KR20000002245A - 데이터베이스 관리 장치에서의 트랜잭션 로그 회복 방법 - Google Patents

데이터베이스 관리 장치에서의 트랜잭션 로그 회복 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구 범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 데이터베이스 관리 장치에서의 트랜잭션 로그 회복 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 오류를 방지하고, 트랜잭션 기능 수행 이전과 동일한 메모리 상태를 유지하기 위해 후입선출 방식을 이용하여 연속적인 변경에 대한 트랜잭션 로그를 정확히 회복하도록 한 데이터베이스 관리 장치에서의 트랜잭션 로그 회복 방법을 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 트랜잭션 로그 테이블의 주소를 가져와 로그 갯수만큼 주소 정보가 처리되었는지를 판단하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계의 판단 결과, 주소 정보가 처리되지 않았으면 데이터베이스의 상기 트랜잭션 로그 테이블에 존재하는 로그의 표시자 필드에 이전 로그의 시작 주소값을 할당하는 제 2 단계; 및 상기 제 1 단계의 판단 결과, 주소 정보가 처리되었으면 최종 로그부터 첫 번째 로그까지 순차적으로 로그의 변경 이전 값을 메모리에 회복하는 제 3 단계를 포함한다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 데이터베이스 관리 장치에서의 트랜잭션 로그 회복에 이용됨.

Description

데이터베이스 관리 장치에서의 트랜잭션 로그 회복 방법
본 발명은 데이터베이스 관리 장치에서의 트랜잭션 로그 회복 방법에 관한 것이다.
도 1 은 종래의 트랜잭션 로그 회복 방법의 흐름도로서, 트랜 잭션 로그 회복 과정이 시작하면, 로그의 변경 정보를 담아 놓는 터치 방식 어레이(Touched Array)(태그 어레이 : tag array) 구조체가 함수내에 자리를 잡는다.
도면에 도시된 바와 같이, 먼저 데이터베이스에 존재하는 로그 테이블의 주소를 가져와(101) 현재 로그 테이블에 적재되어 있는 로그의 갯수가 '0' 이하인지를 판단하여(102), 로그 갯수가 '0' 이하이면 종료하고, 로그 갯수가 '0' 이하가 아니면 첫 번째 로그의 주소를 구하고(103) 처리된 로그 갯수를 초기화한다(104).
이후, 로그 갯수만큼 회복이 완료되었는지를 판단하여(105) 회복이 완료되었다면 터치 방식 어레이(Touched Array)를 초기화하고(106), 로그 테이블을 초기화하며(107), 로그 갯수만큼 회복이 완료되지 않았으면 동일한 어트리뷰트(attribute)에 대한 변경 여부를 나타내는 해당 더티 플래그(Dirty Flag) Z를 '1'로 만든 후(108), 실제 주소(Physical Memory Address)값을 구한다(109).
이후, 첫 번째 로그로부터 현재까지의 로그에 대하여 터치 방식 어레이내에 기록된 메모리 주소값이 동일한 것이 존재하는지를 판단하여(110) 메모리 주소값이 동일한 것이 존재하지 않으면 처음 변경이 이루어지는 것임으로 터치 방식 어레이 인덱스(Touched Array[x])에 메모리 주소값을 할당하고(111), 처리된 로그의 갯수를 증가시키며(112), 변경 이후 값 필드(New Value Field)를 점프(skip)한다(113).
이후, 더티 플래그 Z가 '1'인지를 판단하여(114) 더티 플래그 Z가 '1'이면 변경 이전 값(Old Value)을 메모리에 회복시키고(115), 다음 회복할 로그의 주소를 찾으며(116), 더티 플래그 Z가 '1'이 아니면 변경 이전 값(Old Value)에 대한 회복이 끝난 것이므로 더 이상 메모리 회복이 필요없다고 판단하여 다음에 회복할 로그의 주소를 찾는다(116).
