JPS63201844A - 分散デ−タベ−ス管理システムの重複デ−タ管理方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は分散データベース管理システムの重複テーブル
管理方式に係り、特に計算機の規模が異なる環境におい
て、サイト間でテーブルデータのサブセットを重複して
配置する場合のテーブルデータ部分重複管理の好適な方
式に関する。

〔従来の技術〕

従来、複数のサイトに散在しているテーブルデータ群を
扱う分散データベース管理システムにおいて、サイト間
にまたがる問合せを高速化するために、同一のテーブル
データを複数のサイトに配置する重複配置方式について
は、［ケンブリッジユニバーシティ　プレス、ディスト
リビューテッド　データバースズ（１９８０年）第２２
３頁から第２３１頁（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ　Ｕｎｉｖｅ
ｒｓｉｔｙ　Ｐｒｅｓｓ。

Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｄａｔａ　Ｂａ５ｅｓ（１９
８０）ｐｐ２２３−２３１）Ｊにおいて論じられている
。この論文によればテーブルデータの検索を要求された
場合、該テーブルが該サイトに重複配置されていれば、
他のサイトに問いあわせる必要が無く、該サイトのみで
問合せを実行できるので処理を高速化することができる
。しかしテーブルデータの更新が多い場合や、計算機の
規模がテーブル全体を重複配置するのに十分でない場合
については配慮されていなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、テーブルの更新を要求された場合テー
ブルの完全性を維持するために重複した全てのテーブル
にたいして更新処理を行ねなけれｉｆならず・通信量が
増加するためかえって低速化するという問題がある。ま
た、この場合他のサイトの問合せ処理に影響を与えるた
め、システム全体のスループットが低下するという弊害
がある。

一方、最近急速に普及しているパソコンやワークステー
ションなどでは大型計算機に比べて計算機資源が限られ
ているため、テーブルデータ全体を重複配置することは
困難になる。さらにワークスチージョンでは人間との対
話処理が主になるため、テーブルデータを長時間占有す
ることが考えられ、システム全体のスループットが極端
に低下するという弊害がある。

本発明の目的は、分散データベース管理システムにおい
て、定義域制約に基づくテーブルデータの部分重複をデ
ータの完全性を維持して実現することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、分散データベース管理システムを、テーブ
ルデータのサブセットをテーブルを構成するカラム値の
定義域に対する制約条件から成る定義域制約の考え方に
より規定する貸出定義手段と、既存の定義域制約と任意
の定義域制約間の重畳関係をチェックする集合関係判断
手段と、定義域制約に基づいて他の任意のサイトにテー
ブルデータのサブセットを重複配置する貸出実行手段と
、問合せを指示された時、集合関係判断手段を用いて定
義域制約に基づいた問合せ処理を制御する問合せ実行手
段と、データ更新指示の時には非同期あるいは同期して
関係するテーブルおよびサブセットに更新処理を行なう
返却手段および同時更新手段を設けることにより、達成
される。

〔作用〕

上記方式において、貸出定義手段は、テーブルデータの
貸出要求を受けると該テーブルに対する制約条件である
定義域制約を集合関係判断手段を用いて妥当性をチェッ
クし貸出を許可する。集合関係判断手段は、該要求によ
り形成される定義域制約の集合と既存の定義域制約によ
り形成される集合との関係をチェックする。貸出要求が
非同期更新で且つ該積集合が空ならば該貸出を許可する
。

貸出要求が同期更新ならば全ての貸出を許可する。

貸出実行手段は、貸出を許可されたテーブルデータから
制約条件を満足するサブセットデータを抽出し指示され
たサイトに該サブセットテーブルを生成する。この段階
で元のテーブルとサブセットが重複して存在することに
なる。問合せ実行手段はテーブルデータおよびサブセッ
トに対する問合せを集合関係判断手段を用いてチェック
し問合せ実行を制御する。テーブルに対する問合せ要求
の時は、該要求を満足するテーブルデータの集合と定義
域制約による集合との積集合が空ならば該問合せ要求を
実行する。サブセットに対する問合せ要求の時は、該要
求を満足するサブセットデータの集合が定義域制約によ
る集合の部分集合の場合該問合せを実行する。返却手段
は、貸出定義時に非同期更新を指示した場合に適用する
。サブセットの返却を指示されると返却手段はサブセッ
ト貸出時以降返却指示までの間に該サブセットに加えら
れた変更部分を一括して元のテーブルデータの更新を実
行する。同期更新手段は、貸出定義時に同期更新を指示
した場合に適用する。テーブルデータの定義域制約内あ
るいはサブセットデータの定義域制約内に対する更新要
求を指示された場合同期更新手段はサブセットと元のテ
ーブルの両者に対する実更新を同期して実行する。

