JPH0443441A - データベースのログ管理処理方式 - 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】 〔概要〕 データベースの更新時に、データベースの復旧に用いる
更新後イメージログを取得するデータベース管理システ
ムにおけるデータベースのログ管理処理方式に関し。

不要な更新後イメージログを効率的に検索および圧縮し
、ダウンリカバリの高速化を可能とすることを目的とし
。

取得した更新後イメージログを格納する不揮発二次記憶
媒体上のログ域と、データベースのバッファをデータベ
ースに書き戻したときに、あるページが書き戻されたこ
とを示し１間接的にそのページの更新後イメージログを
識別する情報を持つライトバックログを、前記ログ域に
書き出すライドバンクログ取得部と、前記ログ域におけ
るライトバックログを参照し、データベースへの書き戻
しによって不要となった更新後イメージログを抽出して
削除する。またはログ域上の不要なログをアーカイブす
る更新後イメージログ・パージ処理部とを−備えるよう
に構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、データベースの更新時に、データベースの復
旧に用いる更新後イメージログを取得するデータベース
管理システムにおけるデータベースのログ管理処理方式
に関する。

〔従来の技術〕

−ａに、データベース管理システムでは、大量のバッフ
ァを用意し、バッファ上でデータの更新などを行い、ト
ランザクションのコミット時や他の適当な機会に、バッ
ファ上で更新された内容をデータベースに書き戻す処理
を行う、また、システムダウン時のデータベースのリカ
バリのために。

通常、バッファの更新後１　トランザクションをコミッ
トするまでに、更新後イメージログ（以下。

ＡＩログという）を取得する。

（参考文献） ・Ｇｒａｙ、Ｊ。

”Ｎｏｔｅｓ　ｏｎ　ｄａｔａ　ｂａｓｅ　ｏｐｅｒａ
ｔｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍｓ　。

Ｌｅｃｔｕｒｅ　Ｎｏｔｅｓ　ｏｎ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ
　５ｃｉｅｎｃｅ、ｖｏｌ、６０＋。

゛）ｌａｅｒｄｅｒ　Ｔ、　Ｒｅｕｔｅｒ、Ａ。

”Ｐｒ１ｎｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏ
ｎ−Ｏｒｉｅｎｔｅｄ　ＤａｔａｂａｓｅＲｅｃｏｖｅ
ｒｙ　、　ＡＣＭ　ＣＣｏ１ｌ１ｐｕｔｉｎ　５ｕｒｖ
ｅｙｓ、Ｖｏｌ、１５．ＮＯ，４このようなダウンリカ
バリをＡＩログを使用して行うデータベース管理システ
ムでは、データベースのバッファをデータベースに書き
戻すことによって、データが不揮発の外部記憶媒体に保
存される場合は、そのページを更新したコミットされた
トランザクションのＡＩログは不要となる。

また、他のデータベース管理システムでは、ＡＩログが
不要となっても、特別な処理はしないでそのままログ域
に残存させるようにしていた。

ＡＩログを用いたダウンリカバリの処理は、従来１次の
ように行っていた。

第６図は従来のダウンリカバリの例、第７図は従来のダ
ウンリカバリの処理フローを示す。

第６図において、１０は不揮発ログ域、１４はデータベ
ース、２０はメモリ、ＴＩ、Ｔ２はトランザクション、
Ｐｉ、Ｐ２はデータベースのページ　Ｌ１〜Ｌ７はログ
であって、特にＬ３．Ｌ７はコミットログ、他はＡＩロ
グを表す。

トランザクションＴ１が、ページＰ１とパージＰ２内の
レコードを更新または挿入して、コミットしたとする。

また、トランザクションＴ２もページ、Ｐ　Ｉ　　パー
ジＰ２内のレコードを更新または挿入してコミットした
とする。その後、システムダウンすると、不揮発ログ域
１０には、ログ１゜１〜Ｌ７が残る。

これを基に、ダウンリカバリを行う場合、従来第７図に
示すように処理していた。以下、第７図に示す■〜■に
従って説明する。なお、ここでは。

ログデータはそのログを適用可能な直前のデータベース
の状態を前堤とした方式を参考（特開昭６０２２０４３
８号公報）に、そのリカバリ方法を示している。アイデ
ンポテント（ｉｄｅｌｌＩｐｏｔｅｎｔ・冨等）なログ
の場合、以陳に述べる■、■では、無条件に口グの適用
を行い、■へ戻る処理となる。アイデンボテントなログ
とは、ログを適用するページの状態がどのような場合で
も、そのログは状態に依存せず、いつでも同じ効果をも
たらす（最新の状態にすることができる）ログである。

