JP3113841B2 - 並列トランザクション処理システム - Google Patents

並列トランザクション処理システム

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JP3113841B2 JP09204060A JP20406097A JP3113841B2 JP 3113841 B2 JP3113841 B2 JP 3113841B2 JP 09204060 A JP09204060 A JP 09204060A JP 20406097 A JP20406097 A JP 20406097A JP 3113841 B2 JP3113841 B2 JP 3113841B2
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    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/14Error detection or correction of the data by redundancy in operation
    • G06F11/1402Saving, restoring, recovering or retrying
    • G06F11/1474Saving, restoring, recovering or retrying in transactions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10S707/99951File or database maintenance
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  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)
  • Multi Processors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は並列トランザクショ
ン処理システムに関し、特に、複数のタスクを並列に独
立して稼働させることにより、一つのキューに蓄積され
たトランザクション・データを効率よく処理するシステ
ム及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のオンライン・トランザクション処
理システムは、システム内に一つまたは複数のキューを
持ち、キュー内に蓄えられたトランザクション・データ
をシングル・タスクまたはマルチ・タスクで次々に(順
次にまたは独立して)処理する構成となっている。例え
ば、特開平1−216434号公報は、障害発生時に障
害発生前の処理を自動的に引き継ぐことができる、トラ
ンザクション処理におけるマルチ・タスク制御方式を開
示している。このマルチ・タスク制御方式は、端末管理
テーブルの他にチェックポイントファイルを設けてチェ
ックポイント管理を行うことに特徴があり、キューの制
御については記載されていない。また、キューに蓄えら
れた取引ログなどのトランザクション・データをシング
ル・タスクにより順次に処理していくシステムも知られ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】シングル・タスクでト
ランザクション・データを順次に処理する従来のシステ
ムでは、単位時間当たりのトランザクション・データ処
理件数の向上には限界があった。これを解決するための
手法として、マルチ・タスクによる並列処理が考えられ
るが、一つのキューに蓄積された多数のトランザクショ
ン・データをマルチ・タスクで如何にして効率よく処理
するかという問題がある。
【0004】また、従来のトランザクション処理システ
ムをシスプレックス上で異なるCEC間で稼働させるに
は、例えばMVSのシステム間拡張サービス(XES)
のような特別の構成要素を別途用意する必要があった。
さらに、マルチ・タスクおよびシングル・タスクのいず
れの従来技術においても、いったんキューに蓄積された
トランザクション・データは、必ずタスク処理へスケジ
ューリングされ、ユーザが取り消すことはできなかっ
た。
【0005】従って本発明の目的は、複数タスクの効率
的な並列処理により、処理速度を向上することができる
並列トランザクション処理システムおよび方法を提供す
ることにある。
【0006】本発明の他の目的は、シスプレックス環境
でも非シスプレックス環境でも同様な処理が可能な並列
トランザクション処理システムおよび方法を提供するこ
とにある。
