JP7120985B2 - データベース管理システム、データベース管理方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、データベース管理システム、データベース管理方法、およびプログラムに関する。

近年、Intel Optane（登録商標） DC Persistent MemoryやMRAM(Magnetic Random Access Memory)といった、バイト単位でデータアクセス可能であり、且つSSD(Solid State Drive)やHDD(Hard Disk Drive)よりも高速にデータアクセスが可能であり、且つ電源喪失後もデータを保持可能な不揮発メモリがデータベースのデータ格納用のデバイスとしての注目を浴びている。不揮発メモリに格納するデータの耐障害性を高める技術として、専用のハードウェア機構を設置する特許文献１がある。また、ソフトウェア機構で不揮発メモリを含むデータ格納用デバイスに格納するデータの耐障害性を高める技術として、特許文献２がある。

国際公開第２０１７／１８３０９６号 特許第５９４１４９４号公報

不揮発メモリをデータベースのデータ格納用デバイスとして用いる場合、データベースの処理の継続性保証のため、不揮発メモリの障害時でもデータ処理が継続できることや、不揮発メモリの障害からの復旧時もデータ処理を継続しつつ、オンラインで障害復旧処理ができることが求められる。

しかしながら、従来技術である特許文献１では、不揮発メモリの障害時にデータ処理を継続するハードウェア技術については言及されているものの、不揮発メモリが障害から復旧した際に、障害発生前と同じ冗長度にオンラインで復旧するハードウェア技術については言及されていない。また、従来技術の特許文献２では、障害復旧時に障害発生前と同じ冗長度に復旧する場合、データの重複分散配置の契機がデータのメモリへの初期展開時となっているため、障害復旧時は、データのメモリへの初期展開が再度必要であり、オンラインで復旧できないという課題がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、耐障害性と、障害発生後復旧時のデータ処理継続性とを高めたデータベース管理システム、データベース管理方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。

本発明の一態様は、１つ以上のプロセッサと、前記プロセッサに接続する１以上の主記憶装置と、前記プロセッサに接続する不揮発メモリ装置と、を備えるデータベース管理システムであって、前記不揮発メモリ装置に、前記データベース管理システムにおいて処理対象となるデータを格納するデータベースを生成するデータベース作成部と、前記データベースを構成する２以上のデータベースファイルまたは前記データベースファイルの更新履歴を格納する２以上のログファイルからデータを読み出す、データ読み出し部と、前記２以上のデータベースファイルのいずれか、または前記２以上のログファイルのいずれかに対する接続状況を検出する冗長性喪失検出部と、前記データベースファイルに対してデータ反映を確定させる際に、前記ログファイルに反映履歴を書き出すデータ処理確定部と、前記冗長性喪失検出部により接続状況が失われたと判定されたデータベースファイルまたは前記ログファイルがあり、接続状況が回復した場合に、前記データベースファイルおよび前記ログファイルに対して、接続状況が失われていた間の情報を反映するデータ処理取り消し部と、ファイル稼働情報に基づいて、障害が発生していた場合に接続状況が失われたと判定されたデータベースファイルまたは接続状況が失われたと判定されたログファイルを復旧するオンライン復旧部と、を備え、前記オンライン復旧部は、前記ファイル稼働情報に基づいて、前記データベースファイルおよび前記ログファイルが前記障害の発生時点の状態まで復旧できた場合に、障害発生後に更新されたログファイルに基づいて、前記接続状況が失われたと判定された着目ログファイルに、障害発生後に更新されたログファイルに含まれる所定量の更新情報を転送し、前記着目ログファイルとの差分件数と所定の閾値とを比較し、前記差分件数が閾値未満である場合に、最新の更新が反映されたログファイルと復旧中とのログファイルとの差分件数の情報を含むログファイル同期可否情報を生成し、前記接続状況が失われたと判定されたデータベースファイルおよび前記接続状況が失われたと判定されたログファイルを一度に復旧し、前記差分件数が閾値以上である場合に、転送されたログファイルの差分内容に基づいて、ログファイルの同期準備のタイミングを調整して、前記接続状況が失われたと判定されたデータベースファイルおよび前記接続状況が失われたと判定されたログファイルに前記閾値未満の差分を順次反映することで、前記接続状況が失われたと判定されたデータベースファイルおよび前記接続状況が失われたと判定されたログファイルを復旧する、データベース管理システムである。

本発明の一態様によれば、耐障害性と、障害発生後復旧時のデータ処理継続性とを高めることができる。

第１実施形態のデータベース管理システムの構成の一例を示す図である。 主記憶装置に記憶されたコンポーネントを説明する図である。 冗長化指定情報に格納される情報の一例を示す図である。 ファイル稼働情報に格納される情報の一例を示す図である。 データベース作成部によるデータベース作成処理の流れの一例を示すフローチャートである。 データ読み出し部によるデータ読み出し処理の流れの一例を示すフローチャートである。 アクセスエラー前のファイル稼働情報に格納される情報の一例を示す図である。 アクセスエラー後のファイル稼働情報に格納される情報の一例を示す図である。 冗長性喪失検出部による冗長性喪失検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 オンライン復旧命令を説明するための図である。 オンライン復旧部によるオンライン復旧処理の流れの一例を示すフローチャートである。 オンライン復旧部によるオンライン復旧処理の流れの一例を示すフローチャートである。 データ処理確定部による確定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 データベース管理システムにおいて、ＤＢサーバにおける障害発生場面を示す図である。 データベース管理システムにおいて、ＤＢサーバの復旧が行われる場面を示す図である。 第２実施形態のデータベース管理システムの構成の一例を示す図である。 第２計算機を示す図である。 冗長化指定情報を説明するための図である。 ファイル稼働情報に格納される情報の他の一例を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明のデータベース管理システム、情報提供方法、およびプログラムの実施形態について説明する。

［概要］
データベース管理システムは、処理対象とするデータ（データベースの処理ログを格納したログファイル）を不揮発メモリ上に配置し、専用のハードウェアを必要とせずに、オンラインでの障害復旧が可能なデータの耐障害性を持つシステムである。

データベース管理システムには、例えば、１以上のＤＢサーバと、１以上の外部記憶装置と、ＤＢクライアント端末とが含まれる。

ＤＢサーバには、例えば、１以上のＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアプロセッサと、プロセッサに接続する２以上の主記憶装置と、プロセッサに接続する２以上の不揮発メモリとが含まれる。主記憶装置には、データベース管理プログラムや各種設定ファイルが格納される。不揮発メモリには、データベースに格納される情報が含まれるデータベースファイルと、データベースファイルの更新ログ情報が含まれるログファイルとが格納される。

プロセッサは、少なくとも自装置内の１つの不揮発メモリに格納されたデータベースファイルおよびログファイルに最新の更新情報を反映させる。以下の説明において、最新の更新情報を反映したデータベースファイルおよびログファイルを格納した不揮発メモリを「マスタ不揮発メモリ」と称する場合がある。更新情報とは、ＤＢクライアント端末から送信された命令や、データベース管理プログラムが生成した命令などが含まれる。以下の説明において、最新の更新情報が反映されたデータベースファイルを「マスタデータベースファイル」、最新のデータベース更新情報が反映されたログファイルを「マスタログファイル」と称する。「マスタデータベースファイル」および「マスタログファイル」は有線接続対象とされるファイルのことである。

プロセッサは、マスタ不揮発メモリ以外の不揮発メモリに格納されたデータベースファイルにも、マスタデータベースファイルと同時に（または所定の遅延時間を持たせて）、マスタデータベースファイルに反映した更新情報反映させてもよい。また、プロセッサは、マスタ不揮発メモリ以外の不揮発メモリに格納されたログファイルにも、マスタログファイルと同時に（または所定の遅延時間を持たせて）、マスタログファイルに反映した更新情報を反映してもよい。これにより、プロセッサがマスタデータベースファイルおよびマスタログファイルに接続できなくなった場合であっても、マスタ不揮発メモリ以外の不揮発メモリに接続することができ、冗長性を持つことができる。

データベース管理システムは、さらに冗長性を高めるために、上述のＤＢサーバを２つ以上備えることが望ましい。データベース管理システムが２以上のＤＢサーバを備える場合、例えば、１つのＤＢサーバを稼働機（マスタ）とし、他の装置を待機機（スレーブ）として稼働させる。データベース管理システムは、稼働機（以下、「ＤＢサーバ＃１」）に何らかの障害が発生し（例えば、ＣＰＵ自体の故障や、ＣＰＵが不揮発メモリ内のファイルに接続できなくなる場など）更新情報が反映できなくなった場合、待機機（以下、「ＤＢサーバ＃ｎ」）を稼働機に変更して、システムの処理を継続させる。

データベース管理システムは、ＤＢサーバ＃１の障害が復旧すると、ＤＢサーバ＃１はＤＢサーバ＃ｎから障害発生時からの差分更新情報を入手して、自装置のデータベースファイルおよびログファイルに反映させた後、ＤＢサーバ＃１を稼働機に戻す。

