JP2016051256A - Dbシステム及びデータ要求信号のプロキシ方法 - Google Patents

Dbシステム及びデータ要求信号のプロキシ方法 Download PDF

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Abstract

【課題】DBシステムにおいてデータ要求信号に対する応答の即応性を改善すること。【解決手段】リソース状態通知・通知情報管理機能部13が、他のDBサーバから通知されたリソースの利用状況情報とデータの同期状態情報を管理し、要求信号中継機能部15は、受信したデータ要求信号がデータの参照要求の場合、自身のDBサーバ1がデータ同期中のSlave状態であれば、他のDBサーバのリソースの利用状況情報及びデータの同期状態情報を参照して余剰リソース量の多いデータ同期済みのDBサーバへプロキシする。【選択図】図1

Description

本発明は、データ要求信号をプロキシする技術に関する。
現在、Master−Slave構成を備えたDBシステムが存在する。2つ以上のDBサーバを備え、1つのDBサーバをMasterとし、それ以外のDBサーバをSlaveとして動作させ、全てのDBサーバ間でデータを同期させて運用する。
このDBシステムには、高可用性を実現するため、障害の発生したDBサーバを自律的に復旧させる機能が具備されている。例えば、MasterのDBサーバで障害が検知された場合、Master−Slave交代を行い、新MasterのDBサーバではサービスを継続しつつ、旧MasterのDBサーバでは、自身のデータを破棄し、最新のデータを他のDBサーバから取得することにより、データを同期する。
ここで、データ同期中の場合、同期済みでないDBサーバ、すなわち、最新のデータを保持していないDBサーバがDBシステムに一定期間存在することになる。それゆえ、データの要求信号を受信した場合、同期済みでないDBサーバのデータの参照又は更新をさせないことが求められる。
それを実現するため、データ要求信号を受信した場合、自身のDBサーバがデータ同期中であれば、「自身のデータは同期中であるため他のDBサーバへリダイレクトして下さい」というリダイレクト要求(要求先の変更要求)を要求元へ返信していた。
特開平8−249222号公報
しかしながら、リダイレクト要求を要求元へ返信するため、要求元がリダイレクト機能を具備していない場合は適用できない。そこで、同期済みである他のDBサーバへプロキシ(中継)する方法も考えられる。具体的には、受信したデータ要求信号を他のDBサーバへ転送し、当該他のDBサーバでの処理結果を自身を介して要求元へ返信する。しかし、DBサーバ間ではデータの同期処理が随時実施され、プロキシ時にデータ要求信号が通過するネットワークリソースはデータ同期処理で利用中のネットワークリソースと同一である可能性が高いため、データ要求信号を受信してから要求元へ返信するまでの応答時間に遅延が発生してしまい、即応性が求められる要求の場合は致命的となる。
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、データ要求信号に対する応答の即応性を改善することを目的とする。
以上の課題を解決するため、請求項1に記載のDBシステムは、Master−Slave構成のDBシステムにおいて、前記DBシステムを構成するDBサーバは、他のDBサーバから通知されたリソースの利用状況情報とデータの同期状態情報を記憶手段に記憶して管理する第1の管理手段と、受信したデータ要求信号の要求種別を判定する判定手段と、前記データ要求信号がデータの参照要求の場合、自身のDBサーバがデータ同期中のSlave状態であれば、前記リソースの利用状況情報及び前記データの同期状態情報を参照して余剰リソース量の多いデータ同期済みのDBサーバへ前記データ要求信号を転送し、転送先のDBサーバでの処理結果を自身のDBサーバを介して要求元へ返信する中継手段と、を有することを要旨とする。
本発明によれば、他のDBサーバから通知されたリソースの利用状況情報とデータの同期状態情報を管理し、受信したデータ要求信号がデータの参照要求の場合、自身のDBサーバがデータ同期中のSlave状態であれば、他のDBサーバのリソースの利用状況情報及びデータの同期状態情報を参照して余剰リソース量の多いデータ同期済みのDBサーバへデータ要求信号をプロキシする(データ要求信号を転送し、転送先のDBサーバでの処理結果を自身のDBサーバを介して要求元へ返信)ため、データ要求信号に対する応答の即応性を向上できる。
請求項2に記載のDBシステムは、請求項1に記載のDBシステムにおいて、前記中継手段は、前記余剰リソース量が閾値以上の場合に前記データ要求信号を転送することを要旨とする。
