JPH0320843A - 分散データベース管理システム - 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】

〔発明の目的コ （産業上の利用分野） 本光明は通信路を介して相互に接続された複数のサイト
に分散配置されているデータベースを用いたデータベー
ス処理を高速に実行することのできる分散データベース
管理システムに関する。 （従来の技術） データベース処理は、データベースに対する一連の処理
（トランザクション）が発生すると、そのトランザクシ
ョンにおける１つ１つの処理ステップを順次実行するこ
とによりなされる。この際、トランザクション中の、例
えばデータの読込みやデータベースの結合，データベー
ス間での転送等の処理ステップは、データベース管理装
置により管理されている予め定められたアルゴリズムに
従って処理される。尚、複数の処理アルゴリズムが準備
されている場合であっても、一般的には一定の方式に従
ってデータベース処理の実行が制御される。 ところでデータベースに対する処理アルゴリズムは、種
々のデータベースに対して万能ではなく、データの性質
やデータの配置に大きく依存する。 これ故、複数種の処理アルゴリズムを準備しておき、デ
ータの蓄積形態等に応じた処理アルゴリズムを適応的に
用いることが必要である。 一方、通信路を介して相互に接続された複数のサイトに
それぞれデータベースを分散配置してなるシステムにあ
って、複数のサイトを起動してデータベース処理を分散
的に実行する場合、各サイトの状態を把握した上でその
全体的な処理の尖行を制御する必要がある。しかし各サ
イトの状況をリアルタイムに把握することは非常に困難
である。 この為、例えばデータの性質やデータの配置に応じて、
そのデータベース処理に対するトランザクション（実行
アルゴリズム）の最適化を施したとしても、各サイトの
状態によっては、必ずしも最適な処理アルゴリズムが選
択設定されたとは限らないことがある。 （発明が解決しようとする課題） このように従来にあっては、或るデータベース処理を実
行する場合、その処理形態（トランザクション処理）の
最適・化設定を、そのデータの性質やデータの配置に応
じて固定的に行い、その上で上記データベース処理を起
動しているだけなので、データベース処理に携わるサイ
トの負荷状況によっては必ずしも効率的にデータベース
処理が進められないと云う問題があった。これ故、その
最適化設定の如何んによっては、かえってデータベース
処理に多くの時間が掛かる等の不具合も生じた。 本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、複数のサイトの負荷状況に応じ
て効率的に、且つ高速にデータベース処理を進めること
のできる分散データベース管理システムを提供すること
にある。 ［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、通信路を介して相互に接続された複数のサイ
トにそれぞれ分散配置されている複数のデータベースを
用いてデータベース処理を実行する分散データベース管
理システムに係り、各サイトに、複数のデータベース処
理を並行して実行することの可能なトランザクション処
理部を設けると共に、このトランザクション処理部によ
るデータベース処理の状況を監視してそのデータベース
処理の実行を制御するトランザクション監視部と設け、 データベース処理を起動するサイトでは、或る処理目的
に対するデータベース処理の形態が複数通りある時、こ
れらのデータベース処理を並行に起動するようにし、こ
れらの各データベース処理の状況を監視してその処理結
果が最初に求められるデータベース処理を検出し、或る
データベース処理にて処理結果が求められた時には他の
データベース処理の実行を中止させるようにしたことを
特徴とするものである。 また複数のデータベース処理を並行に起動するに際して
は、これらのデータベース処理に携わるサイトの負荷状
況を調べ、サイトに複数種のデータベース処理を並行し
て実行することが可能な負荷的な余裕がある場合にのみ
上述した複数のデータベース処理を並行に起動するよう
