとしても、正常に動作している他のデータベースに対してはトランザクション処理結果を反映することができるトランザクション制御装置の提供を目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明のトランザクション制御装置は、トランザクションの実行対象となる複数のデータベースを特定するＤＢ管理部と、前記複数のデータベースの中から選択された一のデータベースに対して前記トランザクションに対応したデータベースの更新処理を実行する第１のトランザクション実行部と、前記一のデータベースに対する前記更新処理の結果に基づいて、この一のデータベースを除いた他のデータベースに対して前記更新処理を実行する第２のトランザクション実行部とを備えたことを特徴とする。

また、前記複数のデータベースは、それぞれ、データとそのデータを識別するＩＤとそのデータの更新時期を示すタイムスタンプとを関連付けて記憶し、本発明のトランザクション制御装置における前記第２のトランザクション実行部は、前記複数のデータベースに格納されているデータのタイムスタンプを比較するデータ比較部と、同一のＩＤを有するデータのタイムスタンプが一致しないデータを最新のタイムスタンプを有するデータで更新する同期処理実行部とを備える構成としても良い。

さらに、本発明のトランザクション制御装置は、前記更新処理の成否を示す実行結果フラグと、前記複数のデータベースとの接続状態の可否を示すＤＢ接続状態フラグとを前記複数のデータベース毎に記憶するフラグ管理部をさらに備える構成としても良い。

本発明によれば、トランザクションの実行対象となる複数のデータベースのうち、第１のトランザクション実行部によって正常に動作している一のデータベースに対してトランザクション処理に対応したデータベースの更新処理の結果を反映させ、その後に第２のトランザクション実行部によって他のデータベースに対して更新処理の結果を反映させることによって、トランザクションの実行対象となるデータベースのいずれかが更新処理に失敗した場合であっても、正常に動作しているデータベースに対して更新処理の結果を反映させることができる。

さらに、トランザクションの実行対象となるデータベースのうち、接続の失敗によりデータベースの更新処理を反映できなかったデータベースが存在している場合にあっては、更新処理に失敗したデータベースとの接続状態を監視するとともに、タイムスタンプが不一致となるデータをタイムスタンプが最新であるデータに更新する同期処理を実行することによって、トランザクション処理を成立させることができる。

したがって、トランザクションの実行対象となる複数のデータベースのうち、データベースの更新処理を失敗したデータベースが存在している場合であっても、正常に動作しているデータベースに対してはデータベースの更新処理を待機させることなく即時反映させることができ、更新処理を失敗したデータベースに対してはタイムスタンプを利用したデータの同期処理を実行することによって最新であるデータに更新することができ、トランザクション処理を成立させることができる。

本発明の実施の形態にかかるトランザクション制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態にかかるトランザクション制御装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態にかかるトランザクション制御装置の同期処理動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態にかかるトランザクション制御装置において同期処理動作を概念的に説明する図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の実施の形態にかかるトランザクション制御装置は、ネットワーク上に分散された複数のデータベースの更新処理をトランザクションとして実行するものである。
ここで、本実施の形態にかかるトランザクション制御装置が実行するトランザクションの対象となる複数のデータベースは、それぞれ、データとそのデータを識別するＩＤとそのデータの更新時期を示すタイムスタンプとを関連付けて記憶するものである。

図１に示すように、本発明の実施の形態にかかるトランザクション制御装置１０は、ＤＢ管理部１０１と、第１のトランザクション実行部１０２と、第２のトランザクション実行部１０３と、フラグ管理部１０４と、管理ＤＢ接続Ｉ／Ｆ部１０５とから構成されている。
また、第２のトランザクション実行部１０３は、データ比較部１０３ａと同期処理実行部１０３ｂとを備える。

ＤＢ管理部１０１は、トランザクション対象ＤＢ１〜ｎを特定する設定情報を記憶して、この複数のデータベースのうち任意の一つをマスタデータベースとして設定する。この設定情報は、例えば、トランザクション対象ＤＢ１〜ｎのそれぞれを特定するデータベースＩＤ、ＩＰアドレス、マスタデータベースであるか否かを判別するマスタフラグを互いに関連付けたデータとすることができる。

