JPH0397044A - 分散データベースシステム - 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】 ［発明の構成］ （産業上の利用分野） 本発明は複数のデータベースに分散配置されているデー
タ項目を効率的に参照することのできる分散データベー
スシステムに関する。

（従来の技術） 近時、データベースとして蓄積しておく情報量の膨大化
に伴い、これらの情報を複数のデータベースに分散配置
し、これらの各データベースをそれぞれ備えた計算機サ
イトを通信路を介して接続し、相互にデータベース参照
し得るようにした分散データベースシステムが種々構築
されている。

この種の分散データベースシステムにおける各計算機サ
イトは、基本的には参照頻度の高いデータ項目を予めデ
ータベースから読み込んで自サイトの主記憶に格納して
おき、データ項目の参照要求が生じた場合には上記主記
憶から該当データ項目を参照するものとなっている。

第４図は米国特許第４．８３５．１８９号に紹介される
代表的な分散データベースシステムの概略構成を示す図
で、ｌａ，　ｌｂ，　ｌｃは通信路２を介して相互に結
合された計算機サイトである。これらの計算機サイトｌ
ａ，　ｌｂ，　ｌｃは、その主体部であるＣＰＵＩＩと
、分散割り当てされたデータ項目を収容した大容量メモ
リからなるデータベース１２，および参照頻度の高いデ
ータ項目を格納する為の高速アクセス型の主記憶１３を
具備して構成される。しかしてこの主記憶ｌ３には自サ
イトのデータベースｌ２から読み込まれるデータ項目Ｘ
や、他サイトのデータベース１２に収容されているデー
タ項目ｙであってその主記憶ｌ３に読み出され、更に前
記通信路２を介して自サイトに与えられる上記データ項
目ｙのコピーｙ′が格納される。尚、これらのデータ項
目Ｘやデータ項目ｙのコピーｙ′は主記憶ｌ３上で絶対
アドレスにより管理され、ＣＰＵＩＩにより直接的に参
照される。

しかしてデータ項目の参照要求が生じた計算機サイトで
は、上述した主記憶ｌ３を参照することで、アクセス速
度の遅い大容量なデータベースｌ２を一々アクセスする
ことなしに高速に該当データ項目を参照することができ
る。

ところでこの種のシステムでは、他サイトのデータベー
スｌ２にて管理されているデータ項目については、その
コピーとして自サイトの主記憶１３上に持ち、これを参
照することになる。この為、そのデータ項目が更新され
た場合には、その都度、前記通信路２を介して該当デー
タ項目のコピーをも更新する必要がある。これ故、シス
テム全体でのデータ項目の一貫性を保つことが容易では
ない。

特に他サイトのデーベースｌ２にて管理されているデー
タ項目を参照する頻度が高い場合や、そのデータ項目の
更新が頻繁に起こるような場合、上述したコビーデータ
の更新の為に前記通信路２を介して頻繁にデータ通信を
行い、常に最新のデータ項目情報を主記憶ｌ３に与えて
おく必要が生じる。

しかも主記憶ｌ３としては、高速アクセス型の比較的小
容量なメモリが用いられるので、或る時間を経過した古
いデータ項目については適宜消去しておく必要がある。

この為、主記憶１３上に常に最新のデータ項目やそのコ
ピーを確保しておく為の制御が非常に繁雑であると云う
問題があった。

（発明が解決しようとする課題） このように従来の分散データベースシステムにおいては
、システム全体でのデータの一貫性を保つことが非常に
困難であり、更にはデータ項目のコピーを更新してデー
タの一貫性を保つにはデータ通信の回数が非常に多くな
る等の問題があった。しかも主記憶の記憶容量に制限が
あるので、主記憶上に存在しないデータ項目をどのよう
にして効率的に参照するかと云う点でも問題があった。

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、データ通信の頻度を高めること
なしに複数のデータベースに分散されているデータ項目
を効率的に参照することのできる実用性の高い分散デー
タベース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） 本発明は複数の計算機サイトを通信路を介して相互に接
続し、各計算機サイトにそれぞれ設けられたデータベー
スを相互に参照し得るように構成された分散データベー
スシステムに係り、前記各計算機サイトにおいてはデー
タ項目の参照要求が発生した際、例えば自サイトの主記
憶に存在するデータ項目に関するカタログを参照し、当
該データ項目が自サイトの主記憶に存在せず、他サイト
の主記憶に存在することが検出された場合には、前記通
信路を介して上記他サイトの主記憶に存在する該当デー
タ項目を直接的に参照するようにしたことを特徴とする
ものである。

つまり自サイトでの主記憶の記憶容量の制約から参照対
象とするデータ項目が消去されているが、他サイトの主
記憶に該当データ項目が残されている場合には、通信路
を介して他サイトの主記憶から該当データ項目を直接的
に参照するようにしたことを特徴とするものである。

