JP5801375B2 - データベース管理システム - Google Patents
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Description
上述のように、図2のアトムクラス43及び図3の63の各々は、「アトム」を生成する。より具体的には、アトムクラスは、1つ又はそれよりも多くの「アトムタイプ」又は「アトムオブジェクト」を定義する。各「アトムタイプ」又は「アトムオブジェクト」は、それ自体の「インスタンス」、すなわち、「アトム」を生成する。各特定のアトムオブジェクトの目的のより詳細な理解すると明らかなように、各「アトム」は、データベース情報の特定のフラグメントを含む。一部のアトムは、データベースメタデータの一部を含み、他のアトムは、データレコードを含み、更に他のアトムは、他のアトムタイプを作成及び追跡するカタログとして機能する。一部の「アトムタイプ」は、全てのノードに複製される1つのアトムをインスタンス化することができるに過ぎない。他の「アトムタイプ」は、必要に応じて他のノードに複製される複数のアトムをインスタンス化することができる。
上述のように、あらゆる2つノード間の通信は、メッセージングシーケンスを維持する制御でTCP又は別のプロトコルを使用して非同期で送信されるシリアル化されたメッセージによるものである。図16は、可変長ヘッダ91と可変長本文92とを含む典型的なメッセージ90の基本的な構文を示している。ヘッダ91は、メッセージ及びその機能を指定するメッセージ識別子コード93を含む。本発明では異なるノードが異なるソフトウエアバージョンを用いて作動する場合があるシナリオを仮定しているので、ヘッダ91は、メッセージを作成したソフトウエアバージョンの識別表示94も含む。ヘッダ内の残りの要素には、送信側(すなわち、図5のマスターカタログアトムから)のローカル識別表示95、メッセージの宛先、すなわち、カタログアトム(例えば、図10のテーブルカタログID75A)の情報96、及びアトム識別表示97(例えば、図12内のレコード状態ID77A)がある。この情報から、受信者ノードは、メッセージを逆シリアル化、復号、及び処理することができる。
ここで、本発明の作動の様々な態様に関連する一部の基本的な方法を説明することは、本発明の更に理解するのに役立つであろう。各々の変形は、当業者には明らかであると考えられる。
31 データベースシステムネットワーク
A1、A2 ノード
N1〜N6 ノード
Claims (44)
- ユーザがデータ及びメタデータで構成されたデータベースと対話することを可能にするデータベース管理システムであって、
A)i)ユーザレベルでの高レベル入力及び出力指令と、データベースと対話するための一連の作動を制御するシステムレベルでの入力及び出力指令との間のインタフェースであって、ある一定のシステムレベル指令に応答して、アトムオブジェクトが、アトムを生成し、各アトムが、データ又はメタデータの指定のフラグメントを含む前記インタフェース、
ii)システム内の各他のノードとの通信経路を確立するための通信制御、
iii)クエリに関連するがそのノードに存在しないアトムのコピーを選択されたノードから要求する要求側ノードとしてのノードのための前記インタフェースからのシステム指令に応答する方法、
iv)別のノードからのアトムの要求に応答して、クエリを完了するのに必要とされるアトムのみがいずれかの所定の時間にいずれかのトランザクションノードに位置する必要があるように前記要求側ノードへの転送に向けて要求されたアトムを複製するための方法、及び
v)そのノードでのアトムの変化に応答して、そのアトムが常駐する前記システム内の全ての他のノードへの転送に向けてそのアトムを複製するための方法、
を各ノードが含む複数のノードと、
B)全ての前記ノード間の通信経路を提供するために前記複数のノードに接続された通信手段と、
C)永続ストレージに受信されるアトム内の情報の集合が前記データベース内の全ての前記データ及びメタデータを含むように各アトムのコピーを永続ストレージに備えるために前記通信手段に接続された手段と、
を含むことを特徴とするデータベース管理システム。 - 前記アトムオブジェクトのうちのある一定のものが、そのノードに常駐する全てのアトムと、該常駐アトムの各々のコピーを有する各ノードの位置とを追跡するカタログアトムを生成することを特徴とする請求項1に記載のデータベース管理システム。
