WO2003003246A1 - Verfahren zur zusammenführung verteilter datenbanken - Google Patents

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WO2003003246A1
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Manfred Treichel
Alfred Schneider
Hermine Schmid
Karel Engelsmann
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/27—Replication, distribution or synchronisation of data between databases or within a distributed database system; Distributed database system architectures therefor

Definitions

  • remote switching units RSU Remote Switching Unit
  • RSU Remote Switching Unit
  • These remote switching units RSU are not independently operating switching centers.
  • These switching units are therefore assigned to central host switching centers and controlled by them. Accordingly, databases must be present in the central host switching center, the functionality of which includes that of the databases of the previously separate switching centers.
  • This problem occurs not only when merging exchanges' databases, but also when merging databases of any real-time systems.
  • a method by which databases from real-time systems can be merged can also be used in other - non-real-time - data processing systems.
  • the object on which the present invention is based is to specify a method for merging distributed databases, which in particular solves the problems mentioned.
  • a major advantage of the method according to the invention is that the merging of distributed databases takes place automatically outside the data processing system while the normal operation of the data processing system continues. Changes to the old databases can still be made during the runtime of the merge and will be imported into the new database using a log file created during the changes.
  • This third step of the method assumes that the databases of the data processing system are locked for changes during this step. However, due to the comparatively small amount of data to be processed, the third step takes place without great time delays. During this time, the data processing system can continue to be operated on the basis of the - now frozen - old databases.
  • the operation of the data processing system remains largely undisturbed while the databases are being merged.
  • the old databases of the data processing system which is still working are only read-only during the merging of the databases - second step of the method according to the invention - so that regular operation with the old databases can continue without restrictions if the merging of the databases fails.
  • Another important advantage is that several databases can be merged by repeatedly using the method according to the invention.
  • a test run of the automatic merging can first be carried out.
  • the identifiers that are automatically assigned to name conflicts in this test run can be viewed and changed.
  • the resulting assignment list is then included in the actual merge.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the sequence of the method according to the invention
  • Figure 2 is a schematic representation of the possible processes when merging several databases DB V ⁇ , DB V2 into a new database DB v
  • new / Figure 3 is a schematic representation of a network configuration with two switching centers VI and V2
  • Figure 4 is a schematic representation of a network configuration with remote switching unit RSU and host switching center V.
  • the merging - migration - of two databases DB V ⁇ , DB V2 takes place with the help of an existing data extraction tool, which extracts the data from the databases DB V ⁇ , DB V2 in the form of so-called command files, and a data migration and upgrade tool DM according to the invention that from the
  • the resulting set of commands contains all relevant data from the switching centers VI, V2.
  • a list with proposed solutions is generated and, together with the results list of a planning tool, is taken into account when merging the databases DB V ⁇ , DB V2 using the data migration and upgrade tool DM according to the invention.
  • the data of the switching centers VI, V2 are changed according to certain rules if the same names or designations occur in both databases DB V ⁇ , DB V2 .
  • the same name BERLIN remains unchanged in the database DB V ⁇ of the switching center VI and is inserted from the database DB V of the switching center V2 as BERLIN% 1 into the new database DB v , aeu.
  • the changes must be made in all commands that contain the changed names or designations as parameters.
  • the routing data is changed in the following steps:
  • code points are - Exchange VI or exchange V2 - to be distinguished.
  • the merged database DB, n e is optimized, for example code points with the same code and different ORIGl values are merged to the same destination DEST.
  • the result of merging the databases DB V ⁇ , DB V2 of the switching centers VI, V2 is a uniform database DB v , new for a host switching center V with a remote switching unit RSU - FIG. 4.

