KR100268674B1 - 멀티프로세스환경의 실시간 데이터베이스 시스템 백업 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른, 실시간 데이터베이스 백업장치는, 데이터를 페이지 단위로 저장하고 있는 데이터베이스 테이블과, 사용자를 위한 인터페이스를 제공하며, 일련의 트랜잭션 종료후 엔진부로부터 더티 페이지들의 정보 및 더티 페이지의 개수를 포함하는 더티페이지 정보를 얻어와 IPC통신을 통해 백업부에 전달하는 응용부와, 상기 응용부로부터 데이터베이스에 대한 갱신이 통보될시, 상기 데이터베이스 테이블에 대한 갱신을 수행하고, 상기 데이터베이스 테이블 내의 변경된 페이지들을 나타내는 상기 더티페이지의 정보를 내부 로컬메모리에 관리하는 더티페이지 리스트에 기록하는 상기 엔진부와, 상기 IPC통신을 통해 수신한 더티페이지 정보를 참조하여 상기 데이터베이스 테이블내에 변경된 페이지들을 디스크에 백업하는 백업부를 포함한다.
Description
본 발명은 UNIX하에서 운용되며 데이터베이스 엔지부와 데이터베이스 백업부가 독립된 프로세스로 동작하는 멀티프로세싱 데이터베이스 시스템에서의 데이터베이스 백업 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래의 기술에 대하여 살펴보면 다음과 같다. 데이터베이스 시스템은 유용한 정보를 효율적으로 관리하기 위한 시스템으로서 가장 중요한 요소는 수집된 정보의 집합인 데이터베이스이다.
도 1 은 종래의 기술에 따른 기본적인 실시간 데이터베이스 시스템 모델의 플랫폼이다. 상기의 도 1 에 도시된 바와 같이 실시간 데이터베이스 모델에서 프로세스1(Process 1 : 10), 프로세스2(20), 프로세스3(30)의 세 개의 프로세스가 데이터베이스 시스템을 구성하고 있으며, 주기억장치에 로딩되어 접근되어지는 데이터베이스가 각 프로세서와 연계를 이루고있는 것을 볼 수 있다.
상기와 같은 멀티프로세스 환경의 데이터베이스 시스템은 임의 사용자의 데이터베이스 접근 요구 수행 중에 타사용자가 상기의 데이터베이스 접근 요구를 신청할 경우에 있어서, 단일 프로세스로 구성된 데이터베이스 시스템에 비해 나중에 수신된 접근 요구 수행 지연을 감소시켜 상기 데이터베이스 접근 요구에 대한 보다 실시간적인 응답을 지원할 수 있는 구조이다.
상기 각 프로세스의 기능을 살펴보면 다음과 같다. 상기 데이터베이스 엔진부(10)는 데이터베이스에 대한 실질적인 접근을 통해 정보를 검색, 등록, 삭제, 변경하는 기능을 수행하며 특성상 프로세스로 존재할 수도 있고 경우에 따라서는 응용프로세스의 일부로 연결되어 운용될 수도 있다.
상기 데이터베이스 응용부(20)는 데이터베이스의 사용자를 위한 인터페이스를 제공하는 부분으로 상기 데이터베이스 엔진부와 연계하여 데이터베이스에 대한 사용자의 접근 요구 종류에 따라 상기 데이터베이스 연산을 수행하는 부분이다.
상기 데이터베이스 백업부(30)는 실시간 데이터베이스의 특성상 디스크에 파일 형태로 존재하는 원본 데이터베이스가 주기억장치(40)에 전개되어 접근, 변경되어지므로 갱신된 내용중 원본 데이터베이스에 동일하게 적용해야 할 필요가 있는 정보에 대하여 상기 주기억장치(40)로부터 상기 디스크로 백업하는 기능을 수행하는 부분이다.
상기 주기억장치 데이터베이스(40)는 상기와 같은 멀티프로세스 환경에서 운용되는 데이터베이스이므로 다수 프로세스에 의해 접근될 수 있도록 공유 메모리를 이용하여 운용되도록 모델링된다.