にしたことを特徴とするものである。 （作　用） 本システムによれば、複数のサイトに分散配置されたデ
ータベースを用いてデータベース処理を実行するに際し
、複数通りの形態でそのデータベース処理を並行に実行
させ、これらのデータベース処理の中で最先に求められ
る処理結果を取り込んで、その他のデータベース処理の
実行を中止させるので、複数のサイトの負荷状況によっ
てデータベース処理の進行具合に変化が生じる場合であ
っても、その中で最も早く求められるデータベース処理
結果を採用することが可能となる。この結果、総合的に
はトランザクション処理の最適化を図り、データベース
処理の高速化を図ることが可能となる。 また複数のデータベース処理を並行に実行させるに際し
て、そのデータベース処理に携わるサイトの負荷状況を
調べ、負荷的に余裕がある場合にのみ上記複数のデータ
ベース処理を並行に実行させるので、負荷の重いサイト
を無理に用いることなくデータベース処理を効率的に実
行させることが可能となる。 （実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例に係る分散デー
タベース管理システムについて説明する。 第１図は尖施例システムの概略構戊図で、ｌａ，ｌｂ，
〜ｉｎは通信ネットワーク２を介して相互に接続された
複数のサイトである。これらのサイトｌａ．ｌｂ，　〜
ｉｎにはそれぞれデータベース３ａ．　３ｂ．　〜３ｎ
が分散配置され、各サイトｌａ，　ｌｂ，〜ｉｎはこれ
らの分散配置されたデータベース３ａ，　３ｂ，〜３ｎ
を前記通信ネットワーク２を介して共用してデータベー
ス処理を実行するものとなっている。またこれらの各サ
イ＃：Ｌａ，　ｌｂ，〜Ｉｎには複数種の処理アルゴリ
ズムを格納したアルゴリズムベース４ａ，　４ｂ，〜４
ｎがそれぞれ設けられている。前記各サイ｝Ｉａ，ｌｂ
，　〜Ｉｎは上記アルゴリズムベース４ａ，　４ｂ，　
〜４ｎに蓄積されているアルゴリズムをデータの蓄積蓄
積形態等に応じて適応的に用い、指定されたデータベー
ス処理を実行する。 しかして各サイト１（ｌａ，　ｌｂ，〜Ｉｎ）は、基本
的には複数のデータベース処理を並行して実行可能なト
ランザクション処理部５，このトランザクション処理部
５におけるデータベース処理（トランザクション処理）
に対する負荷状況を監視するトランザクション監視装置
６，サイト１でのデータベース処理の実行を管理制御す
る中央処理装置７，他のサイトとの間でのデータベース
等のデータ通信を実行する通信部８，およびユーザ（オ
ペレータ）との間での情報の人出力を行うユーザインタ
ーフェース９をそれぞれ具備して構成される。 中央処理装置７は前記ユーザインターフェース９を介し
て指示入力されるデータベース処理に関する情報、また
は前記通信ネットワーク２から通信部８を介して他のサ
イトから指示される情報に従って当該サイトにおけるデ
ータベース処理の実行を管理制御する。この中央処理装
置７に設けられたデータ管理部７ａは、データベースに
格納されているデータ、およびトランザクション処理部
５でのデータベース処理に供されているデータを管理す
るものである。またこの中央処理装置７に設けられた負
荷監視部７ｂは、前記トランザクション処理部５におけ
る負荷状況を監視し、トランザクション処理部５にて複
数のデータベース処理を並行して実行する負荷的余裕が
あるか否か、換言すれば現実行中のトランザクション処
理に並行して他のトランザクション処理を実行し得る負
荷的余裕を持つか否かを調べている。 また前記トランザクション監視装置６は、前記トランザ
クション処理部５にて実行されたトランザクション処理
の結果を評価する処理評価部６ａや、トランザクション
処理部５による複数のデータベース処理の並行実行を制
御する同時進行制御部６ｂ，また上記処理評価部６ａと
協働してトランザクション処理部５による複数のデータ
ベース処理の実行を中止させる中止制御部８ｃを備えて
いる。 これらの機能を備えたトランザクション監視装置６は、
基本的には前記中央処理装置７からの指示に従い、同時
進行制御部８ｂの制御の下でトランザクション処理部５
を起動し、複数のデータベ−ス処理を並行して実行させ
る。そしてトランザクション処理部５にて実施されたデ
