JPH04148250A - オンライントランザクションシステム - 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］ （産業上の利用分野） この発明は、トランザクションのロールバック・リカバ
リに好適なオンライントランザクションシステムに関す
る。

（従来の技術） オントランザクションシステムでは、トランザクション
自身が異常終了するいわゆるトランザクション中断が発
生することがある。この場合、中断したトランザクショ
ンの開始前の状態に復旧するいわゆるロールバックが必
要となる。従来、このロールバックは、トランザクショ
ン開始時に主記憶上のバッファの更新前のデータ（ビフ
ォアイメージ）を採取保存しておき、このビフォアイメ
ージをトランザクション中断時に上記バッファに書き戻
すことによって行われていた。

（発明が解決しようとする課題） 上記したように従来のロールバック方式（ロールバック
・リカバリ方式）では、トランザクション開始時に主記
憶上のバッファの更新前のデータ、即ちビフォアイメー
ジを保存しておき、トランザクション中断時にこれをバ
ッファに書き戻すことでロールバックを行うようにして
いた。しかし、実際のシステムで、トランザクションが
中断される率（したがってトランザクションがロールバ
ックされる率）は極めて低く、全てのトランザクション
がビフォアイメージを採取する従来方式では、オーバヘ
ッドが大きいという問題があった。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものでその目的は
、各トランザクションがとフォアイメージを採取保存し
ておかなくても、トランザクション中断時のロールバッ
ク処理が行え、もってトランザクションの高速実行が図
れるオンライントランザクションシステムを提供するこ
とにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） この発明は、オンライントランザクションシステムにお
いては、ディスク破壊時等のディスクデータの復旧のた
めに、主記憶上のバッファでのデータの更新記録である
アフタイメージジャーナル（以下、ＡＩＪと称する）を
トランザクション単位で作成して主記憶上に置かれるキ
ューに登録すると共にファイルに保存するＡＩＪ採取手
段が設けられていることに着目し、このＡＩＪ採取手段
の他に、このＡＩＪ採取手段によって主記憶上のキュー
に登録されているＡＩＪで示されるデータブロックの上
記主記憶上のイメージを適宜ディスクへ書き込んディス
クデータの実更新を行い、該当ＡＩＪをキューから外す
実更新手段と、トランザクションの中断時に、少なくと
もキュー上のＡＩＪをもとに、上記バッファを当該トラ
ンザクションの実行前の状態に復旧するロールバックを
行うロールバック処理手段とを設けたことを特徴とする
。

（作　用） この発明によれば、バッファ上でのデータの更新記録で
あるＡＩＪがトランザクション単位で作成され、主記憶
上のキュー（Ａ　Ｉ　Ｊキュー）に登録される（つなが
れる）。このＡＩＪは、該当トランザクションの処理対
象となったデータブロックのバッファ上のイメージの一
部だけが更新された場合には、該当部分だけの更新記録
（以下、レコードログと称する）となっており、データ
ブロックのバッファ上のイメージの全体（バッファ全体
）にわたって更新された場合にはブロック全体の更新記
録（以下、ページログと称する）となっている。実更新
手段は、主記憶上のＡＩＪキューを適宜参照して、既に
完了した（コミットした）トランザクションのＡＩＪを
古い順から取り出し、この取り出したＡＩＪて示される
バッファイメージをディスクへ書き込んディスクデータ
の実更新を行う。この際、実更新手段は該当するＡＩＪ
をＡＩＪキューから外す。