第１のトランザクション実行部１０２は、トランザクション処理に対応したデータベースの更新処理である第１の更新処理を、ＤＢ管理部１０１によって設定されたマスタデータベースに対して実行する。
例えば、トランザクション対象ＤＢ１〜ｎが対象となるトランザクションが発生し、ＤＢ管理部１０１によってトランザクション対象ＤＢ１がマスタデータベースとして設定されている場合、第１のトランザクション実行部１０２は、トランザクション対象ＤＢ１に対して、実行中のトランザクションに対応したデータベースの更新処理を行う。

第２のトランザクション実行部１０３は、マスタデータベースに設定されているトランザクション対象ＤＢを除くトランザクション対象ＤＢに対して第１の更新処理と同様のデータベースの更新処理である第２の更新処理を、第１のトランザクション実行部１０２によって実行された第１の更新処理が正常に終了後に実行する。
例えば、マスタデータベースとしてトランザクション対象ＤＢ１が設定され、第１のトランザクション実行部１０２による第１の更新処理が正常に終了した場合、第２のトランザクション実行部１０３は、トランザクション対象ＤＢ２〜ｎに対して、トランザクション対象ＤＢ１対して実行された更新処理と同様のデータベースの更新処理を実行する。
また、第１のトランザクション実行部１０２による第１の更新処理が正常に終了しなかった場合には、第２のトランザクション実行部１０３は、第２の更新処理を実行しない。

データ比較部１０３ａは、トランザクション対象ＤＢ１〜ｎに格納されているそれぞれのデータをデータ固有のＩＤ毎にそれぞれのデータと比較する。
同期処理実行部１０３ｂは、データ比較部１０３ａによる比較結果に基づいて、データの更新時間を示すタイムスタンプが不一致となるデータ抽出し、この抽出したデータをタイムスタンプが最新であるデータへ更新する同期処理を、前記第２の更新処理に失敗したデータベースに対して実行する。
例えば、第２のトランザクション実行部１０３による第２の更新処理がトランザクション対象ＤＢｎにおいて失敗した場合、データ比較部１０３ａは、マスタデータベースに格納されているデータのタイムスタンプと更新処理を失敗したトランザクション対象ＤＢｎに格納されているデータのタイムスタンプとをＩＤ毎に比較する。同期処理実行部１０３ｂは、この比較結果に基づいて、トランザクション対象ＤＢｎに格納されているデータを最新のタイムスタンプを有するマスタデータベースのデータへＩＤ毎に統一する。

フラグ管理部１０４は、ＤＢ接続状態フラグをトランザクション対象ＤＢ毎に記憶するとともに、第１および第２の更新処理の結果に基づいて実行結果フラグをトランザクション対象ＤＢ毎に記憶する。さらに、フラグ管理部１０４は、ＤＢ接続状態フラグを所定の周期で更新する。
ここで、接続状態フラグは、トランザクション対象ＤＢとの接続状態の可否を示すデータであり、実行結果フラグは、第１および第２の更新処理の成否を示すデータである。
例えば、トランザクション対象ＤＢｎとの接続状態が正常ならば、フラグ管理部１０４は、ＤＢ接続状態フラグを「True」とし、異常ならば「False」とする。
また、第１および第２の更新処理が正常に終了したならば、フラグ管理部１０４は、実行結果フラグを「True」とし、異常終了など失敗したならば「False」とする。
管理ＤＢ接続Ｉ／Ｆ部１０５は、トランザクションの実行対象となるデータベースであるトランザクション対象ＤＢ−ｎとの接続制御を行う。

なお、本実施の形態にかかるトランザクション制御装置１０は、ＣＰＵ（中央演算装置）やメモリ、インターフェースからなるコンピュータにコンピュータプログラムをインストールすることによって実現され、上述したトランザクション制御装置１０の各種機能は、上記コンピュータの各種ハードウェア資源と上記コンピュータプログラム（ソフトウェア）とが協働することによって実現される。

次に、図２および図３を参照して、本実施の形態にかかるトランザクション制御装置の動作について説明する。
図２に示すように、トランザクションが発生すると（Ｓ１０１）、トランザクション制御装置１０は、トランザクションの実行対象となるデータベース（トランザクション対象ＤＢ１〜ｎ）を特定する情報（データベースＩＤやＩＰアドレスなど）を互いに関連付けた設定情報としてＤＢ管理部１０１に記憶する（Ｓ１０２）。
次に、ＤＢ管理部１０１は、トランザクション対象ＤＢ１〜ｎのうち、任意の一つをマスタデータベースとして設定して、該当するデータベースの設定情報におけるマスタフラグを有効にする（Ｓ１０３）。
ここでは、ＤＢ管理部１０１によって、トランザクション対象ＤＢ１をマスタデータベースに設定されたことを前提として、以下説明をする。

