JP5732082B2 - Data management apparatus and data management program - Google Patents
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Description
本発明は、KVS(Key-Value Store)を用いてデータを複数の記憶装置に分散して管理するデータ管理装置およびデータ管理プログラムに関する。 The present invention relates to a data management apparatus and a data management program for managing data by distributing it to a plurality of storage devices using KVS (Key-Value Store).
大規模通信サービスなどのシステムにおいては、データ操作のターンアラウンドタイム(TAT)に対する要件が非常に厳しく、データ更新にリアルタイム性が求められる。 In a system such as a large-scale communication service, a requirement for data operation turnaround time (TAT) is very strict, and real-time performance is required for data update.
また、大規模データの高速処理を実現するために、分散KVS(Key-Value Store)システムでデータベースを構築すること行われている。分散KVSは、キーと値(バリュー)で一組のペアとし、複数のストレージに分散して格納する。分散KVSについては、例えば、非特許文献1に記載されている。
In order to realize high-speed processing of large-scale data, a database is constructed by a distributed KVS (Key-Value Store) system. The distributed KVS is a pair of key and value (value), and is distributed and stored in a plurality of storages. The distributed KVS is described in
KVSシステムでデータベースを構築する場合、データ検索速度を高速化する目的から、基本的に、データに対して1つのキーを用いてアクセスする。しかしながら、例えば、大規模通信サービスにおいて、1つの加入者データ(サービスオーダーデータ)に対して、ある時は電話番号でアクセスし、ある時はSIP-URIでアクセスする、というように異なるキーでアクセスするケースが存在する。 When a database is constructed with the KVS system, data is basically accessed using one key for the purpose of increasing the data search speed. However, for example, in a large-scale communication service, one subscriber data (service order data) is accessed with a different key, such as accessing a telephone number in some cases and accessing with a SIP-URI in some cases. There is a case to do.
1つのデータに対して複数の異なるキーでアクセスする場合は、キー毎にデータを重複して保持するか、別途インデックスシステムを構築する必要がある。キー毎にデータを重複して保持した場合、記憶容量を多量に必要とするとともに、データ更新時の整合性確保とターンアラウンドタイムが悪化する、という課題が生じる。また、別途インデックスシステムを構築する場合、インデックスシステム自体の規模が大きくなり分散収容する必要性が生じ、保守管理稼働が増加するという課題が生じる。 When accessing a single piece of data with a plurality of different keys, it is necessary to hold the data redundantly for each key or to construct a separate index system. When data is held redundantly for each key, there is a problem that a large amount of storage capacity is required, consistency is ensured at the time of data update, and turnaround time is deteriorated. Further, when an index system is separately constructed, the scale of the index system itself becomes large, and there is a need for distributed accommodation, resulting in an increase in maintenance management operations.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、キー毎にデータを重複して保持すること、およびインデックスシステムを構築することなく、複数の異なるキーでデータにアクセス可能なデータ管理装置およびデータ管理プログラムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to hold data redundantly for each key and access data with a plurality of different keys without constructing an index system. It is an object of the present invention to provide a possible data management apparatus and data management program.
上記目的を達成するため、本発明は、複数の記憶装置にデータを分散して管理するデータ管理装置であって、キーの種別毎に、キーの範囲と当該範囲のキーの格納先の記憶装置とを対応付けた格納先解決情報を記憶する記憶手段と、副キー用の格納先解決情報を参照して決定した記憶装置に、副キーと、当該副キーに対応付けられたデータへアクセスするためのポインタとを格納するとともに、主キー用の格納先解決情報を参照して決定した記憶装置に、主キーと、当該主キーに対応付けられたデータとを格納する登録手段と、を備え、前記副キーおよび前記主キーは、複数の前記記憶装置に分散して格納される。 In order to achieve the above object, the present invention is a data management device for managing data distributed to a plurality of storage devices, and for each key type, a storage device for a key range and a storage destination of keys in the range To the storage means for storing the storage location resolution information associated with the storage location and the storage device determined with reference to the storage location resolution information for the secondary key, to access the secondary key and the data associated with the secondary key. And a registration means for storing a primary key and data associated with the primary key in a storage device determined by referring to storage location solution information for the primary key. The secondary key and the primary key are distributed and stored in a plurality of the storage devices .