한편, 첫번째 로그로부터 현재까지의 로그에 대하여 터치 방식 어레이내에 기록된 메모리 주소값이 동일한 것이 존재하는지를 판단하여(110) 메모리 주소값이 동일한 것이 존재하면 더티 플래그 Z를 '0'으로 만들고(117), 변경 이후 값 필드(New Value Field)를 점프(skip)한다(113).
이후, 더티 플래그 Z가 '1'인지를 판단하여(114) 더티 플래그 Z가 '1'이면 변경 이전 값(Old Value)을 메모리에 회복시키고(115), 다음 회복할 로그의 주소를 찾으며(116), 더티 플래그 Z가 '1'이 아니면 변경 이전 값(Old Value)에 대한 회복이 끝난 것이므로 더 이상 메모리 회복이 필요없다고 판단하여 다음에 회복할 로그의 주소를 찾는다(116).
전술한 바와 같이, 종래의 ATM 교환시스템 DBMS DREAM-S의 트랜잭션 로그 회복 과정에서 어떤 응용 프로그램이 동일한 메모리 공간에 대하여 여러번의 변경을 실시하는 경우에 기존에 변경했던 부분이 또 다시 갱신(update), 삭제(delete) 및 삽입(insert)되는 경우가 발생될 수 있다. 이러한 연속적 동작에 대하여 종래의 회복 방법(Recovery Method)은 실제 메모리 변경 정보를 담은 터치 방식 어레이(Touched Array)(태그 어레이 : tag array)를 두고 변경된 로그에 대하여 기록을 남기는 방법으로 처리하였다. 하지만, 이러한 터치 방식의 어레이 기록은 하나의 어트리뷰트(attribute)나 튜플(tuple)들에 대한 연속적인 변경에 대한 기록을 가지고 있을 수 없게 된다. 여기서, 실시간 메인 메모리인 DBMS인 DREAM-S는 정적 트랜잭션 처리 기능을 제공하므로 빠른 트랜잭션 처리를 위하여 트랜잭션 수행 이전에 정적으로 트랜잭션 스키마를 등록하여 트랜잭션 처리를 위한 데이터베이스를 생성함으로써 실시간 특성을 최대한 지원하고자 설계되었다.
또한, 종래의 방식에서는 동일한 튜플이나 어트리뷰트의 변경 로그에 대하여 메모리 적용을 불허하기 때문에, 동일한 튜플이나 어트리뷰트의 추후 변경(갱신, 삽입 및 삭제)에 대하여 메모리에 적용되지 않게 되는 오류 유발 요소를 지니게 된다. 이러한 종래의 방식은 수행 이전의 메모리 값이 반영되는 것이 아니라 첫번째 변경 정보 값이 메모리에 남게 됨으로써 트랜잭션 기능의 목표인 단위 동작(atomicity : all or nothing operation) 개념을 어기게 된다.
따라서, 종래의 트랜잭션 로그 회복 방법은 생성된 로그에 대한 회복 기능에서 오류 발생 가능성을 내포하고 있어 운용중인 데이터베이스의 신뢰도를 상실할 수 있는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 요구에 따라서 안출된 것으로서, 오류를 방지하고, 트랜잭션 기능 수행 이전과 동일한 메모리 상태를 유지하기 위해 후입선출 방식을 이용하여 연속적인 변경에 대한 트랜잭션 로그를 정확히 회복하도록 한 데이터베이스 관리 장치에서의 트랜잭션 로그 회복 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 종래의 트랜잭션 로그 회복 방법의 흐름도.
도 2 는 본 발명이 적용되는 비동기전달모드 교환시스템의 구성예시도.
도 3 은 본 발명에 적용되는 트랜잭션 로그 테이블의 구조도.
