JP2804046B2

JP2804046B2 - 分散処理システムのデータ整合化方法

Info

Publication number: JP2804046B2
Application number: JP21071788A
Authority: JP
Inventors: 克己河野; 欣司森; 靖雄鈴木; 昌之織茂; 広和笠嶋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-08-26
Filing date: 1988-08-26
Publication date: 1998-09-24
Anticipated expiration: 2013-09-24
Also published as: JPH0259954A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、分散処理システムのトランザクション処理
のための方法、特に、耐故障性やオンライン拡張、・保
守性を保証したデータの整合化方法に関する。

〔従来技術〕

従来のトランザクション処理は、例えば、「計算機ア
ーキテクチャ」（岩波事店発行）に示すように、１つの
トランザクションの処理の途中結果を保持し、集中的に
管理を行っている。そのため、システムの拡張時、保持
的にはプログラムを一旦止めざるを得ず、システムが大
規模化する程、その停止による影響は大きくなる。又、
プログラム処理の途中で異常が発生すると、関連するプ
ログラム、記憶装置内の内容を、上記途中結果を用いて
元に戻す処理が発生し、トランザクション間に相互依存
関係がある場合には、この戻り処理が複雑、かつ負荷大
となっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、システム内の部分的な障害拡張・保
守があった場合の処理の効率に関して考慮されておら
ず、特に、相互に依存するトランザクション処理の途中
での上記原因ににもとずく部分停止が生じた場合には、
この処理を無効とする為の処理が膨大となり、システム
負荷に急激なピークが発生するという問題があった。

本発明の目的は、負荷を手滑化し、システム分部分停
止が存在しても効率の良いトランザクション処理を行な
える分散処理システムの整合化方法を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、一つのトラン
ザクション処理を行うプログラムをデータフロー的に駆
動させ全てのプログラム入出力インターフェースを一つ
に統一させた分散処理システムにおいて、プログラムへ
の複数入力情報間での情報の整合化チェックを行わせ、
この情報を入力とするかどうかを判断させて、外部入、
出力装置への入、出力処理間での情報の一致化を保証さ
ることに特徴がある。

〔作用〕

分散処理システム内を流れる情報が、この情報を入力
とするプログラムに取り込まれる際に、この情報の整合
化チェックを行ない、また、外部出力装置への出力が終
了した時点、あるいは、出力が障害等により出来なかっ
た時点で、この出力処理の内容と結果についての情報を
常に流し、他の外部装置への処理を含むプログラムで
は、この情報を用いて整合化チェックを行うことによ
り、１つのトランザクションのための一連の処理の中で
の情報の矛盾（不一致）を無くすことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する、第
１図は本発明の方法を実施する分散処理システムの構成
例のブロック図習ある。当該分散処理システムでは、各
処理装置11,12,13は、それぞれに接続された伝送制御装
置21,22,23を用いて共通伝送媒体３を介することにより
互いに連絡することができる。実線矢印７は連絡のため
の情報の流れを表わす。各処理装置には、キーボード、
センサなどの入力装置４、ディスクなどの記憶装置５、
CRT、プリンタなどの出力装置６、といったI/O装置が接
続される。点線矢印８はこれらI/O装置との入出力の流
れを表わす。

第２図は共通伝送媒体上を流れる情報の伝送形式の例
を示したものである。分散処理システムにおける情報の
送受は各々の情報の内容を示す内容コード（CC）110を
用いて行う。即ち、共通伝送媒体３を流れる情報は各処
理装置11,12,13に接続された伝送制御装置21,22,23に取
り込まれ、その内容コードをみて必要と判断したなら
ば。処理装置にこの情報を送る。処理装置では、処理装
置内に記憶されたプログラムの中で該内容コードを持つ
情報が揃った時に実行するプログラムの入力データとし
てこの情報が入力され、処理される。処理した結果の情
報には、この情報に対応する内容コードが付加され、処
理装置より伝送制御装置を介して共通伝送媒体へ送出さ
れる。必要な内容コードは伝送制御装置内の記憶部に登
録されている。情報を内容コードとの対応関係はシステ
ム設計時に一意に定める。このような分散処理システム
では，各処理装置内で処理を行うプログラムが内容コー
ドによる情報連絡機能によりデータフロー的に駆動され
る。データフローにより、関連付けられる幾つかのプロ
グラムの実行により一連の処理が行われていく。