- 前記カタログアトムのうちの1つが、システムに接続した各ノード内で複製されるマスターカタログアトムであり、
前記アトムのうちの別のものが、前記インタフェースにより開始されたトランザクションの進行を追跡するための前記データベースのための単一のトランザクションマネージャアトムであり、
前記マスターカタログは、前記トランザクションマネージャアトムの位置を識別する、 ことを特徴とする請求項2に記載のデータベース管理システム。 - 前記ユーザレベルでの前記データベースは、レコード及びフィールドを有する名称付きテーブルを含み、かつ少なくとも1つの名称付きスキーマに従って作動し、
前記アトムオブジェクトの他のものが、
i)フィールドのリストを収容する各テーブルのためのテーブルアトム、
ii)スキーマとそのスキーマに関連する前記名称付きテーブルとの間の対応を確立するスキーマアトム、及び
iii)前記データベースと前記名称付きスキーマの間の対応を確立するデータベースアトム、
を生成する、
ことを特徴とする請求項3に記載のデータベース管理システム。 - 前記ユーザレベルでの前記データベースは、フィールドとデータとを収容する識別されたレコードを含み、
他のアトムオブジェクトが、所定の数のデータレコードを含むデータアトムとレコードバージョンを管理するレコード状態アトムとを生成し、
前記レコード状態アトムは、そのレコード状態アトムに割り当てられた管理されたデータアトムと、各レコードバージョンの識別表示と、各レコードバージョンに対するそのバージョンとそのバージョンを含む該データアトムの位置とに関する情報とを識別するアレイを含む、
ことを特徴とする請求項4に記載のデータベース管理システム。 - 各データアトムは、該データアトム内の各レコードのアドレス及び長さと該データレコードとを更に含むことを特徴とする請求項5に記載のデータベース管理システム。
- 前記ユーザレベルでの前記データベースは、識別されたブロブを含み、
他のアトムオブジェクトが、ブロブと、全ての関連のブロブアトムと該ブロブアトムにおける該ブロブの位置とのリストを含むブロブレコード状態アトムとを収容するブロブアトムを生成する、
ことを特徴とする請求項4に記載のデータベース管理システム。 - 各ブロブアトムが、各ブロブのアドレス及び長さと該ブロブとを含むことを特徴とする請求項7に記載のデータベース管理システム。
- 各ノードが、更に、
i)システムレベル指令に応答して予め定義されたメッセージを生成して受信するメッセージング手段、及び
ii)前記メッセージを送信するための前記通信経路の1つを選択するための手段、
を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載のデータベース管理システム。 - 各ノードが、各通信経路の効率を非同期で試験するための手段を含むことを特徴とする請求項9に記載のデータベース管理システム。
- 前記試験する手段は、ピングメッセージを生成して各通信経路に対してピング時間を判断するためのピング確認応答メッセージを受信するための手段を含むことを特徴とする請求項10に記載のデータベース管理システム。
- 前記メッセージング手段は、アトムをメッセージにシリアル化してメッセージをアトムに逆シリアル化するための手段を含み、
各メッセージが、非同期に前記選択された通信経路上で送られる、
ことを特徴とする請求項9に記載のデータベース管理システム。 - メッセージが、メッセージシーケンスを維持する制御を有するプロトコルの下で送られることを特徴とする請求項12に記載のデータベース管理システム。
- 個々のノードが、アクティブであってシステムに接続することができ、かつシステムから切り離すことができ、前記アトムの1つが、システム内の各アクティブノードを識別してシステムに接続された各ノード内で複製されるマスターカタログアトムであり、
システムが、
i)加入側ノードと前記アクティブノードの選択されたものとの間の接続を確立するための手段、
ii)前記選択されたノードに接続を求めるための前記加入側ノード内の手段、
iii)前記選択されたノード内でそのマスターカタログアトムを更新し、前記加入側ノードをアクティブノードとして示すための手段、
iv)前記選択されたノードの識別表示を含むメッセージを前記加入側ノードに転送し、かつシステム及び永続ストレージ内の全ての他のノードに該加入側ノードの利用可能性を示すメッセージをブロードキャストするための該選択されたノード内の手段、
