JPH06180716A - 時系列データ管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】順編成記憶資源上で可変長かつ大量の時系列デ
ータを扱う情報処理システムにおいて、保存や検索とい
ったデータの管理を効率よく行う。 【構成】情報処理システムから入力された可変長かつ大
量の時系列データを、順編成記憶資源を効率よく使用し
高速に検索できるように、出力変換手段１４でデータ形
式を変換して索引記憶資源１６とデータ記憶資源１７に
保存し、保存した大量の時系列データを検索手段１５で
高速に検索する。 【効果】簡単なデータ構造によって記憶資源を効率よく
使用して可変長かつ大量の時系列データを保存し、かつ
高速な検索を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデータの検索，保存が必
要な情報処理システムに関し、特に順編成記憶資源上で
可変長かつ大量の時系列データを扱う情報処理システム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、順編成記憶資源上で可変長かつ大
量の時系列データを管理するための技術は、記憶資源が
順編成でデータ長が可変長であるという制約から順編成
記憶資源上のデータ構造とデータにアクセスするための
方法が複雑となったり、必要以上に記憶資源を消費して
資源効率の低下をもたらしていた。また、データが時系
列であるという性格上、保存したデータが大量になった
場合データ検索に長い時間を必要としていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
技術では記憶資源が順編成でデータが可変長であるた
め、記憶資源上でのデータ構造とデータにアクセスする
ための方法が複雑になってしまうという欠点がある。

【０００４】また、データが時系列データであるため保
存するデータ量が大量になってしまうことが多く、デー
タ管理構造の複雑さと重なってデータの検索に膨大な時
間がかかってしまい、データ量が増えるに従って検索効
率の低下を招いてしまう欠点がある。

【０００５】一方、検索効率を向上させるために可変長
データのデータ長の最大値を予想して十分な大きさの上
限値を決定し最大固定長としてデータを保存した場合、
データごとに未使用の領域が増加するために記憶資源を
むだに消費してしまう欠点が生ずる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の時系列データ管
理装置は、情報処理システムから時系列データの検索要
求と検索条件もしくは時系列データの出力要求と出力時
系列データを入力する入力手段と、検索要求に対する検
索結果を情報処理システムに出力する出力手段と、入力
手段から渡される要求に従って処理を振り分ける要求解
析手段と、要求が出力要求の場合に要求解析手段から渡
される時系列データを時刻部とデータ部に分離して形式
変換を行いデータ記憶資源と索引記憶資源に出力する出
力変換手段と、要求が検索要求の場合に要求解析手段か
ら渡される検索条件をもとに索引記憶資源とデータ記憶
資源から検索条件に適合するデータを収集し時系列デー
タとして出力手段に渡す検索手段と、時系列データのデ
ータ部を記憶しておくデータ記憶資源と、データ記憶資
源中に記憶されているデータの時系列と格納位置を記憶
した索引記憶資源とを有する。

【０００７】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。

【０００８】図１は本発明の一実施例の時系列データ管
理装置の構成図である。本実施例の時系列データ管理装
置１は情報処理システム２に接続されており、入力手段
１１，出力手段１２，要求解析手段１３，出力変換手段
１４，検索手段１５，索引記憶資源１６，データ記憶資
源１７を含んで構成されている。

【０００９】情報処理システム２は、時系列データの検
索要求と検索条件もしくは時系列データの出力要求と出
力時系列データを時系列データ管理装置１に渡すことに
より、時系列データ管理装置１に時系列データの管理を
要求する。

【００１０】入力手段１１は、情報処理システム２から
時系列データの検索要求と検索条件もしくは時系列デー
タの出力要求と出力時系列データを入力する。

【００１１】出力手段１２は、検索手段１５から渡され
る時系列データの検索結果を情報処理システム２に出力
する。

【００１２】要求解析手段１３は、入力手段１１から渡
される要求が時系列データの検索要求か出力要求かを判
断し、検索要求の場合には検索条件を検索手段１５に渡
す。出力要求の場合には出力時系列データを出力変換手
段１４に渡す。

【００１３】図２を参照すると、検索条件は時刻条件２
１とデータ名２２とから構成されている。

【００１４】図３を参照すると、出力時系列データは時
刻部３１とデータ部３２とから構成されており、時刻部
３１は時刻３３，データ部３２はデータ名３４と値３５
とから構成されている。データ名３４と値３５はそれぞ
れ可変長で、データ部３２は複数個あってもかわまな
い。

