JPH03147032A

JPH03147032A - データベース管理システム

Info

Publication number: JPH03147032A
Application number: JP1283102A
Authority: JP
Inventors: Suguru Kawakami; 川上　英
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1989-11-01
Filing date: 1989-11-01
Publication date: 1991-06-24

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、データベースの更新動作を停止させることな
く、データベースをバックアップするようにしたデータ
ベース管理システムに関する。

（従来の技術）データベース管理システムでは、データベースを格納し
ているディスク等の不揮発性記憶媒体（以下、２次記憶
媒体という。）に障害が発生した場合でも、データベー
スを現状の状態に回復しなければならない。そのため、
周期的にデータベースの全レコードを、データベースを
格納している２次記憶媒体と異なる２次記憶媒体にコピ
ーし、コピーをとった時点からデータベースに行なわれ
た更新操作のログを取得している。データベースのレコ
ードをコピーする作業をバックアップと呼び、コピーし
たデータをバックアップデ−夕と呼ぶ。

バックアップデータとログからデータベースを回復する
ためには、データベースが正しい状態にある時に、バッ
クアップを行ない、その時点からのログを取得しなけれ
ばならない。

データベースは、データベースに対する仕事の論理的な
単位であるトランザクション（Ｔｒ）の終了した時に正
しい状態になる。トランザクション実行中は、データベ
ースは過渡的な状態であり、正しい状態とはいえない。

しかし、データベース管理システムは、データベースの
効率的アクセスのために、第２図に示す如く複数のトラ
ンザクションが同時に平行的動作をし、データベースを
検索／更新している。従って、データベースをアクセス
する業務プログラムの実行中にデータベースが正しい状
態になることは、はとんどない。

このため、従来、データベースをバックアップする時は
、データベースをアクセスする業務を停止して行なって
いた。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、従来方式では、データベース全体をバッ
クアップするには、かなりの時間がかかり、この間更新
を伴うトランザクションを実行できないという問題があ
った。特に、２４時間停止することなく運用するオンラ
イン処理システムでは、オンライン業務実行中にバック
アップデータな取得することが望まれる。

本発明の目的は、このような従来の問題を解決し、デー
タベースのバックアップ作業中でもデータベースを更新
できるようにしたデータベース管理システムを提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段）本発明は、２次記憶装置に格納したデータベースのレコ
ードの更新前イメージを保存し、トランザクション障害
回復を行なうデータベース管理システムにおいて、前記
２次記憶装置に格納したデータベースのレコードを更新
するとき、レコードに更新トランザクション番号を記録
し、バックアップ中のレコード更新では、更新要求のト
ランザクション番号がレコードに記録したトランザクシ
ョン番号と異なるとき、レコードの更新前値を更新前値
格納領域とバックアップデータ保存領域に保存した後、
該レコードを更新するデータベース更新制御部と、前記
２次記憶装置に格納したレコードをバックアップすると
きには、レコードに記録した更新トランザクション番号
によってレコードの現在値、更新前値、バックアップ値
の内いずれをバックアップするかを選択するデータベー
スバックアップ制御部とを備えてなるものである。

（作用）従って、データベース更新制御部は、２次記憶装置に格
納したデータベースのレコードを更新するとき、レコー
ドに更新トランザクション番号を記録する。バックアッ
プ中のレコード更新では、データベース更新制御部は、
更新要求のトランザクション番号がレコードに記録した
トランザクション番号と異なるとき、レコードの更新前
値を更新前値格納領域とバックアップデータ保存領域に
保存した後、該レコードを更新する。更新要求のトラン
ザクション番号はレコードの更新値とともにレコード記
録される。

よって、更新業務を停止することなくバックアップ作業
をすることができる。

また、データベースバックアップ制御部は、レコードを
バックアップするとき、レコードに記録された更新トラ
ンザクション番号によってレコードの現在値、更新前値
、バックアップ値の内、いずれをバックアップするかを
、バックアップ取得開始時点で、トランザクションの完
了、未完了により選択する。データベースを格納した媒
体に障害が発生した場合、バックアップデータを用いて
データベースを回復させることができる。

