JP4998549B2 - メモリミラー化制御プログラム、メモリミラー化制御方法およびメモリミラー化制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、複数のメモリ間におけるデータのミラー化を制御するメモリミラー化制御プログラム、メモリミラー化制御方法およびメモリミラー化制御装置に関するものである。

従来、金融機関や交通機関のオンラインシステムに代表されるミッションクリティカルシステムは、「高信頼性」および「高速性」をともに実現することが求められている。

このうち、高信頼性を実現するための技術としては、クラスタ技術やレプリケーション技術など、データベースの二重化を行う技術が一般的に用いられている。

図６は、従来のデータベースにおけるクラスタ技術を示す図である。同図に示すように、クラスタ技術は、クラスタソフトウェアを使用してデータベースを冗長化構成とする方式であり、ハードウェアを冗長構成にする（同図に示す「ノード＃１」，「ノード＃２」，「ノード＃３」，・・・）ことによってデータベースを高信頼化させる技術として、社会基盤システムなどで採用されている。かかるクラスタ技術では、データの保全は共有ディスク（同図に示す「ディスク」）で保証される。

図７は、従来のデータベースにおけるレプリケーション技術を示す図である。同図に示すように、レプリケーション技術は、複写元データベース（同図に示す「ノード＃１」）の更新結果のみを複写先データベース（同図に示す「ノード＃２」）に搬送して適用する方式であり、データベースの複製（レプリカ）を作る技術として、災害対策システムなどで採用されている。かかるレプリケーション技術では、複写先へのデータの転送方式としてＦＴＰ（File Transfer Protocol）転送が利用されている。

一方、高速化を実現するための技術としては、近年、インメモリ・データベースが注目されている。インメモリ・データベースとは、データをディスク上ではなくメインメモリ上に格納することによって、アプリケーションからデータへのアクセスの高速化や負荷分散を実現したデータベースである（例えば、非特許文献１参照。）。

図８は、インメモリ・データベースを説明するための図である。同図に示すように、インメモリ・データベースでは、ハードディスクに格納されたユーザデータがメモリに常駐され、業務アプリケーションは、メモリ内のユーザデータに対して更新を行う。メモリにアクセスするため、高速性を実現することができる。

かかるインメモリ・データベースでは、高速性を実現するとともに、トランザクション処理を保証するためのログをディスクに書き出すことによって、データベースとしての信頼性を実現している。ログを用いて信頼性を実現する方式は、インメモリ・データベースに限らず、ディスクを記憶媒体とする従来のデータベースでも用いられていたものであり、この方式で用いられるログには、一般的には、ＢＩ(Before Image)ログおよびＡＩ(After Image)ログがある。

ＢＩログは、データベースの更新前の内容を保持するログであり、主に、ロールバック時にデータベースの内容をトランザクションの更新前の状態に戻すために用いられる。一方、ＡＩログは、データベースの更新後の内容を保持するログであり、主に、ダウンリカバリ時に完結していたトランザクションのデータベースの更新内容を保証するために用いられる。

ここで、ダウンリカバリについて説明すると、従来のダウンリカバリでは、ダウン後のデータベースの再起動時にトランザクションを認識し、ダウン時のトランザクションの状態によって、そのトランザクションを有効にするか無効にするかが選択される。

具体的には、従来のダウンリカバリでは、ダウン時にコミット処理が完了していなかったトランザクションは無効とし、そのトランザクション中に行われたデータ更新も無効になる。一方、ダウン時にコミット処理が完了していたトランザクションは有効とし、そのトランザクション中に行われたデータ更新も有効になる。

図９は、従来のデータベースにおけるダウンリカバリを説明するための図である。例えば、同図（１）に示すように、業務アプリケーションがユーザデータである「あ」を「い」に更新した後に、コミット処理を実行したとする。この時、同図（２）に示すように、ユーザデータである「あ」が「い」に更新されたことを示すログが、ハードディスクに保持される。

そして、この後に、同図（３）に示すように、サーバダウンが発生したとする。この場合、データベースが再起動された際には、ログの情報に基づいてデータベースのユーザデータが最新状態に復旧される。例えば、同図（４）に示すように、データベースのユーザデータが「あ」から「い」に復旧される。