v)前記マスターカタログアトムのコピーを前記選択されたノードに要求することによって前記メッセージに応答するための前記加入側ノード内の手段、及び
vi)前記選択されたノード内でその更新されたマスターカタログアトムを前記加入側ノードに転送するための手段、
を含むノードがシステムに加入することを可能にするための手段、
を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載のデータベース管理システム。 - 前記加入側ノードは、前記更新されたマスターカタログアトムの受信に応答して、前記インタフェースからの要求に応答して追加のアトムのコピーを要求するための手段を含むことを特徴とする請求項14に記載のデータベース管理システム。
- 前記選択されたノードは、前記更新されたマスターカタログの利用可能性を全ての他のノード及び永続ストレージにブロードキャストし、各他のノード及び永続ストレージが、該更新されたマスターカタログのその受信の確認応答を該選択されたノードにするための手段を含むことを特徴とする請求項14に記載のデータベース管理システム。
- 前記ノードの1つにおけるインタフェースが、新しいアトムの生成を要求する要求を行い、
前記アトムオブジェクトのうちのある一定のものが、そのノードに常駐するアトムを追跡するカタログアトムを生成し、
前記ノードの前記1つは、更に、
i)前記カタログアトム内で該カタログアトムにコンテンツなしのその新しいアトムを作成させ、かつ該新しいアトムをそのアトムのための議長に指定させるための前記インタフェース要求に応答して該新しいアトムを追跡することになる手段、
ii)前記カタログアトム内でオブジェクト識別表示を前記新しいアトムに割り当てる手段、
iii)前記カタログアトム内で前記新しいアトムの冗長なコピーがないこと及び該新しいアトムが他のノードに対して利用可能でないことを示す該新しいアトムに対するステータスを確立するための手段、
iv)前記カタログアトム内で前記新しいアトムの存在をシステム内の全ての他の対応するカタログアトムにブロードキャストするための手段、
v)前記新しいアトムをポピュレートし、かつ該新しいアトムをシステム上で利用可能にするための手段、
を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載のデータベース管理システム。 - 永続ストレージが、前記新しいアトムの前記受信に応答して冗長なコピーの存在を示すためにそのステータスを更新するメッセージを該新しいアトムを有するノードに送るための手段を含むことを特徴とする請求項17に記載のデータベース管理システム。
- 前記ノードの1つにおけるインタフェースが、他のノードにだけ存在するアトムに対する要求を行い、
前記アトムオブジェクトのうちのある一定のものが、そのノード及び他のノードに常駐するアトムを追跡するカタログアトムを生成し、
システムが、
i)前記インタフェース要求に応答して前記要求側カタログアトム内でその空のアトムを作成するための該インタフェース要求に応答して前記要求されたアトムを追跡することになる手段、
ii)前記要求側カタログアトム内で最も応答性のあるノードを選択して前記アトムのコピーを該最も応答性のあるノードから要求するための手段、
iii)前記選択されたノード内で前記要求されたアトムのコピーをオブジェクトメッセージで前記要求側ノードに送り、かつ該アトムの利用可能性をそのアトム内の他のノードにブロードキャストするための手段、
iv)受信したオブジェクトメッセージの有効性を評価し、前記空のアトムをポピュレートし、かつオブジェクト確認応答メッセージを前記選択されたノードに転送するための手段、
を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載のデータベース管理システム。 - 前記選択されたノードは、該選択されたノードがそのアトムに関連する他のノードからのメッセージを前記要求側ノードに転送することになる前記要求されたアトムを収容する全てのノードのリレーリストを生成することを特徴とする請求項19に記載のデータベース管理システム。
- 前記ブロードキャストされたオブジェクト利用可能メッセージを受信する前記他のノードの各々が、オブジェクト確認応答メッセージを前記選択されたノードに送るための手段を含み、該選択されたノードは、前記要求側ノードへのあらゆるその後のメッセージのリレーを終了するために別のノードからの各オブジェクト確認応答メッセージの受信に応答して前記リレーリストを更新するための手段を含むことを特徴とする請求項20に記載のデータベース管理システム。
