JPH02270046A - オンラインデータベースシステムの履歴情報管理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、オンラインデータベースシステムの履歴情報
管理方式に係り、特に、大規模で高信頼性の要求される
データベースシステムの履歴情報管理方式に関する。

［従来の技術］ 一般に、オンラインデータベースシステムでは、システ
ム障害により主記憶装置上のデータやデータベースのデ
ータが破壊されたときの対策として、システム稼動中に
定期的に（一定時間毎に、あるいは所定のデータ更新回
数毎に）チエツクポイントを設け、チエツクポイント時
に上記データベースの一部や主記憶装置上のデータ（チ
エツクポイント情報）を磁気ディスク装置等の不揮発性
記憶装置に記憶しておき、また、チエツクポイント後の
トランザクション等による時系列情報もその都度同様の
不揮発性記憶装置に記憶して行き、システム障害の要因
が除かれた後に、上記不揮発性記憶装置上に取得された
チエツクポイント情報や時系列情報（履歴情報）に基づ
いて、主記憶装置上のデータやデータベースのデータを
回復することが行なわれている。

この種のデータベースシステムにおける履歴情報管理方
式として、従来、例えば特公昭６３−３３４１号公報お
よび特開昭６２−１２１５５５号公報に示されているよ
うに、履歴情報を取得する磁気ディスク記憶装置を複数
個設け、履歴情報をその種類毎に別々の磁気ディスク記
憶装置に記憶する方式が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 近年、オンラインデータベースの大規模化および高性能
化によって、単位時間当りの履歴情報の情報量がきわめ
て大きくなっており、上記従来技術のような、アクセス
時間の長い磁気ディスク装置を履歴情報記憶装置として
用いるものでは、履歴情報の増大に伴い、履歴情報の取
得時間が長大化すると共に、システム回復時の履歴情報
の読み出し量増大によりシステム回復時間が長大化する
という問題があった。

例えば、上記特公昭６３−３３４１号公報に記載されて
いるチエツクポイント取得量（磁気ディスクへの必要書
き込み情報量）はオンラインデータベースシステムの大
規模化、高性能化によって増大して、取得時間は急激に
増大する。そのために、チエツクポイント取得がネック
となりＣＰＵ負荷と記憶装置利用率が増大するため、オ
ンラインデータベースシステム本来の処理によるログ取
得が性能劣化する。さらに上記性能劣化に加えて、一定
のチエツクポイント取得間隔で取得される履歴情報の量
もますます増大してしまう。

このように、磁気ディスク装置は、比較的安価で、大容
量で、長期に亘り不揮発性のものを容易に得ることがで
きるが、アクセス時間が大きいため、履歴情報記憶用と
して見た場合に、その取得に要する時間およびシステム
回復に要する時間が増大するという問題を避けることは
できない。

一方、アクセス時間が比較的短い記憶装置として、半導
体記憶装置を拡張記憶装置に用いたものが知られている
が、単位記憶容量当りの価格が高価で、大容量のものを
得るのが難しく、長時間の不揮発化も困難であるため、
これを履歴情報記憶用の媒体として用いることは難しい
。

このように、従来技術では、アクセス時間が短く（高速
アクセスが可能で）、シかも、大容量で。

長時間の不揮発化ができ、安価な記憶装置は存在してお
らず、そのため、大規模で高速高性能のデータ回復処理
を行なうことのできるオンラインデータベースシステム
を実現することは困難であった。

なお、従来から、アクセス速度の速い記憶装置と記憶容
量が大きく安価な記憶装置とを組合せて。

特性に応じた記憶装置の使い分けをする「記憶装置階層
化」の−船釣な考えについては、例えば、「日経コンピ
ュータ、１９８８年６月６日号」（第６１頁〜第７０頁
、″磁気ディスクの２極分化はじめ多様化進む記憶装置
″）にも示されているように、よく知られているが、履
歴情報記憶用のように長期間不揮発性であることが要求
される記憶部には磁気ディスク装置が用いられるのが普
通であって、かかる記憶部に半導体記憶装置のように長
期不揮発化の困難な記憶装置を組合せてこの長期不揮発
性の機能を維持しながら高速化を図るものはない。