【0007】本発明の他の目的は、障害発生時におい
て、ユーザの指定により、キューに蓄積されたトランザ
クション・データの処理を取り消すことができる並列ト
ランザクション処理システムおよび方法を提供すること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に従う並列トラン
ザクション処理システムは、独立に処理可能な複数のト
ランザクション・データを蓄積するキューと、このキュ
ーの制御情報を含む制御テーブルと、キューに蓄積され
たトランザクション・データに対して同じ処理を行う複
数のタスクを稼働する手段とを含んでいる。稼働された
複数のタスクのそれぞれは、制御テーブルを参照するこ
とにより、キューに蓄積されている未処理のトランザク
ション・データのうち、連続する所定数のトランザクシ
ョン・データを処理のために予約して、その予約状況を
制御テーブルに書き込み、予約したトランザクション・
データを処理すると、その処理状況を制御テーブルに書
き込む。また、本発明に従う並列トランザクション処理
方法は、独立に処理可能な複数のトランザクション・デ
ータをキューに蓄積するステップと、このキューの制御
情報を含む制御テーブルを準備するステップと、キュー
に蓄積されたトランザクション・データに対して同じ処
理を行う複数のタスクを稼働するステップとを含んでい
る。稼働された複数のタスクのそれぞれは、制御テーブ
ルを参照することにより、キューに蓄積されている未処
理のトランザクション・データのうち、連続する所定数
のトランザクション・データを処理のために予約して、
その予約状況を制御テーブルに書き込み、予約したトラ
ンザクション・データを処理すると、その処理状況を制
御テーブルに書き込む。
【0009】本発明の一実施態様においては、トランザ
クション・データを蓄積するキューは、連番の一意的な
キー値によってトランザクション・データを識別する。
また制御テーブルは、トランザクション・データがキュ
ーのどこまで蓄積されているかを示す第1の制御情報
と、キューに蓄積された複数のトランザクション・デー
タのうちどこまで処理のために予約されているかを示す
第2の制御情報と、各タスクの予約および処理状況を示
す第3の制御情報とを保持する。
【0010】以下、図面を参照しながら、本発明の良好
な実施形態について説明する。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明に従う並列トランザクショ
ン処理システムの概要を図1に示す。このシステムは、
独立に処理可能な多数のトランザクション・データを蓄
積するキュー10、このキュー10の書き込み(キュー
イン)および読み出し(キューアウト)を制御するため
の制御情報を含む制御テーブル12、ならびにキュー1
0に蓄積されたトランザクション・データを処理する複
数の同一タスク(クローン)14を含む。キュー10お
よび制御テーブル12はいずれもデータベースである。
トランザクション・データは、トランザクション・デー
タ処理タスク14とは別のトランザクション発生タスク
により作成され、キュー10に書き込まれる。
【0012】制御テーブル12は3種類の制御情報を保
持する。第1の制御情報(Qin情報と呼ぶ)は、トラン
ザクション・データがキュー10のどこまで蓄積されて
いるかを示し、第2の制御情報(Qout-グループ情報と
呼ぶ)は、キュー10に蓄積された複数のトランザクシ
ョン・データのうち、どこまで処理のために予約されて
いるかを示し、第3の制御情報(Qout-クローン情報と
呼ぶ)は、各タスクの予約および処理状況を示す。本実
施形態では、Qin情報は第1のデータベースに保持さ
れ、Qout-グループ情報およびQout-クローン情報はそ
れとは別の第2のデータベースに保持される。
【0013】キュー10の内容を図2に示す。図示のよ
うに、キュー10に蓄積される各トランザクション・デ
ータは、連番になった一意的なキー値i(i=1、2、
・・・)により識別される。上述のトランザクション発
生タスクは、キー1から順にトランザクション・データ
を書き込んでいき、最後に書き込んだキー値mをQin情
報として制御テーブル12に書き込む。
【0014】次に図3を参照しながら、本発明の並列ト
ランザクション処理システムの動作を、トランザクショ
ン・データのキューインから順に説明する。
【0015】・トランザクション・データのキューイン トランザクション・データは、前述のように、トランザ
クション発生タスク20により作成され、キュー10に
書き込まれる。トランザクション発生タスク20は、最