종래의 데이터베이스는 공유메모리를 이용하여 메모리에서 운용되는 데이터베이스를 원본 데이터베이스로 백업한다. 도 2 는 종래의 기술에 따른 데이터베이스 응용부, 엔진부와 백업부간에 공유메모리를 이용한 IPC를 통해 진행되는 백업 방법으로, 상기에 도시된 바와 같이 공유메모리를 이용한 데이터베이스 백업 모델에서는 데이터베이스 테이블과 더티페이지 테이블로 구별되는 두 개의 공유메모리가 사용된다. 상기 데이터베이스 테이블은 상기 데이터베이스 시스템이 관리하는 정보를 담고있고, 상기 더티페이지 테이블은 상기 데이터베이스 테이블의 각 메모리 페이지에 대한 더티 정보를 담고 있다.
상기와 같은 백업 모델에서의 백업 과정은 다음과 같다.
먼저 데이터베이스 응용부에 의해 데이터베이스에 대한 접근이 데이터베이스 엔진부에게 통보되면 상기 데이터베이스 엔진부는 접근 요구를 분석하여 데이터베이스에 대한 검색, 등록, 삭제, 변경 기능 중 해당 기능을 수행한다. 상기 사용자의 접근 요구가 검색 이외의 기능을 필요로 하는 경우에는 상기 데이터베이스에 대한 갱신이 필요하며 상기 데이터베이스 엔진부는 상기 데이터베이스에 대한 갱신이 발생하는 기능을 수행한다. 상기 데이터베이스의 기능 수행 후에 상기 데이터베이스 엔진부가 변경시킨 데이터베이스 테이블 내의 페이지 더티 정보를 관리하는 상기 더티페이지 테이블의 해당 위치의 값을 더티(DIRTY)로 온(ON)시킨다.(상기 도 2 의 예에서는 상기 데이터베이스 테이블의 페이지 1, 페이지 2, 데이지 N-1이 더티페이지이고, 상기 더티페이지 테이블에는 해당 페이지의 더티 정보가 '1'로 표현되어 있다.)
상기 더티페이지 테이블의 정보를 더티로 변경한 후 상기 데이터베이스 엔진부는 제어를 데이터베이스 응용부로 넘긴다. 상기 데이터베이스 엔진부에 의해 변경된 상기 더티페이지 테이블의 정보는 데이터베이스 백업부에 의해 참조되며, 상기 데이터베이스 백업부는 일정 주기로 상기 더티페이지 테이블을 검색한다.
상기 데이터베이스 백업부가 일정 주기로 상기 더티페이지 테이블 검색 중에 상기 더티페이지 테이블의 더티 정보가 더티로 온 되어 있는 데이터베이스 테이블의 해당 페이지를 디스크에 저장되어 있는 데이터베이스로 백업을 하고 상기 더티 정보를 노(NO)로 오프(OFF) 시킨다.(상기 도 2 의 예에서 백업 주기가 되어 데이터베이스 백업부에 의한 백업이 수행된 후에는 '1'로 표현된 더티 정보가 '0'으로 변경된다.)
상기와 같은 백업 모델은 상기 데이터베이스 백업부에 의해 주기적으로 주기억장치의 데이터베이스 정보가 상기 디스크로 백업되므로 백업 주기와 더티페이지 검색 방법이 중요한 요소로 작용할 수 있다.
종래 기술에 따른 공유메모리를 이용한 데이터베이스의 백업 방법은 다음과 같은 몇 가지 문제점을 가지고 있는데, 상기와 같은 문제점들은 백업 대상이 되는 메모리의 페이지에 해당하는 더티페이지 정보 관리용 공유메모리를 검색하여 백업하는 계획과 관계가 있다.
상기 더티페이지 검색은 한번의 검색 주기에 모든 더티페이지 관련 정보를 검색할 수도 있고, 일정 시간 또는 일정 개수의 더티페이지 발생정보를 얻을 때까지만 검색을 한 후 다음 검색 주기까지 가장 최근에 백업한 더티페이지 정보를 저장하다가 다음 검색 주기에 저장된 정보를 참조하여 그 이후의 데이터페이지 관리 정보로부터 검색을 하여 백업하도록 하는 라운드 로빈(Round Robin)방법을 사용할 수도 있다.
