JPH0512338A - 分散データベースのデータ配置方式 - Google Patents

分散データベースのデータ配置方式

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JPH0512338A
JPH0512338A JP3190863A JP19086391A JPH0512338A JP H0512338 A JPH0512338 A JP H0512338A JP 3190863 A JP3190863 A JP 3190863A JP 19086391 A JP19086391 A JP 19086391A JP H0512338 A JPH0512338 A JP H0512338A
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JP3190863A
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Akihiro Ogata
明宏 緒方
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 分散データベースを構成する各データベース
のデータ配置を自動的に変更して利用状況の変化等によ
る参照の遅延時間の悪化を防止する。 【構成】 メインのノード1-1,サブのノード1-2,1-3 は
自ノードから各データベース2-1 〜2-3 に対するデータ
参照回数を検出し保存する。一定時間経過毎に、メイン
のノード1-1 はサブのノード1-2,1-3 から保存されたデ
ータ参照回数を収集し、これと自ノードに保存されたデ
ータ参照回数とを分析して、全体的な参照の遅延時間が
最小となるような各データベース2-1 〜2-3 中の各デー
タの配置先を示すデータ配置情報を決定する。そして、
この決定されたデータ配置情報に基づき、各ノード1-1
〜1-3 が共同して各データベース2-1〜2-3 中のデータ
のうち配置変えを行うデータを該当するデータベースに
転送し、各データベースのデータ配置を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は分散データベースのデー
タ配置方式に関し、特に分散データベースを構成する複
数のデータベースに対する各ノードからのデータ参照回
数を運用中に検出して保存し、一定時間毎にこの保存さ
れたデータ参照回数を分析して分散データベースにおけ
るデータ配置を自動的に変更する分散データベースのデ
ータ配置方式に関する。
【0002】
【従来の技術】地理的に分散したノードにデータベース
を構築し各々のデータベースを有機的に結合した部分重
複形データベース,分割形データベース等の分散データ
ベースにおいては、従来、分散データベースが扱う全て
のデータのうちどのデータを各データベースに配置する
かは、予想される分散データベースの利用状況等を考慮
してシステム全体の参照の遅延時間が極力短くなるよう
にシステムの導入時に予め決定し、以降、そのデータ配
置を固定にしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、シス
テムの導入時にデータ配置を決定し以後変更しない従来
のデータ配置方式は、システムの導入時点で決定したデ
ータ配置が運用中を通じ当初の予想通り適切なものであ
れば問題はない。しかし、分散データベースの利用状況
が変化する等の事情によって当初の予想に反し不適切な
データ配置になってしまった場合には、参照の遅延時間
が悪化したままになるという問題点があった。
【0004】そこで本発明の目的は、データ配置を変更
するのに必要な情報を分散データベースの運用中に検
出,保存し、この保存したデータを分析してデータ配置
を自動的に変更することにより分散データベースの利用
状況の変化等による参照の遅延時間の悪化を防止するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、地理的に分散したノードにデータベース
を構築し、各々のデータベースを有機的に結合した分散
データベースにおいて、前記各々のノードに、前記各デ
ータベースに対するデータ参照回数を検出する検出手段
と、この検出されたデータ参照回数を保存する保存手段
とを備え、且つ、前記各々のノードの前記保存手段に保
存されたデータ参照回数を分析してデータ配置情報を生
成する最適データ配置判断手段と、この生成されたデー
タ配置情報に基づいて前記各々のデータベースのデータ
配置を変更する手段とを備えている。
