JP2545436B2 - 分散デ―タベ―スコミットメント処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、分散データベースシステム中でコミットメ
ント処理を制御する分散データベースコミットメント処
理装置に関する。

（従来の技術） 一連のデータベースを、複数の計算機で分散管理する
システムを分散データベースシステムと呼んでいる。こ
のシステムで、例えば、企業に勤務する従業員に関する
データのようなものを取り扱う場合、１つの計算機で
は、従業員の給与データに関する管理を行なう。又、他
の計算機では、従業員の人事移動に関するデータの管理
を行なう。更に他の計算機で、従業員のその他の所定の
データの管理を行なう。

こうして、各管理データは別々の計算機での管理させ
るものの、これらのデータベースは相互に関連性があ
り、１つの計算機によって行なわれたデータベースの更
新を、他の計算機のデータベースに対しても矛盾なく反
映する必要がある。例えば、人事移動により従業員の役
職が別の役職に更新されたような場合、それを給与計算
のためのデータベースに反映する必要がある。

このように、データベースの更新を息つもの計算機の
データベースに反映しようとする場合、例えば、計算機
間を接続する通信ネットワークや各計算機に設けられた
記憶装置等に障害があると、種々の問題が発生する。

そこで、従来、各計算機で管理されるデータベースに
対し、矛盾なくその更新を反映させるために、コミット
メント制御と呼ばれる処理が行なわれていた。このコミ
ットメント処理においては、全ての計算機上のデータベ
ースに更新が誤りなく反映されるか、あるいはそうでな
い場合は、どの計算機上のデータベースにも更新が反映
されないように制御する。

第２図に、従来の分散データベースコミットメント処
理装置の一例を示すブロック図を示した。ここでは、２
相コミットメント方式という方式が採用されている。

図には、ネットワーク１に対し３台の計算機2,3,4が
接続されている。このネットワーク１は、例えば同軸ケ
ーブル等から成るデータ通信用の線路から構成される。
又、この３台の計算機のうち、１台の計算機２は、コミ
ットメント制御を行なうための計算機とし、これを制御
計算機２と呼ぶことにする。又、残りの計算機3,4は被
制御計算機と呼ぶことにする。

上記制御計算機２には、各計算機に対して所定のタイ
ミングでコミットメント指示を発し、更新の反映を制御
するグローバル管理部５と、各計算機に対しデータベー
ス検索や更新の指令を出すデータ操作部６が設けられて
いる。

又、この他に、制御計算機２にも被制御計算機3,4に
も、それぞれローカル管理部７とデータベース８と２次
記憶装置９とが設けられている。ローカル管理部７は、
上記データ操作部６の指令に基づいてデータベース８の
検索や更新を実行し、又、グローバル管理部５の指示に
基づいて更新の反映を実行する装置である。データベー
ス８は、先に説明したように、それぞれ各計算機間で相
互に関連する一連のデータベースの一部又は全部から成
り、これらは磁気ディスク装置等に格納されている。２
次記憶装置９はいわゆるバッファ用のメモリであって、
この装置の場合、主として更新を反映するためのデータ
ベース書き換え用のデータを一時的に記憶するために用
いられる。

以上のような装置において、データベース８を利用し
ようとする場合、制御計算機２のデータ操作部６がその
検索の指令を出し、又、所定のデータの更新を行なおう
とする場合にも、データ操作部６が各計算機に対しその
指令を行なう。各計算機のローカル管理部７は、その指
令に基づいてデータベース８の検索等を行なう。

尚、データベースの更新は、直ちにそれがデータベー
ス８に反映される訳ではない。更新内容は２次記憶装置
９等に一時的に保管し、適当な処理単位の動作が実行さ
れた後、タイミングを見計らってグローバル管理部５の
コミットメント指示によりデータベース８に反映され
る。従って、コミットメント指示に基づき、全ての計算
機においてこの更新が矛盾なく反映されて、始めてデー
タベースの更新が成功することになる。