【００１５】出力変換手段１４は、要求解析手段１３か
ら渡される出力時系列データを時刻部３１とデータ部３
２に分離し、データ部３２を可変長のままデータ記憶資
源１７に出力する。時刻部３１は固定長データとして扱
う。次に、時刻部３１をデータ部３２がデータ記憶資源
１７に格納された格納位置４１（図４参照）とともに索
引記憶資源１６に出力する。図４を参照すると、格納位
置４１はデータ記憶資源１７の先頭からの記憶場所を表
している。

【００１６】検索手段１５は、索引記憶資源１６から索
引情報を順次読み出し、要求解析手段１３から渡される
検索条件の中で時刻条件２１に適合する索引情報を用い
てデータ記憶資源１７から時系列データの読み出しを行
い、さらにデータ名２２に適合する時系列データだけを
検索結果として出力手段１２に渡す。

【００１７】索引記憶資源１６は、データ記憶資源１７
中に格納されている時系列データのデータ部の時刻部の
時刻５２とその格納位置５３を保持している（図５参
照）。索引記憶資源１６は順編成記憶資源であるため、
出力されたデータは記憶資源の最後に追加される。

【００１８】図５を参照すると、時刻５２と格納位置５
３がそれぞれ固定長で一つのレコード（索引情報５１）
として保持されている。索引記憶資源１６の中では時刻
は唯一のもので、同じ時刻は存在することはなく、レコ
ードは時刻が古い順番で並んでいる。索引記憶資源１６
は、例えば磁気ディスクやフロピィーディスク上のファ
イルで構成される。

【００１９】データ記憶資源１７は、時系列データのデ
ータ部３２を記憶しておく。データ記憶資源１７は順編
成記憶資源であるため、出力されたデータは記憶資源の
最後に追加される。

【００２０】図４を参照すると、データ名４２と値４３
が一つの可変長レコードとして保持されている。データ
記憶資源１７は、例えば磁気ディスクやフロピィーディ
スク上のファイルで構成される。

【００２１】次に、このように構成された時系列データ
管理装置１の動作について説明する。

【００２２】時系列データを出力する場合、情報処理シ
ステム２は出力要求と時系列データを時系列データ管理
装置１に渡す。例えば、図６に示すような時系列データ
と出力要求が情報処理システム２から入力手段１１を通
じて渡された場合、要求解析手段１３は入力された時系
列データを出力変換手段１４に渡す。図６は、“１９９
２年１月８日午前９時”の計算機Ａの利用者数”は
“２”人で、“計算機Ａの利用者１”は“大二郎”で、
“計算機Ａの利用者２”は“花子”である時系列データ
を例示している。

【００２３】出力変換手段１４は、時系列データの時刻
部６１とデータ部６２を分離し、データ部６２をデータ
記憶資源１７に格納する。このとき出力変換手段１４は
データ部６２をデータ記憶資源１７の先頭からいくらの
位置に格納したか（格納位置）を覚えておき、分離した
時刻部６１と格納位置を固定長レコードとして索引記憶
資源１６に出力する。

【００２４】図７は、図６で示される出力時系列データ
のデータ部６２のデータ記憶資源１７内の格納例を示し
ている。図７では、データ部６２が可変長データとして
データ記憶資源１７の先頭から１０００の位置に格納さ
れ、格納位置７１が１０００となっている。

【００２５】図８は、図６で示される出力時系列データ
の時刻部６１とデータ記憶資源１７内のデータ部６２の
格納位置の格納例を示している。図８では、“１９９２
年１月８日午前９時”の時系列データは、データ記憶資
源の先頭から“１０００”の位置に格納されていること
を示している。

【００２６】時系列データ管理装置１は、出力変換手段
１４によって可変長時系列データを時刻部３１とデータ
部３２に分離し、データ部３２のデータ記憶資源１７内
の格納位置４１と時系列データの検索キーとなる時刻部
３１とを合わせて索引情報５１とし一つの固定長レコー
ドとして扱う。可変長の時系列データを、索引となる部
分は固定長レコードとして固定長レコードだけから構成
される索引記憶資源１６に、データとなる部分は可変長
レコードとして可変長レコードだけから構成されるデー
タ記憶資源１７にそれぞれ分けて格納しておくことによ
って、データ記憶資源１７と索引記憶資源１６内のデー
タ構造が簡単な構造になる。

【００２７】データ構造が簡単になればデータアクセス
の効率も高めることが可能となる。また、データ部分は
可変長のままであるが、レコード内に未使用の不要な領
域は全く存在しないので、記憶資源をむだなく使用する
ことが可能となる。例えば、データ記憶資源が磁気ディ
スク上のファイルの場合、格納位置はファイルの先頭か
らのオフセット値とすることができる。