ＤＢ管理部１０１によってマスタデータベースの設定が完了すると、第１のトランザクション実行部１０２は、マスタデータベースであるトランザクション対象ＤＢ１に対して、発生したトランザクションに対応するデータベースの更新処理（以下、「第１の更新処理」という。）を実行する（Ｓ１０４）。
ここで、データベースの更新処理は、例えば、リレーショナルデータベース管理システムなどのデータベース管理において、管理対象であるデータベースのデータ操作や定義などを実行するプログラムを動作させることとする。

第１の更新処理の実行後に、フラグ管理部１０４は、トランザクション対象ＤＢ１に対応する接続状態フラグへマスタデータベースとトランザクション制御装置との接続状況を反映するとともに、トランザクション対象ＤＢ１に対応する実行結果フラグへ第１の更新処理の実行結果を反映し、それらを記憶する（Ｓ１０５）。

次に、第２のトランザクション実行部１０３は、フラグ管理部１０４によって第１の更新処理の実行結果が反映された実行結果フラグから、第１の更新処理が正常に終了したか否かを判定する（Ｓ１０６）

マスタデータベースに対応する実行結果フラグが「False」である場合（Ｓ１０６で「NO」）、ＤＢ管理部１０１は、現状マスタデータベースに設定されているトランザクション対象ＤＢ１を除くトランザクション対象ＤＢ２〜ｎの中からマスタデータベースを設定して、該当するデータベースの設定情報におけるマスタフラグを有効にする（Ｓ１０３）。その後、あらためてマスタデータベースに設定されたトランザクション対象ＤＢに対して、再び第１のトランザクション実行部１０２による第１の更新処理が実行される（Ｓ１０４から順次実行）。
ここで、マスタデータベースに対応する実行結果フラグが「False」である場合、ＤＢ管理部１０１は、マスタデータベースに対応するＤＢ接続状態フラグを確認して、マスタデータベースとの接続状態が正常であるならばマスタデータベースに対して第１の更新処理を再実行し、接続状態が異常であるならばマスタデータベースの変更（再設定）を行うとしても良い。

第１の更新処理が正常に終了した場合、すなわち、マスタデータベースに対応する実行結果フラグが「True」である場合（Ｓ１０６で「YES」）、第２のトランザクション実行部１０３は、マスタデータベースに設定されているトランザクション対象ＤＢを除くトランザクション対象ＤＢ、すなわち、トランザクション対象ＤＢ２〜ｎに対して、第２の更新処理を実行する（Ｓ１０７）。

第２の更新処理の実行後に、フラグ管理部１０４は、トランザクション対象ＤＢ−２〜ｎに対応する接続状態フラグへトランザクション対象ＤＢ−２〜ｎとの接続状況を反映するとともに、トランザクション対象ＤＢ２〜ｎに対応する実行結果フラグへ第２の更新処理の実行結果を反映し、それらを記憶する（Ｓ１０８）。

次に、第２のトランザクション実行部１０３は、フラグ管理部１０４によって第２の更新処理の実行結果が反映された全てのトランザクション対象ＤＢの実行結果フラグから、第２の更新処理が全てのトランザクション対象ＤＢで正常に終了したか否かを判定する（Ｓ１０９）

第２の更新処理がトランザクション対象ＤＢ２〜ｎのいずれかにおいて正常に終了しなかった場合、すなわち、トランザクション対象ＤＢ２〜ｎに対応する実行結果フラグのいずれかが「False」である場合（Ｓ１０６で「NO」）、同期処理実行部１０３ｂは、第２の更新処理を正常に終了できなかったトランザクション対象ＤＢに対して、同期処理を実行する（Ｓ１１０）。
一方、第２の更新処理がトランザクション対象ＤＢ２〜ｎ全てで正常に終了した場合、すなわち、全てのトランザクション対象ＤＢに対応する実行結果フラグが「True」である場合（Ｓ１０９で「YES」）、全てのトランザクション対象ＤＢに対するトランザクションが正常に完了したため、トランザクション制御装置はトランザクション処理を終了する。