도 4 는 본 발명에 따른 트랜잭션 로그 회복 방법의 일실시예 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
201 : ACS 202 : ALS
203 : 운용 보전 프로세서 204 : 호 제어 프로세서
205 : 상호 접속 교환망 모듈 206 : ATM 교환망 모듈
207 : 모듈간 인터페이스 208 : 데이터베이스 관리 장치
209 : 로컬 데이터베이스 210 : 데이터베이스 커널 그룹
211 : 데이터베이스 백업 그룹 212 : 데이터베이스 지원 그룹
213 : 데이터베이스 모니터링 그룹 214 : 데이터베이스 트랜잭션 그룹
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 데이터베이스 관리 장치에서의 트랜잭션 로그 회복 방법에 있어서, 트랜잭션 로그 테이블의 주소를 가져와 로그 갯수만큼 주소 정보가 처리되었는지를 판단하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계의 판단 결과, 주소 정보가 처리되지 않았으면 데이터베이스의 상기 트랜잭션 로그 테이블에 존재하는 로그의 표시자 필드에 이전 로그의 시작 주소값을 할당하는 제 2 단계; 및 상기 제 1 단계의 판단 결과, 주소 정보가 처리되었으면 최종 로그부터 첫 번째 로그까지 순차적으로 로그의 변경 이전 값을 메모리에 회복하는 제 3 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명이 적용되는 비동기전달모드(ATM) 교환시스템의 구성예시도로서, ATM 교환시스템은 ATM 중앙 교환 서브시스템(ATM Central Switching Subsystem)(이하, "ACS"라 함)(201)와 ATM 로컬 교환 서브시스템(ATM Local Switching Subsystem)(이하, "ALS"라 함)(202)의 2가지 타입의 서브 시스템으로 구성된다.
도면에 도시된 바와 같이, ACS(201)는 시스템을 운용하고 유지 및 관리하는 기능과 다양한 트래픽 정보, 통계 및 과금 정보를 유지하는 기능 등을 수행하며 운용 보전 프로세서(Operation and Maintenance Processor)(이하, "OMP"라 함)(203)를 구비하고 있다.
한편, ALS(202)는 일반 가입자의 접속 처리를 수행하는 프로세서로서 가입자 정합 회로와 함께 가입자 서비스 요구에 따른 접속 제어를 수행하며, 접속 수락 제어, 폭주 제어(congestion control) 등의 트래픽 제어 기능을 수행한다. ALS(202)는 가입자에 따라 다수로 설치되며 호 제어 프로세서(Call and Connection Control Processor)(이하, "CCCP"라 함)(204)를 구비하고 있다. 상호 접속 교환망 모듈(Interconnection Switch Network Module)(이하, "ISNM"이라 함)(205)은 각 ATM 교환망 모듈(ATM Switch Network Module)(이하, "ASNM"이라 함)(206)에 대한 스위치를 담당하고, ASNM(206)은 ALS(202)내의 가입자 스위치를 담당하는데, OMP(203)는 ISNM(205)의 한 포트에 그리고 CCCP(204)는 ASNM(206)의 한 포트에 각각 IMI(Inter Module Interface)(207) 링크를 통해 연결되어 메시지를 송수신한다. CCCP들간의 통신은 ASNM-ISNM-ASNM의 3단 구조이고 OMP와 CCCP간의 통신은 ISNM-ASNM의 2단 구조이다.
한편, 데이터베이스 관리 장치(DataBase Management system)(이하, "DBMS"라 함)(208)는 여러 프로세서에 분산되어 있는 데이터를 관리하기 위하여 각 프로세서에 분산되어 존재하고 실시간 처리를 위해서 주기억장치에 상주하며 데이터를 검색 및 변경하는 기능, 원격 데이터 처리 기능, 중복 데이터 처리 기능, 데이터 백업 기능, 데이터 회복 기능, 동시성 제어 기능, 트랜잭션 관리 기능 등을 제공하고 있다.