ータベース処理の結果が得られたとき、これを前記処理
評価部６ａにて評価し、この処理結果が最終的なデータ
ベース処理結果であって、これとは別のトランザクショ
ン処理が前記トランザクション処理部５にて実行中であ
る場合には、中止制御部６ｃを駆動してその他のトラン
ザクション処理の実行を中止制御している。 このように構成されたサイトにおけるデータベース処理
は、各サイトに割り当てられたトランザクション毎に分
散的に実行される。このような分散処理により、各サイ
トに分散配置されたデータベース３ａ，　３ｂ，〜３ｎ
を用いた分散データベース処理が実行されることになる
。 次に上述した如く構成される本システムでの分散データ
ベース処理の形態をより具体的に説明する。 今、３つのサイトＡ，Ｂ，Ｃが通信ネットワーク２を介
して相互接続され、それぞれのサイトでは商品管理の為
のデータベース管理システム（ＤＢＭＳ）が稼働してい
るものとする。そしてサイトＡのデータベースとしては
、商品の名前と商品コードとからなる商品リストが管理
され、サイトＢのデータベースとしては、商品コードと
商品価格とからなる値段リストが管理されているものと
する。 このようなシステム設定において、サイトＣにて商品の
値段についての情報を臀ると云う処理］」的が提示され
た場合、これを達成する為のデータベース処理の実現法
としては、例えば第２図に例示するように次の３通りの
処理形態が考えられる。 Ｋ第１候補；第２図（ａ〉】 サイトＡおよびサイトＢからサイトＣに商品リストと値
段リストとをそれぞれ取り寄せ、サイトＣにてこれらの
リストを結合し、この結合されたリストから必要なデー
タを取り出す。 Ｋ第２候補；第２図（ｂ）】 サイトＡにて商品リスト中の必要なデータを取り出し、
これをサイトＢに転送し、サイトＢではこのデータに従
って商品リストからデータを取り出して結合し、これを
サイトＣに転送する。 Ｋ第３候捕；第２図（Ｃ）】 サイトＡにて商品リスト中の必要なデータを取り出し、
一方、サイトＢにて値段リストから必要なデータを取り
出して上記サイトＡに転送する。 そしてサイトＡにてこれらのデータを結合し、これをサ
イトＣに転送する。 ここでこれらの候補に示されるデータベース処理を実行
する上でのコストについて考察してみると、データベー
ス（２時記憶装置）上のデータ読出しコストをｒ　２０
０，０００　．　１１対［］　とした場合、サイト間で
の通信に要するコストは通信ネットワーク２の負荷に依
存し、 データベースの全てを通信；　　２００，０００〜４０
０．０００データベースの半分を通信；　　１００，０
００〜２００，０００メッセージ通信　　　　　，　　
１０，０００〜２０．０００となる。またデータ読込み
に要するコスト（時間）はＣＰＵの負荷や記憶装置の負
荷に依存し、バゾファにデータがある時；　　　　４〜
　　１ｏバッファにデータがない時，　　２００．００
０〜４００，０００となる。更にデータの結合操作に要
するコストはＣＰＵの負荷に依存し、 データベースの全部と全部．　　３００，０００〜ｅｏ
ｏ，ｏｏｏデータベースの全部と一部．　　１５０．０
００〜３００，０００データベースの一部と一部．　　
１００，０００〜２００．０００となる。 そしてデータベース処理されたデータの検索・取り出し
のコストはＣＰＵの負荷に依存し、全部からの選択的な
取出し；　　　１．０００〜　２，０００半分からの選
択的な取出し；５００〜　ｉ　，　ｏｏｏとなる。 このようなコストの仮定の下で前述したデータベース処
理の３つの候補についてのコスト（処理峙間）について
求めてみると、サイトＡ，Ｂの各バッファ上にそれぞれ
データが読出されている（存往している）場合、Ｋ第１
候補】にあっては最良の時でｒ　５０１．００４Ｊの時
間、最悪の時でｒ　１．４０２，ＱＯＯＪの時間が掛か
ることになる。またＫ第２候補】にあっては最良の時で
ｒ　３５１，００４Ｊ、最悪の時でｒ　１．１０２，Ｏ
ＯＯＪの時間が掛かり、Ｋ３候補】にあっては最良の時
でｒ　４５０．００４Ｊの時間、最悪の時でｒ　ｌ．３
００．０００Ｊの時間が掛かることになる。 ここに示される各サイトでのＣＰＵや負殉の状態は時々
刻々変化しているものであり、その時の状況に応じて実