Abstract

Beim Generationswechsel von Vermittlungsstellen werden kleinere ältere, bislang anhand eigener Datenbanken (DBV2) selbständig arbeitende Vermittlungsstellen (V2) durch abgesetzte Vermittlungseinheiten RSU (Remote Switching Unit) ersetzt. Diese sind keine selbständig arbeitenden Vermittlungsstellen und werden zentralen Host-Vermittlungsstellen (V) zugeordnet und durch diese gesteuert. Dort müssen Datenbanken (DBV,neu) vorhanden sein, deren Funktionalität die der Datenbanken (DBV1, DBV2) der bisher separaten Vermittlungsstellen (V1, V2) umfasst. Erfindungsgemäß werden die Datenbanken (DBV1, DBV2) aus den Vermittlungsstellen (V1, V2) zunächst extrahiert, außerhalb der Vermittlungsstellen zusammengeführt und nachträglich um etwaige Änderungen der Ursprungs-Datenbanken (DBV1, DBV2) ergänzt. Dieses Verfahren läuft automatisch und lässt die Einbeziehung von z.B. Planungsdaten zu. Vorteilhaft ist, dass der Betrieb während des Zusammenführens der Datenbanken (DBV1, DBV2) weitgehend ungestört bleibt und nur lesend auf die alten Datenbanken (DBV1, DBV2) zugegriffen wird. Mehrere Datenbanken können durch wiederholtes Anwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens zusammengeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch in anderen Datenverarbeitungssystemen, insbesondere Echtzeitsystemen, anwendbar.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Zusammenfuhrung verteilter Datenbanken
Beim Generationswechsel von Vermittlungsstellen werden kleinere ältere, bislang anhand eigener Datenbanken selbständig arbeitende Vermittlungsstellen durch abgesetzte Vermittlungseinheiten RSU (Remote Switching Unit) ersetzt. Diese abgesetzten Vermittlungseinheiten RSU sind keine selbständig ar- beitenden Vermittlungsstellen. Daher werden diese Vermittlungseinheiten RSU zentralen Host-Vermittlungsstellen zugeordnet und durch diese gesteuert. In der zentralen Host- Vermittlungsstelle müssen dementsprechend Datenbanken vorhanden sein, deren Funktionalität die der Datenbanken der bisher separaten Vermittlungsstellen umfasst .
Ein Problem im Zusammenhang mit diesem Generationswechsel besteht darin, die Datenbanken der Vermittlungsstellen zu einer neuen Datenbank der Host-Vermittlungsstelle zu verschmelzen. Dies soll weitgehend ohne Störungen des laufenden Betriebs erfolgen. Konflikte aufgrund identischer Namen in den alten Datenbanken müssen gelöst werden. Wegen der Größe der Datenbanken ist damit zu rechnen, dass während des vorzugsweise außerhalb der Vermittlungssysteme stattfindenden Zusammenfüh- rens der Datenbanken Änderungen an den weiterhin in den Vermittlungsstellen verwendeten alten Datenbanken vorgenommen werden. Diese Änderungen sollen in die neue Datenbank ebenfalls übernommen werden.
Dieses Problem tritt nicht nur beim Zusammenführen von Datenbanken von Vermittlungsstellen auf, sondern auch beim Zusammenführen von Datenbanken beliebiger Echtzeitsysteme. Ein Verfahren, mit dem Datenbanken von Echtzeitsystemen zusammengeführt werden können, ist auch in anderen - Nicht-Echtzeit - Datenverarbeitungssystemen anwendbar. Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Zusammenführung verteilter Datenbanken anzugeben, welches insbesondere die genannten Probleme löst.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst .
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens be- steht darin, dass das Zusammenführen von verteilten Datenbanken automatisch außerhalb des Datenverarbeitungssystems abläuft, während der normale Betrieb des Datenverarbeitungssystems fortgesetzt wird. Änderungen an den alten Datenbanken können während der Abiaufzeit der Zusammenführung weiterhin vorgenommen werden und werden in die neue Datenbank anhand einer während der Änderungen erstellten AufZeichnungsdatei eingebracht. Dieser dritte Schritt des Verfahrens setzt voraus, dass die Datenbanken des DatenverarbeitungsSystems während dieses Schrittes für Änderungen gesperrt werden. Der dritte Schritt läuft jedoch aufgrund der vergleichsweise geringen zu verarbeitenden Datenmenge ohne große Zeitverzögerungen ab. Das Datenverarbeitungssystem kann in dieser Zeit weiterhin auf Basis der - jetzt eingefrorenen - alten Datenbanken betrieben werden.