したがって。

アイデンボテントなログの場合には、システムクラッシ
ュがどのようなタイミングで発生しても。

ログによる復旧は状態に依存せず、最新の状態まで適用
可能である。

■　不揮発ログ域１０の最旧ログからＡＩログをすべて
メモリ２０に読み込む（Ｉ１０要）。なお、１ブロツク
ずつ読んで、以下の処理を行っても同様な処理となる。

■　メモリ２０上のログが終了するまで、以下の処理を
繰り返す。ログが終了したならば、処理を終了する。な
お、実際にはこの後、アンドウ（ｕｎｄｏ）リカバリに
移るが３本発明には関係しないので、リドウ（ｒｅｄｏ
）リカバリのみを説明する。

■　コミットログかどうかを判定する。コミットログで
あれば、処理■へ移る。

■　コミットログでなければ、トランザクション単位に
分類してＡＩログを抽出する。その後。

処理■へ戻る。

■　抽出したＡＩログが終了するまで、以下の処理■〜
■を繰り返す。終了したならば、処理■へ移る。

■　ＡＩログが示すデータベースのページを読み込む。

■　ＡＩログの取得時刻と、ページ中に記入されている
書き込み時刻とを比較し、リカバリ要／不要を判定する
。ページ中に記入されている書き込み時刻がＡＩログの
取得時刻よりも新しければ、リカバリ不要であるので、
処理■へ戻る。

■　ＡＩログの取得時刻のほうが新しければ、リカバリ
要であるので、そのＡＩログをデータベースから読み込
んだページに反映する。その後。

処理■へ戻る。

■　抽出したＡＩログが終了したならば、リカバリした
ページをデータベースに書き戻す。その後、処理■へ戻
り、同様に処理を繰り返す。

第６図に示す例の場合、データベース１４からページＰ
１とページＰ２を読み込み、これとＡ１０グの取得時刻
とを比較することによって、ページＰ２の書き戻しだけ
が行われることになる（アイデンボテント（ｉｄｅｍｐ
ｏｔｅｎｔ）なログではページＰ１も更新）。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来技術によれば、データベースのバッファをデータベ
ースに書き戻すことによって、ＡＩログが不要になって
も、なんら対処はなかった。

また、不要ＡＩログをそのまま残しておくことにより、
ダウン時にデータベースを復旧する際不揮発ログ域に書
き出されているＡＩログと、データベース中のページを
見比べながら、必要なＡＩログを見つけ出さなければな
らないか、不要なログまでリカバリの対象としなければ
ならないので、ＡＩログの数が多くなることにより、デ
ータベースを復旧するのに多大な時間がかかるという問
題があった。

本発明は上記問題点の解決を図り、不要な更新後イメー
ジ（Ａ　Ｉ　）ログを効率的に圧縮し、ダウンリカバリ
の高速化を可能とすることを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理説明図である。

第１図において１０は不揮発二次記憶媒体上のログ域で
あって、ダウン時にも情報が失われないようになってい
るログ格納用の記憶領域、１１１ないし１１−３は更新
後イメージ（ＡＩ）ログ　１２はそれ以前のＡＩログの
パージが可能であることを示すライトバックログ、１３
はデータベースのバッファ、１４は碩気ディスク装置な
どの外部記憶装置に用意されるデータベース、】５はバ
ッファ１３についてのデータベース１４への書き戻しを
検出するバンファ書き戻し検出部、１６はライトバック
ログ取得部、１７はＡＩログ・パージ処理部、１８はシ
ステムダウン時にデータベース１４を復旧するデータベ
ース復旧処理部を表す。

不揮発ログ域ｌＯは、Ａｌログ１１−１等が格納される
二次記憶媒体であり、ここに格納される各Ａｌログ１１
−１．１１−２．・・・には、データベース１４のペー
ジ識別情報やログの取得時刻情報が含まれる。

データベース１４は、バッファ１３を介して参照、更新
される。バッファ書き戻し検出部１５は。

バッファ１３の内容がデータベース１４に書き戻される
のを監視し、書き戻しがあると、バッファ書き戻し完了
通知をライトバックログ取得部１６に対して行う。

ライトバックログ取得部１６は、バッファ書き戻し通知
により、そのページ識別情報と書き戻し時刻情報とか、
不要なログの位置を示す情報とかを持つライトバックロ
グ１２を、不揮発ログ域１０に書き出す。