本発明は、複数の記憶装置にデータを分散して管理するデータ管理プログラムであって、コンピュータは、キーの種別毎に、キーの範囲と当該範囲のキーの格納先の記憶装置とを対応付けた格納先解決情報を記憶する記憶部を備え、前記コンピュータに、副キー用の格納先解決情報を参照して決定した記憶装置に、副キーと、当該副キーに対応付けられたデータへアクセスするためのポインタとを格納するステップと、主キー用の格納先解決情報を参照して決定した記憶装置に、主キーと、当該主キーに対応付けられたデータとを格納するステップと、を実行させ、前記副キーおよび前記主キーは、複数の前記記憶装置に分散して格納される。 The present invention is a data management program for managing data distributed to a plurality of storage devices, wherein the computer associates a key range with a storage device that stores keys in the range for each key type. a storage unit for storing the storage location resolution information, the computer, in a storage device as determined with reference to the storage location solution information for the sub key, sub key, access to data associated with the sub-key Storing a pointer to store the primary key and the data associated with the primary key in the storage device determined by referring to the storage solution for primary key storage, The secondary key and the primary key are distributed and stored in the plurality of storage devices.
本発明によれば、キー毎にデータを重複して保持すること、およびインデックスシステムを構築することなく、複数の異なるキーでデータにアクセス可能なデータ管理装置およびデータ管理プログラムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a data management apparatus and a data management program capable of accessing data with a plurality of different keys without duplicating and holding data for each key and without constructing an index system. .
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施形態におけるデータ管理システム1の構成を示す全体構成図である。本実施形態のデータ管理システム1は、分散KVSを用いて大量のデータを複数のDBサーバ(記憶装置)に分散して格納(収容)し、管理する分散DBシステムである。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a configuration of a
図1に示すデータ管理システム1は、複数のDBサーバ11、12を備え、キーを用いてデータを振り分け、各DBサーバ11、12に分散してデータを格納する。データ管理システム1の外部からは、データがどのDBサーバ11、12に格納されているかは分からない。
The
クライアント2は、ネットワークを介してデータ管理システム1にアクセスし、キーを指定してデータ管理システム1のいずれかのDBサーバ11、12に格納されたデータについて検索・更新、また、データの登録・追加などのデータ操作を行う。
The
本実施形態では、DBサーバ(#1)11が、クライアント2からの要求を受け付けるレシーバ(制御装置)としての機能を有するとともに、データを格納するストレージ(記憶装置)としての機能も合わせもつものとする。
In the present embodiment, the DB server (# 1) 11 has a function as a receiver (control device) that receives a request from the
図2は、DBサーバ(#1)11(データ管理装置)の構成を示すブロック図である。図示するDBサーバ(#1)11は、登録部111と、検索部112と、格納先解決情報記憶部113と、ストレージ部114とを備える。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the DB server (# 1) 11 (data management apparatus). The illustrated DB server (# 1) 11 includes a
格納先解決情報記憶部113は、キーの種別毎に、各キーの格納先のDBサーバ11、12が設定された格納先解決情報を記憶する。本実施形態では、各データ(実データ)には、複数の種別のキーが対応付けられ、1つのデータに対して複数の異なるキーでアクセスできるようにしている。
The storage location solution
図1に示す格納先解決情報記憶部113では、種別1と種別2の2つの種別の格納先解決情報が記憶されているものとする。図示する例では、種別1のキーには電話番号帯を用い、種別2のキーには契約ID帯を用いるものとする。また、本実施形態では、種別1のキーを主キーとし、種別2のキーを副キーとして、以下に説明する。なお、副キーの数は、1つに限定されるものではなく複数あってもよい。複数の種別の副キーを備える場合は、副キーの種別毎に格納先解決情報が格納先解決情報記憶部113に記憶される。
In the storage location solution
また、格納先解決情報記憶部113は、図2に示すように、DBサーバ(#1)11が備えることとしてもよく、あるいは、DBサーバ(#1)11がアクセス可能な他の装置が備えることとしてもよい。
Further, as shown in FIG. 2, the storage location solution
登録部111は、格納先解決情報記憶部113の副キー(キー種別2)の格納先解決情報を参照して、副キーを格納するDBサーバを決定し、決定したDBサーバに副キーと、当該副キーに対応付けられたデータへアクセスするためのポインタとを格納する。また、登録部111は、格納先解決情報記憶部113の主キー(キー種別1)の格納先解決情報を参照して、主キーを格納するDBサーバを決定し、決定したDBサーバに、主キーと、当該主キーに対応付けられたデータとを格納する。
The