後に書き込んだキー値でQin情報を更新し、周知の1相
コミットまたは2相コミットによる同期点処理を行い、
終了する。
【0016】・タスクの発生 タスク14は、開始コマンドにより複数同時に発生され
る。発生されるタスクの数は必要に応じて変更可能であ
る。タスクの発生は、キュー10にトランザクション・
データを蓄積する前でも後でもかまわない。発生された
タスク14は、プログラム・ライブラリ(図示せず)か
ら同じプログラムを呼び出し、同じ内容の処理を行う、
クローンとしての性格を持つ。
【0017】・各タスクへのトランザクション・データ
の割り当て 各タスク14は、制御テーブル12の制御情報、特にQ
in情報およびQout-グループ情報を参照し、キュー10
に蓄積された未処理のトランザクション・データのうち
はじめのn件を、これから自分が処理するものとして予
約する。この予約は、処理すべき最初のトランザクショ
ン・データおよび最後のトランザクション・データをそ
れぞれ識別するキー値を指定することにより行う。ただ
し、2以上のタスクが同じトランザクション・データを
処理することのないように、各タスクによる予約は直列
化される。すなわち、ある一つのタスクが予約のための
割り当て処理を行うときは、Qout-グループ情報はロッ
クされ、他のタスクによるアクセスを阻止する。割り当
て処理が終わるとロックは解除され、他のタスクが予約
できるようになる。
【0018】割り当て処理を行ったタスク、例えばタス
ク#1は、予約したトランザクション・データの最後の
キー値をQout-グループ情報に書き込み、最初のキー値
および予約した数を自分のQout-クローン情報#1に書
き込み、同期点処理を行う。ここでは、便宜上、各タス
クが予約するトランザクション・データの数を10とす
るが、本発明はこれに限定されるものではない。また、
キュー10におけるトランザクション・データの蓄積量
に応じて、予約数を変えるようにすることも可能であ
る。なお、Qout-グループ情報は、予約済みの最後のキ
ー値の他にタスク毎の残留フラグも含んでいるが、これ
については後述する。
【0019】・トランザクション・データ処理 割り当て処理の終わったタスク#1は、自分のQout-ク
ローン情報#1に基づいて、最初のキー値から順に指定
していくことにより、予約したトランザクション・デー
タをキュー10から順番に取り出し、一件ずつトランザ
クション・データ処理を行う。このトランザクション・
データ処理の間は、タスク#1はQin情報およびQout-
グループ情報を参照することはないので、他のタスクが
上述の割り当て処理を行うことができる。タスク#1
は、一件の処理が終了すると、同期点処理でQout-クロ
ーン情報#1に処理済みのトランザクション・データに
対応するキー値を書き込む。同期点処理は複数件毎でも
よい。そうすれば、一件毎の同期点処理の場合よりも、
処理速度を上げることができる。
【0020】タスク#1は、予約したすべてのトランザ
クション・データの処理が完了すると、自分のQout-ク
ローン情報#1の内容をすべてクリアし、同期点処理を
行う。これにより、タスク#1が予約したトランザクシ
ョン・データはすべて処理済みとなる。タスク#1は、
この後次の割り当て処理を行う。
【0021】残りのタスクも同様な割り当て処理および
トランザクション・データ処理を行う。割り当て後のト
ランザクション・データ処理は、各タスクが互いに独立
して行うので、並列処理による処理速度の向上が実現さ
れる。各タスク14は、前述のように、同じ処理を実行
する対等のタスク(クローン)であるから、キュー10
からトランザクション・データを取り出す際の優先順位
は設定されない。従って、各タスク14はいわゆる早い
者勝ちでキュー10からトランザクション・データを取
り出す。複数のタスクが全く同じ時間にキューをアクセ
スすることは現実問題として起こり得ないので、このよ
うなアクセス方法でも問題はない。
【0022】次に、図4を参照して、タスクの終了につ
いて説明する。タスクの終了は、開始のときと同じく、
コマンドによる。終了コマンドは、正常終了または即時
終了でタスクを終了させる。正常終了は、各タスク14
によって予約されたトランザクション・データの処理が
すべて完了し、キュー10内に未処理のトランザクショ
ン・データが残っておらず、且つトランザクション発生
タスク20が新たなトランザクション・データをキュー
10に蓄積しない場合に、キュー10に関連するすべて
のタスク14を終了させる。これに対して、即時終了
は、指定されたタスクが現在実行中のトランザクション
・データ処理が完了次第、対応するQout-クローン情報