Ａｌログ・パージ処理部１７は、ライトバックログ取得
部１６がライトバックログ１２を取得した後、システム
の負荷が低くなった時点で、起動されるようになってお
り、ライトバックログ１２の書き戻し時刻よりも古いＡ
ｌログまたはライトバックログにより示されるＡｌログ
の位置以前のＡｌログを抽出して、そのパージ処理およ
びアーカイブを行う、アーカイブとは、保存用の外部記
憶媒体に書き出す処理のことである。なお、Ａｌログ・
パージ処理部１７を、システム管理者が任意の時点で動
作させるようにしてもよい。

ライトバックログ１２は、システムダウン後のデータベ
ース１４のリカバリ処理にも使用される。

データベース復旧処理部１８は、ダウン後にデータベー
ス１４の復旧指示があると、Ａｌログをもとにデータベ
ース１４のリカバリを行う、この際、不揮発ログ域１０
におけるライトバックログ１２を参照することにより、
データベース１４への書き戻し時刻以降または不要Ａｌ
ログ位置以降のＡｌログのみをリカバリの対象として抽
出する。

ライトバックログ１２中の書き戻し時刻を参照するので
、データベース１４にアクセスして、不要なページの書
き込み時刻を参照する処理やアイデンポテント（ｉｄｅ
ｍｐｏｔｅｎｔ）なログの適用を削減することができる
。

〔作用〕

本発明では、データベースのバッファ１３をデータベー
ス１４に書き戻したことが判明したときに、ライトバッ
クログ１２を不揮発ログ域１０に取得する。したがって
、書き戻したページに関連するＡｌログで不要なＡｌロ
グがある場合にライトバックログ１２を参照して５その
Ａｌログを削除することができる。ログの削除は、ライ
ドバンクログの取得回数がある値になったときに行った
り、一定時間間隔に無条件に行ったり、単純にログ量だ
けで判定して行ったりする場合などがある。

バッファ書き戻し完了の通知は、バッファ１３の書き戻
しを監視するバッファ書き戻し検出部１５を設けて行っ
てもよいし、またデータベースのバッファ管理部（図示
省略）がバッファの書き戻しが終了した以陳、任意の時
点で行ってもよい。

また、データベース復旧処理部１８は、ライドバンクロ
グ１２を参照することにより５　リカバリに必要なＡ１
０グかどうかを、Ａｌログ取得時刻とライトバックログ
１２中の書き戻し時刻との比較によって判定することが
できる。

（実施例〕 第２図は本発明の実施例によるＡｌログのパージ説明圀
、第３図は本発明の実施例に係るＡｌログ・パージ処理
部の処理フロー、第４図は本発明の実施例に係るダウン
リカバリの例、第５図は本発明の実施例に係るデータベ
ース復旧処理部の処理フローを示す。

例えば第２図に示すように、Ａｌログ１１−１〜１１−
３が収集されたとする。途中で、ページＰ１についての
バッファの書き戻しがあると、それより古いＡｌログ１
１−１は不要となる。

本発明では、第２図に示すライトバックログ１２のよう
に、書き戻しのあったページ識別情報（Ｐｌ）とその時
刻（１３：１５）または不要となったＡＩログのログ上
の位置がログとして収集されるので、これを参照するこ
とにより、随時。

不要な／ｌログ１１−１を検索して、そのパージを行う
ことができる。なお、第２図では簡単化のため９分単位
の時刻でライトバックログを実現したことを示している
。

第１図に示すＡＩログ・パージ処理部１７は。

例えば第３図に示す処理により、パージを行う。

以下、第３図に示す■〜■に従って説明する。

■　不揮発ログ域のログをメモリに読み込む。この際に
、ライトバックログがあれば、それを抽出する。

■　各ＡＩログについて、ログが終了するまで。

以下の処理■〜■を繰り返す。

■　同じページに対するＡＩログの取得時刻とライトバ
ックログの書き戻し時刻とを比較する。

■　ＡＩログの取得時刻のほうが最近であればデータベ
ースへの書き戻しは行われていないので、そのＡＩログ
はそのままとして、処理■へ戻る。

■　ライトバックログの書き戻し時刻のほうが新しけれ
ば、書き戻し済みであり、そのＡＩログは不要であるの
でパージする。その後、処理■へ戻って２次のＡＩログ
について同様に処理を繰り返す。