（実施例）次に本発明の実施例について図面を用いて説明する。

第１図は、本発明のデータベース管理システムの一実施
例を示すブロック図である。

同図において、１はデータベース管理システムであって
、このデータベース管理システム１は、トランザクショ
ン（Ｔｒ）番号割当テーブル２とバックアップ中表示フ
ラグ３とバックアップ開始時完了トランザクション（Ｔ
ｒ）４とデータベース更新制御部５とデータベースバッ
クアップ制御部６とデータベース回復制御部７と要求受
は付は部１４とトランザクション（Ｔｒ）制御部１５を
有している。ここに、Ｔｒ番号割当テーブル２は、各ト
ランザクションに対し唯一識別するトランザクション番
号（Ｔｒ番号）を夫々割当て、そのＴｒ番号の最大値（
Ｔｒ番号は順番に割当てるので、最後に割当てられたＴ
ｒ番号の値をいう。）を格納しているものである。バッ
クアップ中表示フラグ３は、バックアップ作業中か否か
を示すものである。バックアップ開始時完了Ｔｒリスト
（ＣＴＲＬ）　４は、バックアップを開始した時点で完
了していたトランザクションを識別するためのものであ
る。バックアップ開始時点で完了していたトランザクシ
ョンは、例えば、バックアップ開始時のトランザクショ
ン番号の最後の値（Ｔｒ番号は順番に割当てるので、最
後に割当てられたＴｒ番号の値をいう。）と未完了のＴ
ｒ番号の値とから求まる。また、データベース更新制御
部５は、データベースのレコードの更新を制御するもの
である。また、データベースバックアップ制御部６は、
データベース９のレコードのコピーを他の２次記憶装置
８ｂに格納するものである。また、データベース回復制
御部７は、バ・ンクアップデータとログから、データベ
ースを回復させるものである。また、要求受は付は部１
４は、データベース管理システムｌを利用する外部の要
求元からの要求を受は付けるものである。また、Ｔｒ制
御部１５は、トランザクションの完了を制御したり、ト
ランザクションに唯一のＴｒ番号を該トランザクション
に割当て、かつＴｒの状態を管理したりするものである
。

また、８ａは、データベース９を格納するディスク等の
不揮発性記憶媒体を用いた２次記憶装置、８ｂはデータ
ベース９のバックアップデータ１１とデータベース９に
対する更新のログデータ１３を格納するディスク等の不
揮発性記憶媒体を用いた２次記憶装置である。１ｏはデ
ータベース表１０′の集まりである。１２は、データベ
ース表１０′の集まり１０のバックアップデータである
。

第３図は、データベース表１０′の内部構成図である。

同図において、データベース表１０’はレコード３１の
集まりである。このレコード３１は、レコードを唯一識
別するレコード識別子３２と、このレコードを最後に更
新したトランザクション番号（これを更新Ｔｒ番号とい
う。）３３と、レコード本体（レコード内容）３４から
なる。ここで、レコード内容３４は、例えばユーザデー
タなどとして利用される。

第４図は、データベース表の格納形式を示す図である。

４１ａ、４１ｂは、レコードを格納するページを指すポ
インタを格納するページである。

これらの、レコードを格納するページを指すポインタは
、レコードを格納するページの増減に応じて増減する。

４２ａ、４２ｂは、レコードの現在値を格納するページ
を指すポインタである。

４３ａ、４３ｂは、レコードの更新前値を格納するペー
ジを指すポインタである。４４ａ、４４ｂは、レコード
のバックアップ値を格納するページを指すポインタであ
る。４５ａ、４５ｂは、レコードの現在値を格納するペ
ージである。このページに格納される値が、レコードの
最新の値である。４６ａ、４６ｂは、レコードの更新前
値を格納するページである。このページに格納される値
は、トランザクションのアボート時に、レコードをトラ
ンザクション開始時の状態に戻すために使用される。４
７ａ、４７ｂは、レコードのバックアップ値を格納する
ページである。このページは、オンライン中にバックア
ップを取得するために使用する。