に処理済みのトランザクション・データのキー値を書き
込み、同期点処理を行い、タスクを終了させる。
【0023】即時終了の場合は、予約済みだがまだ処理
が終わっていないトランザクション・データがキュー1
0に残っている可能性があるので、その状況を示す必要
がある。そのため、Qout-グループ情報は、図4に示す
ように、予約済みの最後のキー値の他に、各タスクに対
応する残留フラグを含んでおり、特定のタスクが即時終
了を指示されたときに、そのタスクが予約した未処理の
トランザクション・データが残っていると、そのタスク
に対応する残留フラグがセットされる。
【0024】図4は、キー1からキー10までの10件
のトランザクション・データを予約したタスク#1が、
キー3のトランザクション・データの処理が終わった時
点で即時終了される例を示している。その場合、7件の
未処理トランザクション・データが残っているので、最
後の同期点処理で、タスク#1の残留フラグがセットさ
れる。
【0025】残っている未処理のトランザクション・デ
ータは他のタスクにより処理される。そのため、稼働中
のタスクは、前述の割り当て処理でQout-グループ情報
を参照する際、トランザクション・データの予約を行う
前に、いずれかの残留フラグがセットされていないかど
うかを検査する。例えば、タスク#1が図4の状態で即
時終了した後に、タスク#2が割り当て処理を開始した
とする。タスク#2は、Qout-グループ情報の検査で、
タスク#1の残留フラグがセットされていることを検出
すると、タスク#1のQout-クローン情報を自身のQou
t-クローン情報にコピーし、タスク#1の残留フラグを
オフにするとともに、タスク#1のQout-クローン情報
をクリアする。その後、タスク#2は自身のQout-クロ
ーン情報にコピーした予約情報、すなわち予約済みの最
初のキー値=1、予約した数=10、および処理済みの
最終キー値=3に基づいて、キー4からキー10までの
トランザクション・データを順次に処理する。タスク#
1からタスク#2へのトランザクション・データの処理
権の移動は自動的に行われ、ユーザに対してはトランス
ペアレントである。ユーザは、即時終了後に残っている
予約済みの未処理のトランザクション・データの存在に
ついては一切知る必要はない。
【0026】トランザクション・データの処理中に障害
が発生した場合は、異常終了になる。これは終了コマン
ドによる終了とは異なり、残留フラグはセットされな
い。従って、他のタスクが、予約済みの未処理のトラン
ザクション・データの処理を自動的に引き継ぐことはな
い。しかし、同期点処理により、処理済みの最終キー値
が障害を起こしたタスクのQout-クローン情報に保持さ
れているので、障害回復後にそのタスクを再稼働する
と、最終キー値の次のキー値によって識別されるトラン
ザクション・データから処理が再開される。従って、ト
ランザクション・データの二重処理や、処理の抜け落ち
は発生しない。
【0027】障害を引き起こす原因となったトランザク
ション・データを、タスク再稼働後に処理させたくない
場合、スキップ・コマンドでその処理を回避して、次の
トランザクション・データから処理を再開させることが
可能である。そのためには、障害発生時に処理中であっ
たトランザクション・データを正確に知る必要がある。
トランザクション・データを一件処理する毎に同期点処
理を行うのであれば、Qout-クローン情報に含まれる処
理済みの最終キー値の次のキー値に対応するトランザク
ション・データで障害が発生したと断定できる。しか
し、トランザクション・データを複数件、例えば3件処
理する毎に同期点処理が行われていると、このような断
定はできない。従って、本発明では、現在処理中のトラ
ンザクション・データを示すキー値をタスク毎に登録し
ておく制御情報(TRX情報)を、同期点処理の対象に
ならないように、データベースではなく、記憶域(例え
ばMVSのコモンエリア)上に持たせ、以下のような処
理を行う(図5参照)。
【0028】各タスクは、ある一件のトランザクション
・データの処理を開始するとき、そのキー値をTRX情
報30に書き込む。トランザクション・データの処理が
正常に終了したら、TRX情報30の対応するキー値を
クリアし、もしそのとき同期点処理を行う必要があれ
ば、その処理済みのキー値をQout-クローン情報に書き
込む。この処理をトランザクション・データの処理毎に
繰り返す。
【0029】例えばタスク#1によるトランザクション
・データの処理中に障害が発生した場合、TRX情報3
0のタスク#1の処理中キー値はクリアされずに残って