한편, OMP(203)의 DBMS(208)는 데이터베이스 커널 그룹(DataBase Kernel Group)(이하, "DBKG"라 함)(210), 데이터베이스 백업 그룹(DataBase Backup Group)(이하, "DBBG"라 함)(211), 데이터베이스 지원 그룹(DataBase Supporting Group)(이하, "DBSG"라 함)(212), 데이터베이스 모니터링 그룹(Database Monitoring Group)(이하, "DBMG"라 함)(213), 및 데이터베이스 트랜잭션 그룹(Database Transaction Group)(이하, "DBTG"라 함)(214)의 5개 블럭을 구비하고, CCCP(204)의 DBMS(208)는 DBKG(210), DBSG(212), DBTG(214) 및 DBMG(213)의 4개의 블럭을 구비한다.
CCCP(204)와 비교하여 OMP(203)만의 차이점은 디스크가 장착되어 있다는 점이다. 따라서 OMP(203)만이 디스크의 접근을 수행하는 DBBG(211) 블럭을 구비한다.
DBMS(208)의 각 블럭들은 응용 프로그램 또는 사용자로부터 직접 입력되는 요구들로부터 데이터를 조작하도록 하는 요청을 받아 수행하고 그 결과를 되돌려 주는 역할을 분담한다. DBKG(210)는 처리 요구가 들어온 데이터의 검색 및 변경 내용에 따라 실제로 데이터베이스내의 데이터를 검색 및 변경, 동시성 제어, 로그 생성 기능 등을 담당한다. DBSG(212)은 응용 프로그램내에서 원격 데이터에 대한 검색 및 변경 요구를 처리하도록 DBKG(210)에게 요구하는 기능과 원격 데이터 처리를 위해 타 프로세서에 존재하는 DBMS(208)와의 통신 기능을 수행하고, DBBG(211)는 변경을 요구한 데이터가 디스크 백업을 필요로 할 경우 실제로 디스크에 있는 데이터베이스에 백업시키는 기능과 시스템 재시동시 데이터베이스를 회복하는 기능을 담당한다. DBTG(214)는 트랜잭션 관리 기능을 수행하고, DBMG(213)는 각 프로세서에 연결된 단말기를 통하여 대화형(Interactive)으로 주기억장치에 상주하는 데이터베이스의 내용을 검증하는 기능을 수행한다.
도 3 은 본 발명에 적용되는 트랜잭션 로그 테이블의 구조도로서, 트랜잭션 로그를 처리하기 위한 트랜잭션 로그 테이블의 로그 저장 구조를 나타내며, DBTG 블록내에서 수행된다.
도면에 도시된 바와 같이, 트랜잭션 로그 테이블은 DBMS 커널 수행 이후 생성되며, 하나의 로그는 갱신, 삭제 및 삽입 정보를 담은 표시자 필드(Indicator Field) 4 바이트(bytes)와, 로그가 회복될 메모리 주소를 나타내는 주소 필드(Address Field) 4 바이트와, 변경된 로그의 크기를 바이트로 나타내는 사이즈 필드(Size Field) 4 바이트와, 변경 이전 값 필드(Old Value Field)와, 변경 이후 값 필드(New Value Field)으로 구성되어 있다.
따라서, 다수의 트랜잭션 로그들은 전술한 바와 같은 동일한 형태로 생성되며, 생성된 로그의 총 갯수는 로그 테이블 정보에 입력되고, 이러한 로그 갯수만큼 차례대로 회복 동작이 반복 수행된다.
도 4 는 본 발명에 따른 트랜잭션 로그 회복 방법의 일실시예 흐름도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 첫번째 과정은 로그 테이블에 존재하는 모든 로그에 대하여 루프를 돌면서, 각 로그의 표시자 필드에 변경 이전 값을 메모리에 회복한 후 처리할 바로 이전 로그의 시작 주소 값을 할당하는 과정이고, 두 번째 과정은 최종 로그로부터 첫번째 로그까지 차례대로 로그의 변경 이전 값을 메모리에 회복하는 과정을 나타낸다. 이때 표시자 필드에 기록되어 있는 이전 로그의 주소 값으로 점프하여 처리하게 된다.