ここで、先ず、２相コミットメント制御方式において
は、何らかの更新が実行され所定の処理単位が終了する
と、始めに全てのローカル管理部７に対し更新の準備を
指示するためのコミットメント準備指示を発する。この
指示は、制御計算機２内においては、図示しないバスラ
イン等を介して直接これに内蔵されるローカル管理部７
に達し、又、被制御計算機3,4についてはネットワーク
１を介して各ローカル管理部７に達する。

各ローカル管理部７は、この指示に基づいて、それま
でに行なわれ一時保管されていた更新を２次記憶装置９
の所定の場所に書き出す。即ち、こうして書き出された
新たなデータがデータベース８の所定部分と置き換えら
れることになる。尚、このコミットメント準備に際して
は、ある計算機の２次記憶装置９に書き出すべきデータ
を他の計算機から転送を受けて準備する場合もある。

この書き出し、即ち、コミットメント準備に成功した
各ローカル管理部７は、それぞれ、準備成功の応答を制
御計算機２のグローバル管理部５に対して送り返す。
又、コミットメント準備に失敗したローカル管理部７
は、準備失敗の応答を同じくグローバル管理部５に送り
返す。

例えば、ネットワーク１に障害が発生した場合や２次
記憶装置９に障害が発生した場合、このコミットメント
準備が失敗する場合がある。そこで、このグローバル管
理部５は、各ローカル管理部７のコミットメント準備の
成功・失敗の応答を受け、引き続いて実行する手順を選
択する。

即ち、いったん、更新の２次記憶装置９への書き出し
に成功した場合には、その計算機においては、その後、
データベース８に対し誤りなくその更新を反映すること
ができる。一方、更新の２次記憶装置９への書き出しに
失敗した計算機においては、更新の反映を行なうことは
できない。そこで、応答内容によりその後の手順が異な
っていくる。尚、グローバル管理部５が、コミットメン
ト準備成功あるいは失敗の応答を受けた段階でコミット
メント処理の第１相が終了する。

次に、グローバル管理部５は、全てのローカル管理部
７からコミットメント準備成功の応答が帰ってきた場
合、全てのローカル管理部７に対しその更新をデータベ
ース８に反映するようにコミットメント指示を発する。
各計算機のローカル管理部７は、このコミットメント指
示を受けて、先に書き出しに成功した２次記憶装置９中
の更新をデータベース８に反映させ、これによって一定
の更新が全ての計算機のデータベース８に対して反映さ
れることになる。

これに対し、いずれかのローカル管理部７がコミット
メント準備失敗の応答をグローバル管理部５に返した場
合、そのままでは当該計算機において更新の反映がなさ
れず、若し他の計算機においてのみ更新の反映が実行さ
れた場合には、データベース全体として更新の反映に矛
盾が生じてしまう。そこで、グローバル管理部５は、全
てのローカル管理部７に対しコミットメント処理を破棄
するためのロールバック指示を発する。

その結果、第１相において、コミットメント準備成功
の応答を返したローカル管理部７は、２次記憶装置９に
書き出された更新を破棄する。

この段階では、各計算機においてその更新のデータベ
ースへの反映が行われていないため、コミットメント準
備のされない当初の状態に復帰する。これで第２相が終
了する。

このように、いずれか１台でも計算機がコミットメン
ト準備に失敗した場合には、再びグローバル管理部５が
各ローカル管理部７に対しコミットメント準備の指令を
発し、更新の反映のための処理を再試行する。

以上のように従来のシステムでは、更新が行われた場
合に、これをデータベースに反映することも、又、破棄
することもできる中間的な状態を保持しておき、全ての
計算機で誤りなくその更新が反映できることが保証され
た段階でコミットメント指示を出す、という手順が踏ま
れていた。

（発明が解決しようとする課題） ところが、以上のようなコミットメント制御方式によ
れば、更新の反映を行おうとする場合常に全ての計算機
に対して、先ず、コミットメント準備の指示を発し、準
備の成功あるいは失敗の応答を受け、その後コミットメ
ント指示あるいはロールバック指示を発するという手順
を常に踏まなければならなかった。