本発明は、上記の如く一連の処理を分散して行う場合
に、複数のI/O装置に対する入出力処理の間での情報の
整合性を保証することにある。例えば、一つの処理結果
情報を記憶装置に格納し、かつ、出力装置に出力表示す
る場合に、格納する情報の内容と出力する情報と内容と
が喰い違いを起さない様にすることである。

本発明が対象とする一連の処理の流れの例を第３図に
示す。第３図において、31,32,33,34,35は各々処理装置
上で処理を行うプログラムである。矢印は情報の流れを
示し、矢印に付した番号は、流れの順序に対応する。CC
₁、CC₂、CC₃は各々の情報に対する内容コードである。
第３図の例を説明する。まず、入力装置４から入力され
た情報をプログラム31が受けとり、必要な情報を付加
し、内容コードCC₁として送出する。プログラム32は、
プログラム31が送出した情報と、プログラム33が送出す
る記憶装置５に記憶されている内容コードCC₂の情報と
を合わせて処理を行い、処理結果の情報を内容コードCC
₂として送出する。この内容コードCC₂は、プログラム34
を介して記憶装置５へ格納され、かつ、プログラム35を
介して出力装置６へ出力される。この際、記憶装置５と
出力装置６への格納（点線48）と出力（点線46）の内容
に不一致が起らないようにするため、プログラム34,35
は各々内容コードCC₂以外の情報も収集し、この情報間
での整合性チェックを行って上で各々のI/O装置への出
力処理を行う。詳細は後述するが、これらの一連の処理
は、例えば銀行でのオンラインキャッシュサービスシス
テムでの処理に対応するものである。即ち、現金引出し
機（入力装置４に対応）からの入力指示した金額を口座
ファイル（記憶装置５に対応）の残高から差し出し（プ
ログラム32）、その結果をCRT（出力装置６に対応）に
出力し、かつ、口座ファイルを書き換えるといった処理
の流れに対応する。

以上示した一連の処理の開始から終了まで、即ち、入
力装置から情報が入力され、記憶装置への格納、出力装
置への出力が終了するまでを以下トランザクションと呼
ぶことにする。本例を用いて以下本発明の方法を詳述す
る。まず各プログラムに於ける処理を第３図と対比させ
ながら個別に述べる。

（１）入力情報処理プログラム31 第４図に示す如く、プログラム31は入力装置から入力
情報41があった場合にこの情報を取り込み第５図に示す
形式にして、出力42する。第５図に示す形式には第２図
で示した内容コード110、情報部120に加えて、本発明実
施のため、トランザクション識別子Tr.ID121を設定して
ある。このトランザクション識別子121はシステム内で
該トランザクションを識別するためのコードで、固定部
と可変部から成る。固定部には、入力装置を使用するユ
ーザの識別子（ユーザIDや暗唱番号など）あるいは、入
力装置番号、処理装置番号を用いる。ユーザ識別子を用
いる場合は、このユーザ識別子は入力装置より入力され
るものとし、プログラム31にてトランザクション識別子
固定部として設定する。入力装置番号、処理装置番号を
用いる場合には、事前に処理装置内記憶部に格納される
ものとし、プログラム31がこの格納されたデータを読み
出し、トランザクション識別子固定部として設定する、
可変部は、同一の固定部を持つ複数のトランザクション
を識別子するためのもので、一連の順序番号である。こ
の順序番号はプグラム31にて同一の固定部を持つトラン
ザクションの発生があった場合に更新設定される。尚、
同一ユーザ識別子にて同時に複数入力装置から入力可能
な場合には、ユーザ識別子と入力装置番号、処理装置番
号の両方、あるいは、入力装置番号・処理装置番号のみ
を固定部として用いる。

プログラム31処理の流れを第６図に示す。

入力装置から、入力があった場合（ステップ601）
に、入力情報を読み込み（ステップ602）、第５図の情
報形式に設定して（ステップ603,604,605）、送出する
（ステップ606）。

尚、トランザクション識別子は情報が他プログラムに
取り込まれ、処理後出力、送出される場合にそのまま付
加される。従って、一度入力装置で、トランザクション
識別子は情報に常に付加され、プログラム間を中継され
てゆく。