本方式によれば、テーブルデータの任意の一部分（サブ
セット）単位に重複配置を行えるので、計算機資源に制
約がある環境においても効率的な分散データベースを実
現することができる。さらに更新が多発する要求の場合
にも非同期更新を行う貸出返却手段を用いることにより
システムのスループットに悪影響を与えることがない。

また、定義域制約に基づき返却手段および同期更新手段
によりサブセットに加えられた更新を関連する全てのサ
ブセットおよびテーブルに矛盾することなく反映できる
のでサイト間のテーブルデータに不整合を生ずることが
なく、データベースの完全性を維持することができる。

〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は、本発明が適用されるシステムの一例を示す図
である。図中、１−１ないし１−３はプロセッサ、２は
通信網、３−１ないし３−３は端末、４−１ないし４−
３はデータベース、５はデータベース４−１のサブセッ
ト（一部）、６はサブセット５は重複して配置した場合
を表わす。以下実施例においては３をサブテーブルと呼
ぶ。

分散データベース管理システムにおいては、各サイトの
プロセッサ１−１ないし１−３はそれぞれデータベース
４−１ないし４−３を有し、通信網２を介して通信可能
となっている。例えば、端末３−２からデータベース４
−１ないし４−２に関連するデータベース問合せが入力
されると、プロセッサ１−２から他のプロセッサ１−１
に対して通信網２を介してメツセージを送出することに
より処理の依頼がなされる。このような問合せが多い場
合に備えて、本発明では、データベース４−１のサブセ
ット５をサイト２のプロセッサ１−２にサブテーブル６
として重複配置を行なう。この方法により、先の問合せ
をサイト２だけで処理することができ、問合せ処理の高
速化が計れる。

第２図は、データベースの部分重複の具体例を示す図で
ある。同図（ａ）の１０は製品テーブル、（ｂ）の１１
は部品テーブル、（ｃ）の１２は製品部品テーブル、（
ｄ）に示す１３は後述する部分重複管理のための制約条
件から成る定義域制約の概念を説明する図である。製品
テーブル１０と部品テーブル１１は製品部品テーブル１
２によって関係づけられている。これらのテーブルから
製品を構成する部品、図番、設計部署、など、がわかる
。本発明に言う定義域に対する制約条件から成る定義域
制約の概念による部分重複管理とは、例えば、製品テー
ブル１０の品番カラムの定義域の内ｒＳ　１００Ｊから
ｒＳ　１９９Ｊを制約条件としてこの間に含まれるレコ
ードをサブテーブルとして重複する場合を考えると、現
存するｒ　Ｓ　ｌｌ０Ｊおよびｒｓ１２０Ｊだけを重複
対象とするのではなく、将来発生する可能性のある品番
カラム値の定義域に対して該制約条件を満足するレコー
ドも仮想的に重複する方式である。例えば、本方式では
ｒＳ　１１５ＪやｒＳ　１３０Ｊも現在は存在しないが
上記条件を満足するので重複対象とする。これを第２図
（ｃ）を用いて説明すると、１３は品番が取り得る値の
集合すなわち定義域を表わす。

Ａは現実に発生している品番の集合、Ｂ′は本発明に言
う定義域制約による品番の集合、ＡＢはＡとＢとの積集
合、Ｂ１およびＡ１はＡおよびＢからＡＢを除いた差集
合である。該関係においてＡＢに該当するレコードとＢ
１を含むＢがサブテーブルとして重複配置される。

ここで元のテーブルに対する問合せ要求はＢに含まれな
いならば許可し、Ｂに含まれるならば排除する。一方、
サブテーブルに対する問合せはＢに含まれるならば許可
しＢに含まれないならば排除する。レコードの挿入、変
更等の更新は、該定義域制約によって通信網２を介して
連絡を取りあうことなく二重更新を生じない。返却は、
該定義域制約に基づき元のテーブルのＡＢ部分をサブテ
ーブルと置き換えることにより成される。