Besonders vorteilhaft ist dabei einerseits, dass der Betrieb des Datenverarbeitungssystems während des Zusammenführens der Datenbanken weitgehend ungestört bleibt. Andererseits wird auf die alten Datenbanken des weiterhin arbeitenden Datenver- arbeitungssystems während des Zusammenführens der Datenbanken - zweiter Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens - nur lesend zugegriffen, so dass der reguläre Betrieb mit den alten Datenbanken ohne Einschränkungen fortgesetzt werden kann, falls das Zusammenführen der Datenbanken fehlschlägt. Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, dass mehrere Datenbanken durch wiederholtes Anwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens zusammengeführt werden können.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann zunächst ein Probelauf der automatischen Zusammenführung durchgeführt werden. Die bei diesem Probelauf automatisch bei Namenskonflikten vergebenen Bezeichner können eingesehen und verändert werden. Die entstehende Zuordnungs- liste wird dann in die tatsächliche Zusammenführung einbezogen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand von 4 Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung des Ablaufs des er- findungsgemäßen Verfahrens,
Figur 2 eine schematische Darstellung der möglichen Vorgänge beim Verschmelzen mehrerer Datenbanken DBVι, DBV2 zu einer neuen Datenbank DBv,neu/ Figur 3 eine schematische Darstellung einer Netzwerkkon- figuration mit zwei Vermittlungsstellen VI und V2 und Figur 4 eine schematische Darstellung einer Netzwerkkonfiguration mit abgesetzter Vermittlungseinheit RSU und Host-Vermittlungsstelle V.
Die Zusammenführung - Migration - zweier Datenbanken DBVι, DBV2 erfolgt mit Hilfe eines vorhandenen Datenextraktions- tools, das die Daten aus den Datenbanken DBVι, DBV2 in Form sogenannter Kommandodateien extrahiert, und eines erfindungs- gemäßen Datenmigrations- und Upgradetools DM, das aus den
Kommandodateien der Vermittlungsstellen VI, V2 einen einheit- liehen neuen Satz von Kommandos erzeugt. Figur 1 stellt diesen Vorgang schematisch dar.
In dem resultierenden Satz von Kommandos sind alle relevanten Daten der Vermittlungsstellen VI, V2 enthalten. Bei Namenskonflikten wird eine Liste mit Lösungsvorschlägen erzeugt und zusammen mit der Ergebnisliste eines Planungstools bei der Zusammenführung der Datenbanken DBVι, DBV2 mittels des erfindungsgemäßen Datenmigrations- und Upgrade-Tools DM berück- sichtigt.
Beim Zusammenführen der Kommandodateien werden die extrahierten Daten unterschiedlich behandelt - Figur 2 :
- Nicht mehr gültige Daten der Vermittlungsstellen VI, V2 werden gelöscht.
- Weiterhin gültige Daten der Vermittlungsstellen VI, V2 werden ohne Änderungen in die zusammengeführte Datenbank DB,neu eingearbeitet.
- Um eine einheitliche Adressierung und Nummerierung in der zusammengeführten Datenbank DBv,neu zu erreichen, werden die Daten der Vermittlungsstellen VI, V2 nach bestimmten Regeln dann abgeändert, wenn gleiche Namen oder Bezeichnungen in beiden Datenbanken DBVι, DBV2 vorkommen. Beispielsweise bleibt der gleiche Name BERLIN in der Daten- bank DBVι der Vermittlungsstelle VI unverändert und wird aus der Datenbank DBV der Vermittlungsstelle V2 als BERLIN%1 in die neue Datenbank DBv,aeu eingefügt. Die Änderungen müssen in allen Kommandos vorgenommen werden, welche die geänderten Namen oder Bezeichnungen als Parameter enthalten.
- Einige Kommandos werden durch das erfindungsgemäßen Datenmigrations- und Upgrade-Tool DM neu erstellt.
- Die meisten Kommandos werden ohne Änderung in die zusammengeführte Datenbank eingearbeitet. - Anhand von Planungsdaten wird die entstehende neue Datenbank DBv,neu gf ■ bedarfsgerecht abgeändert. Nach dem Zusammenführen der ursprünglichen Kommandodateien zu einer neuen Kommandodatei werden etwaige zwischenzeitlich erfolgte Änderungen der Datenbanken DBVι, DBV2 der Vermittlungsstellen VI, V2 - in sogenannten LOG-Dateien LOGvi, LOGv2 automatisch protokolliert - nach einer entsprechenden Konvertierung der LOG-Dateien durch das Datenmigrations- und Upgrade- Tool DM mit der neuen Kommandodatei verschmolzen, und es entsteht die neue Datenbank DBv,neu der Host-Vermittlungsstelle V.