상기의 방법에서 주의할 것은 어느 방법이던지 상기 더티페이지 정보를 관리하는 공유메모리를 순차적으로 검색한다는 것이며, 따라서 상기의 두 가지 방법 모두 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.
첫째, 데이터베이스에 먼저 변경된 페이지라 하더라도 상기 검색 방법에 따라서는 원본 데이터베이스 파일에 최우선으로 적용되지 않을 수도 있다는 문제점이다.
둘째, 데이터베이스 변경의 특성과 관련된 문제로서, 보통 데이터베이스에 등록이나 삭제 연산이 수행될 때는 상기 데이터베이스의 한 페이지만 변경되지 않는다. 상기 데이터베이스에서 자체적으로 관리를 위해 사용하는 관계 디렉토리(Relation Directory)나 관계 사전(Relation Dictionary) 정보 등도 더불어 변경이 야기되는데 상기와 같은 정보들은 데이터베이스를 구성하는 로우 데이터(Raw Data)부분에 선행하여 상기 데이터베이스의 선두부분에 구성되므로 상기 메모리 상에서의 페이지는 인접하지 않고 동떨어져 있을 수 있다는 문제가 있다.
따라서, 하나의 정보 변경(등록 및 삭제)으로 야기된 메모리의 변경은 전체 데이터페이스에 고루 분포할 수 있으며, 모두 동일한 시점에 백업되어야 상기 데이터베이스 자체의 일관성(Consistency)은 유지할 수 있지만, 상기 공유메모리를 이용해서 순차적인 더티페이지 관리 정보 검색을 통해 더티로 표시(Marking)되어 있는 부분을 백업하는 상기 공유메모리를 이용한 백업 방법에서는 상기와 같은 동시에 적용되어야 할 데이터베이스의 변경이 동일한 시점에 원본 데이터베이스에 적용되리라고 기대하기가 어렵다.
상기와 같은 문제는 상기 메모리의 오류 발생 후 백업 파일로부터 상기 메모리로 재로딩을 받고자 할 때, 상기 데이터베이스 자체 정보의 불일치로 인해 상기 데이터베이스 운용마저 블가능한 상태로 발전할 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 멀티프로세스 환경의 실시간 데이터베이스 시스템 백업 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한, 실시간 데이터베이스 백업장치는, 데이터를 페이지 단위로 저장하고 있는 데이터베이스 테이블과, 사용자를 위한 인터페이스를 제공하며, 일련의 트랜잭션 종료후 엔진부로부터 더티 페이지들의 정보 및 더티 페이지의 개수를 포함하는 더티페이지 정보를 얻어와 IPC통신을 통해 백업부에 전달하는 응용부와, 상기 응용부로부터 데이터베이스에 대한 갱신이 통보될시, 상기 데이터베이스 테이블에 대한 갱신을 수행하고, 상기 데이터베이스 테이블 내의 변경된 페이지들을 나타내는 상기 더티페이지의 정보를 내부 로컬메모리에 관리하는 더티페이지 리스트에 기록하는 상기 엔진부와, 상기 IPC통신을 통해 수신한 더티페이지 정보를 참조하여 상기 데이터베이스 테이블내에 변경된 페이지들을 디스크에 백업하는 백업부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1 은 종래의 기술에 따른 기본적인 실시간 데이터베이스 시스템 모델의 플랫폼.
도 2 는 종래의 기술에 따른 공유메모리를 이용한 데이터베이스 백업 방법.
도 3 은 본 발명에 따른 메시지 큐를 이용한 데이터베이스 백업 방법.
이하 본 발명의 상세한 동작 원리에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 3 은 본 발명에 따른 IPC통신을 이용한 데이터베이스 백업 방법으로, 도시된 바와 같이 데이터베이스 응용부와 데이터베이스 엔진부와 데이터베이스 백업부간에 메시지 큐를 이용한 IPC(Inter Process Communication)를 통해서 데이터베이스 백업이 이루어진다.
