JPS62224843A

JPS62224843A - デ−タベ−ス媒体内容保全方式

Info

Publication number: JPS62224843A
Application number: JP61065643A
Authority: JP
Inventors: Toru Nishigaki; 西垣　通; Teizaburo Kanai; 金居　貞三郎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-03-26
Filing date: 1986-03-26
Publication date: 1987-10-02

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、データベース・システムにおいて、データベ
ース蓄積媒体に障害が発生してもその内容を回復するこ
とが可能である等、データベースの内容を保全するため
のデータベース媒体障害回復方式に係る。

〔従来の技術〕

従来、データベースの媒体障害回復のため、データベー
ス全体を複製したバックアップ用コピイと、データベー
スの全ての変更内賽を時系列に記録したデータベース更
新履歴とを用いる方式が広く使用されている。これは、
ディト著のアン・イントロダクション・ツー・データベ
ース・システムズ、第２巻、第１章、第２０頁（Ｃ，Ｊ
、Ｄａｔａ：＾ｎ　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｏ　
Ｄａｔａｂａｓｓ　Ｓｙｓｔｅｍｓ、　Ｖｏｌ、　ＴＩ
　。

Ｃｈａｐｔｅｒ　１　、　ｐ　、　２０）に述べられて
いる。この方式によれば、データベース蓄積媒体上の情
報が破壊された場合、バックアップ用コピイを新たにデ
ータベース蓄積媒体上にロードし、これにバックアップ
用コピイ取得時点以降のデータベース更新履歴情報を順
次反映させていくことにより、当該情報の回復が可能で
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は以下にのべる（１）〜（４）の問題点が
あった。

（１）データベース全体に関する更新履歴情報を単一の
履歴ファイル上にシリアルに取得するため、その書き出
し処理がボトルネックとなり、システム性能を低下させ
る恐れがある。

（２）データベース内の或る情報が蓄積媒体上で破壊さ
れたとき、これに関連する更新履歴情報のみならず、バ
ックアップ用コピイ取得時点以降の全てのデータベース
更新履歴情報を履歴ファイルから読みこみ、解析する必
要がある。このデータ読みこみ量が膨大となりデータベ
ース回復時間が長大となる恐れがある。

（３）バックアップ用コピイ取得中は、データベース全
体もしくはその一部を閉塞し、使用禁止にする必要があ
る。これはデータベース可用性の低下を招き、２４時間
運転システム等では特に問題となる。

（４）前項で述べたデータベース可用性低下を防止する
ため、バックアップ用コビイを余りひんばんに取得する
ととはできない。バックアップ用コピイ取得間隔が長く
なるにつれ、データベース更新履歴情報の蓄積量は膨大
となる。

本発明は、上記（１）〜（４）の問題点を解決すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記（１）〜（２）の問題点は、データベースを複数の
サブエリアに分割し、各サブエリアごとに、その内容を
複製したバックアップ・ファイルと、サブエリア内の変
更情報を逐次記録した差分ファイルとを設けることによ
り解決される。

また、上記（３）〜（４）の問題点は、各サブエリアご
とに設けたバックアップ・ファイルと差分ファイルとを
マージし、バックアップ・ファイルに差分ファイルの内
容を随時反映してこれを更新できるよう構成することに
より解決される。

〔作用〕

上記手段の作用を以下にまとめる。

（１）データベース内の情報を更新する際、それが属す
るサブエリアの差分ファイル上に変更情報を書き出す、
ここで、ひとつのサブエリアに関する差分ファイル出力
動作は、時系列でシリアルに実行するが、相異なるサブ
エリアに関する差分ファイル出力動作はパラレルに実行
してもよい。

したがって、データベースの容量や各部分の更新頻度等
に応じて適切にサブエリアへの分割を行えば、差分ファ
イル出力動作がシステム性能上のボトルネックになるこ
とない。

（２）データベース蓄積媒体上の情報が破壊された場合
、それが含まれるサブエリアに関する差分ファイルとバ
ックアップ・ファイルのみを用いて回復する。すなオ〕
も、バックアップ・ファイルの必要部分をデータベース
Ｍｅｌｔ媒体上の該サブエリアの破壊された箇所にロー
ドし、これに差分ファイルの変更情報をかぶせて回復す
る。

したがって、回復のために解析する情報の量が少なくて
すみ、媒体障害回復時間が短縮される。なお、この効果
は次項（３）に述べるノベツクアップ・ファイルの更新
によって、一層促進される。

（３）或るサブエリアに関する差分ファイルの蓄積量が
増してくると、該当するサブエリアのバックアップ・フ
ァイルを差分ファイルにより更新する。すなわち、差分
ファイルとバックアップ・ファイルとをマージし、バッ
クアップ・ファイルに差分ファイルの変更情報をかぶせ
ることにより、バックアップ・ファイルの内容を最近の
サブエリアの内容に等しくする。この後、該差分ファイ
ルの媒体を再使用可能とする。

