JPS63132351A - メモリデ−タベ−ス処理装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、データベースをメモリ上に常駐して処理する
こと、必要に応じて、更新情報等のジャナル格納媒体を
補助電源付きメモリとすること、及び二次記憶装置上の
コピーデータベースは別プロセッサにて更新することに
より、データベース処理を高速に行うとともに、システ
ム障害時には、短時間のうちにデータベースを矛盾のな
い状態に復元できるデータベース処理装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］従来の
データベース処理装置は第３図に示すように、処理対象
のデータベースを格納する装置２として、はとんどの場
合、磁気ディスクを採用していた。磁気ディスクは、記
憶容量の膨大さく約１０９バイト／ユニツト）に、読み
出しスピード（約１０８バイト／秒）が追いつかないた
め、データベース処理用プロセッサ１とデータベース格
納用二次記憶装置２つまり格納媒体（磁気ディスク）と
の間に、いわゆる深刻な“Ｉ１０ボトルネック１が存在
し、データベース処理性能の向上が基本的なレベルで困
難であった。

なお、第３図中、３はジャーナル格納装置、４はバスま
たはチャネル、５はデータベース要求元、６は回線また
はＬＡＮ、１１は電文入出力機構、１２は同時実行制御
機構、１３は（二次記憶装置用）データベースアクセス
機構、１４はジャーナル出力機構および１５は再開始機
構である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の目的は、従来のデータベース処理装置が有して
いた深刻な“Ｉ１０ボトルネック”を、信頼性の低下を
招くことなく、解消するデータベース処理装置を提供す
ることにある。

本発明のデータベース処理装置は、上記目的を達成する
ために、電文人力機構、同時実行制御機構、データベー
スアクセス機構、ジャーナル出力機構、等を内蔵する汎
用または専用のデータベース処理用プロセッサと、コピ
ーデータベース更新機構を内蔵するプロセッサと、電文
処理に使用するデータベースを格納し、必要に応じて補
助電源を付した大容量メモリ装置と、バックアップ用の
データベース（コピーデータベース）を格納する磁気デ
ィスクから成る二次記憶装置と、データベースの更新情
報（ジャーナル）などを格納する磁気テープまたは補助
電源付きメモリから成るジャーナル格納装置、及びそれ
らを格納するバスまたはチャネルから成り、データベー
スをメモリ上に常駐して処理すること、必要に応じて、
更新情報等のジャーナル格納媒体を補助電源付メモリと
すること、及びデータベース処理用プロセッサとは別の
プロセッサにて電文のデータベース処理と非同期にジャ
ーナルを基にコピーデータベースを更新することにより
、検索処理のみでなく更新処理をも含む電文のデータベ
ース処理を高速に実行するとともに、システム障害時に
も、短時間のうちにデータベースを矛盾のない状態に復
元できることを特徴とする。

［作用］ 本発明ではデータベースのメモリ常駐化を採用する。即
ち、データベースを、データベース処理用プロセッサに
バス、チャネルまたはスイッチで接続したマルチバンク
構成の大容量メモリ装置に常駐すれば、データアクセス
のバンド幅を桁違いに大きくすることができ、″Ｉ１０
ボトルネック”の解消が可能となる。例えば、アクセス
幅６４ビット、アクセス時間４００ナノ秒で８バンク構
成のとき、Ｉｌｏのバンド幅は０．１６Ｘ１０９バイト
／秒となり、磁気ディスクに比べ約２桁アラ、ブする。

これに伴い、従来、二次記憶を対象にデータベースへの
アクセスを行っていたデータベースアクセス機構は、大
容量メモリ装置を対象にデータベースへのアクセスを行
うデータベースアクセス機構に置き換えられる。更に、
システム障害後に二次記憶装置上のデータベースを電文
との関係において無矛盾にするための再開始機構も、大
容量メモリ装置７上にデータベースをロードしたり、シ
ステム障害後にデータベースを無矛盾にする開始可開始
機構に置き変わる。

また、本発明では、大容量メモリ装置等の障害対策用に
、電文のデータベース処理と非同期にデータベース格納
用二次記憶装置に格納されたコピーデータベースを更新
するため、データベース処理用プロセッサと別にプロセ
ッサとその上で動作するコピーデータベース更新機構を
用意する。

更に、本発明では、データベースの更新情報（ジャーナ
ル）等を格納する媒体として、従来使用されていた磁気
テープの他に、システム性能を更に向上させたい場合に
は、補助電源付きメモリを使用して、Ｉ　／　ｏ処理を
取り除くことができる。