いる。またこのとき、Qout-クローン情報#1には、最
後に同期点処理が行われたトランザクション・データの
キー値(図5の例では3)が設定されている。通常のト
ランザクション処理システムでは、障害が発生したこと
はユーザに知らされるので、この状態で、ユーザが上述
のスキップ・コマンドを入力すると、TRX情報30か
ら障害発生タスク#1の処理中キー値が取り出され、同
タスクのQout-クローン情報に、処理を回避すべき障害
キー値(図5の例では5)として書き込まれる。更に、
Qout-グループ情報で障害発生タスク#1の残留フラグ
がセットされ(前述のように、障害が発生したときは、
たとえ未処理のトランザクション・データが残っていた
としても残留フラグはセットされない)、同期点処理を
行って、タスク#1の処理中キー値をクリアする。
【0030】この状態で、あるタスク、例えばタスク#
2が割り当て処理にはいると、図3および図4のところ
で説明した処理が行われるが、今の場合は、残留フラグ
がオンになっているタスク、すなわち障害発生タスクの
Qout-クローン情報#1に、障害発生時に処理中であっ
たトランザクション・データのキー値5が設定されてい
るので、タスク#2は、この障害キー値5によって示さ
れるトランザクション・データをキュー10から取り出
し、別のエラー情報キューに書き込んで、障害キー値を
処理済みを示す値(例えば0)にする。処理の再開は、
最後の同期点処理でQout-クローン情報に書き込まれて
いた最終キー値の次のキー値(図5の例では4)から行
われ、障害キー値5のトランザクション・データは処理
されずに、その次のトランザクション・データに進む。
【0031】最後に本発明に従うトランザクション・デ
ータ処理の流れをまとめて図6〜図8のフローチャート
に示す。このフローチャートは、タスク#iが割り当て
処理を開始するところから、タスク終了までを示したも
のである。図中、タスク#jは残留フラグがオンのタス
クである。フローチャートの説明は、これまでのものと
重複するので、省略する。
【0032】以上の構成は、ソフトウェアのみで実現す
ることができ、従って本発明によれば、ハードウェア構
成に依存しない並列トランザクション処理が可能であ
る。また、本システムをシスプレックス環境で稼働する
場合、キューおよび制御テーブルのデータベースをCE
C間で共有するだけで、CECをまたがった並列トラン
ザクション処理が可能であり、XESのような特別の構
成要素は必要としない。更に、本発明によれば、従来は
不可能であった、不正トランザクション・データの処理
回避を簡単に行うことができる。
【0033】以上、本発明の良好な実施形態について説
明してきたが、本発明はそれらに限定されるものではな
く、特許請求の範囲に示される本発明の技術思想の範囲
内で様々な変更が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従う並列トランザクション処理システ
ムの概要を示す図。
【図2】多数のトランザクション・データを蓄積するキ
ューの構成を示す図。
【図3】本発明に従う並列トランザクション処理システ
ムの動作を説明するためのブロック図。
【図4】本発明に従う並列トランザクション処理システ
ムにおいて、タスクが即時終了するときの動作を示すブ
ロック図。
【図5】本発明に従う並列トランザクション処理システ
ムにおいて、障害を起こしたトランザクション・データ
の処理をスキップするときの動作を示す図。
【図6】本発明に従う並列トランザクション処理システ
ムの動作を示すフローチャートの一部。
【図7】本発明に従う並列トランザクション処理システ
ムの動作を示すフローチャートの一部。
【図8】本発明に従う並列トランザクション処理システ
ムの動作を示すフローチャートの一部。
【符号の説明】 10 キュー 12 制御テーブル 14 タスク 20 トランザクション発生タスク 30 TRX情報
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−318662(JP,A) 特開 平2−196338(JP,A) 特開 平7−56752(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 9/46 G06F 12/00 G06F 15/00 G06F 15/16 JICSTファイル(JOIS)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】独立に処理可能な複数のトランザクション