（２）情報処理プログラム32 プログラム32は、第７図の如く、内容コードCC₁とCC₂
の２つの情報を取り込み処理を行う。ここで、内容コー
ドCC₁の情報（矢印42）はプログラム31の出力である
（第３図、第４図参照）、又、内容コードCC₂の情報
（矢印44）は後述する。プログラム33の出力である。情
報部120は記憶装置５に記憶されている情報の内容であ
る。先に述べた銀行オンラインキャッシュサービスシス
テムの例に取れば、内容コードCC₁の情報部には現金引
出し額が格納され、又、内容コードCC₂の情報部には対
象とする口座の残高が格納されている。プログラム32は
これら２つの情報から（残高−引出し額）の処理を行
い、新残高を計算して内容コードCC₂を付加して情報と
して送出する。内容コードCC₂の情報形式は第８図の如
くなっており、第５図で示した項目の他にファイル更新
番号122が付加されている。これは、後述するプログラ
ム33が記憶装置５の内容を出力する際に付加する初期値
φの一連番号である。この番号は、プログラム32のよう
に、内容コードCC₂の情報部の内容Ａを更新してＡとは
異るＡ′を再び内容CC₂コードを付加して出力する際
に、更新（＋１加算）される。

プラグラム32に限らず、第７図の如く、複数の情報が
揃った時点で、この情報を取り込み処理を行うプログラ
ム（第３図の例ではプラグラム32,34,35）は、この情報
内に記述されたトランザクション識別子とファイル更新
番号とを用いて整合化処理を行う。第７図の例では内容
コードCC₁とCC₂各々の情報のトランザクション識別子が
両方ともTr.1と一致することから、これら２つの情報を
取り込み処理を行っている。処理結果情報には、内容コ
ードCC₂を付加し、トランザクション識別子Tr.1をその
まま中継付加している。又、ファイル更新番号は＃φか
ら＃１へ＋１加算され付加している。内容コードCC₂の
情報（矢印44）は、プログラム33により内容コードCC₁
の情報（矢印42）を入力として出力されるものであり、
以上の整合化処理によりプログラム32にて、他トランザ
クションによりプログラム33より出力される情報との識
別を行い、処理の矛盾を防止する。

尚、プログラム32の出力（矢印45）は、内容コードCC₂
を有しており、再びプログラム32の入力となる。

（３）ファイル検索プログラム33 プラグラム33は、第９図の如く、内容コードCC₁の情
報を入力し、記憶装置５内に格納されている情報902を
取り出し内容コードを付加して送出する。この際、情報
は、更に、トランザクション識別子とファイル更新回数
を付加する。付加の方法は以下の如くである。

プラグラム33では、過去に同一の情報部Ａ（902）を
内容コードCC₂に対応するものとして出力した際の、プ
ログラム33に対して入力となったトランザクション識別
子を全て記憶しておき、新たに内容コードCC₁が入力さ
れた際に、この情報Ａに変化が無かった場合には、これ
ら過去と新しいトランザクション識別子を全て付加す
る。例えば、第10図の如くトランザクション識別子がT
r.1,Tr.2である２つの情報が順番に到着してプログラム
33の入力となった場合に、いずれの処理においても情報
Ａに変化が無い場合には、まず、最初の入力Tr.1に対す
る出力には、そのままTr.1をトランザクション識別子と
して設定し、２番目の入力に対しては、Tr.1とTr.2の２
つをトランザクション識別子として設定する。情報Ａに
変化があったかどうかは、プログラム33が記憶装置５をアクセスし情報を読み込
んだ時の内容をプログラム33にて記憶しておき、次に再
び記憶装置をアクセスし情報を読み込んだ時に内容を比
較する。

あるいは、第9,第10図に示した如く、記憶装置５内にファイル総
更新回数ｎを記憶しておきプログラム33にこのｎの変化
をみて行う。

などの方法にて行う。

ここで、ｎは、後述するプログラム34が情報Ａを更新
する際に同時に更新されるものとする。

一方、出力情報内のファイル更新回数としては初期値
＃φをセットする。

（４）ファイル格納プログラム34 プログラム34は、第11図の如く、内容コードCC₂とCC₃
の２つの情報を入力し、その情報部の内容を記憶装置５
に格納する。

内容コードCC₃の情報は、後述するプログラム35から
出したものである。内容コードCC₂とCC₃の情報内容の整
合化処理を行うことにより、出力装置６に出力した情報
内容と記憶装置４に格納する情報内容との一致化を計る
ことができる。

第11図の例では、２つの入力情報のトランザクション
識別子とファイル更新回数の両方が一致していることか
ら整合性有りと判断して、プログラム34に入力情報とし
て取り込み、記憶装置５への格納処理を行う。その結
果、記憶装置５内の情報内容はＡからＡ′へと変化して
いる。