ＤＢサーバ＃１のプロセッサは、ＤＢサーバ＃ｎの不揮発メモリの最新の更新が反映されたログファイルと、ＤＢサーバ＃１の復旧中とのログファイルとの更新情報の差分件数が閾値未満である場合、接続状況が失われたと判定されたデータベースファイルおよび接続状況が失われたと判定されたログファイルを一度に復旧した後、ＤＢサーバ＃１を稼働機に戻す。また、ＤＢサーバ＃１のプロセッサは、差分件数が閾値以上である場合、接続状況が失われたと判定されたデータベースファイルおよび接続状況が失われたと判定されたログファイルに、更新情報を順次反映して復旧を試み、最新の更新が反映されたタイミングでＤＢサーバ＃１を稼働機に戻す。このような構成により、データベース管理システムは、ＤＢサーバ＃ｎによりデータ処理を継続させた上で、ＤＢサーバ＃１のオンライン復旧が可能となることから、ＤＢサーバ以外の外部記憶装置の冗長化機能に依存することなく、耐障害性と障害発生時のデータ処理継続性とを併せ持つことができる。

＜第１実施形態＞
［全体構成］
図１は、第１実施形態のデータベース管理システム１の構成の一例を示す図である。データベース管理システム１は、例えば、ＤＢサーバ１００と、外部記憶装置２００と、入力インターフェース３００と、ＤＢクライアント端末７００と備える。データベース管理システム１には、さらに、ＤＢサーバ１００と同様のＤＢサーバ４００と、外部記憶装置２００と同様の外部記憶装置５００と、入力インターフェース３００と同様の入力インターフェース６００とが冗長に配置される。ＤＢサーバ１００と、外部記憶装置２００と、入力インターフェース３００とは、例えば、専用線を介して互いに通信する。また、ＤＢサーバ４００と、外部記憶装置５００と、入力インターフェース６００とは、例えば、専用線を介して互いに通信する。

ＤＢサーバ１００と、ＤＢサーバ４００と、ＤＢクライアント端末７００とは、例えば、ネットワークＮＷを介して互いに通信する。ネットワークＮＷは、例えば、ＷＡＮ（Wide Area Network）やＬＡＮ（Local Area Network）、インターネット、専用回線、無線基地局、プロバイダなどを含む。

ＤＢサーバ１００は、例えば、通信部１２０と、１以上のＣＰＵ１４０と、２以上の主記憶装置１６０と、２以上の不揮発メモリ１８０とを備える。図示の例において、ＤＢサーバ１００は、ＣＰＵ１４０－１～ＣＰＵ１４０－ｍ（ｍは自然数）を備える。ＣＰＵ１４０－１は、主記憶装置１６０－１および主記憶装置１６０－２、不揮発メモリ１８０－１および不揮発メモリ１８０－２を更新する。また、ＣＰＵ１４０－ｍは、主記憶装置１６０－３および主記憶装置１６０－４、不揮発メモリ１８０－３および不揮発メモリ１８０－４を更新する。以下の説明において、個々のＣＰＵ１４０－１～ＣＰＵ１４０－ｍを区別しない場合には、単にＣＰＵ１４０と呼ぶ。また、ＤＢサーバ１００の構成要素においても同様にハイフン以下の数字を省略する場合がある。

通信部１２０は、有線通信または無線通信を行ってネットワークＮＷに接続し、ネットワークＮＷを介して他装置と通信する。

ＣＰＵ１４０は、１つ以上のメモリコントローラを内包する。ＣＰＵ１４０は、メモリコントローラを介して、主記憶装置１６０と不揮発メモリ１８０に接続可能である。ＣＰＵ１４０は、例えば、後述する主記憶装置１６０に格納されたプログラムに記憶されたコンポーネント（機能部）ごとのプログラムを実行することにより、全体制御部１９１、起動・停止部１９２、データ挿入・更新・削除部１９３、データベース作成部１９４、オンライン復旧部１９５、データ処理確定部１９６、冗長性喪失検出部１９７、データ処理取り消し部１９８、およびデータ読み出し部１９９として機能する。各機能部については後述する。

主記憶装置１６０には、例えば、データベース管理プログラム１６０Ａと、設定ファイル１６０Ｂとが格納される。データベース管理プログラム１６０Ａは、ＣＰＵ１４０により実行されるコンポーネント（機能部）ごとのプログラムである。設定ファイル１６０Ｂには、マスタデータベースファイルやマスタログファイルに関する情報や、ＤＢサーバ１００の接続状況に関する情報が含まれる。設定ファイル１６０Ｂに含まれる情報については後述する。

不揮発メモリ１８０は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）と同様のアクセス速度で接続することができ、電源を遮断した後であってもデータが永続化される記憶装置である。不揮発メモリ１８０は、例えば、Intel Optane（登録商標）DC Persistent Memoryである。

不揮発メモリ１８０には、例えば、データベースファイル１８０Ａと、ログファイル１８０Ｂとが格納される。データベースファイル１８０Ａには、データベース管理システム１において処理対象となるデータベースを構成する各種データが格納されている。ログファイル１８０Ｂには、データベースファイル１８０Ａに対する更新履歴情報が格納されている。

外部記憶装置２００は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disc Drive， Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリ、またはＲＡＭ（Random Access Memory）などにより実現される。外部記憶装置２００には、ＤＢサーバ１００が稼働機であるか待機機であるかの情報や、マスタデータベースファイルが不揮発メモリ１８０内のどのファイルであるか、マスタログファイルが不揮発メモリ１８０内のどのファイルであるかの情報などの設定情報が格納される。

入力インターフェース３００は、キーボードやマウス、ディスプレイを備える端末装置である。入力インターフェース３００は、例えば、タブレット端末、パーソナルコンピュータなどである。

ＤＢクライアント端末７００は、例えば、スマートフォンなどの携帯電話、タブレット端末、パーソナルコンピュータ等である。

なお、外部記憶装置２００と外部記憶装置５００とは、図示のように別の装置であってもよいし、同一の装置に集約されてもよい。また、入力インターフェース３００と入力インターフェース６００は、図示のように別の装置であってもよいし、同一の装置に集約されてもよい。また、入力インターフェース３００と入力インターフェース６００は配置が省略されてもよく、その場合、例えば、ＤＢクライアント端末７００がＤＢサーバ１００およびＤＢサーバ４００の入力インターフェースとして機能してもよい。

例えば、データベース管理システム１は、正常時には、冗長化された全てのデータベースファイル（図示のデータベースファイル１８０－１Ａ、１８０－２Ａ、１８０－３Ａ、１８０－４Ａ、４８０－１Ａ、４８０－２Ａ、４８０－３Ａおよび４８０－４Ａ）、およびログファイル（図示のログファイル１８０－１Ｂ、１８０－２Ｂ、１８０－３Ｂ、１８０－４Ｂ、４８０－１Ｂ、４８０－２Ｂ、４８０－３Ｂおよび４８０－４Ｂ）に更新情報の反映を行う。なお、データベースファイルやログファイルからの読み込みは、冗長化された他のデータベースファイルおよびログファイルから行われてもよい。

このような構成により、例えば、ＤＢサーバ１００のＣＰＵ１４０や不揮発メモリ１８０に障害が発生した場合でも、ＤＢサーバ４００においてデータベース更新処理が継続できるようにする。また、ＤＢサーバ１００の障害が解消した場合、ＤＢサーバ４００の不揮発メモリ４８０に基づいてＤＢサーバ１００の不揮発メモリ１８０を復旧する。復旧処理については後述する。

〔ＤＢサーバのコンポーネント〕
以下、ＤＢサーバ１００を用いてＣＰＵ１４０のコンポーネントについて説明する。なお、以下の説明においては、ＤＢサーバ１００が２つの不揮発メモリ１８０－１および不揮発メモリ１８０―２を備える構成を用いて説明するが、これに限定されるものではない。また、図１に示した、ＤＢサーバ１００以外の他のＤＢサーバ（例えば、図示のＤＢサーバ４００）のＣＰＵも、以下に説明するコンポーネントが機能するものである。

図２は、主記憶装置１６０に記憶されたコンポーネントを説明する図である。ＤＢサーバ１００のコンポーネントは、例えば、全体制御部１９１と、起動・停止部１９２と、データ挿入・更新・削除部１９３と、データベース作成部１９４と、オンライン復旧部１９５と、データ処理確定部１９６と、冗長性喪失検出部１９７と、データ処理取り消し部１９８と、およびデータ読み出し部１９９とを備える。

全体制御部１９１は、通信部１２０により受信されたＤＢクライアント端末７００からの命令に基づいて、各コンポーネントを呼び出して動作させる。例えば、通信部１２０を介してＤＢクライアント端末７００からデータベース作成命令が全体制御部１９１に出力されると、全体制御部１９１はデータベース作成部１９４に処理命令を出力して、データベース作成処理を行わせる。

起動・停止部１９２は、全体制御部１９１により出力された、ＤＢクライアント端末７００からの接続命令や更新命令に応じて、各コンポーネントを起動させたり、停止させたりする。

データベース作成部１９４は、全体制御部１９１からの呼び出しに基づいて、データベースファイル１８０－１Ａおよびログファイル１８０－１Ｂに対して更新命令の内容を反映させて、対象データを格納するデータベースを生成する。