従って、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決
し、システム回復時の履歴情報の読み込み時間を短くし
て、システム回復時間を短縮し、しかも、大容量で長時
間の不揮発化が可能で全体として安価な記憶装置として
実質的に機能する履歴情報記憶手段の階層化を実現し、
もって、大規模化高性能化したオンラインデータベース
システムを構築する履歴情報管理方式を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明のオンラインデータベ
ースシステムの履歴情報管理方式は、履歴情報を記憶す
る記憶装置を階層構造とし、第１の記憶装置は比較的速
いアクセス速度で記憶容量が小さく、第２の記憶装置は
比較的遅いアクセス速度で記憶容量が大きいもので構成
し、データベース等で発生した履歴情報をまず第１の記
憶装置に取得した後、所定期間経過後にトランザクショ
ン処理の実行とは無関係に第１の記憶装置から第２の記
憶装置に履歴情報を転送し、システム回復時には、最新
の（適切な、正しい）履歴情報が少なくとも第１の記憶
装置上にあればその履歴情報を回復処理に使用し、最新
の履歴情報が第１の記憶装置上になく第２の記憶装置上
にのみあれば第２の記憶装置の履歴情報を回復処理に使
用するように構成する。

［作用コ 上記構成に基づく作用を説明する。

最初に発生した履歴情報は、まず（直ちに）、高速アク
セス可能な比較的小記憶容量の記憶装置（第１の記憶装
置、例えば半導体メモリ）に格納（取得）される、その
後、所定期間経過すると（例えばチエツクポイント後、
一定期間経過後）、この履歴情報は第１の記憶装置から
、低速アクセス速度で比較的記憶容量の大きい記憶装置
（第２の記憶装置、例えば磁気ディスク装置）に転送さ
れる。システム回復時には、アクセス可能な第１および
第２の記憶装置のうちで、システム回復時間が最短（最
小）で適正な（最新の）履歴情報を持っている記憶装置
が選択されて（該履歴情報を第１記憶装置が持っていれ
ば第１記憶装置が選択され、第２記憶装置が持っていれ
ば第２記憶装置が選択されて）、目的の履歴情報が読み
出されて回復処理に使われる。

具体的には、好適な例として、上記第１の記憶装置（比
較的速いアクセス速度と小さな記憶容量を持つ記憶装置
Ｉ）として、バッテリで電源のバックアップされた半導
体記憶装置が用いられ、上記第２の記憶装置（比較的遅
いアクセス速度と大きな記憶容量を持つ記憶装置）とし
て、磁気ディスク装置が用いられる。

このような半導体記憶装置は、高価で小容量で全ての履
歴情報を取得しておくのは無理があり、また長時間の不
揮発化は無理であるが、バッテリバックアップにより、
−昼夜程度の短時間の不揮発化ができて、一部の履歴情
報の記憶に使用することができることがわかった。本発
明では、履歴情報が発生すれば直ちにこの半導体記憶装
置に取得されると共に、この取得から一定期間経過すれ
ば、安価で長時間に亘り不揮発性で大量の履歴情報を格
納できる磁気ディスク装置に転送される。

システム回復時には、まず半導体記憶装置を捜して、こ
こに目的の（最新の、適正な）履歴情報があればそれを
回復のために用い、目的履歴情報が半導体記憶装置上に
存在せず磁気ディスク装置上に存在する場合だけ、この
磁気ディスク装置の履歴情報を回復のために用いる。こ
れによって、磁気ディスク装置が回復処理に使われる割
合を減らし、全体としてシステム回復に要する時間を大
幅に短縮することができる。