上記例では製品テーブル１０のみのサブテーブルを示し
たが、関連する複数のテーブルを纏めてグループ単位で
部分複写あるいは返却したほうが。

利用者からみて便利で且つ貸出返却時に時間差がなくな
り有用な場合がある。グループ単位は、グループに含ま
れるテーブルと各々の定義域制約を指定することによっ
て達成される。第２図を用いて例を示せば、製品テーブ
ル１０および製品部品テーブル１２の定義域制約がｒｓ
　１００Ｊないしｒｓ１９９」、部品テーブル１１の定
義域制約が製品部品テーブル１２の定義域制約に含まれ
るレコードの構成部品カラムの値と部品テーブル１１の
部品カラムの値と等しいと定義することにより実現でき
る。

また、上記例では、複写のための条件と定義域制約の条
件とを同じカラムを用いて表現したが。

異なるカラムを用いて表現しても良い。例えば、製品テ
ーブル１０の部署カラム値が「パソコン部」を複写条件
とし定義域制約を品番カラムとすることもできる。

次に定義域制約同志の重畳関係を判断するための集合関
係判断方法について詳しく述べる。まず、あるテーブル
に対する複数の定義域制約が全て同一カラム（群）から
構成されている場合は、各々の定義域制約の条件値の算
術的な大小比較により判断できる。例えば、先の例で新
たに品番ｒｓ　３００Ｊ〜ｒＳ　４００Ｊの貸出要求が
発生したとすると、新規の定義域制約の最小値ｒｓ３０
０Ｊが既存の定義域制約値の最大値ｒＳ　１９９Ｊより
も大であることから両者の部分集合が空であることを判
断できる。定義域制約が複数存在しても、２者間の関係
チェックを反復実行することにより全体との集合関係を
判断できる。次に、定義域制約の条件カラムとして別カ
ラムを含む場合は、先ずその内の同じカラム（群）に対
しては上記方法によって判断する。このチェックにより
重畳有無が判断できない時は、テーブルデータのタプル
ＩＤ（テーブルデータのレコードを唯一識別可能な識別
子）を用いる。個々の定義域制約に合致するテーブルデ
ータのタプルＩＤを求め、これらのタプルＩＤの集合を
もとに前記同一カラム（群）の場合と同様な方法で集合
間の関係を判断できる。

最後に定義域制約と問合せコマンドの問合せ条件との集
合関係のチェック方法について述べる。

第一の方法は問合せの実行に先立ち集合関係を判断する
方法で、上記定義域間の集合関係のチェック方法と同じ
方法により判断できる。第二の方法は、問合せコマンド
の実行時に判断する方法である。このために、元の問合
せコマンドに対して、定義域制約（群）の条件を新たに
追加した問合せコマンドに変形し、この変形問合せコマ
ンドに基づいて問合せを実行する。この時、定義域制約
（群）内の集合のみのアクセスを許可するならば、定義
域制約条件を真条件として付加した変形問合せコマンド
により実現できる。逆に定義域制約（群）外の集合のみ
のアクセスを許可するならば、定義域制約条件を否定条
件として付加した変形問合せコマンドにより実現できる
。先の例を用いて具体的に説明すると、品番テーブルに
対する問合せに対しては、 ａｎｄ　ｎｏｔ　（品番）　＝　ｓ　１００　ａｎｄ品
番＜　＝　ｓ　１９９）を付加することにより該定義域
制約内のアクセスを排除できる。逆に品番テーブルのサ
ブテーブルに対する問合せに対しては、 ａｎｄ　　（品番＞＝ｓｌＯＯａｎｄ品番＜　＝　ｓ　
１９９）を付加することにより、該定義域制約内のアク
セスにのみ制限できる。この方法は、複数の定義域制約
が存在する場合にも同様の方法で適用できる。

これらの制約条件を論理代数の規則を用いて最適化して
おくことは自明の理である。

第３図は、本発明の一システム構成を示す。図中、２０
はデータベース管理システム、２１は制御部、２２は問
合せ解析部、２３は問合せ実行部、２４は貸出定義部、
２５は貸出実行部、２６は返却実行部、２７は同期更新
部、２８は登録簿管理部、２９は集合関係判断部、３０
は登録簿、３１はデータベースを表わす。

データベース管理システム２０は、各プロセッサ１−１
ないし１−３に存在する。登録＠３０は該サイトのテー
ブル、他サイトに存在するテーブルの内必要なテーブル
の定義情報およびサブテーブルの定義情報を保持する。