検索部112は、いずれかの種別の副キーが指定された検索要求を受け付け、当該副キーの格納先解決情報を参照して当該副キーが格納されたDBサーバ11、12にアクセスして当該副キーに対応するポインタを取得し、取得したポインタを用いて当該副キーに対応付けられたデータが格納されたDBサーバ11、12にアクセスし、データを読み出す。
The
ストレージ部114には、格納先解決情報によりキー分散されたデータおよびキーが格納される。本実施形態では、主キーの格納先には、主キーとともにデータを格納し、副キーの格納先には、副キーとともにデータへのポインタを格納する。
The
なお、DBサーバ(#1)11以外の他のDBサーバ(#2)〜(#4)12は、少なくともDBサーバ(#1)11のストレージ部114と同様のストレージ部を備える。
The DB servers (# 2) to (# 4) 12 other than the DB server (# 1) 11 include at least a storage unit similar to the
上記説明したDBサーバ(#1)11は、例えば、CPUと、メモリと、HDD等の外部記憶装置と、入力装置と、出力装置とを備えた汎用的なコンピュータシステムを用いることができる。このコンピュータシステムにおいて、CPUがメモリ上にロードされたDBサーバ(#1)11用のプログラム(データ管理プログラム)を実行することにより、DBサーバ(#1)11の各機能が実現される。また、DBサーバ(#1)11用のプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、CD−ROM、MO、DVD−ROMなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体に記憶することも、ネットワークを介して配信することもできる。 As the DB server (# 1) 11 described above, for example, a general-purpose computer system including a CPU, a memory, an external storage device such as an HDD, an input device, and an output device can be used. In this computer system, each function of the DB server (# 1) 11 is realized when the CPU executes a program (data management program) for the DB server (# 1) 11 loaded on the memory. The program for the DB server (# 1) 11 can be stored in a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flexible disk, a CD-ROM, an MO, a DVD-ROM, or can be distributed via a network. it can.
次に、本実施形態の処理について説明する。 Next, the processing of this embodiment will be described.
図3は、DBサーバへの登録・更新処理を説明するための説明図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the registration / update processing to the DB server.
クライアント2は、データの登録要求をデータ管理システム1に送信する(S11)。この登録要求には、主キーと、副キーと、実際に格納するデータ(実データ)とが含まれている。
The
DBサーバ(#1)の登録部111は、登録要求を受信すると、当該登録要求で指定された副キーを格納するDBサーバを、格納先解決情報記憶部113を参照して決定する(S12)。具体的には、当該副キー用の格納先解決情報113Aから当該副キー(図示する例では、A0001zzz)に対応する格納先のDBサーバ(図示する例では、DBサーバ(#2))を決定する。そして、登録部111は、決定したDBサーバにアクセスし、当該副キーと、キー種別と、ポインタとを含むレコードを格納する(S12)。
Upon receiving the registration request, the
キー種別は、対象のキーが主キーであるのか、副キーであるかの種別を示すものであって、S12ではキー種別に副キーを設定する。ポインタは、データへアクセスするためのポインタである。本実施形態では、ポインタに、登録要求で指定された主キー(図示する例では、0502222xxxx)を用いるものとする。なお、ポインタは、データにアクセスできるものであればなんでもよく、主キー以外にも、DBサーバのアドレスや、データ管理システム1全体でユニークなIDなどを用いることとしてもよい。
The key type indicates the type of whether the target key is a primary key or a secondary key. In S12, the secondary key is set as the key type. The pointer is a pointer for accessing data. In the present embodiment, it is assumed that a primary key (0502222xxxx in the illustrated example) designated by the registration request is used as the pointer. The pointer may be anything as long as it can access data, and in addition to the primary key, an address of the DB server, an ID unique to the entire
そして、登録部111は、S11の登録要求で指定されたデータを主キーとともに格納するDBサーバを、格納先解決情報記憶部113を参照して決定する(S13)。具体的には、当該主キー用の格納先解決情報113Bから当該主キー(図示する例では、0502222xxxx )に対応する格納先のDBサーバ(図示する例では、DBサーバ(#3))を決定する。そして、登録部111は、決定したDBサーバにアクセスし、当該主キーと、キー種別と、データ(図示する例では、yyyy)とを格納する(S13)。S13ではキー種別に主キーを設定する。
Then, the
以上の登録処理により、副キーと対応付けたポインタを複数のDBサーバに分散して格納するとともに、主キーと対応付けたデータを複数のDBサーバに分散して格納することができる。 Through the above registration processing, the pointers associated with the subkeys can be distributed and stored in a plurality of DB servers, and the data associated with the primary key can be distributed and stored in a plurality of DB servers.