＜同期処理動作＞
次に、データ比較部１０３ａおよび同期処理実行部１０３ｂによって実行される同期処理の動作について図３を参照して説明する。
第２のトランザクション実行部１０３による第２の更新処理が正常に終了されなかったトランザクション対象ＤＢが存在する場合、同期処理実行部１０３ｂは、実行結果フラグに基づいて第２の更新処理を失敗したデータベースをトランザクション対象ＤＢ１〜ｎの中から特定する（Ｓ２０１）。

同期処理実行部１０３ｂによって特定されたトランザクション対象ＤＢ（以下、「同期処理対象ＤＢ」という。）のうち、ＤＢ接続状態フラグが「False」のものに対して、管理ＤＢ接続Ｉ／Ｆ部１０５は、定期的に再接続を実行し（Ｓ２０２）、同期対象ＤＢとの接続状態を監視する（Ｓ２０３）。

再接続が成功しない場合（Ｓ２０３で「NO」）は、管理ＤＢ接続Ｉ／Ｆ部１０５によって定期的に再接続動作が継続される（Ｓ２０２〜Ｓ２０３）。
同期対象ＤＢへの再接続が成功した場合（Ｓ２０３で「YES」）、フラグ管理部１０４はこの同期対象ＤＢに対応するＤＢ接続状態フラグを「False」から「True」へ書き換えてこのＤＢ接続状態フラグを記憶する（Ｓ２０４）。

次に、データ比較部１０３ａは、再接続が成功した同期対象ＤＢとマスタデータベースとの内容をデータ固有のＩＤ毎に比較して（Ｓ２０５）、タイムスタンプが不一致のデータの有無を判定する（Ｓ２０６）。

マスタデータベースのタイムスタンプと不一致となるデータを有しない場合（Ｓ２０６で「NO」）、更新するデータが存在しないために、同期処理実行部１０３ｂは同期処理動作を終了する。
一方、マスタデータベースのタイムスタンプと不一致となるデータを有する場合（Ｓ２０６で「YES」）、同期処理実行部１０３ｂは、同期対象ＤＢのタイムスタンプが不一致となるデータをマスタデータベースのデータで更新する（Ｓ２０７）。

ここで、同期処理を概念的に説明した図４を参照して、マスタデータベースと同期対象ＤＢとの比較とデータの更新動作について詳細に説明する。
図４に示すように、同期処理実行部１０３ｂは、マスタデータベースに設定されているトランザクション対象ＤＢ−１と、第２の更新処理を失敗して再接続されたトランザクション対象ＤＢ−ｎのそれぞれに格納されているデータをＩＤ毎に比較して、タイムスタンプが不一致となるデータを検索する。図４の例において、マスタデータベースのタイムスタンプが「０：０１：３５」、同期対象ＤＢのタイムスタンプが「０：０１：３０」であるＩＤ＝２のデータが該当する。
同期処理実行部１０３ｂは、タイムスタンプが新しいマスタデータベースのＩＤ＝２のデータを選択して、同期対象ＤＢに格納されているＩＤ＝２のデータへ書込み、更新する。図４の例において、同期対象ＤＢであるトランザクション対象ＤＢ−ｎの格納データのうち、ＩＤ＝２のデータがマスタデータベースであるトランザクション対象ＤＢ−１のデータで更新されていることが分かる。
なお、本実施の形態においては、同期対象ＤＢの内容を比較する対象としてマスタデータベースを用いたが、トランザクション対象ＤＢのうち第２の更新処理を成功した任意のデータベース、すなわち、実行結果フラグが「True」であるトランザクション対象ＤＢを用いても良い。

次に、同期処理実行部１０３ｂは、同期対象ＤＢの格納データの更新が正常に終了したか否かを確認する（Ｓ２０８）。
同期対象ＤＢに対するデータの更新が正常に終了しなかった場合（Ｓ２０８で「NO」）、データ比較部１０３ａによって再びマスタデータベースと同期対象ＤＢとの内容が比較され、この比較結果に基づいて同期処理実行部１０３ｂにより同期対象ＤＢの格納データの更新が実行される（Ｓ２０５以降順次実施）。
一方、同期対象ＤＢに対するデータの更新が正常に終了した場合（Ｓ２０８で「YES」）、フラグ管理部１０４は、同期対象ＤＢに対応した実行結果フラグを「False」から「True」へ書き換えて、この実行結果フラグを記憶する（Ｓ２０９）。
同期対象ＤＢに対応した実行結果フラグの全てが「True」となると、同期処理は全て正常に完了したこととなり、同期処理実行部１０３ｂは同期処理動作を終了する。