オンライン復旧部１９５は、ＤＢサーバ１００に何らかの障害が発生し、不揮発メモリ１８０－１が更新されていなかった場合に、接続状況が失われたと判定されたデータベースファイル１８０－１Ａや接続状況が失われたと判定されたログファイル１８０－１Ｂを復旧する。なお、以下の説明において、接続状況が失われたと判定されたログファイルであり、復旧対象となるログファイルを「着目ログファイル」と称する場合がある。また、同様に、接続状況が失われたと判定されたログファイルに対応付いたデータベースファイルであり、復旧対象となるデータベースファイルを「着目データベースファイル」と称する場合がある。

データ処理確定部１９６は、データベースファイル１８０－１Ａに対してデータ反映を確定させる際に、ログファイル１８０－１Ｂに反映履歴を反映する。また、データ処理確定部１９６は、データベースファイル１８０－２Ａに対してデータ反映を確定させる際に、ログファイル１８０－２Ｂに反映履歴を反映する。

冗長性喪失検出部１９７は、データベースファイル１８０－１Ａおよび１８０－２Ａ、またはログファイル１８０－１Ｂまたは１８０－２Ｂのいずれかに対する接続状況が失われたこと（着目ログファイルや着目データベースファイルが存在すること）を検出する。

データ処理取り消し部１９８は、冗長性喪失検出部１９７により接続状況が失われたと判定されたデータベースファイルまたはログファイルがあり、且つ当該ファイルの接続状況が回復した場合に、当該ファイルに対して接続状況が失われていた間の情報を反映する。

データ読み出し部１９９は、後述するファイル稼働情報１６０－１Ｂｂを参照し、データベースファイル１８０－１Ａおよび１８０－２Ａ、またはログファイル１８０－１Ｂおよび１８０－２Ｂから該当するデータを読み出す。

外部記憶装置２００には、冗長化指定情報２００ａと、閾値情報２００ｂとが含まれる。冗長化指定情報２００ａには、冗長化構成のファイル数に関する情報が格納される。閾値情報２００ｂには、オンライン復旧時に参照する反映件数などが格納される。

図３は、冗長化指定情報２００ａに格納される情報の一例を示す図である。冗長化指定情報２００ａには、例えば、データベースの作成命令要求を示すdbinitコマンドに加え、冗長化構成に含まれるデータベースファイルおよびログファイルのそれぞれのファイルパスや、メモリ名などの引数が格納される。

冗長化指定情報２００ａは、例えば、データベース管理システム１の管理者による操作を入力インターフェース３００が受け付け、全体制御部１９１を介してデータベース作成部１９４に出力される。冗長化指定情報２００ａは、外部記憶装置２００にあらかじめ格納されていてもよいし、データベース管理システム１の管理者による操作を入力インターフェース３００が受け付けた場合に受け付けた操作内容に基づいて生成されてもよい。冗長化指定情報２００ａがあらかじめ格納されている場合、全体制御部１９１は、受け付けられた冗長化指定情報２００ａが格納されたファイルパスの指定と、データベース作成コマンドとをデータベース作成部１９４に出力する。

設定ファイル１６０－１Ｂには、例えば、ログファイル同期可否情報１６０－１Ｂａと、ファイル稼働情報１６０－１Ｂｂとが含まれる。ログファイル同期可否情報１６０－１Ｂａには、ログファイルおよびデータベースファイルの同期をとるために参照するフラグ情報（着目ログファイルがどのファイルか、着目データベースファイルがどのファイルかが分かる情報）が格納される。ファイル稼働情報１６０－１Ｂｂには、マスタデータベースファイルおよびマスタログファイルの配置情報や、他のデータベースファイルおよびログファイルの配置情報とそれぞれの書き込み・読み込みエラー情報が格納される。

図４は、ファイル稼働情報１６０－１Ｂｂに格納される情報の一例を示す図である。ファイル稼働情報１６０－１Ｂｂには、図示のように、どの不揮発メモリ１８０に格納されたデータベースファイルおよびログファイルがマスタファイルとして機能しているかの情報や、データベースファイルおよびログファイルの配置情報、それぞれのファイルへの接続状況が失われるなどのアクセスエラーがあった場合にはその日時情報などが格納される。

図４のファイル稼働情報１６０－１Ｂｂは、例えば、ファイル作成時点などのアクセスエラーが発生していない状態における情報の例であるため、アクセスエラー日時が「ＮＵＬＬ」になっている。

〔データベース作成処理〕
データベース作成部１９４は、入力インターフェース３００から図４にしめすような冗長化指定情報を受信すると、その引数で指定されているデータベースファイル配置先およびログファイル配置先のそれぞれにデータベースファイル１８０－１Ａ、データベースファイル１８０－２Ａ、ログファイル１８０－１Ｂおよびログファイル１８０－２Ｂを配置する。

データベース作成部１９４は、冗長配置したデータベースファイルおよびログファイルの中から、マスタファイルを選定する。データベース作成部１９４は、例えば、データベースファイルの配置先引数に最初に指定された「/不揮発メモリ１／データベースファイル１」（請求項における「第１データベースファイル」）をマスタデータベースファイルとして選定する。同様に、データベース作成部１９４は、引数で最初に指定された「／不揮発メモリ１／ログファイル１」（請求項における「第１ログファイル」）をマスタログファイルと選定する。なお、データベースファイルの配置先引数に指定されるデータベースファイルと、ログファイル配置先引数に指定されるログファイルとは、対を成す関係である。すなわち、「／不揮発メモリ１／データベースファイル１」に対するログファイルは、「／不揮発メモリ１／ログファイル１」となり、「／不揮発メモリ２／データベースファイル１」に対するログファイルは、「／不揮発メモリ２／ログファイル１」となる。以下の説明において、データベースファイルおよびログファイルが対を成す関係であることを指して、「対応付いた」と称する場合がある。

データベース作成部１９４は、例えば、冗長化情報解析部１９４ａと、データファイル冗長配置部１９４ｂと、ファイル稼働情報配置部１９４ｃとを備える。

冗長化情報解析部１９４ａは、冗長化指定情報２００ａを解析し、データベースファイルとログファイルの冗長配置指定を含む、冗長化指定情報を解析する。

データファイル冗長配置部１９４ｂは、冗長化指定情報２００ａを参照して、ＤＢサーバ１００に内包される１つ以上の不揮発メモリ１８０にデータベースファイルとログファイルを冗長に配置し、冗長に配置したデータベースファイルとログファイルの各々に対して、マスタデータベースファイルおよびマスタログファイルを選定する。

ここで「マスタ」とは、ＤＢサーバ１００の稼働中に実行されるファイルのうち、ファイルの読み出し処理において選択されるファイルのことを指す。以下の説明において、マスタファイル以外のファイルを指して「スレーブ」ファイルと称する場合がある。

データファイル冗長配置部１９４ｂは、例えば、不揮発メモリ１８０にデータベースファイル１８０－１Ａまたは１８０－２Ａを配置し、さらにログファイル１８０－１Ｂまたは１８０－２Ｂを配置する。なお、データファイル冗長配置部１９４ｂは、データベースファイル１８０－１Ａおよび１８０－２Ａや、ログファイル１８０－１Ｂおよび１８０－２Ｂが既に存在する場合には、新たにファイルを生成せずにその既存ファイルに接続してもよい。

ファイル稼働情報配置部１９４ｃは、マスタとするデータベースファイルおよびログファイルを選定して、選定結果を格納するファイル稼働情報１６０－１Ｂｂを配置する。図２の例においては、ファイル稼働情報配置部１９４ｃは、データベースファイル１８０－１Ａをマスタとすると選定した場合、同一の不揮発メモリ１８０－１に格納されたログファイル１８０－１Ｂをマスタとすると選択する。

図５は、データベース作成部１９４によるデータベース作成処理の流れの一例を示すフローチャートである。

まず、冗長化情報解析部１９４ａは、データベースファイルおよびログファイルの冗長配置の情報を取得する（ステップＳ１００）。次に、データファイル冗長配置部１９４ｂは、不揮発メモリ１８０にデータベースファイル１８０－１Ａおよび１８０－２Ａを配置し（ステップＳ１０２）、さらにログファイル１８０－１Ｂまたは１８０－２Ｂを配置する（ステップＳ１０４）。次に、ファイル稼働情報配置部１９４ｃは、マスタとするデータベースファイルおよびログファイルを選定する（ステップＳ１０６）。次に、ファイル稼働情報配置部１９４ｃは、ファイル稼働情報１６０－１Ｂｂを配置し（ステップＳ１０８）、本フローチャートの処理を終了する。

〔データ読み出し処理〕
データ読み出し部１９９は、例えば、ファイル稼働情報参照部１９９ａと、データ読み出し実行部１９９ｂと、冗長性喪失検出呼び出し部１９９ｃとを備える。

ファイル稼働情報参照部１９９ａは、ファイル稼働情報１６０－１Ｂｂを参照し、マスタデータベースファイルとマスタログファイルに関する情報（例えば、ファイルパス）を取得する。ファイル稼働情報参照部１９９ａは、例えば、マスタデータベースファイルはデータベースファイル１８０－１Ａであり、マスタログファイルはログファイル１８０－１Ｂであるという情報を取得する。