なお、S11で受信した要求が、主キーと副キーのバインド要求(副キーを主キーに紐付ける要求)の場合であって、主キーとデータとがすでにDBサーバに登録されている場合は、登録部111は、S12の処理のみを行うものとする。バインド要求にも、登録要求と同様に、主キーと、副キーと、データとが含まれるものとする。
If the request received in S11 is a primary key and secondary key binding request (a request for associating a secondary key with a primary key), and the primary key and data are already registered in the DB server. The
図4は、データの検索処理を説明するための説明図である。 FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a data search process.
クライアント2は、データの検索要求をデータ管理システム1に送信する(S21)。ここでは、副キーを指定した検索要求であるものとする。なお、検索要求で指定されたキーが副キーか、主キーであるかのキー種別の判別は、例えば、クライアント2から送信される検索要求にキー種別が指定されている、または検索要求を受信した検索部112がキーの番号体系・構成などのキーの解析を行うなど、何らかの方法で判別する。
The
DBサーバ(#1)の検索部112は、検索要求を受信すると、当該検索要求で指定された副キーを格納したDBサーバを、格納先解決情報記憶部113を参照して取得する(S22)。具体的には、当該副キー用の格納先解決情報113Aから指定された副キー(図示する例では、A0001zzz)に対応する副キーの格納先のDBサーバ(図示する例では、DBサーバ(#2))を取得する。そして、検索部112は、取得したDBサーバにアクセスし、当該副キーに対応するキー種別が副キーか否かをチェックし、キー種別が副キーの場合、ポインタ(図示する例では、0502222xxxx )を読み出す(S22)。
When receiving the search request, the
そして、検索部112は、読み出したポインタを用いて、データが格納されているDBサーバを特定する(S22)。本実施形態では、ポインタに主キーを使用しているため、格納先解決情報記憶部113の主キー用の格納先解決情報113Bを参照し、取得した主キー(図示する例では、0502222xxxx)に対応するデータの格納先のDBサーバ(図示する例では、DBサーバ(#3))を取得する。
Then, the
そして、検索部112は、取得したDBサーバにアクセスし、当該主キーに対応するキー種別が主キーか否かをチェックし、キー種別が主キーの場合、当該主キーに対応付けて格納されているデータ(図示する例では、yyyy)を読み出し、S21の検索要求元のクライアント2に送信する(S23)。
Then, the
なお、S21で検索部112が受信した検索要求が、主キーを指定した検索要求の場合、格納先解決情報記憶部113の主キー用の格納先解決情報113Bを参照し、取得した主キーに対応するデータの格納先のDBサーバを取得し、取得したDBサーバにアクセスする。そして、登録部112は、当該主キーに対応するキー種別が主キーか否かをチェックし、キー種別が主キーの場合、当該主キーに対応付けて格納されているデータを読み出し、検索要求元のクライアント2に送信する。
When the search request received by the
以上説明したように、本実施形態では、主キーにより個々のデータを分散収容するとともに、副キーによる分散収容も可能とし、主キーについてはデータ(実データ)とともに格納し、副キーについては、データへ格納先を示すポインタをとともに格納する。 As described above, in the present embodiment, the individual data is distributed and accommodated by the primary key, and the secondary key can be distributed and accommodated, the primary key is stored together with the data (actual data), and the secondary key is Stores data with a pointer indicating the storage location.
これにより、本実施形態では、1つのデータに対して複数のキーでアクセスすることが可能となる。例えば、大規模通信サービスが提供されているシステムにおいて、加入者データを本実施形態のデータ管理システムで保持する場合に、主キー以外でも効率的に加入者データを検索することができる。 Thereby, in this embodiment, it becomes possible to access one data with a plurality of keys. For example, in a system in which a large-scale communication service is provided, when subscriber data is held in the data management system of the present embodiment, subscriber data can be efficiently searched for other than the primary key.
また、データ自体は1つの箇所に格納するため、データを重複して保持する必要がない。これにより、データの重複による記憶容量の増大を回避するとともに、データ更新時の整合性が崩れることがなく、ターンアラウンドタイムの悪化を防止することもできる。また、キーの分散収容を行うのみで、別途インデックスシステムを構築する必要が無く、データ更新時にインデックス再構築に伴うターンアラウンドタイムの遅延も発生しない。 Further, since the data itself is stored in one place, it is not necessary to hold the data in duplicate. As a result, an increase in storage capacity due to data duplication can be avoided, consistency at the time of data update can be prevented from being lost, and deterioration in turnaround time can be prevented. Further, only the keys are distributed and accommodated, and it is not necessary to construct a separate index system, and there is no delay in turnaround time associated with index reconstruction when data is updated.