このように、従来の技術では、インメモリ・データベースを用いることによって高速性を実現し、さらに、データの更新内容を示すログ（以下、「更新ログ」と呼ぶ）をハードディスクに保持することによって障害発生時のデータの復旧を可能にし、これにより、高信頼性を実現している。

「Oracle TimesTen In-Memory Database」、［平成１７年２月１５日検索］、インターネット＜URL: http://otn.oracle.co.jp/products/timesten/＞

しかしながら、上述した従来の技術では、高信頼性を実現するためディスクに対して更新ログの書き込みを行うが、その際に発生するディスクへのアクセスによって、データベースの高速性が損なわれているという問題があった。この問題を解決するためには、インメモリ・データベースにおけるディスクへのアクセスを完全に排除する必要がある。

しかし、ディスクへのアクセスを完全に排除する場合には、これまでディスクを用いて行われていた高信頼性を実現するための技術に替わって、ディスクを用いずに高信頼性を実現するための新たな技術が必要になり、これが、次世代に向けてミッションクリティカルシステムのさらなる高速性を追求するための大きな課題となっている。

この発明は、上述した従来技術による課題を解決するためになされたものであり、ディスクを用いずにインメモリ・データベースの高信頼性を実現することができるメモリミラー化制御プログラム、メモリミラー方法およびメモリミラー装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、複数のメモリ間におけるデータのミラー化をコンピュータに制御させるメモリミラー化制御プログラムであって、アプリケーションにより行われるトランザクション処理によって、所定のメモリに格納されたデータに対する更新指示が送信された場合に、当該更新指示に基づいて、前記所定のメモリに格納されたデータに対する更新内容を示す更新ログを生成する更新ログ生成手順と、前記更新ログ生成手順により生成された更新ログを、メモリを有する他の複数のノード装置に対してマルチキャストで配信することによって、前記複数のメモリ間におけるデータのミラー化を制御するメモリミラー化制御手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記メモリミラー化制御手順により配信された更新ログに基づいて他の複数のノード装置において行われるデータの更新とは非同期に、前記更新ログ生成手順により生成された更新ログに基づいて、前記所定のメモリに格納されたデータを実更新するデータ更新手順をさらにコンピュータに実行させることを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記データ更新手順は、前記メモリミラー化制御手順により更新ログが配信された全てのノード装置から更新ログを受信したことを示す応答が返信された場合に、前記更新ログ生成手順により生成された更新ログに基づいて、前記所定のメモリに格納されたデータを実更新することを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記メモリミラー化制御手順は、前記トランザクション処理が完結したことを示すコミット情報が前記アプリケーションから送信された場合に、前記更新ログを他のノード装置に対してマルチキャストで配信し、前記コミット情報が送信される前に前記トランザクション処理の異常を検知した場合には、前記更新ログを破棄することを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記メモリミラー化制御手順によりマルチキャストで配信された更新ログを受信する更新ログ受信手順と、前記更新ログ受信手順により受信された更新ログを記憶装置に記憶させる更新ログ記憶手順と、前記トランザクション処理によって、前記データに対する更新指示がマルチキャストで配信された場合に、前記更新ログ記憶手順により記憶された更新ログに基づいて、当該メモリに格納されたデータを実更新するデータ複製手順と、をさらにコンピュータに実行させることを特徴とする。

また、本発明は、複数のメモリ間におけるデータのミラー化をコンピュータが制御するメモリミラー化制御方法であって、前記コンピュータが、アプリケーションにより行われるトランザクション処理によって、所定のメモリに格納されたデータに対する更新指示が送信された場合に、当該更新指示に基づいて、前記所定のメモリに格納されたデータに対する更新内容を示す更新ログを生成する更新ログ生成工程と、前記更新ログ生成工程により生成された更新ログを、メモリを有する他の複数のノード装置に対してマルチキャストで配信することによって、前記複数のメモリ間におけるデータのミラー化を制御するメモリミラー化制御工程と、を実行することを特徴とする。