尚、もし、プログラム33の項（３）で述べた如く、記
憶装置５内にファイル総更新回数等を設定している場合
には、Ａ′の格納時にこれを更新する。

（５）情報出力プログラム35 プログラム35は第12図に示す如く内容コードCC₁とCC₂
の２つの情報を入力して出力装置６への出力処理を行
い、内容コードCC₃の情報を送出する。内容コードCC₁と
CC₂の２つの情報については、トランザクション識別子
とファイル更新回数とから整合化処理を行う。内容コー
ドCC₃の情報は、出力装置への出力が終了したことを示
す情報であり、前述したファイル格納プログラム34の入
力情報として用いられる。

以上（１）〜（５）で述べたプログラムによってトラ
ンザクション処理がデータフロー的に行われる。

次に、プログラム32,34,35で行われる入力情報の整合
化方法に関して詳しく述べる。本方法に基づく整合化の
処理は、各処理装置内のプログラムの実行を管理するソ
フトウェアであるプログラム管理システムにて行われ
る。プログラム管理システムは、このプログラムに対す
る複数の情報が揃った際に、トランザクション識別子と
ファイル更新回数とから情報間の整合性チェックを行
い、整合性のとれたもののみを、このプログラムへの入
力情報としてプログラムを起動する。

整合化方式は、まず、一連の処理の間で障害（プログラムの停止）は発生し
ない、１つのトランザクションには、ファイル内容の更新を
必ず１回だけ含む，場合について記述する。

ここでファイル内容の更新とは、記憶装置５に格納さ
れた情報内容がいずれかのプログラムにより異なる内容
に書き換えられることを意味する。

整合化の基本処理は、複数ある入力情報のトランザク
ション識別子とファイル更新回数の一方又は両方を用い
て入力情報間でこれらの値が一致するものを整合性有
り、一致しないものを整合性無しとするものである。

（１）トランザクション識別子のみ用いる場合（プログラム32,35の場合）以下、プラグラム32を例にとり説明する。

プログラム32では前述した様に内容コードCC₁とCC₂の
情報を入力する。第13図は入力情報と出力情報の対応関
係の例である。まず、情報1301と1311が入力される。ト
ランザクション識別子と共にTr.1と一致することから整
合性有りとしてプログラム32へ両方とも取り込まれ、処
理され、情報1313が出力される。情報1313は内容コード
がCC₂であり、再プログラム32の入力となる。ここでト
ランザクションTr.1に続いて、新たなトランザクション
Tr.2が発生し、情報1302としてプログラム32への入力情
報として到着しているとする。情報1302に対応してプロ
グラム33から出力される情報を1312とする。この情報13
12は図から分るように、記憶装置内の格納内容が更新さ
れておらず、トランザクション識別子Tr.1とTr.2両方か
ら参照されており、Tr.1,2となっている。情報1302と13
12に関しては、情報1312内のTr.1,2に情報1302のTr.2が
含まれることから、整合性有りとして、プログラム32は
両情報を取り込み処理を行い、情報1314を送出する。但
し、この際情報1312のトランザクション識別子がTr.1,2
であるため、即ち、トランザクション1,2とは関連があ
るため、情報1302、はプログラム32に取り込む分はコピ
ーして送り、Tr.1,2のTr.2以外のトランザクション識別
子、即ち、Tr.1の情報が到着するまで待たすことにす
る。この情報1302は情報1313が到着した時点でプログラ
ム32に取り込まれ、処理され、情報1315が送出される。
この情報1315に付加されるトランザクション識別子は関
連するトランザクション全てを記述したTr.1,2となる。
情報1314,1315も又、プログラムへの入力情報となる。
これら情報は、例えば、1315の如く、Tr.1,2より大きい
番号（Tr.3）の処理が行われるとプログラム32へ取り込
むことなく廃棄される。プログラム32ではTr.の何番ま
で処理を行ったかを記憶しておく。尚、第13図の例で
は、情報1312が情報1313より早く到着しているが、情報
1313の方が早く到着した場合には、情報1302との整合性
無しとなるため、情報1302、1313共に処理されず、次の
情報の到着待ちとなる。情報1313は情報1312到着時情報
1302との整合性チェック、処理終了後、再び情報1302と
の整合性チェックを行い処理される。この場合情報1312
により、Tr.1,2が関連有りとなるため２度目の整合性チ
ェックでは、整合化有りと判断される。プログラム32に
対してはこのように、整合性チェックが終了するまで、
情報の待ち行列ができることになる。