即ち、コミットメント制御の都度、ネットワークを介
して多数の計算機に対し第１相のための通信と第２層の
ための通信とを行う必要があり、更新の反映のための処
理時間が非常に長くなってしまうという難点があった。

本発明は以上の点を解決するためのなされたもので、
分散データベースシステムにおいて、矛盾なくその更新
を反映させるコミットメント処理を、より短時間で実行
することができる分散データベースコミットメント処理
装置を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の分散データベースコミットメント処理装置
は、一連のデータベースを複数の計算機で分散管理する
分散データベースシステム中で、前記いづれかの計算機
が動作し、所定のデータが更新されて保持され、前記複
数の計算機で管理されるデータベースに対して矛盾無く
その更新を反映させる２層コミットメント処理を行うも
のにおいて、前記コミットメント処理を制御する制御計
算機に、前記複数の計算機のデータの更新を制御するデ
ータ操作部と、このデータ操作部の制御に基づいて、前
記各計算機毎に前記更新が行われたか否かを表示する更
新表示手段と、前記更新があった場合に、所定のタイミ
ングでコミットメント準備指示とコミットメント指示を
発するグローバル管理部とを有し、前記グローバル管理
部は、前記更新表示手段が表示した、更新が行われた計
算機が１台のみであった場合には、コミットメント準備
指示を発する事なく直ちにコミットメント指示を当該計
算機に対して発するよう動作する。

又、グローバル管理部は、前記更新表示手段が表示し
た、更新が行われた計算機が前記制御計算機を含む２台
の計算機である場合に、先ず前記制御計算機に対してコ
ミットメント準備指示を発し、そのコミットメント準備
指示が成功した後、前記被制御計算機に対してコミット
メント準備指示を発することなく直ちにコミットメント
指示を発し、その前記被制御計算機がデータベースへの
更新の反映に成功した場合には、前記制御計算機に対し
てコミットメント指示を発し更新をデータベースに反映
させ、前記被制御計算機がデータベースへの更新の反映
に失敗した場合には、前記制御計算機に対してコミット
メント処理を破棄するためのロールバック指示を発する
ように動作することを特徴とするものである。

（作用） 上記装置は、データ操作部がデータの更新を制御する
段階で、いずれの計算機において更新が行なわれたか否
かを更新表示手段に記憶させておく。コミットメント指
示等を発する段階で、この更新表示手段をみて、更新が
行なわれていない計算機については、コミットメント指
示を省略するようにすれば無用な通信を省くことができ
る。

又、更新が行なわれた計算機が１台のみであった場合
には、直ちにコミットメント指示を発してしまう。この
計算機において、２次記憶装置への更新の書き出しに成
功すれば、そのまま更新の反映を実行しても他の計算機
のデータベースと矛盾を生じないからである。これによ
り、このケースについては１相,2相の２回分の通信を半
減できる。

次に、更新が行なわれた計算機が制御計算機を含む２
台の計算機の場合、先ず、制御計算機に含まれるローカ
ル管理部に対しコミットメント準備指示を発する。そし
て、そのコミットメント準備が成功した場合には、被制
御計算機に対しコミットメント準備指示を省略しコミッ
トメント指示を発してしまう。被制御計算機で更新の反
映に成功した場合には制御計算機も更新の反映を実行
し、それ以外の場合にはそのコミットメント準備を破棄
する。これにより、被制御計算機との間の通信回数をや
はり半減することができる。尚、制御計算機に含まれる
ローカル管理部については、ネットワークを介しないで
通信ができるため高速通信できるので、この手順を踏め
ば従来より通信時間の短縮を図ることができる。

尚、制御計算機におけるグローバル管理部が以上の機
能を全て保有していてもよいし、又、そのうちのいずれ
か１つの機能のみを保有しているだけでも、それに応じ
た処理時間短縮の効果がある。

（実施例） 以下、本発明を図の実施例を用いて具体的に説明す
る。

第１図は、本発明の分散データベースコミットメント
処理装置の実施例を示すブロック図である。この装置
も、第２図で説明したものと同様に、ネットワーク１に
対して制御計算機10及び被制御計算機3,4が接続された
構成になっている。