【００２８】時系列データを検索する場合、情報処理シ
ステム２は検索要求と検索条件を時系列データ管理装置
１に渡す。例えば、図９に示すような検索条件と検索要
求が情報処理システム２から入力手段１１を通じて渡さ
れた場合、要求解析手段１３は入力された検索条件を検
索手段１５に渡す。図９は図６で示された時系列データ
を検索するための検索条件の具体的な例で、“１９９２
年１月９日午前９時”の計算機Ａの利用者すべて“とい
う検索条件を示している。

【００２９】検索手段１５は、まず索引記憶資源１６か
ら固定長の索引情報５１を読みだし、検索条件の条件
（図９参照）に適合する索引情報の時刻（図８参照）と
格納位置を用いて、データ記憶資源１７からデータを取
り出す。この場合、格納位置は〈１０００〉であるの
で、データレコード７２，７３，７４が取り出される
（図７参照）。次に、取り出したデータレコード７２，
７３，７４のデータ名が検索要求のデータ名に適合すれ
ば、時刻とデータ部をまとめて図３に示す形式で出力手
段１２を通じて情報処理システム２に検索結果として返
す。この場合、検索条件のデータ名９２“計算機Ａの利
用者すべて”であるため、取り出されたデータレコード
の中でデータレコード７３，７４が時刻とともに検索結
果として返される。検索は、時刻５２が時刻条件２１よ
り大きくなるまで繰り返して終了する。

【００３０】検索手段１５において、索引記憶資源１６
から索引情報５１を読み出す手段としては、固定長レコ
ードの性質を利用して、まず、大量のデータの中から目
的の時刻の索引情報５１をできるだけ高速に見付ける。
そのために検索アルゴリズムとしてバイナリサーチアル
ゴリズムを採用する。目的の索引情報５１が見つかった
ら、一度に複数のレコード（索引情報５１）をブロック
単位として読み出して検索し、記憶資源へのアクセス回
数を減らす方法を採用する。また、データ記憶資源１７
からのデータの読み出しは、データの格納位置５３が索
引情報５１中に記憶されているので、ダイレクトにデー
タの読み出しを行うことができる。

【００３１】出力変換手段１４による時系列データの出
力方法と索引記憶資源１６とデータ記憶資源１７内のデ
ータ構造により、検索手段１５によって高速に時系列デ
ータの検索を行うことが可能になる。

【００３２】

【発明の効果】以上、説明したように本発明は、可変長
かつ大量の時系列データを扱う情報処理システムに、入
力手段，出力手段，要求解析手段，出力変換手段，検索
手段，索引記憶資源，データ記憶資源を付加することに
よって、可変長かつ大量の時系列データを簡単なデータ
構造に変えて効率よく保存し、かつ高速な検索を行うこ
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示す構成図。

【図２】時系列データを検索するための検索条件の構造
を示す説明図。

【図３】時系列データのデータ構造を示す説明図。

【図４】データ記憶資源のデータ構造を示す説明図。

【図５】索引記憶資源のデータ構造を示す説明図。

【図６】時系列データの例を示す説明図。

【図７】データ記憶資源の構造の例を示す説明図。

【図８】索引記憶資源の構造の例を示す説明図。

【図９】時系列データを検索するための検索条件の例を
示す説明図。

【符号の説明】

１ 時系列データ管理装置 ２ 情報処理システム １１ 入力手段 １２ 出力手段 １３ 要求解析手段 １４ 出力変換手段 １５ 検索手段 １６ 索引記憶資源 １７ データ記憶資源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報処理システムから時系列データの検
   索要求と検索条件もしくは時系列データの出力要求と出
   力時系列データを入力する入力手段と、検索要求に対す
   る検索結果を情報処理システムに出力する出力手段と、
   入力手段から渡される要求に従って処理を振り分ける要
   求解析手段と、要求が出力要求の場合に要求解析手段か
   ら渡される時系列データを時刻部とデータ部に分離して
   形式変換を行いデータ記憶資源と索引記憶資源に出力す
   る出力変換手段と、要求が検索要求の場合に要求解析手
   段から渡される検索条件をもとに索引記憶資源とデータ
   記憶資源から検索条件に適合するデータを収集し時系列
   データとして出力手段に渡す検索手段と、時系列データ
   のデータ部を記憶しておくデータ記憶資源と、データ記
   憶資源中に記憶されているデータの時系列と格納位置を
   記憶した索引記憶資源とを有することを特徴とする時系
   列データ管理装置。