먼저, 데이터베이스에 존재하는 로그 테이블의 주소를 가져와(401) 현재 데이터베이스 로그 테이블에 적재되어 있는 로그의 갯수만큼 로그에 주소 정보가 처리되었는지를 판단하여(402) 주소 정보가 처리되지 않았으면 로그가 첫 번째 로그인지를 판단하여(403) 첫 번째 로그가 아니면 바로 이전의 로그 시작 주소를 표시자 필드(Indicator Field)에 할당하고(404), 이 과정에서 불필요한 표시자 필드 및 주소 필드(Address Field)를 점프하며(405), 다음 로그의 표시자 필드에 삽입하기 위하여 현 로그의 시작 주소를 이전 로그 포인터에 보관하고(406), 사이즈 필드(Size Field)로부터 변경 이후 값과 동일한 변경 이전 값의 크기를 구하며(407), 다음 로그 첫 주소값을 가져온다(408).
한편, 로그가 첫 번째 로그인지를 판단하여(403) 첫 번째 로그이면 현재의 표시자 필드 포인터 값에 널(NULL)을 할당하고(409) 이 과정에서 불필요한 표시자 필드 및 주소 필드를 점프하며(405), 다음 로그의 표시자 필드에 삽입하기 위하여 현 로그의 시작 주소를 이전 로그 포인터에 보관하고(406), 사이즈 필드(Size Field)로부터 변경 이후 값과 동일한 변경 이전 값의 크기를 구하며(407), 다음 로그 첫 주소값을 가져온다(408).
한편, 현재 데이터베이스 로그 테이블에 적재되어 있는 로그의 갯수만큼 로그에 주소 정보가 처리되었는지를 판단하여(402) 주소 정보가 처리되었으면 로그내의 주소값을 지적하는 포인터를 초기화하고(410), 현 로그를 처리하고 돌아가는 주소를 저장하기 위해 표시자 필드에 저장되어 있는 이전 로그의 주소를 임의의 장소에 저장하며(411), 로그 포인터를 표시자 필드의 4 바이트만큼 증가시키고(412), 변경 이전 값의 실제 주소값을 구한다(413).
이후, 주소 필드의 4 바이트만큼 증가시켜(414) 사이즈 필드에서 사이즈를 구하고(415), 사이즈 필드의 4 바이트만큼 증가시켜(416) 변경 이전 값 포인터를 구하며(417), 구해진 실제 주소값에 변경 이전 값을 복사하고(418), 첫 번째 로그까지 회복되었는지를 판단하여(419) 첫 번째 로그까지 회복되지 않았으면 임의의 장소에 저장된 이전 로그의 주소를 복원하여 다음에 수행될 로그 회복 과정의 로그 주소를 구하며(420), 첫 로그까지 회복되었으면 종료한다.