この制御計算機10には、各計算機のデータの検索や更
新を制御するデータ操作部12と、更新があった場合に所
定のタイミングでコミットメント指示等を発するグロー
バル管理部11とが設けられている。

更に、この制御計算機10には、各計算機毎に更新が行
なわれたか否かを表示する更新表示手段13が設けられて
いる。この更新表示手段13は、計算機１台毎に１ビット
用意されたレジスタ等から構成され、例えば制御計算機
用更新表示14には、その制御計算機において更新が行な
われた場合“1",行なわれなかった場合“0"の更新表示
が格納される。又、他の被制御計算機3,4に対応する更
新表示15,16も用意されている。その内容は、制御計算
機用更新表示14と同様である。

この他に、制御計算機10及び各被制御計算機3,4に
は、それぞれローカル管理部７とデータベース８と２次
記憶装置９とが設けられている。これらは、第２図で説
明した従来の装置に設けられているものと同様の機能を
有し、重複する具体的な説明は省略する。

以上の構成の装置において、通常の検索や更新処理が
実行される場合、データ操作部12が各計算機のローカル
管理部７に対し検索や更新等の指令を出力する。このと
き、データ操作部12は、更新の指令を出力する場合にそ
の指令を出力したローカル管理部７の所属する計算機を
認識し、更新表示手段13の更新表示14,15あるいは16を
書き換える。即ち、例えば制御計算機10及び被制御計算
機４においてのみ更新が行なわれるような場合、更新表
示手段13の制御計算機用を更新表示14及び被制御計算機
用更新表示16を“0"から“1"に書き換える。

このような処理を適当な処理単位実行した後、グロー
バル管理部11は、その更新の反映を行なうためにコミッ
トメント処理を開始する。このコミットメント処理の開
始に当たって、グローバル管理部11は更新表示手段13を
参照し、必要な指示及び不必要な指示を判断しその手順
を選択する。そして、この装置が次のような４つの機能
の内、１つ又は２以上を備えることによって、通信処理
時間の短縮を図ることができる。

以下、各機能毎に具体的にそのコミットメント処理手
順を説明する。

〈機能１〉 従来、データ操作部12が各計算機に対し種々の検索や
更新の指示を行なった場合、その時点ではどの計算機が
更新や計算を行なっているかを認識しているものの、そ
れらの処理が終了した後は、その更新や検索を実行した
計算機を認識する手段を持ち合わせていなかった。従っ
て、コミットメント処理に当たっては、全ての計算機に
対しコミットメント準備の指令等の通信を、第１相，第
２相というように実行していた。

ところが、この実施例のように、データ操作部12の制
御段階で、各計算機毎に、更新が行なわれたか否かを更
新表示手段13に格納しておけば、この表示により、いつ
でも全く更新が行なわれなかった計算機を認識すること
ができる。グローバル管理部11が、この更新が行なわれ
た計算機を除く他の計算機に対するコミットメント指示
を省略するようにすれば、実質的に無用な通信を省略
し、コミットメント処理全体の処理時間を短縮すること
ができる。

即ち、この機能１は、更新表示手段13を参照して、全
く更新の行なわれていない計算機を認識し、これに対し
無用な通信を除外するようグローバル管理部11が動作す
るものである。

〈機能２〉 今度は、例えば被制御計算機３のみが更新を行ない、
他の計算機が更新を行なわなかった場合を考える。

この場合、更新表示手段13の被制御計算機用更新表示
15に表示“1"が格納され、残りの更新表示14,16には表
示“0"が格納される。このような場合、グローバル管理
部11は、従来のような２相コミットメント処理を行なわ
ず、被制御計算機３に対し直接コミットメント指示を出
力する。

被制御計算機３のローカル管理部７は、このコミット
メント指示を受けて、先ずローカル管理部７内の更新を
２次記憶装置９に書き出す。そして、この書き出しに成
功した場合、直ちにその更新をデータベース８に反映さ
せる。