データベース３１は該サイトのテーブルデータおよび貸
出実行の結果作成されたサブテーブルデータ（部分重複
データ）を格納する。

問合せ解析部２２は端末あるいはアプリケーションプロ
グラムからのコマンドを受付はコマンドの解析を行う。

コマンドがデータベース問合せ要求コマンドの場合は問
合せ実行部２３に制御を渡す。貸出定義コマンドの場合
は貸出定義部２４に制御を渡す。貸出実行コマンドの場
合は貸出実行部２５に制御を渡す。返却実行コマンドの
場合は返却実行部２６に制御を渡す。なお貸出定義と貸
出実行１一つにしたコマンドを設けた場合は貸出定義部
２４と貸出実行部２５を連続して呼び出せば良い。

貸出定義部２４は集合関係判断部２９を用いて登録部３
０の既登録テーブル情報との突合せチェックを行い正当
なコマンドならば該定義情報を登録簿３０１．：登録す
る。

貸出実行部２５は登録＠３０から貸出を行うサブテーブ
ル定義域制約情報を得その情報をもとにデータベース３
１から該当するテーブルデータのサブセットを検索して
当該テーブル定義情報およびサブテーブル定義情報と共
に通信網２を介して他サイトに転送することにより貸出
を実現する。

この場合同一サイトであれば同じサイ１へのデータベー
ス３１にサブテーブルを作成する。

返却実行部２６は登録＠３０からサブテーブルの元のテ
ーブル定義情報と存在サイト情報を得そのサイトに対し
てサブテーブル返却のための更新要求およびデータベー
ス３１から更新用のサブテーブルデータを検索して転送
する。その後登録簿３０およびデータベース３１から該
貸出情報を削除する。返却がグループ単位の指示の時は
上記処理を該グループに含まれるサブテーブル分実行す
る。返却の実現方法としてはこの他にサブテーブルに対
する更新履歴を保持しておき該履歴情報を転送すること
によっても実現できる。あるいはサブテーブルと元のテ
ーブルとの差分情報を得、該情報を転送することによっ
ても実現できる。一方返却時の再貸出オプションを設け
て返却後登録簿３０およびデータベース３１にサブテー
ブルを保持し続けるなどのオプションを付加することも
考えられる。

問合せ実行部２３はデータベース３１への問合せ処理を
実行し要求元に結果を報告する。貸出を行っているテー
ブルすなわちサブテーブルの存在する元のテーブルに対
する問合せの場合は、集合関係判断部２９を用いて定義
域制約と問合せ要求範囲をチェックし定義域制約に含ま
れない場合は核問合せを実行する。ただしデータベース
管理者等の特別な権限を持った人の問合せの場合はこの
限りではない。サブテーブル′に対する問合せの場合は
集合関係判断部２９を用いて定義域制約と問合せ要求範
囲をチェックし定義域制約に含まれる場合に核問合せを
実行する。他の方法として、前述したように問合せに定
義域制約条件を付加して問合せコマンドを変形し、この
コマンドを用いて問合せを実行する方法もある。一方、
更新要求の時に貸出定義時に同時更新を指定した場合は
この限りではなく、問合せ要求範囲が定義域制約に含ま
れる場合はテーブル、サブテーブルに拘らず関連するテ
ーブルおよびサブテーブルを更新するために同期更新部
２７に制御を渡す。

同期更新部２７は関連するサイトに関係テーブルのロッ
ク要求を発行した後テーブルの更新要求を発行し全ての
更新が成された後テーブルのアンロックを行うことによ
りデータベースの完全性を保持する。

登録簿管理部２８は以上述べた各処理部からテーブルな
いしサブテーブルの定義情報を要求された時にそのサー
ビスを行う。

集合関係判断部２９は前述した方法により与えられた定
義域制約条件あるいは問合せ条件と既存の定義域制約（
群）との集合関係一部分集合、積集合、差集合など−を
チェックし要求元に返答する。

制御部２１は以上で示した処理部および処理部間の制御
の移行を管理する。

第４図は、登録簿の構成の内、本発明に関連する部分の
構成を示す図である。図中３０−１はテーブル、３０−
２はカラム、３０−３はサブテーブル、３０−４はグル
ープ、３０−５ないし３〇−８は各々の関連を表す。