このような状態で、処理中のトランザクション（現トラ
ンザクション）が中断した場合には、ロールバック処理
手段が起動される。このロールバック処理手段は、主記
憶上のキューにつながれているＡＩＪを用い、更に必要
があればディスク上のデータも用い、主記憶上のバッフ
ァの状態を現トランザクションの実行前の状態に復旧す
るロールバックを、例えば次のようにして行う。即ちロ
ールバック処理手段は、トランザクションの中断時には
、ＡＩＪキューをたどって最も新しいページログを見付
けて同ページログ（の示すバッファイメージ）をバッフ
ァに書き込み、しかる後に同ページログより後に作成さ
れたレコードログ（の示すバッファイメージ）を古いも
のから順にバッファに書き込む。こうすることにより、
全てのＡＩＪ（レコードログまたはページログ）を古い
ものから順にバッファに書き込まなくても、トランザク
ション開始前の状態に復旧できるので、高速復旧が可能
となる。これに対し、ＡＩＪキューにページログがつな
がれていなければ、ロールバック処理手段はディスクの
対象ブロックのデータをバッファに書き込み、しかる後
にＡＩＪキューにつながれているレコードログを古いも
のから順にバッファに書き込む。更に、ＡＩＪキューに
ページログおよびレコードログのいずれも存在しない場
合には、ロールバック処理手段はバッファの無効化を行
う。この際、バッファにディスクのデータを書き込まな
い（ローディングしない）のは、同じデータブロックを
処理対象とするトランザクションが起動された場合に、
その対象ブロックがディスクからローディングされるか
らである。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図はオンライントランザクションシステムの本発明
に直接関係する部分を抜き出して示す機能ブロック構成
図である。同図において、１１は現在処理中のトランザ
クションであり、そのトランザクション名をｆとする。

Ｉ２は各種データが格納されているディスク、１３はデ
ィスク１２に置かれ、トランザクション１１の処理対象
となるデータブロック（対象ブロック）である。１４は
主記憶、１５はディスク１２上の対象ブロック１３のイ
メージを持つ主記憶１４上のバッファである。本実施例
では、トランザクション１１によるデータの参照／更新
は、データ処理の高速化のために、アクセス速度の遅い
ディスク１２上の対象ブロック１３に対してではなく、
このバッファ１５を対象に行われるようになっている。

したがって、バッファ１５に対する更新結果を、ディス
ク１２上の対象ブロック１３に反映させる実更新が必要
となる。

ｌｅａ〜ｌＢｅは現在処理中のトランザクション１１の
実行前に実行が完了した（コミットした）トランザクシ
ョン名がａ　−ｅの（処理対象ブロックがトランザクシ
ョン１１と同一の）トランザクションによるバッファ１
５でのデータ更新記録である。

Ａ　Ｉ　Ｊ　Ｌｅａ　−１８−ｓは、該当トランザクシ
ョンの実行が完了（コミット）した際に、ディスク１２
の破壊時等のディスクデータの復旧のために作成された
もので、未だディスクＩ２への実更新が行われていない
ものである。ここではＡ　Ｉ　Ｊ　１６ａが最も古＜、
ＡＩＪ１６ｅが最も新しい。本実施例で作成されるＡＩ
Ｊには２種ある。１つは、該当トランザクションの対象
ブロック（１３）のバッファ（１５）上のイメージの一
部だけが更新された場合に作成されるＡＩＪであり、該
当部分のみの更新記録であるレコードログである。残り
の１つは、対象ブロック（１３）のバッファ（１５）上
のイメージ全体にわたって更新された場合に作成される
ＡＩＪであり、ブロック全体の更新記録であるページロ
グである。１７は対象ブロック１３に固有のＡＩＪキュ
ーであり、ブロック１３を処理対象として実行が完了し
た（コミットした）トランザクションによるバッファ１
５でのデータ更新記録ＣＡＩＪ）のうち、未だディスク
１２への実更新が行われていないものが時間順（作成順
）に管理されたデータ構造である。ＡＩＪキュ１７には
、Ａ　Ｉ　Ｊ　ｌｅａ　〜１６ｅがＡ　Ｉ　Ｊ　ｌｅａ
から順につながれている。１８は対象ブロック１３のイ
メージを持つバッファ１５の位置、および同バッファ１
５に対する更新処理の記録（ＡＩＪ）を持つＡＩＪキュ
ー１７（対象ブロック１３に固有のＡＩＪキュー１７）
を管理するため制御ブロックである。この制御ブロック
１８は主記憶１４上に置かれる。この制御ブロック１８
と同種の制御ブロック、ＡＩＪキュー１７と同種のＡＩ
Ｊキューおよびバッファ１５と同種のバッファは、ディ
スク１２上の対象ブロック１３と同様の各対象プロ・ツ
ク毎に主記憶１４上に置かれる。