請求項3に記載のDBシステムは、請求項1又は2に記載のDBシステムにおいて、自身のDBサーバがMasterであるかSlaveであるかのMaster/Slave状態を管理する第2の管理手段と、自身のDBサーバが他のDBサーバとの間でデータを同期済みであるか同期済みでないかの同期状態を管理する第3の管理手段と、自身のDBサーバに係るリソースの利用状況を管理する第4の管理手段と、を更に有し、前記第1の管理手段は、前記Master/Slave状態と前記同期状態と前記リソースの利用状況とを含むリソース状態情報を他のDBサーバへ通知し、他のDBサーバから通知されたリソース状態情報を管理することを要旨とする。
請求項4に記載のデータ要求信号のプロキシ方法は、Master−Slave構成のDBシステムで行うデータ要求信号プロキシ方法において、前記DBシステムを構成するDBサーバは、他のDBサーバから通知されたリソースの利用状況情報とデータの同期状態情報を記憶手段に記憶して管理する管理ステップと、受信したデータ要求信号の要求種別を判定する判定ステップと、前記データ要求信号がデータの参照要求の場合、自身のDBサーバがデータ同期中のSlave状態であれば、前記リソースの利用状況情報及び前記データの同期状態情報を参照して余剰リソース量の多いデータ同期済みのDBサーバへ前記データ要求信号を転送し、転送先のDBサーバでの処理結果を自身のDBサーバを介して要求元へ返信する中継ステップと、を有することを要旨とする。
請求項5に記載のデータ要求信号のプロキシ方法は、Master−Slave構成のDBシステムで行うデータ要求信号プロキシ方法において、前記DBシステムを構成するDBサーバは、受信したデータ要求信号の要求種別を判定する判定ステップと、他のDBサーバに対してリソースの利用状況情報とデータの同期状態情報を通知することを要求し、通知されたリソースの利用状況情報とデータの同期状態情報を記憶手段に記憶して管理する管理ステップと、前記データ要求信号がデータの参照要求の場合、自身のDBサーバがデータ同期中のSlave状態であれば、前記リソースの利用状況情報及び前記データの同期状態情報を参照して余剰リソース量の多いデータ同期済みのDBサーバへ前記データ要求信号を転送し、転送先のDBサーバでの処理結果を自身のDBサーバを介して要求元へ返信する中継ステップと、を有することを要旨とする。
請求項6に記載のデータ要求信号のプロキシ方法は、請求項4又は5に記載のデータ要求信号プロキシ方法において、前記中継ステップは、前記余剰リソース量が閾値以上の場合に前記データ要求信号を転送することを要旨とする。
本発明によれば、データ要求信号に対する応答の即応性を向上できる。
DBサーバの機能ブロック構成を示す図である。 Master/Slave状態・同期状態管理機能部の機能を説明するための図である。 リソース利用状況管理機能部の機能を説明するための図である。 リソース状態通知・通知情報管理機能部の機能を説明するための図である。 要求信号種別判定機能部の機能を説明するための図である。 リソース状態の管理処理フローを示す図である。 リソース状態の収集イメージを示す図である。 データ要求信号のプロキシ処理フローを示す図である。 プロキシ処理の動作イメージを示す図である。
本発明は、同期済みでないDBサーバ(正確にはデータ同期中かつSlave状態のDBサーバ)がデータ要求信号を受信した場合、リソースに余裕がある他のDBサーバへプロキシすることにより、即応性を向上させるようにする。以下、本発明を実施する一実施の形態について図面を用いて説明する。
図1は、本実施の形態に係るDBサーバ1の機能ブロック構成を示す図である。このDBサーバ1は、Master/Slave状態・同期状態管理機能部11と、リソース利用状況管理機能部12と、リソース状態通知・通知情報管理機能部13と、要求信号種別判定機能部14と、要求信号中継機能部15と、を備えて構成される。これらの各機能部は、DBサーバ1の内部で通信可能に接続されている。以下、各機能部の機能について説明する。
Master/Slave状態・同期状態管理機能部11は、図2に示すように、自身のDBサーバ1が、MasterであるかSlaveであるかのMaster/Slave状態と、他のDBサーバとの間でデータを同期済みであるか同期済みでないかの同期状態とをデータ記憶部に記憶して管理するように構成されている。Masterとはデータの原本を保持するDBサーバであり、Slaveとはその複製を保持するDBサーバである。
なお、Masterであるか否かは、前述のMaster−Slave交代等、DBシステムを構成する他のDBサーバとの連携処理に基づき設定される。また、同期済みであるか否かは、自身のDBサーバ1が他のDBサーバの保持するデータと同じデータを保持するに至ったタイミングに基づき判別される。これらは既存技術を用いて実現可能である。