このように、レコードの値は、３つのバージョンがデー
タベース９上に格納されることになる。

次に本発明の実施例の動作について以下、場合を分けて
説明する。

先ず、データベース９のレコードを更新する前に、外部
の要求元からトランザクション開始の要求が、データベ
ース管理システム１の要求受は付は部１４に送られてく
ると、要求受は付は部１４は、トランザクション（Ｔ　
ｒ　）制御部１５にその要求を渡す。Ｔｒ制御部１５は
、Ｔｒ番号割当テーブル２の内容に１を加え、これをト
ランザクションを唯一識別できるＴｒ番号とし、そのＴ
ｒ番号を要求受は付は部１４を介して外部の要求元に応
答する。

（イ）通常の更新外部の要求元は、Ｔｒ番号を取得した後は、データベー
ス管理システム１への要求には、該Ｔｒ番号を必ず付加
する。

バックアップ中表示フラグが”偽”で、バックアップ作
業中でない状態の時に、外部の要求元からのトランザク
ションがデータベースの更新要求をした場合、要求受は
付は部１４は、その要求をデータベース更新制御部５に
渡す。データベース更新制御部５は、第５図（ａ）に示
す手順によって、データベースを更新し、ログを書込む
。

例えば、更新するレコードの現在の値が第４図に示すレ
コードの現在値ページ４５ａに格納されていて、この現
在値ページから更新するレコードを読出し、そのレコー
ドの更新Ｔｒ番号が、更新要求をしたＴｒ番号と異なる
場合（第５図（ａ）のステップＳＬ、Ｓ２）、レコード
の現在値ページ４５ａ上のレコードの値を、第４図の更
新前ページ４６ａの対応する部分に書込んだ後、レコー
ドの現在値ベージ４５ａ上のレコードを更新する、即ち
レコードの現在値ページにレコードの更新値と更新を要
求したＴｒの番号を書込む（第５図（ａ）のステップＳ
３．Ｓ４）、更に、データベース表識別子とレコード識
別子と更新を要求したＴｒ番号と更新後のレコード本体
の値をログに書込む（第５図（ａ）のステップＳ５）。

なお、ステップＳ２において、レコードの更新Ｔｒ番号
と更新要求をしたＴｒ番号とが等しいときは、ステップ
Ｓ４へ移行する。

（ロ）バックアップデータ取得外部の要求元からデータベースのバックアップの要求が
要求受は付は部１４に供給された場合、要求受は付は部
１４はその要求をデータベースバックアップ制御部６は
、第５図（ｂ）に示す手順に従ってデータベース９をバ
ックアップする。

第５図（ｂ）のバックアップデータ取得手順について説
明する。

データベースバックアップ制御部６は、バックアップ中
表示フラグ３を“真”にする（ステップ５１１）。次に
、データベースバックアップ制御部６は、完了している
ＴｒをＣＴＲＬ　４に書込み（ステップ５１２）、バッ
クアップ作業の開始とＣＴＲＬ４の内容をログに書込む
（ステップ５１３）。

データベースバックアップ制御部６は、全データペース
表をバックアップしたか否かをチエツクし、全データペ
ース表をバックアップしていない場合には、次のデータ
ベース表のバックアップを開始する（ステップＳ１４，
５１５）。そして全レコードをバックアップした場合に
は、ステップＳ１６からステップＳ１４へ移行する。デ
ータベースバックアップ制御部６は、全レコードをバッ
クアップしていない場合、次のレコードのバックアップ
を開始する（ステップ８１６゜５１７）、次にデータベ
ースバックアップ制御部６は、現在値ページからレコー
ドを読出し、そのレコードの更新Ｔｒ番号がＣＴＲＬ４
に含まれるか否かをチエツクし、ＣＴＲＬ４に含まれな
い場合は、レコードの更新前値ページからレコードをＭ
　出し、そのレコードの更新Ｔｒ番号がＣＴＲＬ４に含
まれるか否かをチエツクする（ステップＳ１８〜５２１
）　データベースバックアップ制御部６は、そのレコー
ドの更新Ｔｒ番号がＣＴＲＬ４に含まれていない場合は
、レコードのバックアップ値ページからレコードを読出
し、そのレコードをデータベース表のバックアップに書
込む（ステップＳ２１〜５２３）。この後、ステップＳ
２３からステップＳ１４へ移行する。また、ステップＳ
１９において、当該レコードの更新Ｔｒ番号がＣＴＲＬ
４に含まれる場合やステップＳ２１において当該レコー
ドの更新Ｔｒ番号がＣＴＲＬ４に含まれる場合は、夫々
ステップＳ１９．Ｓ２１からステッブＳ２３へと移行す
る。