際の処理時間は上述した範囲内で大きく変化する。 また、例えばサイトＡにおける主記憶装置のバッファ上
にデータがあり、サイトＢのバッファにデータがない場
合には、Ｋ第２候補】の実行にｒ　３５　１　，　００
４Ｊ　（７）　時間ヲＷ　Ｌ、ＫＭ　３　ＭＴｈｔｉ】
０）実行にはｒ　８５０，ＯＯＯＪもの時間を要するこ
とになる。 これに対して逆に、例えばサイトＡにおける主記憶装置
のバッファ上にデータがなく、サイトＢのバッファにデ
ータが読み込まれている場合には、

【第２候補】の実行
にｒ　５５１．ＯＯＯＪの時間を要し、Ｋ第３候補】の
実行にはｒ　４５０．００４Ｊの時間を要するだけにな
る。 このように同じ手順に従ってデータベース処理を進める
にしても、サイトの状態によっては最適な処理候補が変
わることになる。しかもこのような処理時間は、各サイ
トの状態がほぼ同じようであっても、サイトの負荷が異
なる場合には更に複雑に変化する。これ故、或る処理目
的を達成するデータベース処理の処理形態が複数候捕存
在するとしても、その中のどの処理形態が適切であるか
を適確に判断することは非常に難しく、しかも時々刻々
変化する負荷状態によっても、最も効率的な処理形態が
変化する。 そこで本システムでは、データベース処理の実行形態と
して複数通り考えられる場合、例えば前述した第２図に
示す例の場合には、第３図に示すように複数通りのデー
タベース処理を並列に起動するものとなっている。この
第３図に示す例は前述したＫ第２候補】と

【第３候補】
とを並行に実行する例を示している。このような後数通
りのデータベース処理の並行した実行は、例えば第４図
に示すように与えられた処理内容を分析し（ステップａ
）、その処理目的を達成する為のデータベ一ス処理の実
行形態が複数通り成るか否かを判定することから行われ
る（ステップｂ）。そして複数通りの処理候補がある場
合、これらのデータベース処理に携わる各サイトに複数
通りのデータベース処理を並行して実行し得る負荷的な
余裕があるか否かを調べる（ステップＣ）。この負荷的
な余裕の判断は、前述した負荷監視部７ｂにて監視され
ているトランザクション処理部５の負荷状況をそれぞれ
調べることにより行われる。 このような判定処理を行った後、複数のデータベース処
理の並列的な実行が可能な場合には、システムに対して
、つまり各サイトに対して上述した複数通りのデータベ
ース処理の実行を指示し、これらのデータベース処理の
並列的な実行を起動する（ステップｄ）。尚、負荷的余
裕がない場合には、この状態で複数通りのデータベース
処理の起動を指示した場合には、現実行中のデータベー
ス処理の処理効率までを低減させる結集となるので、こ
の場合には、複数の処理候補の中から最適であると考え
られるデータベース処理を選択し、これを１１１独的に
実行させる（ステップｅ）。 このような処理手順を経て起動される第３図に示すよう
な複数のデータベース処理の並列的な実行は、例えばサ
イトＡにおいてデータベースから商品リストを読出し、
またサイトＢにおいてデータベースから値段リストを読
出す等、複数のデータベース処理に共通な処理について
はこれを一括して行うことにより、そのオーバーヘッド
の低減が図られる。 しかしてその最終的なデータベース処理結果を求めるサ
イトＣでは、上述した如く並行に実行される複数のデー
タベース処理を監視・評価し、最も早く求められるデー
タベース処理結果を採択する。そして或るデータベース
処理による処理結果が求められたとき、前述した中止制
御部６ｃを起動してその他の実行中のデータベース処理
を中止する。 以上のようにして本システムでは、複数のデータベース
を用いて分散的にデータベース処理を実行するに際し、
データベース処理の実行形態として複数通りの処理形態
があるとき、各サイトの負荷状況に応じて複数のデータ
ベース処理を並行に実行させ、その中で最も早く求めら
れるデータベース処理結果を採択した上でその他のデー
タベース処理を中止するものとなっている。従って複数
通りのデータベース処理形態の中でどの処理形態が最適
であるかが不明な場合や、負荷状況によって処理効率が
大幅に変動するような場合であっても、常により高速に
実行されるデータベース処理の結果を求めることができ