［実施例コ 以下に、本発明の一実施例を第１図〜第６図により説明
する。

第１図は本発明の適用されるオンラインデータベースシ
ステムの概略を示す構成図である。このオンラインデー
タベースシステムは、オンライン制御部１．データベー
ス制御部２．共通制御部３、電子計算機４、拡張記憶装
置５．７．５ＧＢ　（ギガバイト）の大容量ディスク装
置６、端末群７、および、データベース８から成る。そ
して、各制御部１，２、および３により、端末群７、デ
ータベース８、拡張記憶装置５、および、７．５ＧＢデ
イスク装置６を電子計算機４に接続することによって、
オンラインデータベースシステムが実現される。

本実施例では、特徴として、履歴情報を格納する記憶装
置として、数百Ｍバイト〜ＩＧＢ程度の半導体記憶装置
からなる拡張記憶装置５と７．５ＧＢ磁気デイスク装置
６の２種類の記憶装置を設けている。すなわち、オンラ
イン制御部１が行なうトランザクション処理によるメツ
セージ交換情報およびデータベース制御部２が行なうデ
ータベース８の更新すべき情報は、共通制御部３を介し
て履歴情報として、拡張記憶装置５および７．５ＧＢデ
ィスク装Ｍ６に取得される。

一般に、拡張記憶装置５は単位記憶容量当りの価格が高
くまた記憶容量も比較的低いが、アクセス時間が１００
ｎｓ程度と短く、また、バッテリのバックアップにより
、２４時間程度の不揮発化が可能であるため、履歴情報
の取得光としても利用することができるという特徴があ
る。一方、７．５ＧＢデイスク装置６は、拡張記憶装置
５に比べてアクセス時間は長いが長時間の不揮発化が可
能で、しかも安価で極めて大容量の履歴情報を格納でき
るという特徴を持っている。

ここで２本発明によるオンラインデータベースシステム
で扱われる履歴情報としては、ジャーナル情報（狭義の
履歴情報）のほかに、チエツクポイント情報および、上
記開情報（ジャーナル情報とチエツクポイント情報）の
関係を示すチエツクポイント管理情報を包含している。

上記チエツクポイント情報は、オンラインシステムの運
転中に一定間隔毎に、あるいはオンラインシステム環境
の変化時に、電子計算機４（主メモリ１１）から拡張記
憶装置５上のチエツクポイントデータセットに取得され
、上記ジャーナル情報はトランザクションの都度、拡張
記憶装置５上のジャーナルデータセットに取得される。

また、上記チエツクポイント管理情報は、第５図に示す
ように、チエツクポイント情報の取得時刻１８と、チエ
ツクポイント情報が有効か否かを示す有効情報１９（チ
エツクポイント情報を書き終ったときから有効となる）
と、このチエツクポイント情報をシステム回復に使用す
る場合に必要なジャーナル情報と、転送フラグ２１とを
含み、上記拡張記憶装置５上のチエツクポイントデータ
セットに取得される。

このようにして、拡張記憶装置５上に取得された履歴情
報は、ある期間経過後に、拡張記憶装置５から７．５Ｇ
Ｂディスク装Ｍ６に転送される。

転送は、複数のチエツクポイント毎に一回の割合で、間
引いて、ゆっくり行なわれる。

システムに障害があったときには、その障害要因を除去
した後に、上記のようにして拡張記憶装置５または７．
５ＧＢデイスク装置６に取得した履歴情報に基づいてシ
ステム（データ）の回復処理を行なう。このシステム回
復時には、まず、上記チエツクポイント情報を計算機主
メモリ上に読み込み・また、システム回復に必要なジャ
ーナル情報のみを利用して回復を行なう。なお、上記履
歴情報の詳細、上記チエツクポイントデータセットの使
用順序、トランザクションの流れと履歴情報の取得の関
係については、特開昭６２−１２１５５５号公報の記載
に従うものとする。

次に、第２図および第６図によって、上記チエツクポイ
ントデータセットのチエツクポイント管理情報の中の転
送フラグを用いて、拡張記憶装置５から７．５ＧＢデイ
スク装置６に履歴情報を転送する方法について詳細に説
明する。