したがって、データベースをコピイするためアクセス禁
止にする必要はなく、データベースの可用性が向上する
。また、差分ファイルの蓄積量増大も防止できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

まず、システム構成を述べる。第１図は、本発明の特徴
とシステム構成とを表わす図である。

ＣＰＵ／メモリ１０にはデータベース２０と差分ファイ
ル３０が連結される。この他に、交代用差分ファイル４
０とバックアップ・ファイル５０がシステム構成に含ま
れる。第１図に示したように。

差分ファイル／交代用差分ファイルとバックアップ・フ
ァイルは磁気テープ等のオフラインで保存できる媒体に
記録される。データベースはｎ個のサブエリアＤｋ　（
ｋ＝１．２・・・ｔｎ）に分割される。

第１図には、簡単化するため、各サブエリアが別別の媒
体に蓄積されるように示したが、一般には必ずしもこの
必要はない、サブエリアＤｋのバックアップ・ファイル
をＢｋ、同差分ファイルをＳｋ、同交代用差分ファイル
をＳｋ′　とする（ｋ＝１．２・・・、ｎ）。後述のよ
うにＳｋとＳｈ’は交代で使用される。

次にシステム動作について説明する。システム動作を、
データベース更新時動作、データベース媒体障害時動作
、バックアップ・ファイル更新時動作に分けて述べる。

（１）データベース更新時動作データベースのサブエリアＤｋ内の情報を更新するとき
、同時に対応する差分ファイルＳｋにその更新内容を取
得する。取得方法は公知のデータベース更新履歴情報の
取得方法に準する。

この差分ファイルへの更新内容取得は、通常のトランザ
クションによるデータベース更新のみならず、システム
障害／トランザクション障害回復のためのデータベース
更新時にも実行する（メモリ１０内のデータベース・バ
ッファが十分大きくないとき、データベース２０に書き
だされる情報は必ずしも全て正常終了したトランザクシ
ョンによるデータベース更新結果ばかりとは限らない。

したがってシステム障害／トランザクション障害時には
、データベース更新結果の一部を無効にし、元に戻す必
要がある）。

上記の処理フローを第２図６０〜７０に示す。

なお、差分ファイルへの出力処理は、ひとつの差分ファ
イルＳｋに関しては時系列に実行するが、相異なる差分
ファイルｓｋ、ＳＪ　（ｋ≠ｊ）に関しては同時に並行
して実行してよい。

（２）データベース媒体障害時動作データベースのサブエリアＤｋ内の情報が破壊されたと
き、以下のように対応するバックアップ・ファイルＢｋ
と差分ファイルＳｋとを用いて回復する。まず、Ｄｈ内
の破壊された部分にＢｋの該当部分をロードする。つい
で、差分ファイル内の情報を時系列に順次読みこんで解
析し、破壊された部分に関する更新情報を用いて情報を
復元する。復元方法は公知のデータベース更新履歴情報
による方法に準する。（ただし、（３）でのべる「バッ
クアップ・ファイル更新処理」がＢｋについて未だ未完
了でＳｋ′内にＢｈに反映していない情報がある場合は
。

（３）を実行完了してから本処理を行う。）上記の処理
フローを第３図８０〜１２０に示す。

なお、Ｄｋの媒体全体が故障したときは、別の媒体にＢ
ｈをロードして上述の処理を行う。

（３）バックアップ・ファイル更新時動作差分ファイル
３０が満杯になると、交代用差分ファイル４０が新たに
差分ファイルとしてＣＰＵ／メモリ１０に連結される。

すなわち、これがサブエリ゛アにの差分ファイルだった
とすると、Ｓｉ＋ｎＳ＋ｔ’　、　Ｓ＋ｔ’→Ｓｋの交
換が行われる。ここで満杯になった差分ファイルＳｋは
。

以下に述べるバックアップ・ファイル更新処理を実行後
、はじめて交代用差分ファイルとして再使用できる。

Ｓｋの内容を、バックアップ・ファイルＢｈにおける情
報蓄積順序（＝ｏｈにおける情報蓄積順序）にしたがっ
てソートする。しかる後。

該ファイルとＢｋとをマージし、ＢｋにＢｋ内の更新情
報を順次反映させる０反映の方法は。

前述（２）におけるデータベース情報復元方法と同一で
ある。この結果、差分ファイルＳｋは交代用差分ファイ
ルＳｋ′　　とじて再使用可能となり、バックアップ・
ファイルＢｋの内容は該差分ファイルが満杯になったと
きのデータベースのサブエリアＤｋの内容に等しくなる
。この処理はデータベース２０に連結されたＣＰＵ／メ
モリ１０で行うこともできるが、別のＣＰＵ／メモリを
用いて実行した方がデータベース・システム性能への影
響は小さい、上記の処理フローを第４図１３０〜１４０
に示す。