【0006】また、本発明の好ましい実施例において
は、前記複数のノードの1つをメインノード、残りをサ
ブノードとし、前記メインノードおよび前記サブノード
に、配置データをノード間で転送する転送手段と自ノー
ドに対応する前記データベースのデータ配置を変更する
データ配置変更手段とを備え、且つ、前記メインノード
に、前記最適データ配置判断手段と、前記サブノードの
前記保存手段に保存されたデータ参照回数を自ノードに
収集する保存データ収集手段と、この保存データ収集手
段によって収集されたデータ参照回数および自ノードの
前記保存手段に保存されたデータ参照回数を前記最適デ
ータ配置判断手段が分析して得たデータ配置情報に基づ
き、自ノードおよび他ノードの前記転送手段の制御によ
る自ノードと他ノード間および他ノード相互間の配置デ
ータの転送および自ノードの前記データ配置変更手段お
よび他ノードの前記データ配置変更手段の制御による自
ノード対応の前記データベースのデータ配置の変更およ
び他ノード対応の前記データベースのデータ配置の変更
を制御するデータ配置変更制御手段とを備えている。
【0007】更に、前記メインノードに、一定時間の経
過を判定する定時間判定手段を備え、この定時間判定手
段で一定時間の経過が判定される毎に、データ配置の変
更を行う構成を採用している。
【0008】
【作用】本発明の分散データベースのデータ配置方式に
おいては、各々のノードに設けられた検出手段が各デー
タベースに対するデータ参照回数を検出すると共に保存
手段がそれを保存する。
【0009】そして、例えば定時間判定手段が一定時間
の経過を判定する毎に、例えばメインノードに設けられ
た保存データ収集手段がサブノードの保存手段に保存さ
れたデータ参照回数をメインノードに収集し、メインノ
ードに設けられた最適データ配置判断手段が、この収集
された他ノードのデータ参照回数および自ノードの保存
手段に保存された自ノードのデータ参照回数を分析して
データ配置情報を生成する。このとき、最適データ配置
判断手段は、例えば、各データベースの或る単位のデー
タ毎に、そのデータが何れのデータベースに配置された
場合にシステム全体の参照の遅延時間が最小となるか
を、データ参照回数と平均的な参照時間とに基づいて調
べることにより、各データ毎の配置先を示すデータ配置
情報を生成する。
【0010】次に、例えばメインノードに設けられたデ
ータ配置変更制御手段が、上記のデータ配置情報に基づ
いて自ノードおよび他ノードの転送手段の制御による自
ノードと他ノード間および他ノード相互間の配置データ
の転送および自ノードのデータ配置変更手段および他ノ
ードのデータ配置変更手段の制御による自ノード対応の
前記データベースのデータ配置の変更および他ノード対
応の前記データベースのデータ配置の変更を制御する。
【0011】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
【0012】図1を参照すると、本発明の一実施例を適
用した分散データベースは、3つのノード1−1,1−
2,1−3と、各々のノードに設けられたデータベース
2−1,2−2,2−3とで構成されている。
【0013】ノード1−1は、データ配置の変更に関し
メインのノードとなるノードであり、データベース2−
1に対するアクセス機能および他のノード1−2,1−
3と通信を行う機能といった既存の機能に加え、当該分
散データベースのデータ配置の変更にかかる全般的な制
御を行うデータ配置変更主制御手段3−1を備えてい
る。
【0014】データベース2−1は、ノード1−1から
のアクセスにより動作するデータベースである。
【0015】ノード1−2は、データ配置の変更に関し
サブのノードとなるノードであり、データベース2−2
に対するアクセス機能および他のノード1−1,1−3
と通信を行う機能といった既存の機能に加え、データ配
置の変更にかかる制御を行うデータ配置変更副制御手段
3−2を備えている。
【0016】データベース2−2は、ノード1−2から
のアクセスにより動作するデータベースである。
【0017】ノード1−3は、データ配置の変更に関し
サブのノードとなるノードであり、データベース2−3
に対するアクセス機能および他のノード1−1,1−2
と通信を行う機能といった既存の機能に加え、データ配
置の変更にかかる制御を行うデータ配置変更副制御手段
3−3を備えている。
【0018】図2を参照すると、メインのノード1−1
が備えるデータ配置変更主制御手段3−1は、検出部1
0,保存部11,定時間判定部12,保存データ収集部