    ・データを蓄積するキューと、 前記キューの制御情報を含む制御テーブルと、 前記トランザクション・データに対して同じ処理を行う
    複数のタスクを稼働する手段とを含み、 前記複数のタスクのそれぞれは、前記制御テーブルを参
    照することにより、前記キューに蓄積されている未処理
    のトランザクション・データのうち、連続する所定数の
    トランザクション・データを処理のために予約して、そ
    の予約状況を前記制御テーブルに書き込み、予約したト
    ランザクション・データを処理すると、その処理状況を
    前記制御テーブルに書き込む、 並列トランザクション処理システム。
  2. 【請求項2】前記キューは、連番の一意的なキー値によ
    ってトランザクション・データを識別する、請求項1記
    載の並列トランザクション処理システム。
  3. 【請求項3】前記制御テーブルは、トランザクション・
    データが前記キューのどこまで蓄積されているかを示す
    第1の制御情報と、前記キューに蓄積された複数のトラ
    ンザクション・データのうちどこまで処理のために予約
    されているかを示す第2の制御情報と、各タスクの予約
    および処理状況を示す第3の制御情報とを保持する、請
    求項2記載の並列トランザクション処理システム。
  4. 【請求項4】タスクを即時終了させる手段と、即時終了
    されるタスクが予約したトランザクション・データのう
    ち未処理のものが残っていれば、それを示すフラグを前
    記第2の制御情報にセットする手段とを更に含む、請求
    項3記載の並列トランザクション処理システム。
  5. 【請求項5】各タスクで現在処理中のトランザクション
    ・データを示す処理中キー値を前記制御テーブルとは別
    に保持する手段と、障害を起こしたタスクの処理中キー
    値を該タスクに対応する前記第3の制御情報に障害キー
    値として書き込む手段とを更に含み、該障害キー値によ
    り示されるトランザクション・データの処理を回避する
    ようにしたことを特徴とする、請求項3記載の並列トラ
    ンザクション処理システム。
  6. 【請求項6】独立に処理可能な複数のトランザクション
    ・データをキューに蓄積するステップと、 前記キューの制御情報を含む制御テーブルを準備するス
    テップと、 前記トランザクション・データに対して同じ処理を行う
    複数のタスクを稼働するステップとを含み、 前記複数のタスクのそれぞれは、前記制御テーブルを参
    照することにより、前記キューに蓄積されている未処理
    のトランザクション・データのうち、連続する所定数の
    トランザクション・データを処理のために予約して、そ
    の予約状況を前記制御テーブルに書き込み、予約したト
    ランザクション・データを処理すると、その処理状況を
    前記制御テーブルに書き込む、 並列トランザクション処理方法。
  7. 【請求項7】前記キューは、連番の一意的なキー値によ
    ってトランザクション・データを識別する、請求項6記
    載の並列トランザクション処理方法。
  8. 【請求項8】前記制御テーブルは、トランザクション・
    データが前記キューのどこまで蓄積されているかを示す
    第1の制御情報と、前記キューに蓄積された複数のトラ
    ンザクション・データのうちどこまで処理のために予約
    されているかを示す第2の制御情報と、各タスクの予約
    および処理状況を示す第3の制御情報とを保持する、請
    求項7記載の並列トランザクション処理方法。
  9. 【請求項9】タスクを即時終了させるステップと、即時
    終了されるタスクが予約したトランザクション・データ
    のうち未処理のものが残っていれば、それを示すフラグ
    を前記第2の制御情報にセットするステップとを更に含
    む、請求項8記載の並列トランザクション処理方法。
  10. 【請求項10】各タスクで現在処理中のトランザクショ
    ン・データを示す処理中キー値を前記制御テーブルとは
    別に保持するステップと、障害を起こしたタスクの処理
    中キー値を該タスクに対応する前記第3の制御情報に障
    害キー値として書き込むステップとを更に含み、該障害
    キー値により示されるトランザクション・データの処理
    を回避するようにしたことを特徴とする、請求項8記載
    の並列トランザクション処理方法。
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