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Many deformation | transformation are possible within the range of the summary.
1 :データ管理システム
11 :DBサーバ(#1)
111:登録部
112:検索部
113:格納先情報記憶部
114:ストレージ部
12 :DBサーバ(#2)〜(#4)
2 :クライアント
1: Data management system 11: DB server (# 1)
111: Registration unit 112: Search unit 113: Storage location information storage unit 114: Storage unit 12: DB servers (# 2) to (# 4)
2: Client
Claims (4)
キーの種別毎に、キーの範囲と当該範囲のキーの格納先の記憶装置とを対応付けた格納先解決情報を記憶する記憶手段と、
副キー用の格納先解決情報を参照して決定した記憶装置に、副キーと、当該副キーに対応付けられたデータへアクセスするためのポインタとを格納するとともに、主キー用の格納先解決情報を参照して決定した記憶装置に、主キーと、当該主キーに対応付けられたデータとを格納する登録手段と、を備え、
前記副キーおよび前記主キーは、複数の前記記憶装置に分散して格納されること
を特徴とするデータ管理装置。 A data management device for managing data by distributing it to a plurality of storage devices,
Storage means for storing storage location solution information in which a key range and a storage device for storing a key in the range are associated with each key type;
The storage device determined by referring to the storage location resolution information for the secondary key stores the secondary key and a pointer for accessing data associated with the secondary key, and resolves the storage location for the primary key. The storage device determined with reference to the information includes a primary key and registration means for storing data associated with the primary key ,
The data management device, wherein the secondary key and the primary key are distributed and stored in the plurality of storage devices.
副キーが指定された検索要求を受け付け、副キー用の格納先解決情報を参照して当該副キーが格納された記憶装置にアクセスして当該副キーに対応するポインタを取得し、取得したポインタを用いて当該副キーに対応付けられたデータが格納された記憶装置にアクセスし、データを読み出す検索手段、をさらに備えること
を特徴とするデータ管理装置。 The data management device according to claim 1,
Retrieving a search request in which the subkey is specified, referring to the storage resolution information for the subkey, accessing the storage device in which the subkey is stored, obtaining a pointer corresponding to the subkey, and obtaining the pointer A data management device, further comprising: search means for accessing the storage device storing the data associated with the subkey using and reading the data.
コンピュータは、キーの種別毎に、キーの範囲と当該範囲のキーの格納先の記憶装置とを対応付けた格納先解決情報を記憶する記憶部を備え、
前記コンピュータに、
副キー用の格納先解決情報を参照して決定した記憶装置に、副キーと、当該副キーに対応付けられたデータへアクセスするためのポインタとを格納するステップと、
主キー用の格納先解決情報を参照して決定した記憶装置に、主キーと、当該主キーに対応付けられたデータとを格納するステップと、を実行させ、
前記副キーおよび前記主キーは、複数の前記記憶装置に分散して格納されること
を特徴とするデータ管理プログラム。 A data management program for managing data distributed to a plurality of storage devices,
The computer includes, for each key type, a storage unit that stores storage location solution information that associates a key range with a storage device that stores a key in the range,
In the computer,
A storage device which is determined with reference to the storage location solution information for the sub key, and storing the sub-key, and a pointer for accessing data associated with the sub-key,
Storing the primary key and data associated with the primary key in the storage device determined by referring to the storage solution for primary key storage ,
The secondary key and the primary key are distributed and stored in a plurality of the storage devices.
A data management program characterized by
副キーが指定された検索要求を受け付け、副キー用の格納先解決情報を参照して当該副キーが格納された記憶装置にアクセスして当該副キーに対応するポインタを取得するステップと、
取得したポインタを用いて当該副キーに対応付けられたデータが格納された記憶装置にアクセスし、データを読み出すステップと、
をさらに実行させるためのデータ管理プログラム。 A data management program according to claim 3, wherein
Receiving a search request in which a subkey is specified, referring to storage solution for subkey storage location, accessing a storage device storing the subkey, and obtaining a pointer corresponding to the subkey;
Using the obtained pointer to access the storage device storing the data associated with the subkey and reading the data;
Data management program for further execution.
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