（作　用） このように構成された本発明のシステムによれば、参照
要求のあったデータ項目が自サイトの主記憶に存在せず
、他サイトの主記憶に存在する場合には、通信路を介し
て他サイトの主記憶から直接的に該当データ項目を参照
することができるので、従来システムのように一々デー
タ項目のコピーを自サイトの主記憶に持つ必要がなくな
る。

この結果、主記憶の限られた記憶容量を有効に活かしな
がら、通信路を介するデータ通信の回数を減らして効率
的にデータ項目の参照を行うことが可能となる。

しかも自サイトの主記憶に該当データ項目が存在しない
からといって、一々データベースをアクセスすることな
しに、参照目的とするデータ項目を効率的に参照するこ
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
タベースシステムについて説明する。

第１図は実施例システムの概略構成を示す図で、第４図
に示すシステムと同一部分には同一符号を付して示して
ある。

この実施例システムが特徴とするところは、通信路２を
介して接続された複数の計算機サイトｌａ，ｌｂ，　ｌ
ｃの各主記憶１３に、システム全体における複数のデー
タベースｌ２にそれぞれ分散配置されて管理されている
データ項目に関する情報を格納したデータ・ディクショ
ナリ／ディレクトリ（Ｄ　Ｄ／Ｄ）１４と、自サイトの
主記憶ｌ３に現在格納されているデータ項目に関する情
報を格納したカタログｌ５をそれぞれ持たせ、ＣＰＵＩ
Ｉにおいては第２図に示すような制御手順によりデータ
項目参照の処理手続きを実行するように構或したことを
特徴としている。

即ち、ＣＰＵＩＩではデータ項目に参照要求が発生した
とき、自サイトのＤ　Ｄ　／　Ｄ　１４を参照して当該
データ項目がどのサイトのデータベースｌ２に格納され
ているものであるかを調べ、更に各サイトのカタログｌ
５を前記通信路２を介して調べてそのデータ項目が主記
ｔａｌ３に存在するか否かを高速に調べる。そしてその
調査結果に従い、自サイトの主記憶ｌ３に該当データ項
目が存在する場合にはその主記憶ｌ３から、或いは自サ
イトの主記憶ｌ３には該当データ項目が存在しないが他
サイトの主記憶に該当データ項目が存在する場合には前
記通信路２を介して他サイトの主記憶ｌ３から直接的に
該当データ項目を参照する。そしてこれらの各サイトの
主記憶ｌ３に該当データ項目が存在しない場合にのみ、
始めて該当データベースｌ２をアクセスしてデータ項目
の参照を行うものとなっている。

より具体的には、各サイトの主記憶１３には、それまで
にＣＰＵＩＩが処理した参照要求やデータ項目の更新処
理によって取り扱われた多数のデータ項目がデータベー
スｌ２から読込まれ、格納されている。しかしてＣＰＵ
ＩＩは、主記憶ｌ３の記憶容量に制限があることから、
上述した処理過程において記憶領域が不足してくると、
幾つかのデータ項目を消去し、新たなデータ項目を格納
する為の記憶領域を確保する。このデータ項目の消去は
、少なくともデータベースｌ２に同じ値が保有されてい
ることを条件として、つまりデータ項目の内容更新がデ
ータベースｌ２上でも完了していることを条件として行
われる。

しかして前述したカタログＬ５は、このようにして主記
憶ｌ３に洛納されているデータ項目の情報（例えばその
識別名）をフラグを付して記憶管理するもので、上記フ
ラグによりデータベースｌ２に保存されているデータ項
目の内容（値）が更新されているか否かを示すものとな
っている。換言すれば、そのデータ項目の値がデータベ
ースｌ２に保存されている内容と等しいときにはフラグ
をリセットし、データ項目の値がデータベースｌ２に保
存されている内容と異なるときに上記フラグをセットし
てデータ更新の必要性を促すものとなっている。

このようなカタログＩ５によるデータ項目の管理制御は
各計算機サイト毎に個々に行われる。

このように構成されたシステムにおいて、或る計算機サ
イトにてデータ項目Ｘに関する参照要求が発生すると、
そのサイトのＣＰＵＩＩは第２図に示すような処理動作
が起動される。即ち、そのサイトのＣ　Ｐ　Ｕ　１１は
、先ず自サイトのＤＤ／Ｄｌ４を調べ（ステップａ）、
その参照要求が発生したデータ項目Ｘが自サイトに存在
するか否かを調べる（ステップｂ）。そして自サイトに
データ項目Ｘが存在する場合には、次に自サイトのカタ
ログ１５を調べ（ステップＣ）、上記データ項目Ｘが自
サイトの主記憶ｌ３上に存在するか否かを調べる（ステ
ップｄ）。