２０はシステム全体の制御・管理を司るオペレーティン
グシステム（以下、Ｏ８と称する）である。ＯＳ　２０
は、ファイル管理機能の一部として、ＡＩＪの作成と図
示せぬＡＩＪファイルへの保存を行うＡＩＪ採取部２１
、ＡＩＪ採取部２１によって作成されてＡＩＪキュー（
１７）につながれているＡＩＪで示されるイメージを適
宜ディスク１２へ書き込んディスクデータの実更新を行
い、該当ＡＩＪをＡＩＪキュー１７から外す実更新部２
２、および処理中のトランザクション（１１）の中断時
に、主記憶１４上のＡＩＪキュー（１７）につながれて
いるＡＩＪを用い、更に必要があればディスク１２上の
データも用い、バッファ（１５１３）を当該トランザク
ション（１１）の実行前の状態に復旧するロールバック
（ロールバック・リカバリ処理）を行うロールバック処
理部２３の各機能ブロックを有している。

次に、第１図の構成の動作を、第２図のフローチャート
を適宜参照して説明する。

今、第１図のシステムでは、ディスク１２上のブロック
１３を処理対象とし、トランザクション名がａのトラン
ザクション１１が処理中であるものとする。このとき、
対象ブロック１３に固有の主記憶１４上のＡＩＪキュー
１７には、Ａ　Ｉ　Ｊ　ｌｅａ　〜１６ｅが最も古いＡ
　Ｉ　Ｊ　ｌｅａから順につながれているものとする。

このＡ　Ｉ　Ｊ　１６ａ〜ｌｅｅは、前記したように、
現在処理中のトランザクション１１の実行前に既にコミ
ットし、上記ブロック１３をトランザクション１１と同
様に処理対象とするトランザクション名がａ　−ｅのト
ランザクションによるバッファ１５でのデータ更新記録
である。０８２０内の実更新部２２は、トランザクショ
ン処理の合間に、ＡＩＪキュー１７につながれているＡ
ＩＪを最も古いものから順に取り出し、そのＡＩＪで示
されるブロック（の一部もしくは全体）のバッファイメ
ージをディスク１２上の対象ブロック１３に書き込んで
、ディスクデータの実更新を行う。本実施例における実
更新では、入出力（Ｉ　１０）回数を減らすために、複
数のＡＩＪを１回の入出力で書き込むようになっている
。実更新部２２は、１回のディスクデータの実更新を終
了する毎に、対応する幾つかのＡＩＪをＡＩＪキュー１
７から外す。このためＡＩＪキュー１７には、ＡＩＪ採
取部２１によって作成されたＡＩＪのうち未だディスク
１２への実更新が行われていないものが時間順（作成順
）につながれるでいる。

ここで、現在処理中のトランザクション１１が何らかの
要因で異常終了（中断）したものとする。

トランザクショ″Ｌ１１の中断が発生すると、０８２０
内のロールバック処理部２３が起動される。これにより
ロールバック処理部２３は、トランザクション１１によ
って更新されたバッファ１５のイメージを、ＡＩＪキュ
ー１７につながれているＡＩＪをもとにトランザクショ
ン１１の実行前の状態に復旧するロールバック処理を、
以下に述べるように第２図のフローチャートに従って行
う。

まずロールバック処理部２３は、ＡＩＪキュー１７が空
であるか否かを調べる（ステップＳｌ）。

もし、第１図のようにＡＩＪキュー１７が空でなければ
、即ちディスク１２への実更新が完了していないＡＩＪ
が存在する場合には、ロールバック処理部２３はＡＩＪ
キュー１７につながれている最新のＡＩＪ（第１図では
ＡＩＪ１６ｅ）のエントリ（キューエントリ）番号を対
象エントリ番号Ｎに設定する（ステップＳ２）。次にロ
ールバック処理部２３は、対象エントリ番号ＮのＡＩＪ
がページログであるか否か（レコードログか）を調べる
（ステップＳ３）。

