JP6096182B2 - 物理的に相違する複数のストリームに対する効率的な論理マージ - Google Patents
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Description
図1は、物理的に相違する複数のストリームと論理的に適合する出力ストリームを生成するために論理マージ・モジュール102を使うための機能100の概観を示している(ここで、たとえば図4および図5に関する後述する説明が、「物理的」「論理的」の概念を明確にする)。より具体的には、論理マージ・モジュール102は複数のそれぞれの物理的源から二つ以上のデジタル入力ストリームを受領する。これらの入力ストリームは意味的には同じ情報を伝達するが、その情報を異なる物理的な仕方で表現することがある(後述する理由により)。論理マージ・モジュール102は動的に、物理的に相違する入力ストリームのそれぞれを論理的に表す出力ストリームを生成する。換言すれば、出力ストリームは、各入力ストリームと適合する仕方で入力ストリームの論理的なエッセンスを表現する統一された仕方を提供する。任意の型の消費エンティティ(単数または複数)が出力ストリームを利用しうる。
図9は、図1の論理マージ・モジュール102のある実装を示している。図9に示される論理マージ・モジュール102は、可能なアルゴリズムの集合から選択されるアルゴリズムを実装する。各アルゴリズムは、あるクラスの諸制約を受ける入力ストリームのコレクションを扱うよう構成される。よって、本セクションはまず、入力ストリームのコレクションに影響しうる制約の例示的な諸クラスを記述する。ある場合には、入力ストリームのコレクションの構成員のすべては同じクラスの制約を受けると想定される。しかしながら、他の実装はこの特性をさまざまな度合いで緩和することができる。
状態管理モジュール910は、データ・ストア912内の一つまたは複数のデータ構造内に状態情報を記憶する。状態情報は、入力ストリームに関する情報と、場合によっては、出力ストリームに伝搬させられた情報を捕捉する。より具体的には、異なるアルゴリズムは、入力ストリームに適用される制約に依存して、異なる型の状態情報を維持する。たとえば、図12は、アルゴリズムR0、R1、R2およびR3によって使用されうるデータ構造をまとめている。見て取れるように、入力ストリームから制約が除去されると、状態管理モジュール910は記憶する状態情報の量を増す。図12に示されるデータ構造は、場合R0〜R4についてのアルゴリズムの説明のコンテキストにおいて、より詳細に記述することになる。
R0の場合について、入力ストリームは、adjust()要素なしで、厳密に増加するVs値をもつ諸要素をもつ。よって、重複するタイムスタンプはない。この場合、状態管理モジュール910は二つの情報しか維持しない。第一に、状態管理モジュール910は、入力ストリームにおいて遭遇された最大Vs(MaxVs)を記憶する。第二に、状態管理モジュール910は、すべての入力ストリームを横断して見られる最大の安定なタイムスタンプ(MaxStable)を記憶する。
R1の場合について、入力ストリームは、adjust()要素なしで、非減少のVs値をもつ諸要素をもつ。ここでは、入力ストリームは重複するVsタイムスタンプをもつことがあるが、そのような要素は決定論的な順序で呈示される(たとえばペイロード中のあるフィールドでソートされる)。この場合、状態管理モジュール910は(場合R0についての)前記と同様、MaxVsおよびMaxStableを維持する。加えて、状態管理モジュール910は、各入力ストリームについてのカウンタ値をもつアレイを維持する。特定の入力ストリームについてのカウンタ値は、そのストリーム上のVs=MaxVsである要素の数を反映する。
R2の場合について、入力ストリームは、adjust()要素なしで、非減少のVs値をもつ諸要素をもつ。さらに、入力ストリームは重複するVsタイムスタンプを有することがあり、この場合には、そのような要素は決定論的な順序で呈示される必要はない。この場合には、状態管理モジュール910は前記と同様にMaxVsおよびMaxStableを維持する。さらに、状態管理モジュール910は、ペイロード(p)を鍵としてもつルックアップテーブルを維持する。テーブル中の各エントリーは、特定のペイロード鍵(p)について、Vs=MaxVsとなる諸要素を記憶している。このデータ構造の図下については図12を参照されたい。
R3の場合については、入力ストリーム内の要素は今度は、insert()要素、adjust()要素およびstable()要素を含む任意の型の要素を含むことができる。さらに、これらの要素は任意の時間的順序で呈示されることができる。残る制約として、R3についてのアルゴリズムは、Vsとペイロード(p)の組み合わせが、出力ストリーム中の対応するエントリーを決定するための鍵のはたらきをしうる。より具体的には、図12に示されるように、状態管理モジュール910は、鍵(Vs,ペイロード)によってエントリーにインデックス付けするマスター・データ構造を維持することができる。各エントリーはイベント(e)(たとえばVsおよびペイロード)および各入力ストリームsについて、鍵sによってインデックス付けされたそのストリームについての現在のVeを含む小さなルックアップテーブルからなる。ルックアップテーブルは、(出力ストリームに伝搬させられた出力イベントに関連付けられた)出力Veを提供する鍵αをもつエントリー(OutVe)をも含む。
