JP4612715B2 - 情報処理システム、データ更新方法およびデータ更新プログラム - Google Patents
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Description
この不整合が発生する状況を、図25を用いて説明する。2つのDB計算機2500,2510があり、初めは同じ値のデータ「300」を保持している(符号2501,2511)。このとき、データに「100」を加算する更新要求2502がDB計算機2500に送信されると、DB計算機2500の保持するデータの値は「400」になる(符号2504)。その直後に、データに「150」を加算する更新処理2512がDB計算機2510に送信されると、DB計算機2510の保持するデータの値は「450」になる(符号2514)。
本発明の第1実施形態〜第4実施形態の理解を容易にするため、まず、比較例について説明する。なお、本発明のデータベースシステムでは、更新要求をマスターで集中処理しつつ、同時にスレーブでも処理するようにする。このとき、全てのスレーブを同時に更新すると更新処理性能が著しく低下するので、更新要求をスレーブに振り分けるようにして、更新要求を受け付けたスレーブだけをマスターと同時に更新するようにする。他のスレーブへの更新の反映は、従来どおり、マスターから更新ログをスレーブに送信することで行う。このようにすることで、更新要求と参照要求を同一のスレーブに送信すれば、更新要求の結果が直後の参照要求で参照できるようになる。
まず、図1を用いて本発明の第1実施形態におけるハードウェアの構成を説明する。
本発明の第1実施形態におけるデータベースシステムDBS(情報処理システム)は、マスターDB計算機120(サーバ:第1の情報処理装置:第1のデータベース計算機:データベース計算機)と、1つ以上のスレーブDB計算機130(サーバ:第2の情報処理装置:第2のデータベース計算機)とを備えて構成される。1つ以上のクライアント計算機100(外部の計算機)はデータベースシステムDBSを利用するアプリケーションが動作する計算機である。クライアント計算機100、マスターDB計算機120、スレーブDB計算機130は、通信ネットワーク110を介して相互に接続されている。
クライアント計算機100は、データベースシステムDBSを利用するアプリケーションが動作する計算機であり、要求送信部200を備える。要求送信部200は1つ以上のスレーブDB計算機130から1台を選択し、そのスレーブDB計算機130に対して要求を送信する。要求は、典型的にはSQL(Structured Query Language)クエリである。
原本データベース223には、図3に示されるようなアプリケーションが利用するデータを格納したテーブルと、図4に示されるようなサーバ情報テーブルとが格納される。
マスター要求処理部220は、まずスレーブDB計算機130の要求処理部230から要求を受信し(ステップ801)、その要求を解析し(ステップ802)、要求の種類を判別する(ステップ803)。
更新カウンタ増加部232は更新要求を処理するときに要求処理部230から呼び出され、各表(入札金額テーブル600、商品情報テーブル610)を参照してカウンタIDを特定し(ステップ1001)、更新カウンタ表233の更新対象データが含まれる行データのカウンタIDと対応する更新カウンタを「1」増加する(ステップ1002)。
サーバ情報付与部231はトランザクション開始要求を処理するときに要求処理部230から呼び出され、サーバ情報テーブル224の自スレーブDB計算機130(自サーバ)のサーバIDが含まれる行データのダミーデータを「1」増加する更新要求をマスターDB計算機120に送信する(ステップ1101)。これにより、この後コミット要求でトランザクションが終了したときに、自スレーブDB計算機130(自サーバ)のサーバIDが含まれる行データを更新するデータ更新ログが更新ログバッファ222aに追加される。なお、ダミーデータに対する更新要求は、自スレーブDB計算機130(自サーバ)のサーバIDを得るために行うものなので、「1」増加でなくても更新要求であればなんでもよい。