13,収集データ保存部14,最適データ配置判断部1
5,データ配置変更制御部16,配置データ送信部1
7,配置データ受信部18およびデータ配置変更部19
で構成されている。
【0019】検出部10は、分散データベースの運用中
に、自ノード1−1からデータベース2−1〜2−3に
対するデータ参照回数および平均参照時間を検出する部
分である。ここで、各データベース2−1〜2−3に対
するデータ参照回数は本実施例では次のようにする。
【0020】データベース2−1,2−2,2−3を構
成するデータを再配置の単位毎に区分する。これによ
り、データベース2−1がデータD1−1〜D1−mの
各データに区分され、データベース2−2がデータD2
−1〜D2−nの各データに区分され、データベース2
−3がデータD3−1〜D3−oの各データに区分され
たとすると、データ参照回数は各区分のデータ毎にカウ
ントするものとする。例えば、データベース2−1のデ
ータD1−1内の或るデータが参照された場合、データ
D1−1対応のカウント値を+1する。
【0021】また、各データベース2−1〜2−3に対
する平均参照時間は、ノード1−1でデータベースに対
する参照要求が発生した時点から参照結果がノード1−
1で得られた時点までの時間を各区分のデータ毎に平均
化したものとする。
【0022】例えば、データベース2−1のデータD1
−1内の或るデータに対する参照時間が時間T1であ
り、同データD1−1内の別のデータに対する参照時間
がT2であったとすると、(T1+T2)/2がデータ
D1−1の平均参照時間となる。なお、平均参照時間を
各区分のデータ毎に検出するようにしたのは、同じデー
タベース内のデータであっても異なるデータであれば参
照時間も同一ではないと考えられるからである。
【0023】ここで、ノード1−1からデータベース2
−2の参照時にはノード1−2が介在し、ノード1−1
からデータベース2−3の参照時にはノード1−3が介
在するため、それらに対する参照時間はノード1−1か
らデータベース2−1を参照する場合に比べ長くなるの
は、分散データベースの構成からいって当然のことであ
る。このとき、例えばデータベース2−2の或る区分の
データが3つのノードのうちノード1−1からしか参照
されていないような状況が続いた場合、そのデータはデ
ータベース2−1に再配置した方が好ましいことにな
り、本発明はこのようなデータの再配置を自動的に行お
うとするものである。
【0024】また、図2中の保存部11は、検出部10
で検出された各データベース2−1〜2−3に対するデ
ータ参照回数および平均参照時間を内部に保持する手段
である。
【0025】図3は保存部11で保存されたデータの構
成例を示す。同図に示すように、本実施例の場合、保存
部11には、データベース2−1の各データD1−1〜
D1−m毎の参照回数,平均参照時間、データベース2
−2の各データD2−1〜D2−n毎の参照回数,平均
参照時間、データベース2−3の各データD3−1〜D
3−o毎の参照回数,平均参照時間が保存される。
【0026】図2中の定時間判定部12は、データ配置
の変更を行う時間の経過を検出する部分である。例えば
データ配置を1ヵ月毎に1度行う場合、定時間判定部1
2は1ヵ月経過毎にデータ配置の変更を開始すべき旨を
保存データ収集部13に通知する。なお、オペレータに
よる指示でデータ配置の変更を開始させるようにしても
良いことは勿論のことである。
【0027】保存データ収集部13は、自ノード1−1
の保存部11に保存されたデータ参照回数および平均参
照時間ならびに他のノード1−2,1−3で検出され保
存されたデータ参照時間および平均参照時間を収集する
部分である。
【0028】収集データ保存部14は、保存データ収集
部13で収集されたデータを保存する部分である。
【0029】最適データ配置判断部15は、収集データ
保存部14に保存された各ノード1−1〜1−3の各デ
ータベース2−1〜2−3に対するデータ参照回数およ
び平均参照時間ならびに予め設定された平均参照時間の
予測値に基づき、各データベース2−1〜2−3の各デ
ータの最適な配置先を示すデータ配置情報を生成する部
分である。この最適データ配置判断部15は例えば以下
のようにしてデータ配置情報を生成する。
【0030】今、データベース2−1の或るデータD1
−j(j=1〜m)に対するデータ参照回数が、 ノード1−1からN1回 ノード1−2からN2回 ノード1−3からN3回 であったとする。また、各ノードからのデータD1−j