もし、対象エントリ番号ＮのＡＩＪがページログでなけ
れば、ロールバック処理部２３は対象エントリ番号Ｎが
（最も古いＡＩＪを示す）先頭エントリ番号であるか否
かを調べる（ステップＳ４）。もし、対象エントリ番号
Ｎが先頭エントリ番号でなければ、ロールバック処理部
２３は対象エントリ番号Ｎを−１して、ＡＩＪキュー１
７内の更に１つだけ古いＡＩＪを参照しくステップＳ５
）、そのＡＩＪについて再びステップＳ３の判定、即ち
そのＡＩＪがページログであるか否かの判定を行う。

ここで、対象エントリ番号Ｎで示されるＡＩＪがページ
ログであることがステップＳ３にて判定された場合、即
ちＡＩＪキュー１７を最も新しいＡＩＪ（第１図ではＡ
ＩＪ１６ｅ）から順にたどってページログを見付けた場
合、ロールバック処理部２８はそのページログ（ＡＩＪ
キュー１７につながっているページログのＡＩＪのうち
、最も新しいＡＩＪ）をＡＩＪキュー１７から取り出し
て、そのページログ（ＡＩＪ）で示されるブロックのイ
メージをバッファ１５に書き込み（ステップＳ６）、更
にそのページログの次の（そのページログより１つ新し
い）ＡＩＪ（レコードログ）をバッファ１５への上書き
の開始点とする（ステップＳ６）。次にロールバック処
理部２３は、開始点のＡＩＪ　　（レコードログ）から
順にＡＩＪキュー１７を（新しい方に）戻りながら、開
始点のＡＩＪ（レコードログ）から最も新しいＡＩＪま
での各ＡＩＪについて、そのＡＩＪで示されるイメージ
をバッファ１５の対応領域に上書きする（ステップＳ７
）。この結果、バッファ１５のイメージは、トランザク
ション１１の実行前の状態に復旧される。

このように、ＡＩＪキュー１７内にページログが存在す
る場合に、まず最も新しいページログをバッファ１５へ
の書き込みに用いることにより、そのページログより古
いＡＩＪキューＩ７内のＡＩＪについては、バッファ１
５への書き込みは不要となり、トランザクション１１の
中断時のロールバック処理の高速化が図れる。この考え
方は、前記したディスクデータの実更新にも適用できる
。また、ＡＩＪキュー１７内にページログが存在する場
合には、（次に述べるページログが存在しない場合と異
なって）ディスク１２のアクセス（ディスク１２からバ
ッファ１５へのローディング）が不要となる。

次に、ステップＳ４で対象エントリ番号Ｎが先頭エント
リであることが判定された場合、即ちＡＩＪキュー１７
を最も新しいＡＩＪから最も古いＡＩＪまでたどっても
ＡＩＪキュー１７内でページログが見付けられなかった
場合について説明する。

この場合、まずロールバック処理部２３はディスク１２
上の対象ブロック１３のデータをディスク１２からバッ
ファ１５にローディングし、更にＡＩＪキュー１７内で
最も古い（即ち先頭の）ＡＩＪ（レコードログ）をバッ
ファ１５への上書きの開始点とする（ステップＳ８）。

次にロールバック処理部２３はステップＳ７に進み、開
始点の（ここではＡＩＪキュー１７内で最も古い）ＡＩ
Ｊ（レコードログ）から順にＡＩＪキュー１７を（新し
い方に）戻りながら、開始点のＡＩＪ（レコードログ）
から最モ新しいＡＩＪまでの各ＡＩＪについて、そのＡ
ＩＪで示されるイメージをバッファ１５の対応領域に上
書きする（ステップＳ７）。このように、ＡＩＪキュー
１７内にページログが存在しない場合には、ディスク１
２上のイメージに対して、ＡＩＪキュー１７につながれ
たＡＩＪ　（レコードログ）を時間順（作成順）に適用
する（データの変更を再現する）ことにより、現トラン
ザクション１１の実行開始前のバッファ１５のイメージ
を復旧することができる。