テーブル３０−１は通常のテーブル定義情報を保持する
。サブテーブル定義情報はサブテーブル３０−３に保持
されテーブル３０−１と貸出３０−７によって関連づけ
られる。テーブルおよびサブテーブルを構成するカラム
情報はカラム３〇−２に保持され構成３ｏ−５および３
０−６によって関連づけられる。グループ３０−４はサ
ブテーブル３０−３と包含３０−８によって関係づけら
れグループ単位の貸出定義情報を保持する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、テーブルデータの任意の一部分（サブ
セラ１−）単位に重複配置を行えるので、計算機資源に
制約がある環境においても効率的な分散データベースを
実現することができる。さらに更新が多発する要求の場
合には非同期更新を行う貸出返却手段を用いることによ
りシステムのスループットに悪影響を午えることがない
。また、定義域制約に基づき返却手段あるいは同期更新
手段によりサブセットに加えられた更新を関連する全て
のサブセラＥ−およびテーブルに矛盾することなく反映
できるのでサイ！へ間のテーブルデータに不整合を生ず
ることがなく、データベースの完全性を維持することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用される分散データベース管理シス
テムの構成ブロック図、第２図は本発明のデータベース
部分重複の説明図、第３図は本発明の一実施例のシステ
ム構成図、第４図は第３図に示した登録簿の構成説明図
である。 １・・・プロセッサ、４・・・データベース、５・・・
４の部分重複対象範囲、６・・・サブテーブル、２０・
・・データベース管理システム、２４・・・貸出定義部
、２５・・・貸出実行部、２６・・・返却実行部、２７
・・・同期更新部、２９・・・集合関係判断部、３゜・
・・登録簿。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数のサイトに散在しているテーブルデータ群を扱
   う分散データベース管理システムにおいて、任意のサイ
   トに存在するテーブルデータのサブセット（部分集合）
   を、テーブルを構成するカラム値の定義域（該カラムが
   取り得る値の集合）とサブセットを構成するカラム種別
   （群）とに対する制約条件から成る定義域制約により規
   定する手段と、既存の定義域制約と任意の定義域制約と
   の重畳関係をチェックする集合関係判断手段と、定義域
   制約に基づいて他の任意のサイトにテーブルデータのサ
   ブセットを重複配置する手段と、データの問合せに対し
   ては集合関係判断手段を用いて問合せを制御する手段と
   、データの更新問合せが発生した時、関係するテーブル
   およびサブセットに該更新を同期あるいは非同期に実行
   する手段から成り、サイトから別のサイトに存在するテ
   ーブルデータのサブセットの重複配置を指示された時に
   は、定義域制約に基づいて別のサイトのテーブルデータ
   のサブセットを該サイトに複写し（貸出）、テーブルデ
   ータあるいはサブセットに対するテーブルデータ問合せ
   要求に対しては、問合せの実行を集合関係判断手段によ
   り制御し、サイトからサブセットの元のテーブルへの反
   映を指示された時には、定義域制約に基づいてサブセッ
   トに加えられた変更を一括して元のテーブルデータを更
   新する（返却）ことにより、テーブルデータの部分重複
   配置におけるデータの完全性を実現するようにしたこと
   を特徴とする分散データベース管理システムの重複デー
   タ管理方式。 ２、同一テーブルに対して複数の定義域制約の設定を行
   うことにより、同一テーブルから得た複数のサブセット
   を複数のサイトに重複配置するようにすることを特徴と
   する第１項記載の分散データベース管理システムの重複
   データ管理方式。 ３、複数カラムの組合せによる定義域制約を用いてテー
   ブルデータの部分重複配置を実現するようにしたことを
   特徴とする第１項および第２項記載の分散データベース
   管理システムの重複データ管理方式。 ４、同一あるいは異なるテーブルデータの複数のサブセ
   ットを一つのグループとして纏め、グループ単位でのテ
   ーブルデータの部分重複配置を実現するようにしたこと
   を特徴とする第１項乃至第３項記載の分散データベース
   管理システムの重複データ管理方式。 ５、同一サイト内でもテーブルデータの部分重複配置を
   実現するようにしたことを特徴とする第１項乃至第４項
   記載の分散データベース管理システムの重複データ管理
   方式。 ６、データ更新を指示された時、定義域制約内データの
   更新を元のテーブルおよび重複したサブセットの両方に
   同期して同時に行うようにしたことを特徴とする第１項
   乃至第５項記載の分散データベース管理システムの重複
   データ管理方式。