このようにしてデータ項目Ｘが自サイトの主記憶ｌ３に
存在することが確認された場合には、前述したカタログ
ｌ５上のフラグを調べ、そのフラグがセットされていな
いこと、つまりリセット状態にあるか否かを調べる（ス
テップｅ）。そしてフラグがリセット状態であることを
確認して主記憶１３上の該当データ項目Ｘを参照し、そ
の参照手続きを終了する。これに対してフラグがセット
されている場合には、主記憶ｌ３でのデータ項目Ｘの内
容とデータベースｌ２におけるデータ項目Ｘの内容とが
異なることが示されるので、主記憶ｌ３のデータ項目Ｘ
の内容が更新され、これによって前記フラグがリセット
されるのを待って（ステップｇ）、その主記憶ｌ３から
該当データ項目Ｘを参照する（ステップｆ）。

つまり自サイトの主記憶ｌ３に参照目的とするデータ項
目Ｘが存在する場合には、当該主記憶ｌ３よりデータ項
目Ｘの参照を行う。但し、この処理手続きの流れ自体は
、本質的には従来システムと同じである。

ここで本システムが特徴とするところは、上述したステ
ップｂの処理手続きにおいてデータ項目Ｘが自サイトに
存在しないことが検出されたとき、或いは前述したステ
ップｅにおいてデータ項目Ｘが自サイトのデータベース
ｌ２に存在するもの゛ではあるが、その主記憶ｌ３には
読込まれていないことが検出された場合、前記通信路２
を介して他サイトのカタログｌ５を参照するようにして
いる点にある（ステップｈ）。

しかして他サイトのカタログｌ５の参照において、その
サイトの主記憶ｌ３にデータ項目Ｘが存在するか否かを
調べる（ステップｉ）。そしてこの他サイトの主記憶ｌ
３にデータ項目Ｘが存在することが確認された場合には
、次にそのサイトにおけるカタログ１５の前述したフラ
グを調べ、当該データ項目Ｘのフラグがリセットされて
いるかを調べる（ステップｊ）。

しかしてフラグがリセット状態であることが確認された
場合には、その他サイトの主記憶ｌ３上の該当データ項
目Ｘを前記通信路２を介して参照し、その参照手続きを
終了する。これに対してフラグがセットされている場合
には、前述したように主記憶ｌ３でのデータ項目Ｘの内
容とデータベース１２におけるデータ項目Ｘの内容とが
異なることが示されるので、主記憶１３のデータ項目Ｘ
の内容が更新され、これによって前記フラグがリセット
されるのを待ち（ステップｋ）、その後、通信路２を介
して他サイトの主記憶１３から該当データ項目Ｘを参照
する（ステップ１））。

つまりＤ　Ｄ　／　Ｄ　１４の検索によって参照目的と
するデータ項目Ｘが自サイトに存在しないことが確認さ
れた場合や、自サイトに存在するが前述した主記ｔａｌ
３の消去処理によって既に自サイトの主記憶１３上には
存在しないことがカタログｌ５の参照によって確認され
た場合であっても、他サイトの主記ｔ！！１３上に上記
データ項目Ｘが存在することが確認された場合には、わ
ざわざデータベースｌ２からデータ項目Ｘを読込むこと
なく、通信路２を介して他サイトの主記憶ｌ３をアクセ
スしてデータ項目Ｘを参照する。つまり通信路ｌを介し
、他サイトの主記憶ｌ３からデータ項目Ｘを高速に参照
する。

一方、前述したステップｉの処理手続きによって他サイ
トの主記憶ｌ３にもデータ項目Ｘが存在しないことが確
認された場合には、上記データ項目Ｘが自サイトのデー
タベース１３上に存在するか否かを調べる（ステップｍ
）。そして自サイトのデータベース１２にデータ項目Ｘ
がある場合には、自サイトのデータベースｌ２から当該
データ項目Ｘをその主記憶ｌ３に読込み、これを参照す
る（ステップｎ）。また他サイトのデータベース１２に
データ項目Ｘがある場合には、その他サイトのデータベ
ース１２から当該データ項目Ｘをその主記憶ｌ３に読込
み、これを参照する（ステップ０）。

つまり全てのサイトにおける主記憶ｌ３にデータ項目Ｘ
が存在しないことが検出された時点で始めてデータベー
スｉ２をアクセスと、該当データ項目Ｘを主記憶ｌ３に
読込んでそのデータ項目Ｘの参照を行う。

かくしてこのような処理手順によりデータ項目の参照処
理を実行する本システムによれば、自サイトの主記憶１
３に該当データ項目Ｘが存在しない場合であっても、他
のサイトの主記憶ｌ３に該当データ項目Ｘが残されてい
る場合には、これを通信路２を介して高速に参照するよ
うになっている。