［実施例］ 以下、第１図と第諏図を用いて本発明の詳細な説明を行
う。説明は大きく、電文処理、障害処理に分けて行う。

（ａ）電文処理 （ａ−１）’１１５文のデータベース処理を開始する前
に（普通、朝一番に）、データベース処理用プロセッサ
１内の開始再開始機構１７は、バスまたはチャネル４を
介してデータベース格納用二次記憶装置２に格納されて
いるＩコピーデータベースをバス、チャネルまたはスイ
ッチ９を介して大容量メモリ装置７にロードする。なお
、大容量メモリ装置７に補助電源を付けておけば、以前
の状態が保持されているので、改めて、ここで述べたよ
うなロードを行う必要はない。

（ａ−２）　　電文のデータベース処理は、各電文毎に
第２図に示す手順で行う。即ち、データベース処理要求
元５から回線またはＬＡＮ６を介してプロセッサ１内で
電文入出力機構１１が電文を受は取ると、それを同時実
行制御機構１２に渡す。

その後、データベースアクセス機構１６は、大容量メモ
リ装置７に格納されたデータベースを対象に“Ｉ１０ボ
トルネック”に煩わされることなく、検索または更新処
理を実行する。その際に、同時実行制御機構１２は、デ
ータベースの検索または更新に対応して、係わったデー
タベース資源をロックするとともに、更新の時には、デ
ータベースの更新情報（更新前情報、及び更新後情報）
をバッファに収集する。電文終了（コミット）に至ると
、ジャーナル出力機構１４は、バッファに収集したデー
タベースの更新情報（更新前情報、及び更新後情報）、
及びその電文が正常に終了した旨を表わすコミット情報
をジャーナル格納装置３に収集する。電文破棄（アボー
ト）の場合には、ジャーナル出力機構１４は全く何も収
集しない。ジャーナル出力機構１４によるバスまたはチ
ャネル４を介してジャーナル格納装置３への格納が終わ
れば、同時実行制御機構１２は、それまでに口・ツクし
たデータベース資源を全てアシロツクする。

電文入出力機構１１は電文の処理結果をデータベース処
理要求元５に返却する。

データベース資源に関し、デッドロックまたはアボート
が発生した場合には、更新したデータベース資源を基の
状態に戻す処理（ロールパック）が必要になる。ロール
パックは同時実行制御機構１２が行う。同時実行制御機
構１２は、ロールパックが必要になると、バッファにあ
る更新情報を、大容量メモリ装置７の既に更新した部分
に上書きすることにより、高速にロールパックを行う。

なお、同時実行制御機構１２は、タイマ監視により、デ
ータベース資源のデッドロック検出を行う。

従来技術では、電文終了時において、上記のジャーナル
格納処理（工１０処理）に加え、データベース格納用二
次記憶装置２上のデータベースが更新（１１０処理）さ
れるまで、データベース資源がアンロックできなかった
。本発明では、プロセッサ８中のコピーデータベース更
新機構１８が、ジャナル格納装置３に格納されたデータ
ベースの更新情報を基に、電文のデータベース処理とは
非同期に、データベース格納用二次記憶装置２に格納さ
れたコピーデータベースを更新（Ｉ１０処理）するので
、電文処理においては、ジャーナル格納格納処理のみと
なり、電文処理の高速化及びデータベース資源の利用率
の向上が図れる。システム性能を更に高速にするために
は、ネックとなると想定されるジャーナル格納処理を高
速化する必要があり、それには補助電源付きメモリを使
用すれば、！１０処理が電文処理の中から全く除外され
る。なお、コピーデータベース更新機構１８は、コピー
データベースの更新に使用したジャーナルには“処理済
”のマークを付す。

（’ａ−３）　　’ＦＪＳ文のデータベース処理が終了
したとき（普通、その日の夕方）には、プロセッサ８中
のコピーデータベース更新機構１８がコピーデータベー
スを更新し終えるのを待てば良い。そのとき、データベ
ース格納用二次記憶装置２」二のデータベースは最新状
態となるので、改めて、大容量メモリ装置７からアレロ
ードする必要はない。

（ｂ）Ｎ害処理 システム障害は、大きく、データベース処理用プロセッ
サ１障害、大容量メモリ装置７障害、及びプロセッサ障
害８に分けられる。

（ｂ−１）　　まず、データベース処理用プロセッサ１
陣害を考える。このとき、大容量メモリ装置７は、電源
が別系統でありダウンしていないとする。しかし、デー
タベース処理用プロセッサ１の障害により、大容量メモ
リ装置７上のデータベースは、処理途中だった電文に係
わる部分が、電文との関係において不整合の状態になっ
ている可能性がある。従って、データベース処理用プロ
セッサ１が、障害除去または予備切り替えにより、回復
した後、その種の不整合を除去する処理（再開始処理）
が必要である。