以上の整合化のための処理のフローチャートを第14図
に示す。

（２）トランザクション識別子とファイル更新回数を用
いる場合（プログラム34の場合）トランザクション識別
子に加えてファイル更新回数も用いる場合には、上記
（１）の処理が加えてファイル更新回数の値をみて複数
情報間での整合性チェックを行う。即ち、トランザクシ
ョン識別子をチェックし、この情報をプログラムの入力
情報として良いかの判断を行いかつ、ファイル更新回数
の一致するもののみを入力情報とし、一致しないものは
廃棄する。

最後に、以上述べた一連の処理の途中でプログラム障害
が発生し、プログラム処理出力ができなかった場合につ
いて述べる。

このプログラム障害は共通伝送媒体を流れる情報を傍
受し解析することにより診断可能であるとする（特開昭
59−013446参照）。

障害等によるシステムの部分停止まで考慮する場合に
はこの診断のためのプログラムをシステム内に設ける
（第15図参照）。

このプログラムは障害を検知すると、そのトランザク
ションの処理が不成立であった事を示す情報48を流す。
この情報は、第15図の如く、第12図の情報47に於けるフ
ァイル更新回数をφとしただけのものである。この情報
は、プログラム34で入力された時に、前述した入力情報
の整合化チェックが行われ、＃φ、即ちファイル内容変
化無しの情報が外部記憶装置への入力となるため、この
トランザクションには行わなかった場合と等価である。
前述した整合化処理の内容は一切変えることはない。

尚、プログラム34に於いてはファイル更新回数が＃φ
の場合には、記憶装置への格納を行わない、としても結
果は同一である。

〔発明の効果〕

以上、述べたように、本発明によれば、システム内の
ハード／ソフト両面の部分的な故障や拡張、保守が存在
した場合にも、システムを止めることなく、かつ、トラ
ンザクションのための一連の処理間の矛盾を起すことな
くシステムを稼働させることができる。又、上述の様な
システム内の部分停止が発生しても、従来システムの様
な処理負荷のピークが発生することはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する分散処理システムの一
例の構成図、第２図は共通伝送媒体上を流れる情報の伝
送形式の例を示す図、第３図は本発明の複数のプログラ
ムでの一連の処理の流れの例を示す図、第４図〜第15図
は各プログラムの処理を説明するための図である。 3:共通伝送媒体、11,12,13:処理装置、21,22,23:伝送制
御装置、4:入力装置、5:記憶装置、6:出力装置、110:内
容コード、120:情報部、121:トランザクション識別子、
122:ファイル更新番号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木靖雄神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者織茂昌之神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者笠嶋広和茨城県日立市大みか町５丁目２番１号株式会社日立製作所大みか工場内 (56)参考文献特開昭62−256045（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−181168（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−286969（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−165137（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06F 15/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】共通伝送媒体に接続された複数の処理装置
が１つの仕事の一連の処理を分散して処理し、各処理装
置は情報を上記共通伝送媒体から受け取る手段と、当該
処理装置内に記憶しているプログラムの実行に必要な情
報が揃ったかどうかを検出し、揃った時に該情報を入力
情報としてプログラムを実行し、その実行結果得られた
送出すべきデータを共通伝送媒体に送出する手段とを備
えた分散処理システムのデータ整合化方法であって、外部入力装置より入力された情報をもとに一連の処理が
行われ、かつ該処理に、記憶装置又は出力装置への出力
が含まれる場合に、複数情報が揃った時に該情報を取り
込み処理を行うプログラムに対して、該複数情報を比較
して、該複数情報が共に外部入力装置より入力された１
つの同じ情報をもとに行われた一連の処理により発生し
た情報であるかどうかを判断し、そうである場合、該プ
ログラムの入力情報として処理を行い、上記出力装置へ
処理結果を出力する処理を行うプログラムは、該出力の
終了時点で該出力が終了したことを内容とする終了情報
を共通伝送媒体上へ送出し、上記装置への出力処理を行
うプログラムは、上記終了情報を受け取るまで上記装置
へ出力すべき情報を保持し、受け取った時点で出力を行
うことを特徴とする分散処理システムのデータ整合化方
法。
【請求項２】上記共通伝送媒体上の情報の流れから、分
散処理システム内でのプログラムの異常を診断するプロ
グラムを設け、上記出力装置への出力を行うプログラム
が出力できないことを診断した場合に、該出力ができな
かったことを内容とする終了不可情報を上記共通伝送媒
体上へ送出し、上記記憶装置への出力処理を行うプログ
ラムは、上記終了不可情報を受け取った時点で、対応す
る上記記憶装置へ出力すべき情報を廃棄することを特徴
とする分散処理システムのデータ整合化方法。