R4の場合についてのデータ・ストリームは場合3と同じすべての自由度をもつ。だが今や、データ・ストリーム中の複数の要素が、異なるVe値をもつ同じ(Vs,ペイロード)をもつことができる。さらに、入力ストリームは重複するエントリーを含むことができる。この状況に対処するため、R3の場合についてのマスター・データ構造は、種々のVe値の存在を考慮に入れるよう修正されることができる。マスター・データ構造中の特定の(ペイロード,Vs)エントリーに関連付けられたルックアップテーブルを考える。あるエントリーについてのVeの単一の値(R3の場合に与えられるような)は今や、その入力ストリーム中のその(Vs,ペイロード)組み合わせについての、カウントとともに、遭遇した一意的なVe値に基づいてインデックス付けされる小さなVeデータ構造で置き換えられる。
セクションAに記されるように、異なる環境は、異なる応用のために論理マージ・モジュール102を使うことができる。本セクションは、例示的な応用の網羅的ではないコレクションを記述する。
図19は、上記の機能の任意の側面を実装するために使用できる例示的なコンピューティング機能1900を記載している。たとえば、コンピューティング機能1900は、図1の論理マージ・モジュール102の任意の側面を実装するために使用できる。ある場合には、コンピューティング機能1900は、一つまたは複数の処理装置を含む任意の型のコンピューティング装置に対応してもよい。コンピューティング装置は任意的に、そのようなコンピューティング装置のクラスターの構成員であってもよい。
いくつかの態様を記載しておく。
〔態様1〕
データのストリームをマージするための、物理的かつ有体なコンピューティング機能によって実装される方法であって:
複数の物理的に相違する入力ストリームをそれぞれの源から受領する段階と;
論理マージ・モジュールを使って、各入力ストリームと論理的に適合する出力ストリームを生成する段階とを含む、
方法。
〔態様2〕
各入力ストリーム中の各要素について:
前記要素の型を評価する段階と;
前記要素に応答して取るべき出力アクションを決定する段階であって、前記出力アクションは:
前記出力ストリームに何の寄与も提供しないこと;
前記出力ストリームに新たな出力情報を提供すること;
前記出力ストリーム中の前の出力情報を調整すること;および
前記出力ストリームに進行マーカー情報を提供すること、のうちから選択される、段階と;
前記論理マージ・モジュールに関連付けられた状態を調整する段階とをさらに含む、
態様1記載の方法。
〔態様3〕
前記論理マージ・モジュールが、前記決定する段階および前記調整する段階を実行するために、複数のアルゴリズムのうちから選択されるアルゴリズムを適用し、前記複数のアルゴリズムは前記複数の入力ストリームに関連付けられる制約のさまざまな個別のレベルに関連付けられている、態様2記載の方法。
〔態様4〕
前記入力ストリームが複数の個別のユニットから発し、前記ユニットが同じ連続的な問い合わせを実装する、態様1記載の方法。
〔態様5〕
前記複数の個別のユニットが異なるそれぞれの問い合わせプランを使って前記連続的な問い合わせを実行する、態様4記載の方法。
〔態様6〕
前記複数のユニットのうちの少なくとも一つがその動作を先に進めることができるようにするため、前記複数のユニットのうちの前記少なくとも一つにフィードバック情報を送る段階をさらに含む、態様4記載の方法。
〔態様7〕
任意の所与の時点において少なくとも一つの障害を起こしていない入力ストリームから選択することによって、前記出力ストリームが前記論理マージ・モジュールによって生成されて、高い可用性を提供する、態様1記載の方法。
〔態様8〕
任意の所与の時点において少なくとも一つの適時の入力ストリームから選択することによって、前記出力ストリームが前記論理マージ・モジュールによって生成されて、速い可用性を提供する、態様1記載の方法。
〔態様9〕
ストリームを処理するための、物理的かつ有体なコンピューティング機能によって実装される論理マージ・モジュールであって:
複数の物理的に相違する入力ストリーム中の諸要素をパースする要素パース・モジュールと;
前記要素パース・モジュールによって同定された各要素の型を評価する要素型判別モジュールと;
出力ストリームを生成するために、同定された各要素に応答して取るべき出力アクションを決定する要素処理モジュールであって、前記出力アクションは:
前記出力ストリームに何の寄与も提供しないこと;
前記出力ストリームに新たな出力情報を提供すること;
前記出力ストリーム中の前の出力情報を調整すること;および
前記出力ストリームに進行マーカー情報を提供すること、のうちから選択される、要素処理モジュールと;
前記論理マージ・モジュールに関連付けられた状態を調整する状態管理モジュールとを有しており、
前記要素処理モジュールによって生成される前記出力ストリームは、前記複数の入力ストリームのそれぞれと論理的に適合する、
論理マージ・モジュール。
〔態様10〕
一つまたは複数の処理装置によって実行されたときに論理マージ・モジュールを提供するコンピュータ可読命令を記憶しているコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ可読命令は:
複数の物理的に相違する入力ストリームを、同じ連続的な問い合わせを実行するそれぞれの源から受領する論理と;