상기 메시지 큐를 이용한 데이터베이스 백업 장치는 상기 도 3 에 도시된 바와 같이 데이터베이스 엔진부와 상기 데이터베이스 엔진부의 로컬 메모리(Local Memory)에 의해 관리되는 더티페이지 정보들이 있고, 상기 더티페이지 정보를 참조하는 데이터베이스 응용부가 있으며, 상기 데이터베이스의 백업을 위해서 데이터베이스 백업부가 있다. 상기 데이터베이스 백업부와 상기 데이터베이스 응용부는 서로 메시지 큐를 이용하여 통신을 하게된다. 여기서, 상기 더티페이지 정보들은 변경된 페이지들에 대한 정보 및 변경된 페이지들의 개수 정보를 포함한다.
상기 실시간 데이터베이스 시스템에서는 상기 데이터베이스 접근의 실시간적 처리를 위해 상기 데이터베이스를 주기억장치에 적재하여 운용하도록 모델링되므로 디스크로 관리되는 원본 데이터베이스와 원본 데이터베이스가 주기억장치에 적재된 형태인 주기억장치 데이터베이스로 상기 데이터베이스가 구성된다.
상기 메시지 큐를 이용한 실시간 데이터베이스 백업 장치에서는 상기 데이터베이스 백업부에 더티페이지 정보를 전송하기 위한 IPC 채널로 메시지 큐를 사용하고, 공유메모리에 상기 데이터베이스 시스템이 관리하는 원본 데이터베이스를 적재하여 운용한다.
본 발명에 따른 백업 과정은, 먼저 상기 데이터베이스 응용부에 의해 상기 데이터베이스에 대한 접근이 상기 데이터베이스 엔진부에게 통보되면 상기 데이터베이스 엔진부는 상기 데이터베이스에 대한 접근 요구를 분석하여 데이터베이스에 대한 검색, 등록, 삭제, 변경 기능 중 해당 기능을 수행하게 된다.
상기 사용자의 데이터베이스에 대한 접근 요구가 검색 이외의 기능을 필요로 하여 갱신이 요구되면 상기 데이터베이스 엔진부는 갱신 기능을 수행한 후에 변경시킨 데이터베이스 테이블 내의 변경된 페이지들을 나타내는 더티페이지 정보를 상기 데이터베이스의 엔진부에 의해 관리되는 더티페이지 리스트에 등록한다. 여기서 상기 더티페이지 정보는 변견된 페이지들에 대한 정보 및 변경된 페이지의 개수에 대한 정보를 포함한다.
상기 데이터베이스의 응용부는 응용부에서 필요로 하는 데이터베이스에 대한 일련의 트랜잭션 종료 후 상기 데이터베이스 엔진부로부터 상기 엔진부가 관리하는 더티페이지 정보를 얻어온다. 상기 더티페이지 정보를 얻어온 상기 데이터베이스 응용부는 상기 더티페이지 정보를 더티페이지의 개수와 함께 기정의된 상기 데이터베이스 백업부의 메시지 큐로 전송하고 다음 트랜잭션을 수행할 수 있는 상태로 제어를 넘긴다.
상기 데이터베이스 응용부에 의해 전송된 더티페이지 정보는 메시지 큐에 정보가 송신되기를 기다리던 상기 데이터베이스 백업부에 의해 수신되고 상기 데이터베이스 백업부는 상기 수신된 더티페이지 정보를 참조하여 더티페이지들을 주기억장치 데이터베이스 테이블로부터 디스크의 원본 데이터베이스에 백업한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은, 실시간적 백업이 가능한 효과로서, 데이터베이스 엔진부에 의해 감지된 메모리 데이터베이스의 변경 부분은 페이지 정보로 상기 데이터베이스 엔진부에서 관리되고 한 트랜잭션의 변경에 대해 종료함을 알고 있는 데이터베이스 응용부는 상기 트랜잭션 종료 시점에 상기 데이터베이스 엔진부에 더티페이지 정보를 요구할 것이며 상기와 같이 요구되어 전달된 상기 더티페이지 정보를 상기 데이터베이스 응용부는 상기 데이터베이스 백업부로 메시지 큐를 이용하여 통신하므로 상기 데이터베이스 응용부에서 야기한 데이터베이스의 변경 작업 직후에 상기 데이터베이스 응용부에 의해 상기 데이터베이스 백업부로 상기 더티페이지 정보가 전송되므로 상기 메모리 데이터베이스의 변경에 대한 실시간적 백업이 가능한 것이다.