一方、更新の書き出しに失敗した場合には、その旨を
グローバル管理部11に通知する。グローバル管理部11は
これを受けて、再度ローカル管理部７に対してコミット
メント指示を出力する。

このように、この機能２においては、グローバル管理
部11は、更新をローカル管理部７より２次記憶装置９に
書き出すコミットメント準備指令を発することなく直ち
にコミットメント指示を出力し、更新をローカル管理部
７より２次記憶装置９に書き出し、書き出しに成功した
場合には直ちにその更新を２次記憶装置９よりデータベ
ース８に反映させ、通信回数の軽減を図ることができ
る。

尚、このように更新が１台の計算機でしかなされてい
ない場合には、たとえ更新に失敗しても他の計算機のデ
ータベースとの間の矛盾を生じないので、上記のような
手順を踏むことが可能になる。

〈機能３〉 次は、更新の行なわれた計算機が２台あって、その内
の１つがグローバル管理部11を所有する制御計算機内に
あるものとする。この場合、更新表示手段13の制御計算
機用更新表示手段14、及び、例えば被制御計算機用更新
表示16の内容が“1"に書き換えられている。

グローバル管理部11がこれを認識すると、先ず、グロ
ーバル管理部11の存在する計算機、即ち制御計算機10の
ローカル管理部７に対し、コミットメント準備指示を出
力する。この指示は自計算機内の通信であるため、バス
ライン等を介して極めて高速に行なえる。

ローカル管理部７は、このコミットメント準備指示を
受けて、更新を２次記憶装置９に書き出す。書き出しに
失敗すれば何度でもそれを繰り返し、書き出しに成功し
た後、グローバル管理部11は被制御計算機４のローカル
管理部７に対しコミットメント指示を出力する。この場
合にも、コミットメント準備指示は省略し、直接コミッ
トメント指示を出力する。

被制御計算機４のローカル管理部７は、このコミット
メント指示を受けるとローカル管理部７内の更新を２次
記憶装置９に書き出し、書き出しに成功すれば直ちに２
次記憶装置９内の更新をデータベース８に反映する。そ
して、この更新の反映が成功した旨をグローバル管理部
11に通知する。グローバル管理部はこれを受けて、制御
計算機10のローカル管理部７に対し、先に準備した２次
記憶装置９を利用して更新の反映を行なうようコミット
メント指示を出力する。

この更新の反映が完了すると、この更新について、計
算機10及び計算機４それぞれ矛盾なく更新の反映を完了
したことになる。

一方、被制御計算機４のローカル管理部７が何らかの
原因で更新の反映に失敗した場合には、グローバル管理
部11は、先にその制御計算機10のローカル管理部７が準
備した２次記憶装置９の内容を破棄するようロールバッ
ク指示を出力する。これによって、いずれの計算機も更
新の反映が行なわれなかった当初の状態に復帰する。こ
の場合にも、計算機４へのネットワーク１を使用した１
相,2相の通信を省略することができる。

〈その他の機能〉 この分散データベースコミットメント処理装置には、
従来の２相コミットンメント処理方式の機能も用意され
ている。従って、上記３つの機能のいずれも採用するこ
とができない場合、即ち、例えば３台以上の計算機にお
いて更新が行なわれたような場合には、第２図を用いて
説明した従来の２相コミットメント方式をそのまま採用
し、コミットメント処理を実行する。

本発明は以上の実施例に限定されない。

即ち、本発明の分散データベースコミットメント処理
装置は、従来の２相コミットメント処理方式を行なう機
能の他、上記機能のいずれか１つ、あるいは２つ以上を
兼ね備えているものであればよい。又、従来の２相コミ
ットメント方式に変わる他のコミットメント方式を実行
する機能を保有していてもよい。

又、制御計算機におけるグローバル管理部，データ操
作部，ローカル管理部は、いずれも１つのプロセッサ等
が兼用するものであって差し支えない。同様に更新表示
手段13も、例えば２次記憶装置９等と共に、１つの半導
体メモリや磁気ディスク等に一体に構成されていて差し
支えない。更に、被制御計算機は、ネットワーク上に何
台接続されていても差し支えない。