- 前記データベースの一貫性を保証するためのトランザクション処理に向けて適合され、 システムが、コミットすべきアトムに関わる第1のノードを含み、少なくとも1つの他のノードが、そのアトムのコピーを含み、
システムが、
i)前記第1のノード内で永続ストレージへの転送のためのトランザクション識別表示を有するプレコミットメッセージを生成するための手段、
ii)前記トランザクションをコミットし、その後に前記トランザクション識別表示を有するコミットメッセージを全ての前記ノードにブロードキャストするために前記プレコミットメッセージに応答する永続ストレージに関連付けられた手段、
iii)前記識別されたトランザクションを更新するために前記コミットメッセージの受信に応答する前記第1のノード及び少なくとも1つの他のノード内の手段、
を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載のデータベース管理システム。 - ユーザがデータ及びメタデータで構成されたデータベースと対話することを可能にするデータベース管理システムであって、
A)ユーザにデータベースへのアクセスを提供する少なくとも1つのトランザクションノード及びデータベース全体のアーカイブを維持する少なくとも1つのアーカイブノードであって、各トランザクションノードが、ユーザレベルでの高レベル入力及び出力クエリ指令と該データベースと対話するための一連の作動を制御するシステムレベルでの入力及び出力指令との間のインタフェースを提供するデータベース要求エンジンを含み、ある一定のシステムレベル指令に応答して、アトムオブジェクトが、アトムを生成し、各アトムが、データ又はメタデータの指定のフラグメントを含む前記少なくとも1つのトランザクションノード及び少なくとも1つのアーカイブノード、
B)全ての前記ノードを相互接続するデータベースシステムネットワーク、
C)前記ノードの各々においてシステム内の各他のノードとの通信経路を確立するための通信制御、
D)前記クエリ指令に関連するがそのノードに存在しないアトムのコピーを要求する要求側ノードとしてのノードのための前記データベース要求エンジンからのシステム指令に応答する各トランザクションノード内の方法、
E)各トランザクションノードにおいてクエリ指令を完了するのに必要とされるアトムのみがいずれの所定の時間にもいずれかのトランザクションノードに位置する必要があるように前記要求側ノードへの転送に向けて要求されたアトムを複製するために別のノードからのアトムの要求に応答する方法、及び
F)各トランザクションノードにおいてそのノードでのアトムの変化に応答して、前記少なくとも1つのアーカイブノードの各々が前記データベース内の全ての前記メタデータ及びデータを含むように、そのアトムのコピーを含むシステム内の全ての他のノードにその変化を複製するための方法、
を含むことを特徴とするデータベース管理システム。 - 前記アトムオブジェクトのうちのある一定のものが、そのノードに常駐する全てのアトムと該常駐アトムの各々のコピーを有する各ノードの位置とを追跡するカタログアトムを生成することを特徴とする請求項23に記載のデータベース管理システム。
- 前記カタログアトムのうちの1つは、システムに接続された各ノード内で複製されるマスターカタログアトムであり、
前記アトムのうちの別のものが、前記インタフェースにより開始されたトランザクションの進行を追跡するための前記データベースのための単一のトランザクションマネージャアトムであり、
前記マスターカタログは、前記トランザクションマネージャアトムの位置を識別する、 ことを特徴とする請求項24に記載のデータベース管理システム。 - 前記ユーザレベルでの前記データベースは、レコード及びフィールドを有する名称付きテーブルを含み、かつ少なくとも1つの名称付きスキーマに従って作動し、
前記アトムオブジェクトの他のものが、
i)フィールドのリストを収容する各テーブルのためのテーブルアトム、
ii)スキーマとそのスキーマに関連する前記名称付きテーブルとの間の対応を確立するスキーマアトム、及び
iii)前記データベースと前記名称付きスキーマの間の対応を確立するデータベースアトム、
を生成する、
ことを特徴とする請求項25に記載のデータベース管理システム。 - 前記ユーザレベルでの前記データベースは、フィールドとデータとを収容する識別されたレコードを含み、