以上のように、不要となったＡＩログが事前にパージさ
れるので、ダウンリカバリ時において検査が必要となる
ＡＩログの数を削減することができる。さらに、パージ
されなかったＡＩログが存在しても１本発明によれば、
以下に説明するように　ダウンリカバリを高速化するこ
とが可能である。

第４図は１本発明によるダウンリカバリの例を示してい
る。第４図において、１０は不揮発ログ域、１４はデー
タベース、２０はメモリ、ＴＩＴ２はトランザクション
、ＰＩ、Ｐ２はデータベースのページ、Ｌｌ〜Ｌ９はロ
グであって、特にＬ３．Ｌ９はコミットログ、Ｌ６．Ｌ
７はライドバンクログ、他はＡＩログを表す。

トランザクションＴ１が、ページＰ１とパージＰ２内の
レコードを更新または挿入して、コミットしたとする。

また、トランザクションＴ２もページＰＩ、パージＰ２
内のレコードを更新または挿入してコミットしたとする
。この例では、トランザクションＴ２がページＰ２を最
初に更新した時点で、ページＰ１およびページＰ２のデ
ータベース１４への書き戻しが行われている。

本発明では、このデータベース１４への書き戻しにより
、ライトバックログＬ６．Ｌ７が採取される。これには
、ページ識別情報および書き戻し時刻が格納される。

トランザクションＴ２がコミットした後、システムダウ
ンすると、不揮発ログ域１０には２第４図に示すように
、ログＬ１〜Ｌ９が残る。

これを基に、ダウンリカバリを行う場合２本発明では１
例えば第５図に示すように処理する。以下、第５図に示
す■〜［相］に従って説明する。

なお、ここでは、ログデータはそのログを適用可能な直
前のデータベースの状態を前提とした方式を参考（特開
昭６０−２２０４３８号公報）に、そのリカバリ方法を
示している。アイデンボテント（ｉｄｅｍｐｏｔｅｎｔ
−冨等）なログの場合、以時に述べる■■では、コミッ
トログの判定およびライトバックログの判定をした後、
リカバリ対象のログであれば無条件にログの適用を行う
処理となる。

■　不揮発ログ域１０の最旧ログからＡＩログをすべて
メモリ２０に読み込む。この際に、ライトバックログが
あれば、それを抽出し、ページ識別情報と最新の書き戻
し時刻とを記憶しておく。

■　メモリ２０上のログが終了するまで、以下の処理を
繰り返す。ログが終了したならば、処理を終了する。な
お、実際にはこの後、アンドウ（ｕｎｄｏ）リカバリに
移るが１本発明には関係しないので　リドつ（ｒｅｄｏ
）リカバリのみを説明する。

■　コミ、トログかどうかを判定する。コミットログで
あれば、処理■へ移る。

■　コミットログでなければ、ＡＩログの取得時刻とラ
イトバックログの書き戻し時刻とを比較し、そのページ
がリカバリ対象となるかどうかを判定する。ＡＩログの
取得時刻がライドバンクログの書き戻し時刻よりも古い
とき、そのＡＩログについてのリカバリは不要であるの
で。

処理■へ戻る。

■　ＡＩログの取得時刻のほうが新しい場合には。

リカバリ対象となるので、トランザクション単位に分類
してＡＩログを抽出する。その後、処理■へ戻る。

■　コミットログがあれば、そのトランザクションにつ
いての抽出したＡＩログが終了するまで。

以下の処理■〜■を繰り返す。終了したならば処理［相
］へ移る。

■　ＡＩログが示すデータベースのページを読み込む。

■　ＡＩログの取得時刻と、ページ中に記入されている
書き込み時刻とを比較し、リカバリ要／不要を判定する
。ページ中に記入されている書き込み時刻がＡＩログの
取得時刻よりも新しければ、リカバリ不要であるので、
処理■へ戻る。

■　ＡＩログの取得時刻のほうが新しければ、リカバリ
要であるので、そのＡＩログをデータベースから読み込
んだページに反映する。その後。

処理■へ戻る。

［相］　抽出したＡＩログが終了したならば、リカバリ
したページをデータベースに書き戻す。その後、処理■
へ戻り、同様に処理を繰り返す。

第４図に示す例の場合、ライトバックログＬ６゜Ｌ７に
より、ページＰＩ、Ｐ２については、それ以後のＡＩロ
グだけをリカバリ対象とすればいいことがわかり、実際
にデータベース１４から読み込んでリカバリするのは、
ＡＩログＬ８によるページＰ２だけでよいことになる。