最後に、ステップＳ１でＡＩＪキュー１７が空であるこ
とが判定された場合、即ちＡＩＪ採取部２１によって作
成された全てのＡＩＪの（実更新部２２による）実更新
が完了している場合について説明する。この場合、ロー
ルバック処理部２３は使用中のバッファ１５を無効にす
ることにより（ステップＳ９）、ロールバック処理を行
う。この際、バッファ１５にディスク１２上の対象ブロ
ック１３のデータを書き込まない（ローディングしない
）のは、その後、同じブロック１３を処理対象とするト
ランザクションが起動された場合に、そのブロック１３
がディスク１２からバッファ１５にローディングされる
からである。

［発明の効果コ 以上詳述したようにこの発明によれば、ディスク破壊時
等のディスクデータの復旧のためにトランザクション単
位で採取されるＡＩＪ（アフタイメージジャーナル）を
利用してロールバック処理を行う構成としたことにより
、従来ロールバック処理のために各トランザクション開
始時に行われていた更新前のデータ（ビフォアイメージ
）の採取保存処理が不要となり、トランザクションが正
常にコミットされた場合の無駄を無くすことができ、ト
ランザクションを高速に実行することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るオンライントランザ
クションシステムのブロック構成図、第２図は同実施例
におけるロールバック処理手順を示すフローチャートで
ある。 １１・・・トランザクション、１２・・・ディスク、１
３・・・対象ブロック、１４・・・主記憶、１５・・・
バッファ、ｌｅａ〜ｌｅｅ・・・ＡＩＪ（アフタイメー
ジジャーナル）、１７・・・Ａ ■ Ｊキュー、 ２０・・・オペレーティングシステ ム （Ｏ８） ２１・・・Ａ ■ Ｊ採取部、 ２２・・・実更新部、 ２３・・・ロールバラ ク処理部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディスク破壊時等のディスクデータの復旧のため
   に、主記憶上のバッファでのデータの更新記録であるア
   フタイメージジャーナルをトランザクション単位で作成
   して上記主記憶上に置かれるキューに登録すると共にフ
   ァイルに保存するアフタイメージジャーナル採取手段と
   、 このアフタイメージジャーナル採取手段によって上記キ
   ューに登録されている上記アフタイメージジャーナルで
   示されるデータブロックの上記バッファ上のイメージを
   適宜ディスクへ書き込んディスクデータの実更新を行い
   、該当アフタイメージジャーナルを上記キューから外す
   実更新手段と、 トランザクションの中断時に、少なくとも上記キューに
   登録されているアフタイメージジャーナルをもとに、上
   記バッファを当該トランザクションの実行前の状態に復
   旧するロールバックを行うロールバック処理手段と、 を具備することを特徴とするオンライントランザクショ
   ンシステム。
2. （２）上記アフタイメージジャーナルには、データブロ
   ックの一部のみの更新記録であるレコードログとブロッ
   ク全体の更新記録であるページログの２種があり、上記
   ロールバック処理手段は、トランザクションの中断時に
   は、上記キューをたどって最も新しいページログを見付
   けて同ページログを上記バッファに書き込み、しかる後
   に同ページログより後に作成された上記レコードログを
   古いものから順に上記バッファに書き込むことを特徴と
   する請求項１記載のオンライントランザクションシステ
   ム。
3. （３）上記ロールバック処理手段は、上記キューに上記
   ページログが存在しない場合には、上記ディスクのデー
   タを上記バッファに書き込み、しかる後に上記キューに
   存在する上記レコードログを古いものから順に上記バッ
   ファに書き込むことを特徴とする請求項２記載のオンラ
   イントランザクションシステム。
4. （４）上記ロールバック処理手段は、上記キューに上記
   ページログおよびレコードログがいずれも存在しない場
   合には、上記バッファを無効化することを特徴とする請
   求項３記載のオンライントランザクションシステム。