In einem Anwendungsbeispiel wird die Lösung eines beim Zusammenführen der Datenbanken DBVι, DBV2 zweier Vermittlungsstellen VI, V2 auftretenden Problems verdeutlicht. Sowohl in der Datenbank DBVι der Vermittlungsstelle VI als auch in der Da- tenbank DBV2 der Vermittlungsstelle V2 werden für die Teilnehmer die gleichen Ursprungskennungl-Werte (ORIG1) für verschiedene Leitwege verwendet - Figur 3. Die Zusammenführung beider Datenbanken DBVι, DBV2 kann dann zu folgendem Adressierungsproblem für abgehende Wege führen: für die Teilnehmer der Vermittlungsstelle VI ist für den gleichen Kennzahlpunkt (Codepoint) 040 (DEST=Hamburg) ein anderer Weg vorgesehen als für die Teilnehmer in der Vermittlungsstelle V2. Solche Namenskonflikte werden beim Zusammenführen der Datenbanken DBvi, DBV2 automatisch entdeckt und durch U benennung nach be- stimmten Regeln beseitigt. In diesem Beispiel werden die Namen der Datenbank DBVι der Vermittlungsstelle VI ohne Änderung und die Namen der Datenbank DB2 der Vermittlungsstelle V2 geändert in die zusammengeführte Datenbank DBv,neu übernommen.
Die Änderung der Routing-Daten wird in folgenden Schritten vorgenommen :
- Die ORIG1-Werte werden neu geplant und zugeordnet.
- Die Namenskonflikte werden bereinigt. - Codepoint-Datenbanken werden in Abhängigkeit der ORIG1-
Werte eingerichtet, auch für Codes, die vorher ohne ORIG1 eingerichtet waren. Codepoints sind je nach Ursprung - Vermittlungsstelle VI oder Vermittlungsstelle V2 - zu unterscheiden. - Die zusammengeführte Datenbank DB,ne wird optimiert, z.B. werden Codepoints mit gleichem Code und unterschiedlichen ORIGl-Werten zum gleichen Ziel DEST zusammengeführt.
Das Ergebnis der Zusammenführung der Datenbanken DBVι, DBV2 der Vermittlungsstellen VI, V2 ist eine einheitliche Datenbank DBv,neu für eine Host-Vermittlungsstelle V mit abgesetz- ter Vermittlungseinheit RSU - Figur 4.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Zusammenführung verteilter Datenbanken, das bei auf mehrere Komponenten (VI, V2) eines Datenverarbei- tungsSystems aufgeteilten Datenbanken (DBVι, DBV2) angewendet wird,
- demgemäss in einem ersten Schritt die Datenbanken (DBVι, DBV2) der Komponenten (VI, V2) extrahiert werden,
- demgemäss in einem zweiten Schritt die extrahierten Daten- banken (DBVι, DBV2) außerhalb des Datenverarbeitungssystems in einer neuen Datenbank (DBV/neu) zusammengeführt werden, indem - nicht mehr gültige Daten der Datenbanken (DBvi DBV2) gelöscht werden, - weiterhin gültige Daten der Datenbanken (DBvi, DBV2) ohne Änderungen eingearbeitet werden,
- demgemäss in einem dritten Schritt die neue Datenbank (DBV/ne) um die während der Bearbeitungszeit des zweiten Schrittes erfolgten Änderungen der Datenbanken (LOGvi, LOGv2) der Komponenten (VI, V2) ergänzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des zweiten Schrittes zusätzlich Namenskonflikte gelöst werden, die aus bisher identischen Bezeich- nungen in den Datenbanken (DBvi, DBV2) der Komponenten (VI, V2) resultieren.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Schritt zusätzlich während einer Planungs- phase erstellte Planungsdaten in die entstehende neue Datenbank (DBv,neu) eingearbeitet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, - dass zunächst nur der erste und der zweite Schritt ausgeführt werden,
- dass anhand der neuen Datenbank (DBv,neuT die bei der automatischen Bereinigung der Namenskonflikte entstandenen Na- men verändert werden und dabei aus der Zuordnung der automatisch vergebenen Namen zu den geänderten Namen eine Zuordnungsliste erstellt wird,
- dass das Zusammenführen der Datenbanken (DBVι, DBV2) wie beschrieben unter Einbeziehung der Zuordnungsliste durch- geführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich et, dass das Ergebnis der Zusammenführung mehrere verteilte Datenbanken (DBv,neu) sind.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge ennzeic et, dass die Komponenten (VI, V2) Vermittlungsstellen sind.
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