データ読み出し実行部１９９ｂは、ファイル稼働情報参照部１９９ａにより取得された情報に基づいて、データベースファイル１８０－１Ａ、またはログファイル１８０－１Ｂから対象のデータを読み出す。データ読み出し実行部１９９ｂは、対象のデータの読み出しに成功した場合、読み出した結果を全体制御部１９１に出力して、データ挿入・更新・削除部１９３に出力したり、通信部１２０を介してＤＢクライアント端末７００に出力させたりする。

冗長性喪失検出呼び出し部１９９ｃは、データ読み出し実行部１９９ｂによる読み出し処理において、対象のデータの読み出しに失敗した場合、冗長性喪失検出部１９７の機能を呼び出すことで、マスタデータベースファイルおよびマスタログファイルの切り替えを行う。冗長性喪失検出呼び出し部１９９ｃは、マスタデータベースファイルおよびマスタログファイルの切り替え完了後に自ら（またはデータ読み出し実行部１９９ｂに依頼して）再度データの読み出しを行い、データ読み出しを完了する。

図６は、データ読み出し部１９９によるデータ読み出し処理の流れの一例を示すフローチャートである。

まず、ファイル稼働情報参照部１９９ａは、マスタデータベースファイルとマスタログファイルに関する情報を取得する（ステップＳ２００）。次に、データ読み出し実行部１９９ｂは、対象のデータを読み出す（ステップＳ２０２）。次に、冗長性喪失検出呼び出し部１９９ｃは、ステップＳ２０２の処理が成功したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０２の処理が失敗したと判定した場合、冗長性喪失検出呼び出し部１９９ｃは、冗長性喪失検出部１９７の機能を呼び出して（ステップＳ２０６）、処理をステップＳ２００に戻す。ステップＳ２０２の処理が成功したと判定した場合、冗長性喪失検出呼び出し部１９９ｃは、本フローチャートの処理を終了する。

〔冗長性喪失検出処理〕
冗長性喪失検出部１９７は、ファイル稼働情報１６０－１Ｂｂに、読み込みもしくは書き込みに失敗したファイルへのへのアクセスエラーが発生したことを示す情報（例えば、エラーが発生したことを示すフラグや、アクセスエラー日時情報）を記録する。冗長性喪失検出部１９７は、アクセスエラーとなったファイルがマスタファイルである場合、あらかじめ設定された冗長化情報の記載順序に従って、新たなマスタファイルを選定して、選定結果をファイル稼働情報１６０－１Ｂｂに書き込む。

冗長性喪失検出部１９７は、例えば、ファイル稼働情報１６０－１Ｂｂにアクセスエラーの情報を書き込む場合に、アクセスエラーが発生した対象のデータベースファイルおよびログファイルの双方のアクセスエラーの情報を記録する。これは、アクセスエラーが発生した不揮発メモリ１８０が動作不良を起こしている可能性があるためであり、不揮発メモリ１８０上に配置されているデータベースファイルとログファイルの双方に対するアクセスができない（またはアクセスが安定して行えない）可能性が考慮されたためである。

冗長性喪失検出部１９７は、例えば、アクセスエラー記録部１９７ａと、マスタファイル切替部１９７ｂとを備える。

アクセスエラー記録部１９７ａは、マスタデータベースファイルまたはマスタログファイルへのアクセスエラー情報を、ファイル稼働情報１６０－１Ｂｂに記録する。

マスタファイル切替部１９７ｂは、アクセスエラー情報がファイル稼働情報１６０－１Ｂｂに記録された場合に、マスタデータベースファイルおよびマスタログファイルの切り替えを行う。

図７は、アクセスエラー前のファイル稼働情報１６０－１Ｂｂに格納される情報の一例を示す図である。図７の時点では、カラムＣ１が「ｔｒｕｅ」であることから、「／不揮発メモリ１／データベースファイル１」のデータベースファイルがマスタデータベースファイルであり、「／不揮発メモリ１／ログファイル１」のログファイルがマスタログファイルであることが分かる。

図８は、アクセスエラー後にファイル稼働情報１６０－１Ｂｂに格納される情報の一例を示す図である。図８の時点では、カラムＣ２が「ｔｒｕｅ」である「／不揮発メモリ２／データベースファイル１」のデータベースファイルがマスタデータベースファイルであり、「／不揮発メモリ２／ログファイル１」のログファイルがマスタログファイルである。また、カラムＣ３には、アクセスエラーが検出されたアクセスエラー日時（または、ファイルの切り替えが行われたアクセスエラー日時）の情報が格納される。

図９は、冗長性喪失検出部１９７による冗長性喪失検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。

まず、アクセスエラー記録部１９７ａは、データ読み出し部１９９などからアクセスエラー情報を取得する（ステップＳ３００）。次に、アクセスエラー記録部１９７ａは、ファイル稼働情報１６０－１Ｂｂを参照して、マスタデータベースファイルおよびマスタログファイルの情報を取得する（ステップＳ３０２）。次に、アクセスエラー記録部１９７ａは、ステップＳ３００において取得されたマスタファイル（マスタデータベースファイルおよびマスタログファイル）のアクセスエラーか否かを判定する（ステップＳ３０４）。マスタファイルへのアクセスエラーであると判定された場合、マスタファイル切替部１９７ｂは、ファイル稼働情報１６０－１Ｂｂを参照して、アクセスエラーが発生していないデータベースファイルおよびログファイルから、新たにマスタファイルとするファイルをランダムに選択し（ステップＳ３０６）、ファイル稼働情報１６０－１Ｂｂに選定結果を書き込んで（ステップＳ３０８）、本フローチャートの処理を終了する。マスタファイルへのアクセスエラーでないと判定された場合、アクセスエラー記録部１９７ａは、当該アクセスエラーの情報をファイル稼働情報１６０－１Ｂｂに書き込んで（ステップＳ３１０）、本フローチャートの処理を終了する。

〔オンライン復旧処理〕
オンライン復旧部１９５は、ＤＢサーバ１００に接続するＣＰＵ１４０または、そのＣＰＵ１４０と通信可能な不揮発メモリ１８０が故障から復旧した際、入力インターフェース３００またはＤＢクライアント端末７００を介して、データベース管理システム１の管理者からの復旧命令に従い、オンライン復旧を行う。

オンライン復旧部１９５は、ファイル稼働情報１６０－１Ｂｂを参照してアクセスエラーが発生した情報（アクセスエラーが発生したファイル名に関する情報と、アクセスエラーの発生日時に関する情報）を取得し、オンライン復旧を行う時点でのマスタログファイルと、故障から復旧した不揮発メモリ１８０に配置されたログファイルを走査し、アクセスエラー発生日時以前のログファイル内の内容が一致するかを判定する。オンライン復旧部１９５は、ログファイル内の内容が一致しないと判定した場合（差分があった場合）に、マスタログファイルの内容を不揮発メモリ１８０に配置されたログファイルに転送することで、オンライン復旧を行う。

オンライン復旧部１９５は、例えば、ログファイル差分転送部１９５ａと、データベースファイル復旧部１９５ｂと、閾値比較部１９５ｃと、ログファイル同期準備部１９５ｄと、ログファイル同期可否情報生成部１９５ｅとを備える。

ログファイル差分転送部１９５ａは、ファイル稼働情報１６０－１Ｂｂを参照し、アクセスエラーの情報（例えば、アクセスエラーが発生したファイル名と、アクセスエラー日時）を取得し、処理時点でのマスタログファイルと、復旧対象のログファイルを比較する。処理時点でのマスタログファイルと、復旧対象のログファイルに差分があった場合には、マスタログファイルの内容を復旧対象のログファイルに転送する。

データベースファイル復旧部１９５ｂは、復旧対象のデータベースファイルを復旧する。データベースファイル復旧部１９５ｂは、例えば、後述するログ書き出し内容変更部１９６ｅによる復旧中のログファイルに書き出すログの内容に基づいて、対象のデータベースファイルを復旧する。

閾値比較部１９５ｃは、ログファイル差分転送部１９５ａおよびデータベースファイル復旧部１９５ｂの処理により、処理時点での各ファイルと復旧対象の各ファイルの同期が取れたことが確認できると、マスタログファイルの内容のうち、復旧対象のログファイルに未反映の差分件数と、データベース管理システム１の管理者によりあらかじめ定められた、復旧対象のログファイルに一度に情報反映する件数の閾値とを比較する。

ログファイル同期準備部１９５ｄは、閾値比較部１９５ｃによる閾値比較の結果、未反映の差分件数が閾値以上である場合、未反映の内容を閾値以下の所定量の件数に分割して、復旧対象のログファイルに分割して転送することで、マスタログファイルと復旧対象のログファイルとの差分内容が解消されるように同期を行う。さらに、ログファイル同期準備部１９５ｄは、転送の度にデータベースファイル復旧部１９５ｂを呼び出し、復旧対象のデータベースファイルを復旧する。

ログファイル同期可否情報生成部１９５ｅは、閾値比較部１９５ｃによる閾値比較の結果、未反映の差分件数が閾値未満である場合、ログファイル同期可否情報１６０－１Ｂａを生成する。

図１０は、オンライン復旧命令を説明するための図である。例えば、データベース管理システム１の管理者は、ＤＢサーバ１００の障害がハードウェア交換等により解消されたことに伴い、データベースファイルおよびログファイルに対するアクセスエラーが解消された後、入力インターフェース３００を介して図示のオンライン復旧命令を入力する。オンライン復旧部１９５は、図示のように、復旧対象のマスタデータベースファイルと、処理時点（現在）のマスタデータベースファイルと、閾値の件数とを含むオンライン復旧命令を受け付け、オンライン復旧処理を行う。