リソース利用状況管理機能部12は、図3に示すように、自身のDBサーバ1のリソースの利用状況を管理するように構成されている。具体的には、DBサーバ1を構成するCPU、メモリ、HDD、ネットワークインタフェース等の使用率や未使用率を管理する。DBサーバ1のOSで管理しているシステム情報を利用してもよい。なお、上記のリソースは例であり、プロセス数、プロセスの稼働状況等を用いてもよい。
リソース状態通知・通知情報管理機能部13は、図4に示すように、他のDBサーバとの間で自身のDBサーバ1のリソース状態情報を通知し、他のDBサーバから通知されたリソース状態情報をデータ記憶部に記憶して管理するように構成されている。リソース状態情報には、Master/Slave状態、同期状態、リソース利用状況の各情報が含まれる。
要求信号種別判定機能部14は、図5に示すように、受信したデータ要求信号の要求種別を判定するように構成されている。具体的には、データ要求信号に含まれる要求種別(参照要求/更新要求)を参照し、そのデータ要求信号がデータの参照要求であるかデータの更新要求であるかを判定する。
要求信号中継機能部15は、自身のDBサーバ1のMaster/Slave状態、同期状態、リソース利用状況、他のDBサーバのリソース状態(Master/Slave状態、同期状態、リソース利用状況)を参照し、同期済み、かつリソースに余裕のある他のDBサーバへプロキシするように構成されている。プロキシするとは、データ要求信号を一旦受け付けて他のDBサーバへ転送し、当該他のDBサーバでの処理結果を自身のDBサーバ1を介して要求元へ返信することをいう。
以上、DBサーバ1の機能を説明した。なお、これらの各機能部は主に同期済みでないDBサーバが保持するが、DBシステムを構成するいずれのDBサーバもデータ同期中のSlave状態に成り得るため、全てのDBサーバに実装される。なお、DBサーバ1は、他のDBデータとデータ同期するための機能等、他の機能部を備えているが、そのような既存の機能部についての説明は省略する。
次に、DBサーバ1の動作を説明する。最初に、リソース状態の管理方法を説明する。図6は、リソース状態の管理処理フローを示す図である。
まず、ステップS101において、Master/Slave状態・同期状態管理機能部11が、データ記憶部からDBサーバ1における現在のMaster/Slave状態と現在の同期状態を収集する。続いて、ステップS102において、リソース利用状況管理機能部12が、OSからDBサーバ1における現在のリソース利用状況を収集する。それらを収集した結果、DBサーバ1がSlave状態かつ同期済みであれば、例えば図7に示すようなリソース状態情報が収集される。
次に、ステップS103において、リソース状態通知・通知情報管理機能部13が、ステップS101及びステップS102で収集した自身のDBサーバ1の現在のリソース状態を、DBシステムを構成する他の全てのDBサーバへ通知する。その後、他のDBサーバから当該他のDBサーバのリソース状態が通知された場合、ステップS104において、リソース状態通知・通知情報管理機能部13は、通知されたリソース状態を受信して送信元のDBサーバのIDに関連付けて管理する。
以降、ステップS101へ戻り、ステップS101〜ステップS104を定期的に繰り返し実行する。これにより、DBシステムの各DBサーバは、それぞれ、自身のDBサーバの最新のリソース状態と自身以外のDBサーバの最新のリソース状態を常に管理可能となる。
続いて、データ要求信号のプロキシ方法を説明する。図8は、データ要求信号のプロキシ処理フローを示す図である。
まず、任意のサーバからデータ要求信号を受信すると、ステップS201において、要求信号種別判定機能部14が、そのデータ要求信号に含まれるデータの要求種別から参照要求であるか更新要求であるかを判定する。参照要求の場合はステップS202へ進み、更新要求の場合はステップS206へ進む。
次に、ステップS202において、要求信号中継機能部15は、Master/Slave状態・同期状態管理機能部11から自身のDBサーバ1の同期状態を取得し、現在データ同期中であるかを判定する。データ同期中の場合はステップS203へ進み、データ同期済みの場合はステップS205へ進む。
ステップS203では、自身のDBサーバがデータ同期中であるため、要求信号中継機能部15は、リソース状態通知・通知情報管理機能部13から他の全てのDBサーバの各リソース状態を参照し、同期済み、かつリソースに余裕があるDBサーバへデータ要求信号を転送する。
例えば、同期済みのDBサーバが2つある場合、CPUリソースやネットワークリソースの使用率が低いDBサーバへ転送する。その2つのDBサーバがMasterとSlaveであれば、一般的にはMasterの方が高使用率のため、SlaveのDBサーバへ転送することになる。