第６図は転送フラグ２１の設定処理を示すフローチャー
トである。拡張記憶装置５のチエツクポイントデータセ
ットから管理情報２２を電算機４の主メモリ上に入力し
て（６０１）、転送フラグ２１のチエツクを行なう（６
０２）、転送フラグ２１は、履歴情報としてチエツクポ
イントデータセットに取得された直後（チエツクポイン
ト直後）はオフとなっているが、この転送フラグ設定処
理が行なわれるとオンになる。チエツクポイントデータ
セットはサイクリックに使用されるため、転送フラグは
自動的にオフになる。ステップ６０２で、転送フラグ２
１がオンと判定されたときは直ぐステップ６０５へ移り
、転送フラグ２１がオフと判定されたときは、ステップ
６０３で、このオフと判定された転送フラグが、チエツ
クポイント後一定期間を経過した（あるいは、チエツク
ポイント後一定量の履歴情報をチエツクポイントデータ
セットに取得した）転送フラグであるか否かチエツクさ
れる。一定期間経過した（一定量を取得した。一定数の
データセットを使用した）転送フラグ２１は共通制御部
３の制御によりオンとされる（６０４）、この期間（一
定量）は、前記のチエツクポイント回数に対する転送回
数の間引き率や、ディスク装置６の空き具合等を考慮し
て決められる。ステップ６０３で、未だ一定量の取得の
されていない転送゛フラグ２１については、そのままス
テップ６０５に移る。このようにして転送フラグのオン
とされた履歴情報は、後述の第２図のフローに従って転
送処理される。ステップ６０４の処理後、不要な処理を
抑えるために、一定期間ｔｚ（システム定義によって決
定する）のウェイトを行ない（６０５）、Ｌ、かる後に
、全てのチエツクポイントデータセットについて上記処
理６０１〜６０５が完了しているか否かをチエツクしく
６０６）、処理が終っていなければ未処理のものを捜し
て（６０９）、上記６０１〜６０６の処理を繰り返す。

全てのチエツクポイントデータセットの処理が完了した
ならば（６０６）、システム定義によって指定された一
定期間ｔ３のウェイトを行なった後（６０７）、再度全
チエツクポイントデータセットを処理するために、転送
フラグ２１がオフのチエツクポイントデータセットを全
て未処理扱いにする（６０８）。その後、ステップ６０
１〜６０＆を繰り返す。

第２図は、拡張記憶装置５に取得された履歴情報を７．
５ＧＢデイスク装置６に転送するための処理フローを示
すフローチャートである。上記転送フラグ２１の内容は
、共通制御部３が同図に示すロジックでチエツクしてお
り、トランザクションの処理の実行とは無関係に、上記
拡張記憶装置５のチエツクポイントデータセットの情報
（履歴情報）を比較的低速度で７．５ＧＢデイスク装置
６に転送する。拡張記憶装置５のチエツクポイントデー
タセットは、特開昭６２−１２１５５５号公報と同様に
、ラップアラウンドに使用されるので、転送中であって
も、履歴情報の（主メモリへの）読み出しを行なうこと
ができる。以下に第２図の各ステップについて説明する
。

ステップ２０１で、チエツクポイントデータセットが転
送すべきものか否か判断するために、拡張記憶装置５の
チエツクポイントデータセットの先頭にある管理情報２
２を計算機主メモリに読み込む、ステップ２０２で、当
該データセットが転送すべきものか否かを、その転送フ
ラグ２１がオンであるか否かにより判定し、オンの場合
には、該当するチエツクポイントデータセットの全情報
を拡張記憶装置５から７．５ＧＢデイスク装置６に転送
してコピーをとる（２０３）。ステップ２０４で、全チ
エツクポイントデータセットに対して上記の２０１〜２
０３の処理を行なうために、全チエツクポイントデータ
セットが処理を完了しているか否かチエツクして、処理
すべきものがある場合には、次の拡張記憶装置５のチエ
ツクポイントデータセットを処理するために未処理のも
のを捜す（２０７）。処理すべきものがない場合には、
次の処理まで無用のオーバヘッドを増加させないために
、トランザクションの発生に従って、システムで定義し
た値または固定値で決定した値の一定期間ｔ１だけ、ウ
ェイトを行ない（２０５）。