論理マージ作用部を使って、各入力ストリームのTDB表現と論理的に等価な時間的データベース(TDB)表現をもつ出力ストリームを生成する論理とを含む、
コンピュータ可読記憶媒体。
Claims (10)
- データのストリームをマージするための、コンピュータによって実行される方法であって:
複数の物理的に相違する入力ストリームをそれぞれの源から受領手段によって受領する段階と;
前記複数の入力ストリーム中の諸要素をパース手段によってパースして同定する段階と;
論理マージ・モジュールを使って、各入力ストリームと論理的に適合する出力ストリームを生成する段階であって、前記論理マージ・モジュールが:
前記同定された要素を要素受領手段によって受領し;
前記複数の入力ストリームに関連付けられる制約のさまざまな個別のレベルに関連付けられている複数のアルゴリズムのうちから選択されたアルゴリズムの指示をアルゴリズム指示受領手段によって受領し;
前記選択されたアルゴリズムをアルゴリズム適用手段によって適用して、同定された各要素に応答して取るべき出力アクションを決定する、
段階とを含み、
前記出力アクションは:
前記出力ストリームに何の寄与も提供しないこと;
前記出力ストリームに新たな出力情報を提供すること;
前記出力ストリーム中の前の出力情報を調整すること;および
前記出力ストリームに進行マーカー情報を提供すること、のうちから選択される、方法。 - 前記論理マージ・モジュールに関連付けられた状態を調整手段によって調整する段階をさらに含む、
請求項1記載の方法。 - 場合決定モジュールの解析手段によって、前記入力ストリームを解析して前記入力ストリームに関連付けられた一つまたは複数の制約を判別する段階と;
前記場合決定モジュールの選択手段によって、前記一つまたは複数の制約に関連付けられた場合を選択する段階と;
前記場合決定モジュールの提供手段によって、前記場合に基づく特定のアルゴリズムの指示を前記論理マージ・モジュールに提供する段階とをさらに含む、
請求項1または2記載の方法。 - 前記入力ストリームが複数の個別のユニットから発し、前記ユニットが同じ連続的な問い合わせを実装する、請求項1記載の方法。
- 前記複数の個別のユニットが異なるそれぞれの問い合わせプランを使って前記連続的な問い合わせを実行する、請求項4記載の方法。
- 前記複数のユニットのうちの少なくとも一つがその動作を先に進めることができるようにするため、前記複数のユニットのうちの前記少なくとも一つにフィードバック情報を送る段階をさらに含む、請求項4記載の方法。
- 任意の所与の時点において少なくとも一つの障害を起こしていない入力ストリームから選択することによって、前記出力ストリームが前記論理マージ・モジュールによって生成されて、高い可用性を提供する、請求項1記載の方法。
- 任意の所与の時点において少なくとも一つの適時の入力ストリームから選択することによって、前記出力ストリームが前記論理マージ・モジュールによって生成されて、速い可用性を提供する、請求項1記載の方法。
- ストリームを処理するための、物理的かつ有体なコンピューティング資源によって実装される論理マージ・モジュールであって:
複数の物理的に相違する入力ストリーム中の諸要素をパースする要素パース・モジュールと;
前記要素パース・モジュールによって同定された各要素の型を評価する要素型判別モジュールと;
前記複数の入力ストリームのそれぞれと論理的に適合する出力ストリームを生成するために、同定された各要素に応答して取るべき出力アクションを決定する要素処理モジュールであって、前記出力アクションは:
前記出力ストリームに何の寄与も提供しないこと;
前記出力ストリームに新たな出力情報を提供すること;
前記出力ストリーム中の前の出力情報を調整すること;および
前記出力ストリームに進行マーカー情報を提供すること、のうちから選択される、要素処理モジュールと;
前記論理マージ・モジュールに関連付けられた状態を調整する状態管理モジュールとを有しており、
前記要素処理モジュールは、前記複数の入力ストリームに関連付けられる制約のさまざまな個別のレベルに関連付けられている複数のアルゴリズムのうちから選択されたアルゴリズムを適用する、、
論理マージ・モジュール。 - 一つまたは複数の処理装置に:
複数の物理的に相違する入力ストリームを、同じ連続的な問い合わせを実行するそれぞれの源から受領手段によって受領する段階と;
前記複数の入力ストリーム中の諸要素をパース手段によってパースして同定する段階と;
各入力ストリームと論理的に適合する出力ストリームを生成する段階であって、前記出力ストリームを生成する段階が:
前記同定された要素を要素受領手段によって受領し;
前記複数の入力ストリームに関連付けられる制約のさまざまな個別のレベルに関連付けられている複数のアルゴリズムのうちから選択されたアルゴリズムの指示をアルゴリズム指示受領手段によって受領し;
前記選択されたアルゴリズムをアルゴリズム適用手段によって適用して、同定された各要素に応答して取るべき出力アクションを決定する、
段階とを実行させるためのコンピュータ・プログラムであって、前記出力アクションは:
前記出力ストリームに何の寄与も提供しないこと;
前記出力ストリームに新たな出力情報を提供すること;
前記出力ストリーム中の前の出力情報を調整すること;および
前記出力ストリームに進行マーカー情報を提供すること、のうちから選択される、コンピュータ・プログラム。
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