他のアトムオブジェクトが、所定の数のデータレコードを含むデータアトムとレコードバージョンを管理するレコード状態アトムとを生成し、
前記レコード状態アトムは、そのレコード状態アトムに割り当てられた前記管理されたデータアトムと、各レコードバージョンの識別表示と、各レコードバージョンに対するそのバージョン及びそのバージョンを含む該データアトムの位置に関する情報とを識別するアレイを含む、
ことを特徴とする請求項26に記載のデータベース管理システム。 - 各データアトムは、該データアトム内の各レコードのアドレス及び長さと該データレコードとを更に含むことを特徴とする請求項27に記載のデータベース管理システム。
- 前記ユーザレベルでの前記データベースは、識別されたブロブを含み、
他のアトムオブジェクトが、ブロブと、全ての関連のブロブアトムと該ブロブアトムにおける該ブロブの位置とのリストを含むブロブレコード状態アトムとを収容するブロブアトムを生成する、
ことを特徴とする請求項26に記載のデータベース管理システム。 - 各ブロブアトムが、各ブロブのアドレス及び長さと該ブロブとを含むことを特徴とする請求項29に記載のデータベース管理システム。
- 各ノードが、更に、
i)システムレベル指令に応答して予め定義されたメッセージを生成して受信するメッセージング手段、及び
ii)前記メッセージを送信するための前記通信経路の1つを選択するための手段、
を含む、
ことを特徴とする請求項23に記載のデータベース管理システム。 - 各ノードが、各通信経路の効率を非同期で試験するための手段を含むことを特徴とする請求項31に記載のデータベース管理システム。
- 前記試験する手段は、ピングメッセージを生成して各通信経路に対してピング時間を判断するためのピング確認応答メッセージを受信するための手段を含むことを特徴とする請求項32に記載のデータベース管理システム。
- 前記メッセージング手段は、アトムをメッセージにシリアル化して該メッセージをアトムに逆シリアル化するための手段を含み、
各メッセージが、非同期に前記選択された通信経路上で送られる、
ことを特徴とする請求項31に記載のデータベース管理システム。 - メッセージが、メッセージシーケンスを維持する制御を有するプロトコルの下で送られることを特徴とする請求項34に記載のデータベース管理システム。
- 個々のノードが、アクティブであってシステムに接続することができ、かつシステムから切り離すことができ、前記アトムの1つが、システム内の各アクティブノードを識別してシステムに接続された各ノード内で複製されるマスターカタログアトムであり、
システムが、
i)加入側トランザクションノードと前記アクティブノードの選択されたものとの間の接続を確立するための手段、
ii)前記選択されたノードにシステムへの接続を求めるための前記加入側トランザクションノード内の手段、
iii)前記選択されたノード内でそのマスターカタログアトムを更新し、前記加入側トランザクションノードをアクティブノードとして示すための手段、
iv)前記選択されたノードの識別表示を含むメッセージを前記加入側トランザクションノードに転送し、かつシステム内の全ての他のノードに該加入側トランザクションノードの利用可能性を示すメッセージをブロードキャストするための該選択されたノード内の手段、
v)前記マスターカタログアトムのコピーを前記選択されたノードに要求することによって前記メッセージに応答するための前記加入側トランザクションノード内の手段、及び vi)前記選択されたノード内でその更新されたマスターカタログアトムを前記加入側トランザクションノードに転送するための手段、
を含むノードがシステムに加入することを可能にするための手段、
を含む、
ことを特徴とする請求項23に記載のデータベース管理システム。 - 前記加入側トランザクションノードは、前記更新されたマスターカタログアトムの受信に応答してそのデータベース要求エンジンからのシステム指令に応答して追加のアトムのコピーを要求するための手段を含むことを特徴とする請求項36に記載のデータベース管理システム。
- 前記選択されたノードは、前記更新されたマスターカタログの利用可能性を全ての他のノードにブロードキャストし、各他のノードが、該選択されたノードに該更新されたマスターカタログのその受信を確認応答するための手段を含むことを特徴とする請求項36に記載のデータベース管理システム。