データベース１４に対するリカバリ時の１１０回数につ
いて、従来技術と本発明とを比較してみると、以下のと
おりである。

（ｉ　）　Ａ　Ｉログの１１０回数 （ａ）　　従来技術の場合、ＡＩログの読み込みが必要
で、１１０回数はログ量に依存する。

（ハ）本発明の場合も従来技術と同様で、１１０回数は
ログ量に依存する。ログ量がライトバックログ分多くな
るが、はとんど問題にならない。

（１１）ページ読み込みの１１０回数 （司　従来技術の場合、すべてのコミット済みＡＩログ
が示すページが、リカバリの可能性のあるページと判断
されるので、その読み込みが必要である。第６図に示す
例の場合、ページＰ１とページＰ２の２回のＩｌｏが必
要になる。４回のＩｌｏが必要である。

［有］）本発明の場合、リカバリが必要なページをライ
ドバンクログにより選択できるので、第６図と同様な第
４図の例で、ページＰ２についての１回のＩｌｏでよい
。

〔発明の効果〕

以上説明したように９本発明によれば、クランシュリカ
バリに不要なＡＩログであることを、システムに負荷を
かけることなく取得し、不要なＡＩログの効率的なパー
ジが可能になる。また、ダウン時にダウンリカバリが動
作した時点で、不要なＡｌログが削除されていな（でも
、ライトバックログとＡＩログとを見比べて、不要なＡ
Ｉログを直ちに容易に検出することができるので、ダウ
ンリカバリを高速化することも可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図 第２図は本発明の実施例によるＡｌログのパージ説明図 第３図は本発明の実施例に係るＡＩログ・パージ処理部
の処理フロー 第４図は本発明の実施例に係るダウンリカバリの例 第５図は本発明の実施例に係るデータベース復旧処理部
の処理フロー 第６図は従来のダウンリカバリの例。 第７図は従来のダウンリカバリの処理フローを示す。 図中、１０は不揮発ログ域、１１−１〜１１３はＡＩロ
グ、１２はライドバンクログ、１３はバッファ、１４は
データベース、１５はバッファ書き戻し検出部、１６は
ライトバックログ取得部。 Ｉ７はＡＩログ・パージ処理部、１Ｂはデータベース復
旧処理部を表す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、データベースの更新時に、データベースの復旧に用
   いる更新後イメージログ（１１−１、…）を取得するデ
   ータベース管理システムにおいて、取得した更新後イメ
   ージログを格納する不揮発二次記憶媒体上のログ域（１
   ０）と、 データベースのバッファをデータベースに書き戻したと
   きに、あるページが書き戻されたことを示し、間接的に
   そのページの更新後イメージログを識別する情報を持つ
   ライトバックログを、前記ログ域に書き出すライトバッ
   クログ取得部（１６）と、前記ログ域におけるライトバ
   ックログを参照し、データベースへの書き戻しによって
   クラッシュリカバリ対象外となり不要となった更新後イ
   メージログを抽出して削除する、またはログの削除の前
   にログ域上の不要なログをアーカイブする更新後イメー
   ジログ・パージ処理部（１７）とを備えたことを特徴と
   するデータベースのログ管理処理方式。 ２、データベースの更新時に、データベースの復旧に用
   いる更新後イメージログ（１１−１、…）を取得するデ
   ータベース管理システムにおいて、取得した更新後イメ
   ージログを格納する不揮発二次記憶媒体上のログ域（１
   ０）と、 データベースのバッファをデータベースに書き戻したと
   きに、あるページが書き戻されたことを示し、間接的に
   そのページの更新後イメージログを識別する情報を持つ
   ライトバックログを、前記ログ域に書き出すライトバッ
   クログ取得部（１６）と、ダウンリカバリ時に、前記ロ
   グ域におけるライトバックログを参照することにより、
   データベースへの書き戻し時刻以降の更新後イメージロ
   グのみをリカバリの対象として抽出して、リカバリの処
   理を行うデータベース復旧処理部（１８）とを備えたこ
   とを特徴とするデータベースのログ管理処理方式。