図１１および図１２は、オンライン復旧部１９５によるオンライン復旧処理の流れの一例を示すフローチャートである。

まず、オンライン復旧部１９５は、オンライン復旧命令の受信を契機として、ファイル稼働情報１６０－１Ｂｂを取得し（ステップＳ４００）、アクセスエラー日時の情報を取得する（ステップＳ４０２）。次に、オンライン復旧部１９５は、復旧対象ファイル（データベースファイルおよびログファイル）が存在するか否かを判定する（ステップＳ４０４）。復旧対象ファイルがあると判定した場合、オンライン復旧部１９５は、復旧対象のデータベースファイルと、そのデータベースファイルに対応付いたログファイルとを特定する（ステップＳ４０６）。次に、オンライン復旧部１９５は、マスタログファイルと復旧対象のデータベースファイルに対応するログファイルとを比較し、アクセスエラー日時以前に書き込まれたログファイルの内容が両者で一致しているかを検証する（ステップＳ４０８）。

ステップＳ４０４において復旧対象ファイルがないと判定した場合、オンライン復旧部１９５は、復旧対象ファイルを再作成して（ステップＳ４１０）、ステップＳ４０６に処理を進める。

図１２に移り、オンライン復旧部１９５は、ステップＳ４０８における検証の結果、アクセスエラー日時以前の差分があるか否かを判定する（ステップＳ４１２）。差分があると判定された場合、ログファイル差分転送部１９５ａは、差分を復旧対象のログファイルに書き込む（ステップＳ４１４）。次に、データベースファイル復旧部１９５ｂは、復旧対象のデータベースファイルを更新して（ステップＳ４１６）、処理を図１１のステップＳ４０８に戻す。

ステップＳ４１２において差分がないと判定された場合、オンライン復旧部１９５は、
アクセスエラー日時以降のマスタログファイルと復旧対象のログファイルとを比較して、差分件数を取得する（ステップＳ４１８）。次に閾値比較部１９５ｃは、マスタログファイルの内容のうち、復旧対象のログファイルに未反映の差分件数と、閾値とを比較する（ステップＳ４２０）。差分件数が閾値未満である場合、ログファイル同期可否情報生成部１９５ｅは、ログファイル同期可否情報１６０－１Ｂａを生成する（ステップＳ４２２）。差分件数が閾値以上である場合、ログファイル差分転送部１９５ａは、差分を復旧対象のログファイルに書き込み（ステップＳ４２４）、さらにデータベースファイル復旧部１９５ｂに復旧対象のデータベースファイルを更新させて（ステップ４２６）、ステップＳ４１８に処理を戻す。以上、本フローチャートの処理の説明を終了する。

〔データ処理確定処理〕
データ処理確定部１９６は、入力インターフェース３００やＤＢクライアント端末７００などから入力されるデータ処理確定命令（COMMITコマンド）を全体制御部１９１が受信した場合に、データの確定処理を実行する。データ処理確定部１９６は、データ処理で新規に挿入したり、更新したりする更新後のデータを、データファイル冗長配置部１９４ｂによって配置された全てのデータベースファイルとログファイルに書き込んで各ファイルを冗長配置することにより、データの耐障害性を実現する。

データ処理確定部１９６は、マスタログファイルには、対象ログデータをそのまま書き込むことで、データの確定処理を実行する。さらに、データ処理確定部１９６は、マスタデータベースファイルにも、マスタログファイルに対して反映された対象ログデータで確定する挿入や更新データを書き込む。

また、データ処理確定部１９６は、後述するデータ処理取り消し部１９８のログ書き出し内容変更部１９８ｅを介して、復旧したログファイルに、前述の対象ログデータを反映して確定するデータ操作履歴を付加する形で、ログ書き出し内容を変換して書きこませる。データ処理確定部１９６は、データ処理取り消し部１９８による処理結果に基づいて、復旧するデータベースファイルを更新して、データベースファイルおよびログファイルの同期を行う。

データ処理確定部１９６は、１つ以上のデータファイルと１つ以上のログファイルに上述した書き込みが成功した場合、その処理を成功とする。データ処理確定部１９６は、いずれかのデータファイルまたはログファイルへの書き込みが失敗した場合、冗長性喪失検出部１９７を呼び出して、データベースファイルおよびログファイルの冗長性構成に変化があったことを検知させる。さらにデータ処理確定部１９６は、冗長性喪失検出部１９７の処理結果（新たに選定されたマスタファイルに関する情報）に基づいて、新たに選定されたマスタファイルを対象として、データ処理確定処理を行う。

データ処理確定部１９６は、例えば、ログ書き出し部１９６ａと、データファイル書き出し部１９６ｂと、冗長性喪失検出呼び出し部１９６ｃと、ログファイル同期可否情報参照部１９６ｄと、ログ書き出し内容変更部１９６ｅと、ファイル稼働情報更新部１９６ｆとを備える。

ログ書き出し部１９６ａは、ファイル稼働情報１６０－１Ｂｂを参照して、データ処理の確定時に、冗長配置したログファイルにデータ操作の履歴を書き出す。データファイル書き出し部１９６ｂは、データ処理の確定時に、冗長配置したデータベースファイルに、確定するデータ処理の内容を書き出す。

冗長性喪失検出呼び出し部１９６ｃは、ログ書き出し部１９６ａまたはデータファイル書き出し部１９６ｂの処理においてデータファイルまたはログファイルへのアクセスが失敗した場合、冗長性喪失検出部１９７を呼び出す。

ログファイル同期可否情報参照部１９６ｄは、データベースファイルおよびログファイルが障害から復旧中で、マスタログファイルおよび復旧中のログファイルに差分がある場合に、ログファイル同期可否情報１６０－１Ｂａを参照する。

ログ書き出し内容変更部１９６ｅは、復旧中のログファイルに書き出すログの内容を、平常時のログ書き出し内容から変更する。ログ書き出し内容変更部１９６ｅは、ログファイル同期可否情報参照部１９６ｄにより参照された、ログファイル同期可否情報１６０－１Ｂａの内容に基づいて、マスタログファイルと復旧中のログファイルとを同期する処理を、差分転送により行う。

また、ログ書き出し内容変更部１９６ｅは、アクセスエラーが記録されていない１つ以上のログファイルの書き込みが成功すると、データファイル書き出し部１９６ｂに、アクセスエラーが記録されていないデータベースファイル全てにデータ操作の結果を書き込ませる。

ファイル稼働情報更新部１９６ｆは、ログ書き出し内容変更部１９６ｅによる復旧処理の後、ログファイル同期可否情報１６０－１Ｂａを初期化し、さらにファイル稼働情報１６０－１Ｂｂからアクセスエラー情報を削除する。これにより、オンライン復旧部１９５によるオンライン復旧処理が完了すると、障害復旧前のマスタデータベースファイルおよびログファイルがマスタファイルに復帰させることができるようになる。

図１３は、データ処理確定部１９６による確定処理の流れの一例を示すフローチャートである。

まず、ログ書き出し部１９６ａは、ファイル稼働情報１６０－１Ｂｂを参照してファイル稼働情報を取得する（ステップＳ５００）。次に、ログファイル同期可否情報参照部１９６ｄは、ログファイル同期可否情報１６０－１Ｂａが主記憶装置１６０に存在するか確認する（ステップＳ５０２）。次に、ログファイル同期可否情報参照部１９６ｄは、ステップＳ５０２においてログファイル同期可否情報１６０－１Ｂａが存在することが確認できたか否かを判定する（ステップＳ５０４）。ログファイル同期可否情報参照部１９６ｄによりログファイル同期可否情報１６０－１Ｂａが存在すると判定された場合、ログ書き出し内容変更部１９６ｅは、変換前ログをアクセスエラーが記録されていない全てのログファイルを復旧対象のログファイルとして取り扱い、ファイル稼働情報１６０－１Ｂｂを参照して、データ処理の確定時に、冗長配置したログファイルにデータ操作の履歴を書き出す（ステップＳ５０６）。次に、データファイル書き出し部１９６ｂは、アクセスエラーが記録されていないが、対応付くログファイルがステップＳ５０６で更新されたデータベースファイルを、ログファイルに基づいて更新する（ステップＳ５０８）。次に、ログ書き出し内容変更部１９６ｅは、変換後ログ生成を復旧対象のログファイルに書き込む（ステップＳ５１０）。次に、データファイル書き出し部１９６ｂは、復旧対象のデータベースファイルを更新する（ステップＳ５１２）。次に、ファイル稼働情報更新部１９６ｆは、ファイル稼働情報１６０－１Ｂｂからアクセスエラー情報を削除し（ステップＳ５１４）、さらにログファイル同期可否情報１６０－１Ｂａを削除する（ステップＳ５１６）。

ステップＳ５０４において、ログファイル同期可否情報参照部１９６ｄによりログファイル同期可否情報１６０－１Ｂａが存在しないと判定された場合、ログ書き出し内容変更部１９６ｅは、アクセスエラーが記録されていないデータベースファイルの全てにデータ操作の結果を書き込む（ステップＳ５１８）。次に、データファイル書き出し部１９６ｂは、ステップＳ５１８の処理結果に従って、アクセスエラーが記録されていないデータベースファイルの全てを更新する（ステップＳ５２０）。以上、本フローチャートの処理を終了する。