따라서, 종래의 트랜잭션 로그 회복 방법은 선입선출(First In First Out) 방식을 이용하지만, 본 발명의 트랜잭션 로그 회복 방법은 후입선출(Last In First Out) 방식을 이용하고 있어 역순으로 모든 로그 회복을 실시함으로써 커널에서 로그를 적재한 순서의 역순으로 정확하게 복원한다. 즉, 로그가 생성된 순서대로 회복을 진행하다가 이미 회복된 메모리 주소에 대해서는 회복을 기피하는 방식이 아니라 최종 생성된 로그부터 처음 생성된 로그쪽으로 역회복을 수행한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
그러므로, 전술한 바와 같이 본 발명은, 후입선출 방식을 이용하고 있어 역순으로 모든 로그 회복을 실시함으로써 커널에서 로그를 적재한 순서의 역순으로 정확하게 복원할 수 있어 오류를 방지할 수 있고, 동일한 메모리 주소값에 대한 2회 이상 변경(갱신, 삭제 및 삽입) 동작이 실시된 튜플이나 어트리뷰트들에 대한 데이터 일관성이 보장될 수 있고, 처리 방식을 정수(integer) 정렬 단위에서 문자(character) 정렬 단위로 변경함으로써 운용중 발생 가능한 정수 정렬 오류를 줄일 수 있어 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 사용자에 의해 트랜잭션 회복 명령어(UNDO_TRN) 기능이 수행될 경우 동일 데이터에 대한 연속적인 변경을 정확히 인식하여 처리함으로써 데이터베이스를 수행 이전의 상태로 유지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 데이터베이스 관리 장치에서의 트랜잭션 로그 회복 방법에 있어서,
    트랜잭션 로그 테이블의 주소를 가져와 로그 갯수만큼 주소 정보가 처리되었는지를 판단하는 제 1 단계;
    상기 제 1 단계의 판단 결과, 주소 정보가 처리되지 않았으면 데이터베이스의 상기 트랜잭션 로그 테이블에 존재하는 로그의 표시자 필드에 이전 로그의 시작 주소값을 할당하는 제 2 단계; 및
    상기 제 1 단계의 판단 결과, 주소 정보가 처리되었으면 최종 로그부터 첫 번째 로그까지 순차적으로 로그의 변경 이전 값을 메모리에 회복하는 제 3 단계
    를 포함하는 데이터베이스 관리 장치에서의 트랜잭션 로그 회복 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    상기 데이터베이스의 트랜잭션 로그 테이블에 적재되어 있는 로그가 첫 번째 로그인지를 판단하는 제 4 단계;
    상기 제 4 단계의 판단 결과, 로그가 첫 번째 로그가 아니면 바로 이전의 로그 시작 주소를 표시자 필드(Indicator Field)에 할당하는 제 5 단계;
    상기 표시자 필드 및 주소 필드(Address Field)를 점프하는 제 6 단계;
    현 로그의 시작 주소를 이전 로그 포인터에 보관하는 제 7 단계;
    사이즈 필드(Size Field)로부터 변경 이후 값과 동일한 변경 이전 값의 크기를 구하고, 다음 로그 첫 주소값을 가져오는 제 8 단계; 및
    상기 제 4 단계의 판단 결과, 로그가 첫 번째 로그이면 현재의 표시자 필드 포인터 값에 널(NULL)을 할당하고, 상기 제 6 단계부터 수행하는 제 9 단계
    를 포함하여 이루어진 데이터베이스 관리 장치에서의 트랜잭션 로그 회복 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 3 단계는,
    로그내의 주소값을 지적하는 포인터를 초기화하여 표시자 필드에 저장되어 있는 이전 로그의 주소를 임의의 장소에 저장하는 제 10 단계;
    로그 포인터를 상기 표시자 필드의 소정 바이트만큼 증가시키는 제 11 단계;
    변경 이전 값의 실제 주소값을 구하는 제 12 단계;
    주소 필드의 소정 바이트만큼 증가시켜 사이즈 필드에서 사이즈를 구하는 제 13 단계;
    상기 사이즈 필드의 소정 바이트만큼 증가시켜 변경 이전 값 포인터를 구하는 제 14 단계;
    상기 제 12 단계에서 구해진 실제 주소값에 상기 변경 이전 값을 복사하여 메모리를 회복시키고, 첫 번째 로그까지 회복되었는지를 판단하는 제 15 단계; 및
    상기 제 15 단계의 판단 결과, 첫 번째 로그까지 회복되지 않았으면 상기 임의의 장소에 저장된 이전 로그의 주소를 복원하여 다음에 수행될 로그 회복 과정의 로그 주소를 구하며, 첫 번째 로그까지 회복되었으면 종료하는 제 16 단계
    를 포함하여 이루어진 데이터베이스 관리 장치에서의 트랜잭션 로그 회복 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210079880A (ko) * 2019-12-20 2021-06-30 주식회사 케이티 네트워크 장비를 제어하는 제어 시스템 및 방법

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