再開始処理は、開始可開始機構１７が行う。開始可開始
機構１７は、ジャーナル格納装置３を調べ、終了情報（
コミット／アボート）のない電文に関し、その更新前情
報を読み出し、大容量メモリ装置７中のデータベースに
上書きすることにより、データベース処理用プロセッサ
１障害時に処理途中であった電文が行っていた更新をロ
ールバックする。これにより、大容量メモリ装置７上の
データベースは、矛盾のない状態となる。同時に、開始
可開始機構１７は、処理途中であった電文をアボートと
する情報をジャーナル格納装置３に書き込む。

（ｂ−２）　　次に、大容量メモリ装置７障害を考える
。ここでは、大容量メモリ装置７の特定のバンクが障害
となったとする。電源断が発生した時は、全バンクの障
害扱いとなる。なお、大容量メモリ装置７に補助電源を
付ければ、電源断に対しては、前項のデータベース処理
用プロセッサ１障害と同等の処置を行えば良い。

開始可開始機構１７は、プロセッサ８上のコピーデータ
ベース更新機構１８が、データベース格納用二次記憶装
置２に格納されたコピーデータベースを更新路わるのと
、障害バンクの回復とを待って、障害バンクが格納して
いたデータベース部分をデータベース格納用二次記憶装
置２から読み出し、回復したバンクに格納することによ
り、大容量メモリ装置７上のデータベースを矛盾のない
状態とする。

（ｂ−３）　　最後に、プロセッサ８障害を考える。プ
ロセッサ８陣害によりダウンしたときには、開始可開始
機構１７は、プロセッサ８中のコピーデータベース更新
機構１８をデータベース処理用プロセッサ１中に生成し
、コピーデータベース更新処理を続ける。プロセッサ８
障害時までに、どこまでコピーデータベース更新が行わ
れたかは、ジャーナル格納装置３内の各ジャーナルに″
処理済み”のマークが付されているか否かで判断できる
。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、データベースを
マルチバンク構成の大容量メモリ装置に常駐して処理す
るとともに、必要に応じて、更新情報等のジャーナル格
納媒体を補助電源付きメモリとすることにより、“Ｉ　
／　ｏボトルネック°が解消でき、更に、データベース
処理用プロセッサを用意して、電文のデータベース処理
と非同期に二次記憶装置に格納されたコピーデータベー
スを更新することを相乗することにより、データベース
処理を高速に実行することが可能となるとともに、シス
テム障害が発生しても、短時間のうちにデータベースを
矛盾のない状態に復元できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の一実施例を示す構成図と動作
手順図、第３図は従来技術を示す構成図である。 １・・・データベース処理用プロセッサ、２・・・デー
タベース格納用二次記憶装置、３・・・ジャーナル格納
装置、４・・・バスまたはチャネル、５・・・データベ
ース処理要求元、６・・・回線またはＬＡＮ、７・・・
大容量メモリ装置、８・・・プロセッサ、９・・・バス
、チャネルまたはスイッチ、１１・・・電文入出力機構
、１２・・・同時実行制御機構、１３・・・データベー
スアクセス機構（二次記憶装置用）、１４・・・ジャー
ナル出力機構、１５・・・再開始機構、１６・・・デー
タベースアクセス機構（大容量メモリ装置用）、１７・
・・開始可開始機構、１８・・・コピーデータベース更
新機構。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 ■ 時間 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電文入出力機構、同時実行制御機構、データベースアク
   セス機構、ジャーナル出力機構、等を内蔵する汎用また
   は専用のデータベース処理用プロセッサと、コピーデー
   タベース更新機構を内蔵するプロセッサと、電文処理に
   使用するデータベースを格納した大容量メモリ装置と、
   バックアップ用のデータベース（コピーデータベース）
   を格納する磁気ディスクから成る二次記憶装置と、デー
   タベースの更新情報（ジャーナル）等を格納する磁気テ
   ープまたは補助電源付きメモリから成るジャーナル格納
   装置、及びそれらを結合するバスまたはチャネルから成
   り、データベースをメモリ上に常駐して処理すると共に
   、データベース処理用プロセッサとは別のプロセッサに
   て電文のデータベース処理と非同期にジャーナルを基に
   コピーデータベースを更新することにより、検索処理の
   みでなく更新処理をも含む電文のデータベース処理を高
   速に実行するとともに、システム障害時にも、短時間の
   うちにデータベースを矛盾のない状態に復元できること
   を特徴としたメモリデータベース処理装置。