〔データ処理取り消し処理〕
データ処理取り消し部１９８は、上述のデータ処理確定部１９６と同様にデータベースファイルとログファイルの同期処理および復旧処理を行う。データ処理取り消し部１９８による処理のうち、データ処理確定部１９６の処理との差異がある点は、当該データ処理で確定するデータ操作やデータ操作履歴はないため、マスタのデータベースファイルとログファイルにはゼロデータとして何も書き込まないか、ログファイルに取り消し処理が実行されたことを示す情報のみを書き込む点である。なお、データ処理取り消し部１９８により復旧されたログファイルには、ログ書き出し内容変更部１９６ｅを呼び出して、未反映のログデータのみ、または取り消し操作が実行されたことを示す情報のみを付加して書き込ませる。データ処理取り消し部１９８は、このログ書き出し内容変更部１９６ｅによる書き込みに基づいてデータベースファイルおよびログファイルの同期を行う。

〔ＤＢサーバの復旧の流れ〕
図１４は、データベース管理システム１において、ＤＢサーバ１００における障害発生場面を示す図である。データベース管理システム１は、マスタのＣＰＵ１４０－１の不揮発メモリ１８０―１および不揮発メモリ１８０―２に障害が発生した場合に、スレーブのＤＢサーバ４００に切り替えることで、データの耐障害性を高める。

例えば、ＤＢサーバ１００は、ＤＢクライアント端末７００からデータ処理命令を受信する（図１４の（１））。

ＤＢサーバ１００のＣＰＵ１４０、またはそのＣＰＵ１４０に接続する不揮発メモリ１８０－１が何らかの故障を起こすと、各コンポーネントがデータベースファイル１８０－１Ａおよびログファイル１０８－１Ｂにアクセスできなくなる（図１４の（２））。

ＣＰＵ１４０－２は、ＣＰＵ１４０－１の代替で処理を継続させる（図１４の（３））。

〔ＤＢサーバの復旧〕
図１５は、データベース管理システム１において、ＤＢサーバ１００の復旧が行われる場面を示す図である。不揮発メモリ１８０－１および不揮発メモリ１８０－２の交換などにより、ＣＰＵ１４０－１による処理が再開可能となると、図１５に示すようなオンライン復旧が行われる。以下、ＣＰＵ１４０－２において動作するコンポーネントは符号に「Ｚ」を付して説明する。

不揮発メモリ１８０－１および不揮発メモリ１８０－２の交換などにより障害が解消されると、ログファイル差分転送部１９５ａＺは、不揮発メモリ１８０－１および不揮発メモリ１８０－２のログファイルの復旧のために、ログファイル差分転送処理を行う。さらに、データベースファイル復旧部１９５ｂＺは、不揮発メモリ１８０－１および不揮発メモリ１８０－２のデータベースファイルの復旧のために、データベースファイル復旧処理を開始する（図１５の（４））。

なお、オンライン復旧部１９５Ｚによる復旧処理の間も、ＣＰＵ１４０－２は、ＤＢクライアント端末７００から受信したデータ処理命令を実行している（図１５の（５））。

ログファイル差分転送部１９５ａＺは、残差分が０件になるまでログファイル差分転送処理を行う（図１５の（６））。図示のように、ログファイル１８０－３Ｂには、（５）のデータ処理命令の反映結果である新規ログが反映されている場合、ログファイル差分転送部１９５ａＺは、さらにその新規ログを不揮発メモリ１８０－１に反映する。これにより、オンライン復旧処理が完了する。

なお、データ挿入・更新・削除部１９３は、正常稼働中の不揮発メモリ１８０－３のログファイル１８０－３Ｂと復旧中の不揮発メモリ１８０－１のログファイル１８０－１Ｂとのログファイルとの差分残数が所定値未満になることを契機に、当該データ処理の確定処理（ＣＯＭＭＩＴ）または取り消し処理（ＲＯＬＬＢＡＣＫ）を行う。

例えば、データ挿入・更新・削除部１９３Ｚにより図１５の（５）の確定処理が行われると、ログファイル差分転送部１９５ａＺは、ログファイル１８０－３Ｂには対象のデータ処理履歴を書き込む。

ログファイル差分転送部１９５ａＺは、ログファイル１８０－１Ｂには、ログファイル１８０－３Ｂと同様の書き込みに加えて、未反映のデータ処理履歴も合わせて書き込みを行う。これらの書き込みがデータベースファイルへ１８０－１Ａに反映された時点で、データ挿入・更新・削除部１９３Ｚは、確定処理を完了する。

一方、取り消し処理の場合、ログファイル差分転送部１９５ａＺは、ログファイル１８０－３Ｂには取り消し処理が行われたことを示す履歴（もしくは何も書き込まなくてもよい）が反映される。

図１５の（６）の処理が完了し、残差分が０件になると、不揮発メモリ１８０―３および不揮発メモリ１８０－４と、不揮発メモリ１８０―１および不揮発メモリ１８０－２の間での同期が終了することから、ＣＰＵ１４０－２からＣＰＵ１４０－１に稼働系の切替が行われてよい。

上述のように、第１実施形態のデータベース管理システム１は、ＤＢサーバ１００はマスタの不揮発メモリ１８０のいずれかに障害が発生した場合に、参照対象および処理対象をスレーブの不揮発メモリ１８０に切り替えたり、メインのＣＰＵ１４０を切り替えたり、待機機であるＤＢサーバ４００に切り替えたりすることで、データの耐障害性を高めることができる。

＜第２実施形態＞
図１６は、第２実施形態のデータベース管理システム２の構成の一例を示す図である。データベース管理システム２は、第１計算機１００と、外部記憶装置２００と、入力インターフェース３００と、ＤＢクライアント端末７００と、第２計算機８００とを備える。第１計算機１００は、第１実施形態のＤＢサーバ１００と同様の装置である。第１計算機１００と、外部記憶装置２００と、入力インターフェース３００と、ＤＢクライアント端末７００と、第２計算機８００のそれぞれはネットワークＮＷを介して互いに通信する。なお、第１計算機１００は稼働機であり、第２計算機８００は待機機であるものとして説明する。

図１７は、第２計算機８００を示す図である。第２計算機８００は、入力インターフェース３００やＤＢクライアント端末７００から発行された起動・停止命令を第１計算機１００と略同時に受信する。第２計算機８００は、起動・停止命令を受信すると、各コンポーネントを起動させる。

第２計算機８００は、例えば、通信部８１０と、全体制御部８２０と、データ挿入・読み出し・更新・削除部８３０と、メモリコントローラ８４０－１～８４０－ｎ（ｎは任意の自然数）を含むＣＰＵ８４０と、オンライン復旧部８５０と、データ処理取り消し部８６０と、不揮発メモリ８７０と、データベース作成部８８０と、データ処理確定部８９０とを備える。

通信部８１０は、通信部１２０と同様の機能を有する。

全体制御部８２０は、全体制御部１９１と同様の機能を有する。全体制御部８２０は、ネットワークＮＷを介して全体制御部１９１からの呼び出しや命令を受信し、受信した命令に基づいて、第２計算機８００の各コンポーネントを呼び出す。

データ挿入・読み出し・更新・削除部８３０は、データ挿入・更新・削除部１９３と同様の機能を有する。例えば、データ挿入・更新・削除部１９３は、読み出しを行うマスタデータベースファイルが第２計算機８００に存在する場合は、第２計算機８００上のデータ挿入・読み出し・更新・削除部（リモート）を呼び出す。呼び出しを受けたデータ挿入・読み出し・更新・削除部８３０は、呼び出し内容に従い、第２計算機８００のデータベースファイルから、データの読み出しを行う。なお、アクセスエラーが発生した場合は、呼び出し元であるデータ挿入・更新・削除部１９３は、その旨を通知する。データ挿入・更新・削除部１９３は、通知を受信すると、アクセスエラー情報を１６０－１Ｂｂに書き込む。

オンライン復旧部８５０は、オンライン復旧部１９５と同様の機能を有し、第１計算機１００の障害発生時にオンライン復旧処理を行う。また、データ処理取り消し部８６０は、データ処理取り消し部１９８と同様の機能を有する。

不揮発メモリ８７０には、不揮発メモリ１８０と同様に、データベースファイル８７０－Ａと、ログファイル８７０－Ｂとが格納される。

データベース作成部８８０は、データベース作成部１９４と同様の機能を有する。なお、データベース作成部１９４は、第１計算機１００および第２計算機８００における冗長化指定情報（以下、冗長化指定情報２００ａと称する）にデータベースファイルおよびログファイルを配置する（第１計算機１００を復旧する）命令が含まれる場合、第２計算機８００の不揮発メモリ８７０のデータベースファイル８７０－Ａと、ログファイル８７０－Ｂとを呼び出して配置する。このときデータベース作成部１９４は、第１計算機１００と第２計算機８００に配置したデータベースファイルとログファイルの情報を含む、ファイル稼働情報を第１計算機１００の主記憶装置１６０上に配置する。