サーバ情報判定部237はまず更新ログサーバIDという変数を用意し、値をNULLに初期化する(ステップ1201)。次に、更新ログバッファ222aから更新ログを1行取り出し(読み込み)(ステップ1202)、その1行を解析し(ステップ1203)、ログの種類を判別する(ステップ1204)。
更新ログ反映判定部235は、各表(入札金額テーブル600、商品情報テーブル610)を参照してカウンタIDを特定する(ステップ1300)。次に、更新ログの更新内容を反映するか否かを決定するために、更新ログサーバIDの値が自スレーブDB計算機130(自サーバ)のサーバIDと一致するか否かを調べる(ステップ1301)。一致する場合は(ステップ1301で「Yes」)、更新カウンタ減少部234の処理を行う。
更新カウンタ減少部234は更新ログ反映判定部235から呼び出され、更新対象の行データのカウンタIDと対応する更新カウンタを「1」減少する(ステップ1401)。
このとき、スレーブDB計算機130AからマスターDB計算機120に送信されるトランザクション1700(要求1502に対応)は図17のようになる。また、マスターDB計算機120からスレーブDB計算機130Aおよび130Bに送信される更新トランザクションログ1800(更新ログ1504に対応)は図18のようになる。
以下、本発明の第2実施形態について説明する。その際、第1実施形態との相違点を主に説明し、第1実施形態との共通点については説明を省略あるいは簡略化する。
第2実施形態におけるハードウェア構成は第1実施形態と同一(図1参照)である。
また、第2実施形態におけるモジュール構成は、第1実施形態の場合(図2参照)と比べ、更新カウンタ表233がなくなり、更新カウンタの更新や参照がすべて外部記憶装置136内の複製データベース238への更新や参照になる以外は同一であるので図示を省略する。
第2実施形態における各モジュールの動作は、更新カウンタ表233への更新や参照が、複製データベース238への更新や参照となる以外は第1実施形態と同一である(図10と図13のフローチャートにおいては、カウンタIDを特定する代わりに更新カウンタを直接特定すればよい)。
しかし、アプリケーション(クライアント計算機100)からの更新要求の頻度が少ない場合や、外部記憶装置136への書き込み速度が十分に速い場合は、この第2実施形態のように更新カウンタを複製データベース238内に直接格納してもよい。更新カウンタを複製データベース238内に直接格納することで、更新カウンタ表233やカウンタIDが必要なくなるので、主記憶装置134の容量が少なく済むようになり、更新カウンタの増減処理も単純になるという効果がある。
以下、本発明の第3実施形態について説明する。その際、第1実施形態および第2実施形態との相違点を主に説明し、第1実施形態および第2実施形態との共通点については説明を省略あるいは簡略化する。
第3実施形態のモジュール構成を、図28を用いて説明する。なお、図2と同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。要求処理部2801はMVCCの方法で複製データベース2804のデータ(例えば後記する入札金額テーブル2900、更新ログ反映済みポインタ2910)を参照および更新する。更新情報管理部2802は更新ログ反映判定部2803から呼び出され、複製データベース2804の更新対象の行データと対応する更新ログ反映済みポインタを、次のバージョンを指すように変更する。更新ログ反映判定部2803はサーバ情報と更新ログ反映済みポインタの情報から、更新ログを反映するか否かを判断し、反映する場合は複製データベース2804を更新する。
複製データベース2804の保持するデータが図29で示した状態のときに、参照のSQLクエリ「SELECT * FROM 入札金額 WHERE 商品ID=208」を受信したとする。このとき要求処理部2801は、その要求を含むトランザクションのバージョン番号が「14563」〜「15632」であれば、行データ2901を結果として返し、バージョン番号が「15633」以上であれば行データ2903を結果として返す。