しかる後、再度繰り返し以上の処理をするために、拡張
記憶装置５の全チエツクポイントデータセットを全て未
処理扱いとする（２０６）。

なお、第２図のウェイト時間ｔ１と第６図のウェイト時
間ｔ２およびｔ、との関係は、履歴情報の取得量、取得
間隔Ｔ、および拡張記憶装置５の容量等の要因により決
まるが、目安としては、Ｔ〈ｔｌ（ｔｉ、ｔｚである。

次に、第４図により、本発明のシステム回復処理につい
て説明する。第４図（ａ）は拡張記憶装置５上の履歴情
報によるシステム回復処理のフローチャート、第４図（
ｂ）は７．５ＧＢデイスク装置の履歴情報によるシステ
ム回復処理のフローチャートである。

第４図（ａ）において、まず、拡張記憶装置５の情報の
妥当性をチエツクするために、チエツクポイントデータ
セットの管理情報を電子計算機の主メモリへ入力する（
４０１）、チエツクポイント情報として正しく取得され
ているか（有効か）、処理の途中ではないか（無効か）
、有効情報１９をチエツクしく４０２）、チエツクした
有効情報のうち、取得時刻１８を見て最新のチエツクポ
イント情報かどうかを調べ（４０３）、最新のものが正
しく取得されている場合にはシステム回復に使用する候
補として管理情報を退避する（４０４）。

拡張記憶装置の全チェックポイントデータセットを処理
したかをチエツクして（４０５）、処理が終っていなけ
れば未処理のものを捜しく４０９）、処理４０１〜４０
５を繰り返す。

全拡張記憶装置のチエツクポイントデータセットの処理
が完了後に、退避した管理情報がある力１否かをチエツ
クして（４０６）、無い場合は第４図（ｂ）の７．５Ｇ
Ｂデイスク装置によってシステム回復を行なう。退避し
た管理情報がある場合し二（ま、拡張記憶装置５のチエ
ツクポイント情報によって高速にアクセスして、チエツ
クポイント対象のテーブルなどの回復処理を行ない（４
０７）、その後に、チエツクポイント管理情報を基に拡
張記憶装置５にあるジャーナル情報によってデータベー
スおよびテーブルの回復処理（４０８）を行なう。

なお、上記チエツクポイント情報の有効情報１９および
取得時刻については、特開昭６２−１２１５５５号公報
の記述に従う。

第４図（ｂ）は、第４図（ａ）による判定の結果、拡張
記憶装置上にシステム回復のための適切な履歴情報がな
いときに用いられる、７．５０Ｂデイスク装置６の履歴
情報による回復処理フローである。

７．５ＧＢデイスク装置６によるシステム回復は。

上記４０１〜４０８と同様な処理であり、管理情報を入
力して、有効（４１２）かつ最新（４１３）のものを捜
して情報の退避（４１４）を行ない、全データセット処
理完了しているかチエツクして（４１５）、処理が終っ
ていなければ未処理のものを捜して（４１９）、ｊ１１
〜４１５を繰り返す。処理すべきものが有るか無いかを
、退避管理　　・情報の有無で判断して（４１６）、無
い場合には異常処理を行なう。処理すべきものがある場
合には、それによって、低速ではあるが回復を行なう（
４１７，４１８）。