そして、データ要求信号を転送した後、指定された参照要求に基づき対象データの複製が転送先のDBサーバから送信されると、ステップS204において、要求信号中継機能部15は、その対象データの複製を受け取り、要求元のサーバへ返信する。
一方、ステップS205では、自身のDBサーバ1が既にデータ同期済みであるため、要求信号中継機能部15は、他のDBサーバへデータ要求信号を転送することなく、そのデータ要求信号で指定された参照要求に基づき対象データの複製を自身のDBサーバ1から取得し、要求元のサーバへ返信する。
また、ステップS206では、データの要求種別が更新要求であり、データの原本を更新する必要があるため、要求信号中継機能部15は、他のDBサーバのリソース状態に関係なく、データ要求信号をMasterのDBサーバへ転送する。その後、MasterのDBサーバにおいて指定された更新要求に基づき対象データの更新が完了すると、ステップS207において、その更新完了応答を受け取り、要求元のサーバへ返信する。
以上、DBサーバ1の動作を説明した。ここで、図8で説明したデータ要求信号のプロキシ方法に基づく動作イメージを説明する。図9は、プロキシ処理の動作イメージを示す図である。1つのMasterと2つのSlaveからなり、一方のSlaveのDBサーバ1SaはMasterのDBサーバ1Mとの間でデータ同期処理を実行中、他方のSlaveのDBサーバ1Sbはデータ同期済みとする。
まず、要求元サーバ3は、DBシステムの複数のDBサーバ1のうちいずれがMasterであるかを知らないため、Masterと想定してデータ要求信号をSlaveのDBサーバ1Saへ送信する(ステップS301)。
次に、SlaveのDBサーバ1Saは、そのデータ要求信号を一旦受け付けて要求種別を判定し、その判定結果等に基づきプロキシ先を決定する(ステップS302)。具体的には、図8の処理フローに対応するプロキシ先決定論理情報を保持しておき、その情報に基づきプロキシ先を決定する。つまり、要求元サーバ3からの要求がデータの参照要求である場合、自身のDBサーバ1Saはデータ同期中であるため、「同期済みで、かつリソースに余裕のあるDBサーバ」をプロキシ先として決定(経路決定)する。具体的には、他の2つのDBサーバ1M,1Sbのリソース状態を参照し、リソース使用率の低いSlaveのDBサーバ1Sbをプロキシ先に決定する。一方、参照要求であれば、「リソースの状況に関係なくMaster(のDBサーバ1M)」をプロキシ先とする。
その後、SlaveのDBサーバ1Saは、決定されたDBサーバ1に対してデータ要求信号をプロキシ(転送)し、プロキシ先での処理結果を要求元サーバ3へ返信する(ステップS303)。具体的には、データの参照要求であればデータ要求信号をSlaveのDBサーバ1Sbへプロキシし、そのDBサーバ1Sbから送信された対象データの複製を要求元サーバ3へ返信する(ステップS303a)。一方、データの更新要求であればデータ要求信号をMasterのDBサーバ1Mへプロキシし、そのDBサーバ1Mから送信された対象データの更新完了応答を要求元サーバ3へ返信する(ステップS303b)。
以上より、本実施の形態によれば、同期済みでないSlaveのDBサーバ1Saがデータの参照要求を受信した場合、DBシステムを構成する他の全てのDBサーバ1M,1Sbのうち、同期済み、かつリソースに余裕のあるSlaveのDBサーバ1Sbへプロキシするので、データ要求信号に対する応答の即応性を向上でき、データ要求信号を受信してから要求元サーバ3へ返信するまでの応答時間の遅延を極力小さくできる。要求元サーバ3に対してリダイレクト機能を機能上のシステム要件とする必要がなく、DBシステムの利用上の汎用性を向上できる。要求種別がデータの更新要求である場合はリソース利用状況によらずプロキシ先が一意に定まってしまうが、データ要求信号に占める参照要求の割合が大きい場合に本発明の効果が発揮される。
なお、本実施の形態では、各DBサーバの互いのリソース状態を予め定期的に通知しておく例を説明したが、リソース状態の通知処理とデータ要求信号のプロキシ処理を並列に実行してもよい。例えば、ステップS303の直前、すなわち、ステップS302でプロキシ先を決定する時に、他のDBサーバに対して現在のリソース状態を通知するように要求してもよい。
また、本実施の形態では、プロキシ先を決定する際に2つのDBサーバ間でのリソース状態を比較する例を説明したが、閾値を用いて決定してもよい。例えば、DBシステムを構成するDBサーバが2つの場合も考えられるため、他方のDBサーバの余剰リソース量が閾値以上になるまで待機し、その余剰リソース量が閾値以上になったタイミングでデータ要求信号をプロキシしてもよい。