以上のように、MVCCで使用するデータを利用して、第1実施形態および第2実施形態で示した更新カウンタと同等の情報を管理することができる。
以下、本発明の第4実施形態について説明する。その際、第1実施形態〜第3実施形態との相違点を主に説明し、第1実施形態〜第3実施形態との共通点については説明を省略あるいは簡略化する。
また、第1実施形態および第2実施形態においてデータキャッシュを使う場合の構成も、上記と同様にして実現できる。
一般的に、主記憶装置(主記憶装置104等)は外部記憶装置(外部記憶装置136等)に比べて記憶容量が少なく、大きな容量を必要とすることが多い複製データベース(複製データベース2804a等)を主記憶装置に格納するのは困難なことがある。しかし、近年は主記憶装置の容量が増加しており(例えば数ギガバイト程度)、大容量のデータを主記憶装置に格納することも可能となってきている。そのような場合には、第4実施形態のシステムの適用も現実的に考えられる。
そして、主記憶装置は外部記憶装置に比べて動作速度が速いので、主記憶装置に複製データベースを格納するデータキャッシュとすることで、データベースのスループットの向上が期待できる。
120 マスターDB計算機(第1の情報処理装置)
130 スレーブDB計算機(第2の情報処理装置)
223 原本データベース
224 サーバ情報テーブル
230 要求処理部
231 サーバ情報付与部
232 更新カウンタ増加部(更新情報管理部)
233 更新カウンタ表(更新情報管理部)
234 更新カウンタ減少部(更新情報管理部)
235,2803 更新ログ反映判定部(更新反映判定部)
237 サーバ情報判定部
238,2804 複製データベース
2802 更新情報管理部
2910 更新ログ反映済みポインタ
DBS データベースシステム(情報処理システム)
Claims (12)
- データの集合である原本データベースを管理する第1の情報処理装置と、前記原本データベースの複製である複製データベースを管理する1つ以上の第2の情報処理装置と、を備えて構成され、前記第1の情報処理装置の原本データベースで発生した更新情報を格納する更新ログを前記第2の情報処理装置に送信して前記複製データベースに反映する情報処理システムにおいて、
前記第2の情報処理装置は、
外部の計算機から更新要求を受け付けると、該更新要求を前記第1の情報処理装置に送信して前記原本データベースを更新させるとともに、該第2の情報処理装置の複製データベースを更新する要求処理部と、
前記受け付けた更新要求と対応する更新ログを前記第1の情報処理装置から受信したか否かを、前記複製データベース内のデータごとに管理する更新情報管理部と、
前記第1の情報処理装置から新規な更新ログを受け付けると、該更新ログに格納されている情報と前記更新情報管理部の管理する情報から、該更新ログが、前記受け付けた更新要求と対応する更新ログよりも新しいか否かを判断し、新しいと判断した場合は、該更新ログの更新内容を前記複製データベースに反映する更新反映判定部と、
を備えることを特徴とする情報処理システム。 - 前記第1の情報処理装置は第1のデータベース計算機であり、前記第2の情報処理装置は第2のデータベース計算機であることを特徴とする請求項1に記載の情報処理システム。
- 前記更新情報管理部は、
前記複製データベース内のデータごとに対応するカウンタを保持する更新カウンタ表と、
該第2のデータベース計算機が更新要求の処理時に複製データベースを更新するときに、前記更新カウンタ表の更新対象となるデータと対応する前記カウンタをあらかじめ定められた数だけ増加する更新カウンタ増加部と、
該第2のデータベース計算機で受信した外部の計算機からの更新要求と対応する更新ログを前記第1のデータベース計算機から受信したときに、前記更新カウンタ表の更新対象となるデータと対応する前記カウンタをあらかじめ定められた数だけ減少する更新カウンタ減少部と、を備え、
前記更新反映判定部は、
前記第1のデータベース計算機から新規な更新ログを受け付けた場合、前記更新カウンタ表を参照して、前記更新対象となるデータと対応する前記カウンタの値があらかじめ定められた数値以下であったとき、該更新ログの更新内容を該第2のデータベース計算機の複製データベースに反映する