図１８は、冗長化指定情報２００ａを説明するための図である。冗長化指定情報２００ａには、第１計算機１００および第２計算機８００によって冗長化を実現させる場合には、図示のように第１計算機１００および第２計算機８００の双方のデータベースファイルおよびログファイルの情報が含まれる。例えば、第１計算機１００のみによって冗長化を実現させる場合には、第１計算機１００のデータベースファイルおよびログファイルに関する情報のみが含まれる。

冗長性喪失検出部１９７は、例えば、マスタデータベースファイルとログファイルが第２計算機８００にあり、且つ第２計算機８００に接続できないなどによりデータの読み出しがエラーとなった場合、第１計算機１００のデータ読み出し部１９９により呼び出しを受け、アクセスエラー情報をファイル稼働情報１６０－１Ｂｂに書き込む。

図１９は、ファイル稼働情報１６０－１Ｂｂに格納される情報の他の一例を示す図である。第２実施形態におけるファイル稼働情報１６０－１Ｂｂは、図４に示した第１実施形態の一例とは異なり、データベースファイルおよびログファイルの格納先として指定されるファイルが第１計算機１００のファイルであってもよいし、第２計算機８００のファイルであってもよい。

データ処理確定部８９０は、データ処理確定部１９６と同様の機能を有する。

上述のように、第２実施形態のデータベース管理システム１は、第１実施形態のデータベース管理システム１と同様の効果を奏する他、第１計算機１００に障害が発生した場合に、スレーブ機である第２計算機８００に処理主体を切り替えることで、障害発生時のデータ処理継続性を高めることができる。

以上説明した各実施形態のデータベース管理システムによれば、オンラインで実行されているデータ確定処理またはデータ処理取り消し処理の中で、データベースファイルとログファイルの同期処理や復旧処理を行うことにより障害発生前への状態復帰を行うことができるため、復旧対象のＤＢサーバや復旧時の参照されるＤＢサーバのデータ処理を停止させることなく（サービスレベルを著しく低下させることなく）、オンラインで復旧処理を完結させることができる。また、各実施形態のデータベース管理システムによれば、復旧専用のハードウェアを必要とせず、ソフトウェア制御で、汎用的なデータの耐障害性を高めつつ、オンラインでの障害からの復旧方法を提供することができる。すなわち、各実施形態のデータベース管理システムによれば、データベースの耐障害性と障害発生後復旧時のデータ処理継続性とを高めることができる。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１ データベース管理システム
１００ ＤＢサーバ（第１計算機）
１２０ 通信部
１６０ 主記憶装置
１８０ 不揮発メモリ
１９１ 全体制御部
１９２ 起動・停止部
１９３ データ挿入・更新・削除部
１９４ データベース作成部
１９５ オンライン復旧部
１９６ データ処理確定部
１９７ 冗長性喪失検出部
１９８ データ処理取り消し部
１９９ データ読み出し部
２００ 外部記憶装置
３００ 入力インターフェース
４００ ＤＢサーバ
４８０ 不揮発メモリ
５００ 外部記憶装置
６００ 入力インターフェース
７００ ＤＢクライアント端末
８００ 第２計算機
８１０ 通信部
８２０ 全体制御部
８３０ データ挿入・読み出し・更新・削除部
８５０ オンライン復旧部
８６０ データ処理取り消し部
８７０ 不揮発メモリ
８８０ データベース作成部
８９０ データ処理確定部

Claims (5)