に対する平均参照時間の検出値が、 ノード1−1からt1時間 ノード1−2からt2時間 ノード1−3からt3時間 であったとする。更に、データD1−jがデータベース
2−2に移された場合の各ノードからのデータD1−j
に対する平均参照時間の予測値が、 ノード1−1からT4時間 ノード1−2からT5時間 ノード1−3からT6時間 とし、データD1−jがデータベース2−3に移された
場合の各ノードからのデータD1−jに対する平均参照
時間の予測値が、 ノード1−1からT7時間 ノード1−2からT8時間 ノード1−3からT9時間 であるとする。
【0031】最適データ配置判断部15は、データD1
−jがデータベース2−1に存在する場合のシステム全
体の参照時間 (N1×t1)+(N2×t2)+(N3×t3) と、データベース2−2に移した場合のシステム全体の
参照時間 (N1×T4)+(N2×T5)+(N3×T6) と、データベース2−3に移した場合のシステム全体の
参照時間 (N1×T7)+(N2×T8)+(N3×T9) とをそれぞれ算出し、その値が最小となるデータベース
を配置先に決定する。そして、配置先のデータベースが
現データベースと相違する場合に当該データD1−jを
配置変更の対象データとし、データD1−jの識別子と
その配置先とをデータ配置情報に含める。以上のことを
全てのデータDi−j(i=1〜3、j=1〜m,n,
o)について行う。
【0032】図2中のデータ配置変更制御部16は、最
適データ配置判断部15で生成されたデータ配置情報に
基づき、自ノード1−1から他ノード1−2,1−3へ
の配置データの転送,他ノード1−2,1−3から自ノ
ード1−1への配置データの転送,他ノード1−2,1
−3相互の配置データの転送を制御すると共に、自ノー
ド1−1に対応するデータベース2−1のデータ配置の
変更ならびに他ノード1−2,1−3に対応するデータ
ベース2−2,2−3のデータ配置の変更を制御する部
分である。
【0033】配置データ送信部17は、自ノード1−1
から他ノード1−2,1−3にデータベース2−1中の
配置変更するデータを送信する部分である。
【0034】配置データ受信部18は、他ノード1−
2,1−3から送られてきたデータベース2−1へ配置
変更するデータを受信する部分である。
【0035】データ配置変更部19は、配置データ受信
部18で受信されたデータをデータベース2−1へ加え
ることにより、他ノード1−2,1−3に対応するデー
タベース2−2,2−3に配置されていたデータをデー
タベース2−1に配置変更する手段である。
【0036】図4はサブのノード1−2,1−3が備え
るデータ配置変更副制御手段3−2,3−3のブロック
図である。
【0037】このデータ配置変更副制御手段3−2,3
−3は同一の構成であり、検出部20,保存部21,保
存データ送信部22,配置データ送信部23,配置デー
タ受信部24およびデータ配置変更部25で構成されて
いる。
【0038】検出部20は自ノード1−2,1−3から
データベース2−1,2−2,2−3に対するデータ参
照回数および平均参照時間を検出する部分、保存部21
は検出部20で検出されたデータ参照回数および平均参
照時間を保存する部分である。この保存部21で保存さ
れるデータの構成は、図3に示した構成と同様のものと
なる。
【0039】保存データ送信部22は、メインのノード
1−1から要求があった場合、保存部21に保存された
データをメインのノード1−1に送信する部分である。
【0040】配置データ送信部23は、メインのノード
1−1から要求のあったデータベース2−2,2−3の
データをメインのノード1−1から指定されたノードに
送信する部分である。
【0041】配置データ受信部24は、他のノードから
送信されてきたデータベース2−2,2−3へ配置変更
するデータを受信する部分である。
【0042】データ配置変更部25は、メインのノード
1−1から要求があった場合、配置データ受信部24で
受信されたデータをデータベース2−2,2−3に加え
ることにより、他ノードに対応するデータベースに配置
されていたデータをデータベース2−2,2−3に配置
変更する手段である。
【0043】次に、上述のように構成された本実施例の
動作を説明する。
【0044】当該分散データベースの運用中、メインの
ノード1−1に設けられた検出部10は自ノード1−1
から各データベース2−1〜2−3に対するデータ参照
回数および平均参照時間を検出し、その保存部11はそ
の検出されたデータを図3のような構成で保存してい
る。
【0045】同様に、サブのノード1−2,1−3に設
けられた検出部20は自ノード1−2,1−3から各デ