또한 동시에 발생한 데이터베이스의 변경 부분들이 원본 데이터베이스에서 거의 동일한 시점에 적용될 수 있는 효과가 있다는 것이다. 상기의 효과는 상기에서 설명한 바와 같이 데이터베이스 응용부에 의한 한 트랜잭션에서 변경된 내용들이 데이터베이스 백업부로 트랜잭션 종료 시점에 전달되므로 상기 데이터베이스 백업부는 메시지 수신과 동시에 전달받은 더티페이지 정보를 감지하여 백업을 수행하게 될 것이고, 상기 한 트랙잭션으로 인해 변경이 야기되는 페이지의 개수가 많지 않으므로 트랜잭션으로 인해 변경된 데이터베이스에 대한 신뢰성을 향상시키는데 그것은 한 트랜잭션에 의한 메모리 데이터베이스의 변경 내용은 한 순간에 적용된다고 기대할 수 있으므로 상기 메모리의 오류발생 후 백업된 데이터베이스를 이용하여 상기 메모리로 다시 로딩하여 운용하여도 데이터베이스의 신뢰성이 유지될 수 있기 때문이다.
Claims (4)
- 실시간 데이터베이스 백업장치에 있어서,데이터를 페이지 단위로 저장하고 있는 데이터베이스 테이블과,사용자를 위한 인터페이스를 제공하며, 일련의 트랜잭션 종료후 엔진부로부터 더티 페이지들의 정보 및 더티 페이지의 개수를 포함하는 더티페이지 정보를 얻어와 IPC통신을 통해 백업부에 전달하는 응용부와,상기 응용부로부터 데이터베이스에 대한 갱신이 통보될시, 상기 데이터베이스 테이블에 대한 갱신을 수행하고, 상기 데이터베이스 테이블 내의 변경된 페이지들을 나타내는 상기 더티페이지의 정보를 내부 로컬메모리에 관리하는 더티페이지 리스트에 기록하는 상기 엔진부와,상기 IPC통신을 통해 수신한 더티페이지 정보를 참조하여 상기 데이터베이스 테이블내에 변경된 페이지들을 디스크에 백업하는 백업부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 데이터를 페이지단위로 저장하는 데이터베이스 테이블을 구비하는 데이터베이스 시스템에서 변경된 더터페이지를 실시간으로 디스크에 백업하기 위한 방법에 있어서,응용부로부터 상기 데이터베이스 테이블에 대한 접근이 요구될 시 엔진부가 상기 데이터베이스 테이블에 대한 접근을 수행하는 과정과,상기 접근 수행 후, 상기 데이터베이스 테이블 내의 변경된 페이지들에 대한 더티페이지 정보를 내부 리스트에 기록하는 과정과, 상기 더티페이지 정보는 변경된 페이지들에 대한 정보 및 변경된 페이지의 개수에 대한 정보를 포함하고,일련의 트랜잭션 종료후, 상기 응용부가 상기 엔진부로 내부 관리되는 더티페이지 정보를 요구하고, 상기 요구에 의해 상기 엔진부로부터 상기 더티페이지 정보를 수신하는 과정과,상기 응용부가 상기 엔진부로부터 수신한 상기 더티페이지 정보를 IPC통신을 통해 백업부로 전송하는 과정과,상기 백업부가 상기 IPC통신을 통해 수신한 더티페이지를 참조하여 상기 데이터베이스 테이블내의 변경된 페이지들을 디스크로 백업하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 엔진부는 상기 더티페이지 리스트를 내부 로컬메모리에서 관리함을 특징으로 하는 방법.
- 제2항에 있어서,상기 IPC통신은 상기 응용부와 상기 백업부가 동시에 억세스할수 있는 메세지큐를 통해 수행되어지는 것을 특징으로 하는 방법.
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