このように、本実施の形態によれば、トランザクションに対応したデータベースの更新処理が、正常に動作しているデータベースに対しては更新処理の結果を反映させ、正常に動作していないデータベースに対しては同期処理を実行することによって、正常に動作しているデータベースに対するリアルタイムな更新処理が可能となる。
例えば、複数のサーバを設置してプラントや建物の設備を監視する監視システムにおいて、サーバに格納される監視データのデータベースの更新処理をトランザクションによって行う場合、対象となるデータベースのうち一つでも接続できないものが存在するときであっても（それがメンテナンスなどによる一時的な不通であっても）、正常動作しているデータベースには更新情報を反映できるために、最新情報によるリアルタイム監視を効率的に行うことが可能となる。

プラント設備や建設設備などの広範囲にわたる設備情報を収集する監視システムにおいて、分散された複数のサーバ装置のデータベースに対するトランザクション処理を実行するトランザクション制御装置に利用できる。

１０…トランザクション制御装置、１０１…ＤＢ管理部、１０２…第１のトランザクション実行部、１０３…第２のトランザクション実行部、１０３ａ…データ比較部、１０３ｂ…同期処理実行部、１０４…フラグ管理部、１０５…管理ＤＢ接続Ｉ／Ｆ部、１〜ｎ…トランザクション対象ＤＢ−１〜ｎ。

Claims (6)

1. トランザクションの実行対象となる複数のデータベースを特定するＤＢ管理部と、
   前記複数のデータベースの中から選択された一のデータベースに対して前記トランザクションに対応したデータベースの更新処理を実行する第１のトランザクション実行部と、
   前記一のデータベースに対する前記更新処理の結果に基づいて、この一のデータベースを除いた他のデータベースに対して前記更新処理を実行する第２のトランザクション実行部と
   を備えることを特徴とするトランザクション制御装置。
2. 請求項１に記載のトランザクション制御装置において、
   前記複数のデータベースは、それぞれ、データとそのデータを識別するＩＤとそのデータの更新時期を示すタイムスタンプとを関連付けて記憶し、
   前記第２のトランザクション実行部は、
   前記複数のデータベースに格納されているデータのタイムスタンプを比較するデータ比較部と、
   同一のＩＤを有するデータのタイムスタンプが一致しないデータを最新のタイムスタンプを有するデータで更新する同期処理実行部と
   を備えることを特徴とするトランザクション制御装置。
3. 請求項１または２に記載のトランザクション制御装置において、
   前記更新処理の成否を示す実行結果フラグと、前記複数のデータベースとの接続状態の可否を示すＤＢ接続状態フラグとを前記複数のデータベース毎に記憶するフラグ管理部をさらに備えることを特徴とするトランザクション制御装置。
4. トランザクションの実行対象となる複数のデータベースを特定するＤＢ管理ステップと、
   前記複数のデータベースの中から選択された一のデータベースに対して前記トランザクションに対応したデータベースの更新処理を実行する第１のトランザクション実行ステップと、
   前記一のデータベースに対する前記更新処理の結果に基づいて、この一のデータベースと除いた他のデータベースに対して前記更新処理を実行する第２のトランザクション実行ステップと
   を有することを特徴とするトランザクション処理方法。
5. 請求項４に記載のトランザクション処理方法において、
   前記複数のデータベースは、それぞれ、データとそのデータを識別するＩＤとそのデータの更新時期を示すタイムスタンプとを関連付けて記憶するものであって、
   前記第２のトランザクション実行ステップは、
   前記複数のデータベースに格納されているデータのタイムスタンプを比較するデータ比較ステップと、
   同一のＩＤを有するデータのタイムスタンプが一致しないデータを最新のタイムスタンプを有するデータで更新する同期処理実行ステップと
   を有することを特徴とするトランザクション処理方法。
6. 請求項４または請求項５に記載されているトランザクション処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とするトランザクション処理プログラム。

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