従ってデータベース１２をアクセスする頻度を大幅に減
らし、主記ｔａｌ３より所望とするデータ項目の内容を
高速に参照することが可能となる。特に自サイトの主記
憶１３の管理により、既に参照目的とするデータ項目Ｘ
が消去されている場合であっても、他のサイトではその
主記憶ｉ８の管理状況の異なりから該当データ項目Ｘが
残されていることが多々あるので、これを有効に利用し
て該当データ項目を効率的に、且つ高速に参照すること
が可能となる。

ところで上述した実施例では、各サイトの主記憶ｌ３に
その主記憶ｌ３に存在するデータ項目の情報を管理する
カタログｌ５をそれぞれ持たせてデータ項目を管理した
が、例えば第３図に示すように各サイトに主記憶管理手
段１Ｂをそれぞれ独立に設けるようにすることも可能で
ある。即ち、上記主記憶管理手段１６を設けて自サイト
の主記憶ｔｇに存在するデータ項目を個々に管理するよ
うにし、主記憶１３に存在するデータ項目に変化が生じ
た場合、その自サイトのカタログ１５をこれに伴って更
新制御するようにする。更には通信路２を介して他のサ
イトの主記憶管理手段１６に対してデータ項目の変化の
情報を通信し、そのサイトにおけるカタログｌ５をも更
新するようにする。

このようにして各サイトに主記憶管理手段１Ｂを設けて
各サイトでのカタログ｛５の内容をそれぞれ制御するよ
うにすれば、前述した第２図に示す処理手続きにおける
ステップｈでの他のサイトのカタログｌ５を調べる手順
を、その都度、前述した通信路２を介して行う必要がな
くなるので、その分、データ項目の参照手続きの高速化
を図ることが可能となる。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。例えば各サイトにおける主記憶１３は、必ずしも全て
のサイトの主記憶１３に存在するデータ項目についての
カタログｌ５を持つ必要はない。

本質的には、全てのサイトの主記憶ｌ３に存在するデー
タ項目の中の、自サイトのデータベース１２に存在する
データ項目についてのカタログｌ５だケヲ持てば、その
目的は十分に達成できる。この場合、他サイトの主記憶
管理手段Ｉ６を用いてカタログ内容を更新させる際、そ
の更新情報を他の全てのサ゜イトに通信するようにして
も良いが、必要なサイトだけを選択して更新情報を通信
するようにすることも可能である。また実施例では３つ
の計算機サイトを通信路２を介して接続した例について
示しているが、サイトの数や通信路の形態はシステム仕
様に応じて定めれば良いことは云うまでもない。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、自サイトの主記憶
にデータ項目が存在しない場合であっても、そのデータ
項目が他サイトの主記憶に存在する場合には、通信路を
介してその主記憶から該当データ項目を参照するので、
従来のように自サイトのデータベースからその都度、主
記憶に該当データ項目を読み込む必要がなくなる。この
結果、データアクセスに時間の掛かるデータベースから
のデータ項目の読み込みを大幅に減らし、高速にデータ
項目の参照処理を行うことが可能となる等の効果が奏せ
られる。また上述した実施例によればサイト間での通信
を最大２往復行わせるだけで所望とするデータ項目に対
する参照（アクセス）を実現することができ、通信技術
の高速化と相俟って非常に効率的な高速データベース参
照を行うことができる等の実用上多大なる効果が奏せら
れる。

【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シス
テムの概略構成図、第２図は第１図に示す実施例システ
ムにおけるデータ項目参照の処理制御手順の一例を示す
図、第３図は本発明に係る別の実施例システムを示す概
略構成図、第４図は従来提唱されている分散データベー
スシステムの概略構成を示す図である。 ｌａ，　　ｌｂ，　ｌｃ・・・計算機サイト、２・・・
通信路、　１１・・・ＣＰＵ，ｌ２・・・データベース
、１３・・・主記憶、１４・・・データ◆ディクショナ
リ／ディレクト（ＤＤ／Ｄ）、 ｌ５・・・カタログ、１６・・・主記憶管理手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の計算機サイトを通信路を介して相互に接続し、各
   計算機サイトにそれぞれ設けられたデータベースを相互
   に参照し得るように構成された分散データベースシステ
   ムにおいて、 前記各計算機サイトはデータ項目を参照する際、自サイ
   トの主記憶に当該データ項目が存在せず、他サイトの主
   記憶に当該データ項目が存在する場合には、前記通信路
   を介して上記他サイトの主記憶に存在する該当データ項
   目を参照することを特徴とする分散データベースシステ
   ム。