なお、当然のことであるが、最初少なくとも一回はＤｋ
の内容を直接Ｒｈにコピイし、初期化することは必要で
ある。

以上述べたように、本実施例によれば、データベース更
新履歴情報を８１〜Ｓｏのｎ個の差分ファイル３０に同
時に出力できるので、データベース更新履歴情報の取得
が性能上のボトルネックになることは防止できる。また
、或るサブエリアＤｋ内の情報が破壊されても、全ての
データベース更新履歴情報を解析する必要はなく、Ｓ＋
−のみ解析すればよいので、媒体障害回復時間を短縮で
きる。

さらに、バックアップ・ファイル５０に差分ファイルの
内容を適宜反映できるので、初期化を除けばバックアッ
プ用コピイをとるためにデータベース２０をアクセス禁
止にする必要はなく、データベースの可用性が向上する
。また、差分ファイルはバックアップ・ファイルにその
内容を反映した後再使用するので、データベース更新履
歴情報の蓄積量が増大する−こともない。

また５以上の実施例では障害回復の場合について説明し
たが、障害時に限らず書き変え前の内容を保全したい場
合一般に広く適用可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、データベース蓄積媒体障害に対処する
ためのデータベース更新履歴情報の取得効率向上、なら
びに媒体障害発生時のデータベース回復効率向上を達成
できる。また、データベースの可用性を高めることがで
きる。下記に効果の一例を示す。

（１）データベース更新履歴情報取得効果本方式におい
てデータベースをｎ個のサブエリアに分割したとすると
、データベース更新履歴情報取得効率は従来方式より１
〜ｎ倍に向上する。例えば、データベース更新履歴情報
を転送速度３Ｍバイト／秒の磁気テープ（＠送時の有効
利用率５０％）に取得し、データベース更新が４個（ｎ
＝４）のサブエリア上に均等に実行されているとする。

トランザクションあたりのデータベース更新履歴情報の
量を２ＫＢとすると、従来方式のもとで処理能力上限値
は７５０（＝３傘０．５傘１０００／　２　）件／秒だ
が、本方式では３０００件／秒となる。

（２）データベース媒体障害回復効率データベース蓄積媒体上の一箇所が破壊されたとし、バ
ックアップ用コピイに反映すべきデータベース更新履歴
情報がｎ本の磁気テープに収納されているとする。障害
回復時、従来方式ではｎ本全てを解析する必要があるが
、本方式ではｎ個のサブエリアの各々に１本ずつ差分フ
ァイルがあるとして磁気テープ１本を解析すればよい０
例えば、磁気テープの容量を１８００Ｍバイト、転送速
度３Ｍバイト／秒（転送時の有効利用率５０％）とする
と、ｎ＝４のとき、データベース更新履歴情報読みこみ
時間は８０分（従来方式）から２０分（本方式）に削減
される。

（３）データベース可用性従来方式では、データベースからバックアップ用コビイ
を取得する間、データベースの全体ないし一部に対する
アクセスが禁止されるが。

本方式ではこの必要はない０例えば、データベースが容
量１８００Ｍバイトの磁気ディスク４個（ｎ＝４）に蓄
積されており、その転送速度を３Ｍバイト／秒、転送時
の有効利用率を５０％とすると、バックアップ用コピイ
取得時間は８０分間であり、この間従来方式ではデータ
ベースの全体もしくは一部に対するアクセスが禁止され
る。本方式ではこの必要はなく、データベースの可用性
が向上する。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の特徴とシステム構成とを表わすブロッ
ク図である。第２図、第３図、第４図はそれぞれ、デー
タベース更新時、データベース媒体障害時、バックアッ
プ・ファイル更新時の処理フロー図である。１０・・・ＣＰ　Ｕ　／メモリ、２０・・・データベー
ス、３０・・・差分ファイル、４０・・・交代用差分フ
ァイル、５０・・・バックアップ・ファイル、６０〜７
０・・・データベース更新時の処理、８０〜１２０・・
・データベース媒体障害時の処理、１３０〜１４０・・
・バツ″Ｓ１図＄８　　　　８　　　　８＋ＯｃＰｕ／メモリ　　　４ｏ父−へ肝差分９アイ）し
２０　テ゛−７ベー人　　　５０パーツ７アツア・ファ
イ１し３０　差分ファイルＯ鵠ト

Claims

【特許請求の範囲】１、複数のサブエリアから構成されるデータベースと、
各サブエリアごとに存在する差分ファイルと、各サブエ
リアごとに存在し該サブエリアの内容を複製したバック
アップ・ファイルと、を備え、上記データベースの或る
サブエリア内の情報が変更されると、その変更情報を該
サブエリアの差分ファイルに記録すること、データベー
スの或るサブエリア内の情報が変更された場合、該サブ
エリアのバックアップ・ファイルと差分ファイルとから
当該情報を回復することを特徴とするデータベース内容
保全方式。２、上記バックアップ・ファイルを同一サブエリアの差
分ファイルにより随時更新することを特徴とする第１項
記載のデータベース媒体内容保全方式。