ことを特徴とする請求項2に記載の情報処理システム。 - 前記第2のデータベース計算機の複製データベース内に、前記原本データベースの複製に加えて、データごとに対応するカウンタが保持され、
前記更新情報管理部は、
該第2のデータベース計算機が更新要求の処理時に複製データベースを更新するときに、前記複製データベース内の更新対象となるデータと対応する前記カウンタをあらかじめ定められた数だけ増加する更新カウンタ増加部と、
該第2のデータベース計算機で受信した外部の計算機からの更新要求と対応する更新ログを前記第1のデータベース計算機から受信したときに、該複製データベースの更新対象となるデータと対応する前記カウンタをあらかじめ定められた数だけ減少する更新カウンタ減少部と、を備え、
前記更新反映判定部は、
前記第1のデータベース計算機から新規な更新ログを受け付けた場合、前記更新カウンタ表を参照して、前記更新対象となるデータと対応する前記カウンタの値があらかじめ定められた数値以下であったとき、該更新ログの更新内容を該第2のデータベース計算機の複製データベースに反映する
ことを特徴とする請求項2に記載の情報処理システム。 - 前記第2のデータベース計算機は、
前記複製データベース内において、格納するデータの更新をバージョン管理し、
前記バージョン管理されたデータに対し、更新ログ反映済みのバージョンを示す更新ログ反映済みポインタを前記複製データベース内に保持し、
前記要求処理部は、
前記複製データベースを更新する際に、更新対象のデータを複製し、該データの値を更新して次のバージョンのデータを作成し、
前記更新情報管理部は、
該第2のデータベース計算機で受信した外部の計算機からの更新要求と対応する更新ログを前記第1のデータベース計算機から受信したときに、該複製データベース内の更新対象となるデータと対応する前記更新ログ反映済みポインタを次のバージョンに変更し、
前記更新反映判定部は、
前記第1のデータベース計算機から新規な更新ログを受け付けた場合、前記複製データベースを参照して、前記更新対象となるデータと対応する更新ログ反映済みポインタが最新のバージョンになっていたとき、該更新ログの更新内容を該第2のデータベース計算機の複製データベースに反映する
ことを特徴とする請求項2に記載の情報処理システム。 - 前記第1のデータベース計算機の原本データベース内に、前記第2のデータベース計算機の情報を格納するサーバ情報テーブルが保持され、
前記第2のデータベース計算機は、
前記サーバ情報テーブルの該第2のデータベース計算機を格納したデータを更新する更新要求を前記第1のデータベース計算機に送信するサーバ情報付与部と、
前記第1のデータベース計算機から受信した更新ログ中の前記サーバ情報テーブルを更新する更新ログデータから前記第2のデータベース計算機の情報を取得し、更新ログが該第2のデータベース計算機で受信した更新要求と対応する更新ログか否かを判断するサーバ情報判定部と、を備える
ことを特徴とする請求項2に記載の情報処理システム。 - データの集合である原本データベースを管理するデータベース計算機と、前記原本データベースの複製である複製データベースを主記憶装置内に保持するデータキャッシュを有する1つ以上のクライアント計算機と、を備えて構成され、前記データベース計算機の原本データベースで発生した更新情報を格納する更新ログを前記クライアント計算機のデータキャッシュに送信して前記複製データベースに反映する情報処理システムにおけるデータ更新方法であって、
前記データキャッシュは、要求処理部と、更新情報管理部と、更新反映判定部と、を備えており、
前記要求処理部は、
データの更新要求を受け付けると、該更新要求を前記データベース計算機に送信して前記原本データベースを更新させるとともに、前記複製データベースを更新し、
前記更新情報管理部は、
前記更新要求と対応する更新ログを前記データベース計算機から受信したか否かを、前記複製データベース内のデータごとに管理し、
前記更新反映判定部は、
前記データベース計算機から新規な更新ログを受け付けると、該更新ログに格納されている情報と前記更新情報管理部の管理する情報から、該更新ログが、前記受け付けた更新要求と対応する更新ログよりも新しいか否かを判断し、新しいと判断した場合は、該更新ログの更新内容を前記複製データベースに反映する