ータベース2−1〜2−3に対するデータ参照回数およ
び平均参照時間を検出し、その保存部21はその検出さ
れたデータを図3と同様な構成で保存している。
【0046】メインのノード1−1に設けられた定時間
判定部12がデータ配置の変更を行うべき日時になった
ことを判定すると、その保存データ収集部13が起動さ
れる。
【0047】保存データ収集部13は、先ず、自ノード
1−1の保存部11に保存された図3のようなデータを
収集データ保存部14に保存し、次に、信号線100を
通じてサブのノード1−2,1−3に対し保存データの
送信を要求する。
【0048】サブのノード1−2,1−3の保存データ
送信部22は、信号線200を通じて保存データの送信
が要求されると、自ノード1−2,1−3の保存部21
に保存された図3と同様の構成のデータを信号線201
を通じてメインのノード1−1に送信する。
【0049】メインのノード1−1の保存データ収集部
13は、信号線101を通じて受信したこれらのデータ
を収集データ保存部14に保存する。
【0050】次に、最適データ配置判断部15が動作
し、収集データ保存部14に保存されたデータを分析
し、前述した方法によって各データベース2−1〜2−
3の各区分のデータの配置先を示すデータ配置情報を生
成する。
【0051】次にデータ配置変更制御部16が動作し、
先ず、データベース2−1のデータのうちデータベース
2−2に配置変更すべきデータを配置データ送信部17
および信号線103を通じてサブのノード1−2に送信
すると共に信号線102を通じてサブのノード1−2の
データ配置変更部25に配置変更を要求する。
【0052】サブのノード1−2のデータ配置変更部2
5は、信号線205を通じて配置変更の要求を受ける
と、信号線204および配置データ受信部24を通じて
受信したメインのノード1−1からの配置データをデー
タベース2−2に加える。これにより、データベース2
−1中のデータのうちデータベース2−2に移すべきデ
ータの配置変更が完了したことになる。
【0053】次にメインのノード1−1のデータ配置変
更制御部16は、データベース2−1のデータのうちデ
ータベース2−3に配置変更すべきデータについて上記
と同様の制御を行う。
【0054】次にデータ配置変更制御部16は、データ
ベース2−2のデータのうちデータベース2−1に配置
変更すべきデータの転送要求を信号線102を通じてサ
ブのノード1−2に出すと共に、自ノードのデータ配置
変更部19に配置変更を要求する。
【0055】サブのノード1−2の配置データ送信部2
3は、信号線202を通じてこの要求を受けると、デー
タベース2−2中の該当するデータを信号線203を通
じてメインのノード1−1に送信する。
【0056】メインのノード1−1のデータ配置変更部
19は、データ配置変更制御部16から配置変更の要求
を受けると、信号線104および配置データ受信部18
を通じて受信したサブのノード1−2からの配置データ
をデータベース2−1に加える。これにより、データベ
ース2−2中のデータのうちデータベース2−1に移す
べきデータの配置変更が完了したことになる。
【0057】次にデータ配置変更制御部16は、データ
ベース2−3のデータのうちデータベース2−1に配置
変更すべきデータについて上記と同様の制御を行う。
【0058】次にデータ配置変更制御部16は、信号線
102を通じて、データベース2−2のデータのうちデ
ータベース2−3に配置変更すべきデータの転送要求を
サブのノード1−2に出すと共に、サブのノード1−3
のデータ配置変更部25に配置変更を要求する。
【0059】サブのノード1−2の配置データ送信部2
3は、信号線202を通じてこの要求を受けると、デー
タベース2−2中の該当するデータを信号線203を通
じてサブのノード1−3に送信する。
【0060】サブのノード1−3のデータ配置変更部2
5は、メインのノード1−1から信号線205を通じて
配置変更の要求を受けると、信号線204および配置デ
ータ受信部24を通じて受信したサブのノード1−2か
らの配置データをデータベース2−3に加える。これに
より、データベース2−2中のデータのうちデータベー
ス2−3に移すべきデータの配置変更が完了したことに
なる。
【0061】次にデータ配置変更制御部16は、データ
ベース2−3のデータのうちデータベース2−2に配置
変更すべきデータについて上記と同様の制御を行う。
【0062】以上により、データベース2−1,2−
2,2−3におけるデータ配置の変更が全て終了したこ
とになる。