以上のような動作を繰返して全データペース表をバック
アップした場合にはステップＳ１４からステップＳ２４
へ移行し、バックアップ作業の完了をログに書込む。そ
して、データベースバックアップ制御部６はバックアッ
プ中表示フラグ３を“偽”にする。

なお、ステップＳ１２において、データベースバックア
ップ制御部６は、完了しているＴｒをＣＴＲＬ４に書込
んでいるが、この場合、完了しているＴｒは、バックア
ップ取得開始（Ｔ　ｂａｃｋ）時点のＴｒ番号割当テー
ブルに格納されたＴｒ番号の最後の値とバックアップ取
得開始時点の未完了なＴｒ番号とから求まるので、完了
しているＴｒの代わりに、バックアップ取得開始時点の
、Ｔｒ番号の最後の値と未完了なＴｒ番号とをＣＴＲＬ
４に書込んでもよい。

また、例えば、第６図（ａ）のＴ　ｂａｃｋ時点ｔｌに
てバックアップが要求されたとする。このＴ　ｂａｃｋ
時点ｔ、においては、トランザクション（Ｔｒ、）１．
　　トランザクション（Ｔｒ、）２は既に完了している
が、Ｔｒ、２．Ｔｒ、４は未完了の状態にある。しかし
、本発明では、第６図（ｂ）で示す状態のデータベース
が、バックアップされる。

即ち、データベースの各レコード毎に見れば、Ｔ　ｂａ
ｃｋ時点ｔ、にて完了しているＴ「、１とＴｒ、３の更
新後で、Ｔ　ｂａｃｋ時に完了していないＴｒ、２とＴ
ｒ、４の更新前の値が、バックアップされる。

（ハ）バックアップ作業中の更新バックアップ中表示フラグが“真”で、バックアップ作
業中状態の時に、外部の要求元からのトランザクション
がデータベースの更新要求をした場合、データベース更
新制御部５は、第５図（Ｃ）に示す手順に従って、デー
タベースを更新し、ログを書込む。

第５図（ｃ）のバックアップ作業中の更新手順について
説明する。

先ず、データベース更新制御部５は、レコードの現在値
ページから更新するレコードを読出し、そのレコードの
更新Ｔｒ番号がＣＴＲＬ４に含まれるか否かチエツクし
、ＣＴＲＬ４に含まれない場合、そのレコードをレコー
ドのバックアップ値ページに書込む（ステップ３２６〜
８２８）　なお、ステップＳ２７でレコードの更新Ｔｒ
番号がＣＴＲＬ４に含まれるとき、ステップＳ２９へ移
行する。次に、データベース更新制御部５は、前記レコ
ードの更新Ｔｒ番号が、更新要求した番号と等しいとき
は、ステップＳ３１へ移行し、更新要求した番号と等し
くないときは、レコードをレコードの更新前値ページに
書込む（ステップＳ２９゜５３０）。次に、データベー
ス更新制御部５は、レコードの更新値と更新を要求した
Ｔｒの番号を、現在値ページに書込み（ステップ５３１
）、更にデータベース表識別子とレコード識別子と更新
を要求したＴｒの番号と更新後のレコード本体の値をロ
グに書込む（ステップ５３２）ことで、バックアップ作
業中の更新を終了する。