る。しかも処理形態に対する最適設定を行わなくても、
そのときの負荷状況に応じて適応的に最も早いデータベ
ース処理結果を得ることができる。 またこのようにしてデータベース処理結果が得られた後
には、他の同時進行しているデータベース処理の実行が
中止されるので、システムに対する処理負担の増大を低
く抑えることができ、複数のデータベース処理の同時進
行におけるオーバーヘッドの低減を図る上での工夫と相
俟って、システム負荷をさほど大きくすることがない等
の効果が奏せられる。 尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。実施例では３つのサイト間でデータベース処理を行う
例について示したが、２つまたは４つ以上のサイト間で
データベース処理を行う場合にも同様に実施することが
できる。また同時に並行処理するデータベース処理の形
態としても、丈施例に示されるように２通りの処理に限
定されるものではなく、３通り以上の処理を同時に並行
処理することも可能である。その他、本発明はその要旨
を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる
。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、負荷状態の如何ん
に拘らず、常に最適なアルゴリズムに従う高速なデータ
ベース処理を行うことができ、システムにとってもさほ
どＬ＆の増大を招くことなく効率的なデータベース処理
を実現することができ、実用上多大なる効果を奏し得る
分散データベース処理を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る分散データベース管理
システムの概略構成図、第２図はデータベース処理の実
行形態の候補例を示す図、第３図は実施例システムで実
行される複数のデータベース処理の並行実行形態の例を
示す図、第４図は実施例システムでのデータベース処理
実行の制御手順例を示す図である。 Ｉａ，　　Ｉｂ．〜ｉｎ・・・サイト、　２・・・通信
ネットワーク、３ａ，　３ｂ，　〜３ｎ−データベース
、４ａ，　４ｂ，　〜４ｎ−・・アルゴリズムベース、
５・・・トランザクション処理部、６・・・トランザク
ション監視装置、６ａ・・・処理評価部、６ｂ・・・同
時進行制御部、６Ｃ・・・中止制御部、７・・・中央処
理装置、７ａ・・・データ管理部、７ｂ・・・負荷監視
部、８・・・通信部、９・・・ユーザインターフェース
。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）通信路を介して相互に接続された複数のサイトに
   それぞれ分散配置されている複数のデータベースを用い
   てデータベース処理を実行する分散データベース管理シ
   ステムにおいて、 各サイトに、複数のデータベース処理を並行して実行す
   ることが可能なトランザクション処理部と、このデータ
   ベース処理の状況を監視してその実行を制御するトラン
   ザクション監視部とをそれぞれ設け、 データベース処理を起動するサイトは、或る処理目的に
   対するデータベース処理の形態が複数通りある時、これ
   らのデータベース処理を並行に起動し、これらのデータ
   ベース処理の中で最初に求められる結果を採択したとき
   、他のデータベース処理の実行を中止させることを特徴
   とする分散データベース管理システム。
2. （２）請求項（１）に記載の分散データベース管理シス
   テムにおいて、 各サイトは、トランザクション処理部における負荷状況
   を監視する機能を備え、 データベース処理を起動するサイトは、或る処理目的に
   対するデータベース処理の形態が複数通りある時、これ
   らのデータベース処理の実行に供されるサイトのトラン
   ザクション処理部に負荷的な余裕があるか否かを調べた
   上で上記複数通りのデータベース処理を並行に起動する
   ことを特徴とする分散データベース管理システム。
3. （３）データベース処理は、サイト毎に準備された複数
   の処理アルゴリズムを適応的に用いて実行されることを
   特徴とする請求項（１）に記載の分散データベース管理
   システム。