【0063】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明は以上の実施例にのみ限定されずその他各種の付
加変更が可能である。例えば、上記の実施例では平均参
照時間の検出と保存とを行うようにしたが、これを省略
し、最適データ配置判断部15による処理では全て平均
参照時間の予測値を使用するようにしても良い。また、
ノードおよびデータベースの数は図1に示した個数に限
定されないことは勿論のことである。
【0064】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、データ
配置を変更するのに必要な各データベースの各データに
対する各ノードからの参照回数を分散データベースの運
用中に各ノードで検出して保存し、一定時間毎に上記保
存した情報に基づいて参照の遅延時間が極力短くなるよ
うなデータ配置情報を決定すると共にそのデータ配置情
報に基づいて各データベースのデータ配置を変更するこ
とにより、分散データベースの利用状況の変化等による
参照の置換時間の悪化を防止することができる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を適用した分散データベース
の構成例を示す図である。
【図2】メインのノードが備えるデータ配置変更主制御
手段のブロック図である。
【図3】分散データベースの運用中に検出され保存され
たデータの構成例を示す図である。
【図4】サブのノードが備えるデータ配置変更副制御手
段のブロック図である。
【符号の説明】
1−1…メインのノード 1−2,1−3…サブのノード 2−1〜2−3…データベース 3−1…データ配置変更主制御手段 3−2,3−3…データ配置変更副制御手段 10,20…検出部 11,21…保存部 12…定時間判定部 13…保存データ収集部 14…収集データ保存部 15…最適データ配置判断部 16…データ配置変更制御部 17,23…配置データ送信部 18,24…配置データ受信部 19,25…データ配置変更部 22…保存データ送信部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 地理的に分散したノードにデータベース
    を構築し、各々のデータベースを有機的に結合した分散
    データベースにおいて、 前記各々のノードに、 前記各データベースに対するデータ参照回数を検出する
    検出手段と、 該検出されたデータ参照回数を保存する保存手段とを備
    え、且つ、 前記各々のノードの前記保存手段に保存されたデータ参
    照回数を分析してデータ配置情報を生成する最適データ
    配置判断手段と、 該生成されたデータ配置情報に基づいて前記各々のデー
    タベースのデータ配置を変更する手段とを備えたことを
    特徴とする分散データベースのデータ配置方式。
  2. 【請求項2】 前記複数のノードの1つをメインノー
    ド、残りをサブノードとし、 前記メインノードおよび前記サブノードに、配置データ
    をノード間で転送する転送手段と自ノードに対応する前
    記データベースのデータ配置を変更するデータ配置変更
    手段とを備え、且つ、 前記メインノードに、 前記最適データ配置判断手段と、 前記サブノードの前記保存手段に保存されたデータ参照
    回数を自ノードに収集する保存データ収集手段と、 該保存データ収集手段によって収集されたデータ参照回
    数および自ノードの前記保存手段に保存されたデータ参
    照回数を前記最適データ配置判断手段が分析して得たデ
    ータ配置情報に基づき、自ノードおよび他ノードの前記
    転送手段の制御による自ノードと他ノード間および他ノ
    ード相互間の配置データの転送および自ノードの前記デ
    ータ配置変更手段および他ノードの前記データ配置変更
    手段の制御による自ノード対応の前記データベースのデ
    ータ配置の変更および他ノード対応の前記データベース
    のデータ配置の変更を制御するデータ配置変更制御手段
    とを備えた請求項1記載の分散データベースのデータ配
    置方式。
  3. 【請求項3】 前記メインノードに、一定時間の経過を
    判定する定時間判定手段を備え、 該定時間判定手段で一定時間の経過が判定される毎に、
    データ配置の変更を行う請求項2記載の分散データベー
    スのデータ配置方式。
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