（発明の効果） 以上説明した本発明の分散データベースコミットメン
ト処理装置によれば、各計算機における更新の有無を表
示するための更新表示手段を設け、その内容に基づいて
グローバル管理部11が更新の反映にとって不要な通信を
省略したり、所定の手順を選択してそれを実行するよう
にしたので、従来２相の通信を行なっていた部分を１相
の通信に置き換えることができる。これにより、上記の
ような機能を利用するケースが多いほど、分散データベ
ースの更新の反映に要する処理時間を大幅に短縮するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の分散データベースコミットメント処理
装置の実施例を示すブロック図、第２図は従来の分散デ
ータベースコミットメント処理装置の実施例を示すブロ
ック図である。 3,4……被制御計算機、７……ローカル管理部、 ８……データベース、９……２次記憶装置、 10……制御計算機、11……グローバル管理部、 12……データ操作部、13……更新表示手段、 14……制御計算機用更新表示、 15,16……被制御計算機用更新表示。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 疋田 定幸 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 情報処理Ｖｏｌ．25 1984 Ｎｏ．５ 情報処理学会Ｐ．443〜450

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一連のデータベースを複数の計算機で分散
   管理する分散データベースシステム中で、前記いづれか
   の計算機が動作し、所定のデータが更新されて保持さ
   れ、前記複数の計算機で管理されるデータベースに対し
   て矛盾無くその更新を反映させる２相コミットメント処
   理を行うものにおいて、 前記コミットメント処理を制御する制御計算機に、前記
   複数の計算機のデータの更新を制御するデータ操作部
   と、 このデータ操作部の制御に基づいて、前記各計算機毎に
   前記更新が行われたか否かを表示する更新表示手段と、 前記更新があった場合に、所定のタイミングでコミット
   メント準備指示とコミットメント指示を発するグローバ
   ル管理部とを有し、 前記グローバル管理部は、前記更新表示手段が表示し
   た、更新が行われた計算機が１台のみであった場合に
   は、コミットメント準備指示を発する事なく直ちにコミ
   ットメント指示を当該計算機に対して発することを特徴
   とする分散データベースコミットメント処理装置。
2. 【請求項２】前記グローバル管理部は、前記更新表示手
   段が表示した、更新が行われた計算機が前記制御計算機
   を含む２台の計算機である場合に、先ず前記制御計算機
   に対してコミットメント準備指示を発し、 そのコミットメント準備指示が成功した後、前記被制御
   計算機に対してコミットメント準備指示を発することな
   く直ちにコミットメント指示を発し、 その前記被制御計算機がデータベースへの更新の反映に
   成功した場合には、前記制御計算機に対してコミットメ
   ント指示を発し更新をデータベースに反映させ、 前記被制御計算機がデータベースへの更新の反映に失敗
   した場合には、前記制御計算機に対してコミットメント
   処理を破棄するためのロールバツク指示を発するように
   動作することを特徴とする請求項１記載の分散データベ
   ースコミットメント処理装置。
3. 【請求項３】前記グローバル管理部は、前記更新表示手
   段が表示した、更新が行われた計算機が１台のみであっ
   た場合には、コミットメント準備指示を発する事なく直
   ちにコミットメント指示を当該計算機に対して発するよ
   う動作し、 前記更新表示手段が表示した、更新が行われた計算機が
   前記制御計算機を含む２台の計算機である場合に、先ず
   前記制御計算機に対してコミットメント準備指示を発
   し、 そのコミットメント準備指示が成功した後、前記被制御
   計算機に対してコミットメント準備指示を発することな
   く直ちにコミットメント指示を発し、 前記被制御計算機がデータベースへの更新の反映に成功
   した場合には、前記制御計算機に対してコミットメント
   指示を発し更新をデータベースに反映させ、 前記被制御計算機がデータベースへの更新の反映に失敗
   した場合には、前記制御計算機に対してコミットメント
   処理を破棄するためのロールバック指示を発するよう動
   作することを特徴とする請求項１記載の分散データベー
   スコミットメント処理装置。