以上述べた履歴情報の転送は、ソフトウェアで行なうこ
ともできるが、上記第１図の電子計算機４のハードウェ
アの機能で行なうこともできる。

第３図にハードウェア機能により上述の履歴情報の転送
を行なうための第１図の電子計算機４とその周辺機器の
詳細を示す。

電子計算機４の中では、主記憶装置１１の情報を演算処
理部１３で処理し、主記憶制御ユニット１２は履歴情報
が発生すると拡張記憶装置側入出力処理装置９を介して
、上記履歴情報を拡張記憶装置５の中のチエツクポイン
トデータセットに取得する。拡張記憶装置側入出力処理
装置９は、拡張記憶装置５の中のチエツクポイントデー
タセットのチエツクポイント管理情報を監視し、第２図
に示したロジックにより上記管理情報の転送フラグがオ
ンとなった時に、チエツクポイントデータセットの情報
を直接７．５ＧＢデイスク装置側入出力処理装置１０に
転送する。７．５ＧＢデイスク装置側入出力処理装置１
０は、主記憶制御ユニット１２および演算処理部１３の
動作とは無関係に、受信した上記チエツクポイントデー
タセットの情報を７．５ＧＢデイスク装置ａｌ！６に格
納して保存する。また、コンソールサービスプロセッサ
１４の機能により、利用者は電子計算機４内の処理の流
れを主コンソール１５および補助コンソール１６から監
視することができ、また電源装置１７は電子計算機４の
電源を管理する。

［発明の効果］ 以上詳しく説明したように、本発明によれば、高速小容
量の記憶装置と低速大容量の記憶装置を組合せて、シス
テム回復時には、最新の適正な履歴情報を有していてシ
ステム回復時間が最短となるように回復処理を行なう記
憶装置が選択されるので、履歴情報の取得時間と読み出
し時間、およびオンラインデータベースシステム回復時
間を大幅に短縮できると共に、回復処理によるデータの
信頼性を高め、システム全体のコストアップを防止でき
、その結果、大規模化および高性能化したオンラインデ
ータベースシステムに適した履歴情報管理方式が得られ
る等、優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の適用されるオンラインデー
タベースシステムの構成図、第２図は記憶装置間での履
歴情報の転送処理を説明するためのフローチャート、第
３図は履歴情報の転送を行なうハードウェア構成を示す
ブロック図、第４図は本発明の一実施例によるシステム
回復処理を説明するためのフローチャート、第５図はチ
エツクポイント管理情報の構成図、第６図は転送フラグ
の設定処理を説明するためのフローチャートである。 １・・・・・・オンライン制御部、２・・・・・・デー
タベース制御部、３・・・・・・共通制御部、４・・・
・・・電子計算機、５・・・・・・拡張記憶装置、６・
・・・・・７．５ＧＢデイスク装置、７・・・・・・端
末群、８・・・・・・データベース、９・・・・・・拡
張記憶装置側入出力処理装置、１０・・・・・・７．５
ＧＢデイスク装置側入出力処理装置、１１・・・・・・
主記憶装置、１２・・・・・・主記憶制御ユニット、１
３・・・・・・演算処理部、１４・・・・・・コンソー
ルサービスプロセッサ、１５・・・・・・主コンソール
、１６・・・・・・補助コンソール、１７・・・・・・
電源装置、１８・・・・・・チエツクポイント情報の取
得時刻、１９・・・・・・チエツクポイント情報の有効
情報、２０・・・・・・システム回復時に使用するジャ
ーナル情報、２１・・・・・・転送フラグ、２２・・・
・・・チエツクポイント管理情報。 （ｎ　　　　　　　　　　　　　曲ゴ 第５図 チエツクポイント管理情報２２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、システムの障害時の回復に備えて履歴情報を取得す
   るための記憶装置を有するオンラインデータベースシス
   テムの履歴情報管理方式において、前記記憶装置は、比
   較的速いアクセス速度で記憶容量の小さな第１の記憶装
   置と、比較的遅いアクセス速度で記憶容量の大きな第２
   の記憶装置とを有しており、発生した履歴情報をまず第
   １の記憶装置に取得した後、所定期間経過後にトランザ
   クション処理の実行とは無関係に前記第１の記憶装置か
   ら第２の記憶装置に履歴情報を転送し、システムの回復
   時には、最新の履歴情報が少なくとも第１の記憶装置上
   に存在するときは第１の記憶装置の履歴情報により、最
   新の履歴情報が第２の記憶装置のみに存在するときは第
   ２の記憶装置の履歴情報により、回復処理を行なうこと
   を特徴とするオンラインデータベースシステムの履歴情
   報管理方式。