例えば、第４図を用いていえば、更新するレコードの現
在の値がレコードの現在値ページ４５ａに格納されてい
て、このレコードの更新Ｔｒ番号が、バックアップ取得
開始時に完了しておらず、かつ更新要求をしたＴｒと異
なる場合、前記レコードの現在値ページ４５ａ上のレコ
ードの値を、レコードのバックアップ値ベージ４７ａの
対応する部分とレコードの更新前ページ４６ａの対応す
る部分に書込んだ後、レコードの現在の値４５ａ上のレ
コードを更新する（第５図（Ｃ）のステップ３２６〜５
３１）。

（ニ）データベース回復データベースを格納する媒体に障害が発生すると、第５
図（ｄ）に示す手順に従って、前記（ロ）で取得したバ
ックアップデータ１１を２次記憶装置８ｂから２次記憶
装置８ａのデータベース９にコピーすることにより、デ
ータベース９をＴ　ｂａｃｋ時点まで回復しくステップ
５３３）、このデータベース９とＴ　ｂａｃｋ時点で未
完了だったＴｒの更新ログにより、データベース９を更
新し、ログが取得されて最後のトランザクション実行状
態までデータベースを回復する（ステップ５３４）。

以上の説明から判かるように、本発明ではバックアップ
中は、レコードを更新するとき、更新要求をしたトラン
ザクション番号をレコードに更新値と共に記録し、更新
前のレコードの値をレコードのバックアップ値ページに
保存するようにしたので、更新業務を停止することなく
、バックアップ作業をすることができる。

本発明は本実施例に限定されることなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々の応用及び変形が考えられる。

（発明の効果）上述したように本発明を用いれば、バックアップ中のレ
コードの更新に当たり、更新要求のトランザクション番
号がレコードに記録したトランザクション番号と異なる
とき、レコードの更新前値を更新前値格納領域とバック
アップデータ保存領域に保存した後、該レコードを更新
するので、更新業務を停止することなくバックアップ作
業を行なうことができる。また、本発明によれば、デー
タベースを格納した媒体に障害が発生した場合、バック
アップデータを用いてデータベースを回復させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
データベース内でのトランザクションの動作状況を示す
図、第３図はデータベース表１０’の内部構成図、第４
図はデータベース表１０′の格納形式の説明図、第５図
は第１図の動作フローチャート、第６図はデータベース
の状態を示す説明図である。１・・・データベース管理システム、２・・・Ｔｒ番号割当テーブル、４・・・バックアップ開始時完了リスト（ＣＴＲＬ）、
５・・・データベース更新制御部、６・・・データベースバックアップ制御部、７・・・デ
ータベース回復制御部、８ａ、８ｂ・・・２次記憶装置、９・・・データベース
、１０′・・・データベース表、１１・・・バックアップデータ、１２′・・・データベース表のバックアップデータ。データベース表１ｏ′の格納形式の説明国策　　４　　
図通常の更新手順のフローチャート第　　５　　図（ａ）バックアップ作業中の更新手順フローチ？−）第　１５
　図（ｃ）データベース回復手履フローチ↑−ト第５図（ｄ）

Claims

【特許請求の範囲】２次記憶装置に格納したデータベースのレコードの更新
前イメージを保存し、トランザクション障害回復を行な
うデータベース管理システムにおいて、前記２次記憶装置に格納したデータベースのレコードを
更新するとき、レコードに更新トランザクション番号を
記録し、バックアップ中のレコード更新では、更新要求
のトランザクション番号がレコードに記録したトランザ
クション番号と異なるとき、レコードの更新前値を更新
前値格納領域とバックアップデータ保存領域に保存した
後、該レコードを更新するデータベース更新制御部と、
前記２次記憶装置に格納したレコードをバックアップす
るときには、レコードに記録した更新トランザクション
番号によってレコードの現在値、更新前値、バックアッ
プ値の内いずれをバックアップするかを選択するデータ
ベースバックアップ制御部とを備えたことを特徴とする
データベース管理システム。