また、本実施の形態では、要求信号種別判定機能部14と要求信号中継機能部15とを各別の機能部で実現する例を説明したが、それら2つの機能部を1つの機能部で実現してもよい。また、Master/Slave状態・同期状態管理機能部11とリソース利用状況管理機能部12とリソース状態通知・通知情報管理機能部13を1つの機能部で実現してもよい。さらに、Master/Slave状態・同期状態管理機能部11で行う機能をMaster/Slave状態管理機能部と同期状態管理機能部との格別の機能部で実現してもよい。
最後に、本実施の形態で説明したDBサーバ1の処理をプログラムとして構築し、コンピュータにインストールして実行させることや、通信ネットワークを介して流通させることも可能である。
1…DBサーバ
11…Master/Slave状態・同期状態管理機能部(第2、第3の管理手段)
12…リソース利用状況管理機能部(第4の管理手段)
13…リソース状態通知・通知情報管理機能部(第1の管理手段)
14…要求信号種別判定機能部(判定手段)
15…要求信号中継機能部(中継手段)
3…要求元サーバ
S101〜S104、S201〜S207、S301〜S303…ステップ

Claims (6)

  1. Master−Slave構成のDBシステムにおいて、
    前記DBシステムを構成するDBサーバは、
    他のDBサーバから通知されたリソースの利用状況情報とデータの同期状態情報を記憶手段に記憶して管理する第1の管理手段と、
    受信したデータ要求信号の要求種別を判定する判定手段と、
    前記データ要求信号がデータの参照要求の場合、自身のDBサーバがデータ同期中のSlave状態であれば、前記リソースの利用状況情報及び前記データの同期状態情報を参照して余剰リソース量の多いデータ同期済みのDBサーバへ前記データ要求信号を転送し、転送先のDBサーバでの処理結果を自身のDBサーバを介して要求元へ返信する中継手段と、
    を有することを特徴とするDBシステム。
  2. 前記中継手段は、
    前記余剰リソース量が閾値以上の場合に前記データ要求信号を転送することを特徴とする請求項1に記載のDBシステム。
  3. 自身のDBサーバがMasterであるかSlaveであるかのMaster/Slave状態を管理する第2の管理手段と、
    自身のDBサーバが他のDBサーバとの間でデータを同期済みであるか同期済みでないかの同期状態を管理する第3の管理手段と、
    自身のDBサーバに係るリソースの利用状況を管理する第4の管理手段と、を更に有し、
    前記第1の管理手段は、
    前記Master/Slave状態と前記同期状態と前記リソースの利用状況とを含むリソース状態情報を他のDBサーバへ通知し、他のDBサーバから通知されたリソース状態情報を管理することを特徴とする請求項1又は2に記載のDBシステム。
  4. Master−Slave構成のDBシステムで行うデータ要求信号のプロキシ方法において、
    前記DBシステムを構成するDBサーバは、
    他のDBサーバから通知されたリソースの利用状況情報とデータの同期状態情報を記憶手段に記憶して管理する管理ステップと、
    受信したデータ要求信号の要求種別を判定する判定ステップと、
    前記データ要求信号がデータの参照要求の場合、自身のDBサーバがデータ同期中のSlave状態であれば、前記リソースの利用状況情報及び前記データの同期状態情報を参照して余剰リソース量の多いデータ同期済みのDBサーバへ前記データ要求信号を転送し、転送先のDBサーバでの処理結果を自身のDBサーバを介して要求元へ返信する中継ステップと、
    を有することを特徴とするデータ要求信号のプロキシ方法。
  5. Master−Slave構成のDBシステムで行うデータ要求信号のプロキシ方法において、
    前記DBシステムを構成するDBサーバは、
    受信したデータ要求信号の要求種別を判定する判定ステップと、
    他のDBサーバに対してリソースの利用状況情報とデータの同期状態情報を通知することを要求し、通知されたリソースの利用状況情報とデータの同期状態情報を記憶手段に記憶して管理する管理ステップと、
    前記データ要求信号がデータの参照要求の場合、自身のDBサーバがデータ同期中のSlave状態であれば、前記リソースの利用状況情報及び前記データの同期状態情報を参照して余剰リソース量の多いデータ同期済みのDBサーバへ前記データ要求信号を転送し、転送先のDBサーバでの処理結果を自身のDBサーバを介して要求元へ返信する中継ステップと、
    を有することを特徴とするデータ要求信号のプロキシ方法。
  6. 前記中継ステップは、
    前記余剰リソース量が閾値以上の場合に前記データ要求信号を転送することを特徴とする請求項4又は5に記載のデータ要求信号のプロキシ方法。
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