- 前記トランザクションノードの1つにおける前記データベース要求エンジンは、新しいアトムの生成を要求する要求を行い、
前記アトムオブジェクトのある一定のものが、そのノードに常駐するアトムを追跡するカタログアトムを生成し、
前記トランザクションノードは、更に、
i)前記カタログアトム内で前記カタログアトムにコンテンツなしのその新しいアトムを作成させ、かつ該新しいアトムをそのアトムのための議長として指定するために前記データベース要求エンジン要求に応答して該新しいアトムを追跡するための手段、
ii)前記カタログアトム内でオブジェクト識別表示を前記新しいアトムに割り当てるための手段、
iii)前記カタログアトム内で前記新しいアトムの冗長なコピーがないこと及び該新しいアトムが他のノードに対して利用可能ではないことを示す該新しいアトムのステータスを確立するための手段、
iv)前記カタログアトム内で前記新しいアトムの存在をシステム内の全ての他の対応するカタログアトムにブロードキャストするための手段、
v)前記新しいアトムをポピュレートし、かつ該新しいアトムをシステム内の他のノードに利用可能にするための手段、
を含む、
ことを特徴とする請求項23に記載のデータベース管理システム。 - 各アーカイブノード内で前記新しいアトムの前記受信に応答して冗長なコピーの存在を示すそのステータスを更新するメッセージを該新しいアトムに送るための手段を更に含むことを特徴とする請求項39に記載のデータベース管理システム。
- 1つのトランザクションノード内のデータベース要求エンジンが、他のノードにだけ存在するアトムを要求し、
前記アトムオブジェクトのある一定のものが、そのノード及び他のノードに常駐するアトムを追跡するカタログアトムを生成し、
システムが、
i)前記要求側カタログアトム内の前記要求に応答してその空のアトムを作成するために前記要求されたアトムを追跡することになる手段、
ii)前記要求側カタログアトム内で最も応答性のあるノードを選択して前記アトムのコピーを該最も応答性のあるノードから要求するための手段、
iii)前記選択されたノード内で前記要求されたアトムのコピーをオブジェクトメッセージで前記要求側ノードに送り、かつ該アトムの利用可能性を該アトムが常駐する他のノードにブロードキャストするための手段、
iv)受信したオブジェクトメッセージの有効性を評価し、前記空のアトムをポピュレートし、かつオブジェクト確認応答メッセージを前記選択されたノードに転送するための手段、
を含む、
ことを特徴とする請求項23に記載のデータベース管理システム。 - 前記選択されたノードは、該選択されたノードがそのアトムに関連する他のノードからのメッセージを前記要求側ノードに転送することになる前記要求されたアトムを収容する全てのノードのリレーリストを生成することを特徴とする請求項41に記載のデータベース管理システム。
- 前記ブロードキャストされたオブジェクト利用可能メッセージを受信する前記他のノードの各々が、オブジェクト確認応答メッセージを前記選択されたノードに送るための手段を含み、該選択されたノードは、前記要求側ノードへのあらゆるその後のメッセージのリレーを終了するために別のノードからの各オブジェクト確認応答メッセージの受信に応答して前記リレーリストを更新するための手段を含むことを特徴とする請求項42に記載のデータベース管理システム。
- トランザクション処理中に前記データベースの一貫性を保証するように適合されており、
システムが、コミットすべきトランザクションに関わる第1のノードを含み、アーカイブノードを含む少なくとも1つの他のノードが、そのアトムのコピーを含み、
システムが、
i)前記第1のノード内でアーカイブノードへの転送のためにトランザクション識別表示を有するプレコミットメッセージを生成するための手段、
ii)前記プレコミットメッセージに応答して前記トランザクションをコミットし、その後に前記トランザクション識別表示を有するコミットメッセージを全ての前記ノードにブロードキャストするためのアーカイブノードに関連付けられた手段、及び
iii)前記第1のノード及び少なくとも1つの他のノード内で前記コミットメッセージの受信に応答して前記識別されたトランザクションを更新するための手段、
を含む、
ことを特徴とする請求項23に記載のデータベース管理システム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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