ことを特徴とするデータ更新方法。 - 前記更新情報管理部は、
前記複製データベース内のデータごとに対応するカウンタを保持する更新カウンタ表と、更新カウンタ増加部と、更新カウンタ減少部と、を備えており、
前記更新カウンタ増加部は、
前記更新要求の処理時に前記複製データベースを更新するときに、前記更新カウンタ表の更新対象となるデータと対応する前記カウンタをあらかじめ定められた数だけ増加し、
前記更新カウンタ減少部は、
前記更新要求と対応する更新ログを前記データベース計算機から受信したときに、前記更新カウンタ表の更新対象となるデータと対応する前記カウンタをあらかじめ定められた数だけ減少し、
前記更新反映判定部は、
前記データベース計算機から新規な更新ログを受け付けた場合、前記更新カウンタ表を参照して、前記更新対象となるデータと対応する前記カウンタの値があらかじめ定められた数値以下であったとき、該更新ログの更新内容を前記複製データベースに反映する
ことを特徴とする請求項7に記載のデータ更新方法。 - 前記データキャッシュの複製データベース内に、前記原本データベースの複製に加えて、データごとに対応するカウンタが保持され、
前記更新情報管理部は、更新カウンタ増加部と、更新カウンタ減少部と、を備えており、
前記更新カウンタ増加部は、
前記更新要求の処理時に前記複製データベースを更新するときに、前記複製データベース内の更新対象となるデータと対応する前記カウンタをあらかじめ定められた数だけ増加し、
前記更新カウンタ減少部は、
前記更新要求と対応する更新ログを前記データベース計算機から受信したときに、該複製データベースの更新対象となるデータと対応する前記カウンタをあらかじめ定められた数だけ減少し、
前記更新反映判定部は、
前記データベース計算機から新規な更新ログを受け付けた場合、前記更新カウンタ表を参照して、前記更新対象となるデータと対応する前記カウンタの値があらかじめ定められた数値以下であったとき、該更新ログの更新内容を前記複製データベースに反映する
ことを特徴とする請求項7に記載のデータ更新方法。 - 前記複製データベース内において、格納するデータの更新がバージョン管理され、
前記バージョン管理されたデータに対し、更新ログ反映済みのバージョンを示す更新ログ反映済みポインタが前記複製データベース内に保持され、
前記要求処理部は、
前記複製データベースを更新する際に、更新対象のデータを複製し、該データの値を更新して次のバージョンのデータを作成し、
前記更新情報管理部は、
更新要求と対応する更新ログを前記データベース計算機から受信したときに、該複製データベース内の更新対象となるデータと対応する前記更新ログ反映済みポインタを次のバージョンに変更し、
前記更新反映判定部は、
前記データベース計算機から新規な更新ログを受け付けた場合、前記複製データベースを参照して、前記更新対象となるデータと対応する更新ログ反映済みポインタが最新のバージョンになっていたとき、該更新ログの更新内容を前記複製データベースに反映する
ことを特徴とする請求項7に記載のデータ更新方法。 - 前記原本データベース内に、前記データキャッシュの情報を格納するサーバ情報テーブルが保持されており、
前記データキャッシュは、サーバ情報付与部と、サーバ情報判定部と、を備えており、
前記サーバ情報付与部は、
前記サーバ情報テーブルの該データキャッシュを格納したデータを更新する更新要求を前記データベース計算機に送信し、
前記サーバ情報判定部は、
前記データベース計算機から受信した更新ログ中の前記サーバ情報テーブルを更新する更新ログデータから前記データキャッシュの情報を取得し、更新ログが該データキャッシュで受信した更新要求と対応する更新ログか否かを判断する
ことを特徴とする請求項7に記載のデータ更新方法。 - 請求項7ないし請求項11のいずれか1項に記載のデータ更新方法をコンピュータに実行させるためのデータ更新プログラム。
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