1. １つ以上のプロセッサと、
   前記プロセッサに接続する１以上の主記憶装置と、
   前記プロセッサに接続する不揮発メモリ装置と、
   を備えるデータベース管理システムであって、
   前記不揮発メモリ装置に、前記データベース管理システムにおいて処理対象となるデータを格納するデータベースを生成するデータベース作成部と、
   前記データベースを構成する２以上のデータベースファイルまたは前記データベースファイルの更新履歴を格納する２以上のログファイルからデータを読み出す、データ読み出し部と、
   前記２以上のデータベースファイルのいずれか、または前記２以上のログファイルのいずれかに対する接続状況を検出する冗長性喪失検出部と、
   前記データベースファイルに対してデータ反映を確定させる際に、前記ログファイルに反映履歴を書き出すデータ処理確定部と、
   前記冗長性喪失検出部により接続状況が失われたと判定されたデータベースファイルまたは前記ログファイルがあり、接続状況が回復した場合に、前記データベースファイルおよび前記ログファイルに対して、接続状況が失われていた間の情報を反映するデータ処理取り消し部と、
   ファイル稼働情報に基づいて、障害が発生していた場合に接続状況が失われたと判定されたデータベースファイルまたは接続状況が失われたと判定されたログファイルを復旧するオンライン復旧部と、
   を備え、
   前記オンライン復旧部は、
   前記ファイル稼働情報に基づいて、前記２以上のデータベースファイルおよび前記２以上のログファイルのうち優先接続対象となるマスターデータベースファイルおよびマスターログファイルが前記障害の発生時点の状態まで復旧できた場合に、
   前記マスターログファイルに基づいて、前記マスターログファイルと異なり前記接続状況が失われたと判定された着目ログファイルと前記マスターログファイルとの差分件数を所定の閾値と比較し、
   前記差分件数が閾値未満である場合に、前記差分件数の情報を含むログファイル同期可否情報を生成し、前記接続状況が失われたと判定された着目データベースファイルおよび前記着目ログファイルを一度に復旧し、
   前記差分件数が閾値以上である場合に、転送されたログファイルの差分内容に基づいて、ログファイルの同期準備のタイミングを調整して、前記着目データベースファイルおよび前記着目ログファイルに前記閾値未満の差分を順次反映することで、前記着目データベースファイルおよび前記着目ログファイルを復旧し、
   前記冗長性喪失検出部は、
   前記マスターデータベースファイル、または前記マスターログファイルに対して接続できない状況を検出した場合、前記ファイル稼働情報に検出結果を反映させ、前記２以上のデータベースファイル、または前記２以上のログファイルのうち、前記検出した時点で前記マスターデータベースファイル、または前記マスターログファイルに設定されていないデータベースファイル、または前記ログファイルを、新たな前記マスターデータベースファイル、または前記マスターログファイルに設定し、
   前記データ処理確定部は、
   データ処理の確定時に、前記２以上のログファイルのうち前記マスターログファイルに設定されていない非マスターログファイルに、データ操作の履歴を書き出し、さらに確定するデータ処理の内容を、前記２以上のデータベースファイルのうち前記マスターログファイルに設定されていない非マスターデータベースファイルに書き出し、
   前記非マスターデータベースファイルまたは前記非マスターログファイルに接続できない場合、前記冗長性喪失検出部に冗長性喪失検出処理を行わせ、
   前記非マスターデータベースファイルおよび前記非マスターログファイルが接続できない障害から復旧中である場合に、前記ログファイル同期可否情報を参照し、前記マスターログファイルと前記非マスターログファイルとの同期を差分転送により行い、
   前記差分転送された内容をもとに、前記非マスターデータベースファイルを復旧し、
   前記ログファイルおよび前記データベースファイルの復旧が完了した場合に、ログファイル同期可否情報およびアクセスエラー情報を初期化し、
   前記データベース作成部は、
   １つ以上の不揮発メモリにデータベースファイルとログファイルの冗長配置指定を行って冗長化指定情報を解析し、前記ファイル稼働情報に、前記マスターデータベースファイルと前記マスターログファイルと、前記非マスターデータベースファイルと前記非マスターログファイルの配置情報を反映させ、
   前記冗長性喪失検出部は、
   前記２以上のデータベースファイルまたは前記２以上のログファイルのそれぞれに対する、接続エラー発生日時を前記ファイル稼働情報に反映させ、
   前記接続エラーが発生したデータベースファイルまたはログファイルが前記マスターデータベースファイルまたは前記マスターログファイルである場合、代替で新たな前記マスターデータベースファイルまたは前記マスターログファイルを選定し、その選定結果を前記アクセスエラー情報に反映させ、
   前記データ処理取り消し部は、
   前記差分件数が閾値未満である場合、前記新たなマスターログファイルには、当該データ処理を確定する処理での確定内容を反映させ、さらに前記マスターログファイルであった復旧中のログファイルには、前記確定内容に加えて、前記差分内容も追加した情報を反映させる、
   データベース管理システム。
2. 前記データベース作成部は、前記不揮発メモリ装置に、処理対象となるデータを格納する１以上のデータベースファイルと、前記データベースファイルへの処理履歴を格納する１以上のログファイルを配置し、
   配置した前記データベースファイルに対して、優先接続対象となる前記ログファイルを指示すると共に、配置した前記ログファイルに対して、優先接続対象となる前記データベースファイルを指示する、前記ファイル稼働情報を生成することで、前記データベースを構成する、
   請求項１に記載のデータベース管理システム。
3. 前記オンライン復旧部は、前記ログファイル同期可否情報の生成時に、主となるログファイルを格納する不揮発メモリに接続するＣＰＵに接続する主記憶装置、または前記ＣＰＵを搭載する計算機装置に接続する外部記憶装置に配置する、
   請求項１または２に記載のデータベース管理システム。
4. １以上の主記憶装置と、
   不揮発メモリ装置と、を備えるデータベース装置を管理するデータベース管理方法であって、
   前記不揮発メモリ装置に、前記データベース管理方法において処理対象となるデータを格納するデータベースを生成し、
   前記データベースを構成する２以上のデータベースファイルまたは前記データベースファイルの更新履歴を格納する２以上のログファイルからデータを読み出し、
   前記２以上のデータベースファイルのいずれか、または前記２以上のログファイルのいずれかに対する接続状況を検出し、
   前記データベースファイルに対してデータ反映を確定させる際に、前記ログファイルに反映履歴を書き出し、
   接続状況が失われたと判定されたデータベースファイルまたは前記ログファイルがあり、接続状況が回復した場合に、前記データベースファイルおよび前記ログファイルに対して、接続状況が失われていた間の情報を反映し、
   ファイル稼働情報に基づいて、障害が発生していた場合に接続状況が失われたと判定されたデータベースファイルまたは接続状況が失われたと判定されたログファイルを復旧し、
   前記復旧する処理において、
   前記ファイル稼働情報に基づいて、前記２以上のデータベースファイルおよび前記２以上のログファイルのうち優先接続対象となるマスターデータベースファイルおよびマスターログファイルが前記障害の発生時点の状態まで復旧できた場合に、
   前記マスターログファイルに基づいて、前記マスターログファイルと異なり前記接続状況が失われたと判定された着目ログファイルと前記マスターログファイルとの差分件数を所定の閾値と比較し、
   前記差分件数が閾値未満である場合に、前記差分件数の情報を含むログファイル同期可否情報を生成し、前記接続状況が失われたと判定された着目データベースファイルおよび前記着目ログファイルを一度に復旧し、
   前記差分件数が閾値以上である場合に、転送されたログファイルの差分内容に基づいて、ログファイルの同期準備のタイミングを調整して、前記着目データベースファイルおよび前記着目ログファイルに前記閾値未満の差分を順次反映することで、前記着目データベースファイルおよび前記着目ログファイルを復旧し、
   前記接続状況を検出する処理において、
   前記マスターデータベースファイル、または前記マスターログファイルに対して接続できない状況を検出した場合、前記ファイル稼働情報に検出結果を反映させ、前記２以上のデータベースファイル、または前記２以上のログファイルのうち、前記検出した時点で前記マスターデータベースファイル、または前記マスターログファイルに設定されていないデータベースファイル、または前記ログファイルを、新たな前記マスターデータベースファイル、または前記マスターログファイルに設定し、
   前記ログファイルに反映履歴を書き出すデータ処理の確定時に、前記２以上のログファイルのうち前記マスターログファイルに設定されていない非マスターログファイルに、データ操作の履歴を書き出し、さらに確定するデータ処理の内容を、前記２以上のデータベースファイルのうち前記マスターログファイルに設定されていない非マスターデータベースファイルに書き出し、
   前記非マスターデータベースファイルまたは前記非マスターログファイルに接続できない場合、前記接続状況を検出する処理を行い、
   前記非マスターデータベースファイルおよび前記非マスターログファイルが接続できない障害から復旧中である場合に、前記ログファイル同期可否情報を参照し、前記マスターログファイルと前記非マスターログファイルとの同期を差分転送により行い、
   前記差分転送された内容をもとに、前記非マスターデータベースファイルを復旧し、
   前記ログファイルおよび前記データベースファイルの復旧が完了した場合に、ログファイル同期可否情報およびアクセスエラー情報を初期化し、
   前記データベースを作成する処理において、
   １つ以上の不揮発メモリにデータベースファイルとログファイルの冗長配置指定を行って冗長化指定情報を解析し、前記ファイル稼働情報に、前記マスターデータベースファイルと前記マスターログファイルと、前記非マスターデータベースファイルと前記非マスターログファイルの配置情報を反映させ、
   前記接続状況を検出する処理において、
   前記２以上のデータベースファイルまたは前記２以上のログファイルのそれぞれに対する、接続エラー発生日時を前記ファイル稼働情報に反映させ、
   前記接続エラーが発生したデータベースファイルまたはログファイルが前記マスターデータベースファイルまたは前記マスターログファイルである場合、代替で新たな前記マスターデータベースファイルまたは前記マスターログファイルを選定し、その選定結果を前記アクセスエラー情報に反映させ、
   前記接続状況が失われていた間の情報を反映させる処理において、
   前記差分件数が閾値未満である場合、前記新たなマスターログファイルには、当該データ処理を確定する処理での確定内容を反映させ、さらに前記マスターログファイルであった復旧中のログファイルには、前記確定内容に加えて、前記差分内容も追加した情報を反映させる、
   データベース管理方法。
5. １以上の主記憶装置と、
   不揮発メモリ装置と、を備えるデータベース装置を管理するためのプログラムであって、
   前記不揮発メモリ装置に、処理対象となるデータを格納するデータベースを生成し、
   前記データベースを構成する２以上のデータベースファイルまたは前記データベースファイルの更新履歴を格納する２以上のログファイルからデータを読み出し、
   前記２以上のデータベースファイルのいずれか、または前記２以上のログファイルのいずれかに対する接続状況を検出し、
   前記データベースファイルに対してデータ反映を確定させる際に、前記ログファイルに反映履歴を書き出し、
   接続状況が失われたと判定されたデータベースファイルまたは前記ログファイルがあり、接続状況が回復した場合に、前記データベースファイルおよび前記ログファイルに対して、接続状況が失われていた間の情報を反映し、
   ファイル稼働情報に基づいて、障害が発生していた場合に接続状況が失われたと判定されたデータベースファイルまたは接続状況が失われたと判定されたログファイルを復旧し、
   前記復旧する処理において、
   前記ファイル稼働情報に基づいて、前記２以上のデータベースファイルおよび前記２以上のログファイルのうち優先接続対象となるマスターデータベースファイルおよびマスターログファイルが前記障害の発生時点の状態まで復旧できた場合に、
   前記マスターログファイルに基づいて、前記マスターログファイルと異なり前記接続状況が失われたと判定された着目ログファイルと前記マスターログファイルとの差分件数を所定の閾値と比較し、
   前記差分件数が閾値未満である場合に、前記差分件数の情報を含むログファイル同期可否情報を生成し、前記接続状況が失われたと判定された着目データベースファイルおよび前記着目ログファイルを一度に復旧し、
   前記差分件数が閾値以上である場合に、転送されたログファイルの差分内容に基づいて、ログファイルの同期準備のタイミングを調整して、前記着目データベースファイルおよび前記着目ログファイルに前記閾値未満の差分を順次反映することで、前記着目データベースファイルおよび前記着目ログファイルを復旧し、
   前記接続状況を検出する処理において、
   前記マスターデータベースファイル、または前記マスターログファイルに対して接続できない状況を検出した場合、前記ファイル稼働情報に検出結果を反映させ、前記２以上のデータベースファイル、または前記２以上のログファイルのうち、前記検出した時点で前記マスターデータベースファイル、または前記マスターログファイルに設定されていないデータベースファイル、または前記ログファイルを、新たな前記マスターデータベースファイル、または前記マスターログファイルに設定し、
   前記ログファイルに反映履歴を書き出すデータ処理の確定時に、前記２以上のログファイルのうち前記マスターログファイルに設定されていない非マスターログファイルに、データ操作の履歴を書き出し、さらに確定するデータ処理の内容を、前記２以上のデータベースファイルのうち前記マスターログファイルに設定されていない非マスターデータベースファイルに書き出し、
   前記非マスターデータベースファイルまたは前記非マスターログファイルに接続できない場合、前記接続状況を検出する処理を行い、
   前記非マスターデータベースファイルおよび前記非マスターログファイルが接続できない障害から復旧中である場合に、前記ログファイル同期可否情報を参照し、前記マスターログファイルと前記非マスターログファイルとの同期を差分転送により行い、
   前記差分転送された内容をもとに、前記非マスターデータベースファイルを復旧し、
   前記ログファイルおよび前記データベースファイルの復旧が完了した場合に、ログファイル同期可否情報およびアクセスエラー情報を初期化し、
   前記データベースを作成する処理において、
   １つ以上の不揮発メモリにデータベースファイルとログファイルの冗長配置指定を行って冗長化指定情報を解析し、前記ファイル稼働情報に、前記マスターデータベースファイルと前記マスターログファイルと、前記非マスターデータベースファイルと前記非マスターログファイルの配置情報を反映させ、
   前記接続状況を検出する処理において、
   前記２以上のデータベースファイルまたは前記２以上のログファイルのそれぞれに対する、接続エラー発生日時を前記ファイル稼働情報に反映させ、
   前記接続エラーが発生したデータベースファイルまたはログファイルが前記マスターデータベースファイルまたは前記マスターログファイルである場合、代替で新たな前記マスターデータベースファイルまたは前記マスターログファイルを選定し、その選定結果を前記アクセスエラー情報に反映させ、
   前記接続状況が失われていた間の情報を反映させる処理において、
   前記差分件数が閾値未満である場合、前記新たなマスターログファイルには、当該データ処理を確定する処理での確定内容を反映させ、さらに前記マスターログファイルであった復旧中のログファイルには、前記確定内容に加えて、前記差分内容も追加した情報を反映させる、
   処理を実行させるプログラム。

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