また、本発明は、複数のメモリ間におけるデータのミラー化を制御するメモリミラー化制御装置であって、アプリケーションにより行われるトランザクション処理によって、所定のメモリに格納されたデータに対する更新指示が送信された場合に、当該更新指示に基づいて、前記所定のメモリに格納されたデータに対する更新内容を示す更新ログを生成する更新ログ生成手段と、前記更新ログ生成手段により生成された更新ログを、メモリを有する他の複数のノード装置に対してマルチキャストで配信することによって、前記複数のメモリ間におけるデータのミラー化を制御するメモリミラー化制御手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記メモリミラー化制御手段により配信された更新ログに基づいて他の複数のノード装置において行われるデータの更新とは非同期に、前記更新ログ生成手段により生成された更新ログに基づいて、前記所定のメモリに格納されたデータを実更新するデータ更新手段をさらに備えたことを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記データ更新手段は、前記メモリミラー化制御手段により更新ログが配信された全てのノード装置から更新ログを受信したことを示す応答が返信された場合に、前記更新ログ生成手段により生成された更新ログに基づいて、前記所定のメモリに格納されたデータを実更新することを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記メモリミラー化制御手段は、前記トランザクション処理が完結したことを示すコミット情報が前記アプリケーションから送信された場合に、前記更新ログを他のノード装置に対してマルチキャストで配信し、前記コミット情報が送信される前に前記トランザクション処理の異常を検知した場合には、前記更新ログを破棄することを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記メモリミラー化制御手段によりマルチキャストで配信された更新ログを受信する更新ログ受信手段と、前記更新ログ受信手段により受信された更新ログを記憶装置に記憶させる更新ログ記憶手段と、前記トランザクション処理によって、前記データに対する更新指示がマルチキャストで配信された場合に、前記更新ログ記憶手段により記憶された更新ログに基づいて、メモリに格納されたデータを実更新するデータ複製手段と、をさらに備えたことを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記メモリミラー化制御手段によりマルチキャストで配信された更新ログを受信する更新ログ受信手段と、前記更新ログ受信手段により受信された更新ログを記憶装置に記憶させる更新ログ記憶手段と、前記更新ログ受信手段により更新ログが受信された場合に、その時点ですでに前記更新ログ記憶手段により記憶されていた更新ログに基づいて、メモリに格納されたデータを実更新するデータ複製手段と、をさらに備えたことを特徴とする。

本発明によれば、アプリケーションにより行われるトランザクション処理によって、所定のメモリに格納されたデータに対する更新指示が送信された場合に、当該更新指示に基づいて、所定のメモリに格納されたデータに対する更新内容を示す更新ログを生成し、生成した更新ログを、メモリを有する他の複数のノード装置に対してマルチキャストで配信することによって、複数のメモリ間におけるデータのミラー化を制御するので、複数のメモリに同じデータを保持することが可能になり、ディスクを用いずにインメモリ・データベースの高信頼性を実現することができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、配信した更新ログに基づいて他の複数のノード装置において行われるデータの更新とは非同期に、生成した更新ログに基づいて、所定のメモリに格納されたデータを実更新するので、アプリケーションにより行われるトランザクション処理のレスポンスに影響を与えずに、メモリ間のミラー化を行うことができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、更新ログが配信された全てのノード装置から更新ログを受信したことを示す応答が返信された場合に、生成した更新ログに基づいて、所定のメモリに格納されたデータを実更新するので、更新ログが全てのノード装置に到達したことを確認した上で、メモリに格納されたデータを更新することが可能になり、インメモリ・データベースの信頼性をさらに高めることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、トランザクション処理が完結したことを示すコミット情報がアプリケーションから送信された場合に、更新ログを他のノード装置に対してマルチキャストで配信し、コミット情報が送信される前にトランザクション処理の異常を検知した場合には、更新ログを破棄するので、トランザクション処理が正常に終了した場合のみメモリ間のミラー化を行うことが可能になり、トランザクション処理に異常が発生した際の影響範囲を最小限にとどめることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、他のノード装置からマルチキャストで配信された更新ログを記憶装置に記憶させ、トランザクション処理によって、データに対する更新指示がマルチキャストで配信された場合に、記憶させておいた更新ログに基づいて、メモリに格納されたデータを実更新するので、マルチキャストで配信される更新指示を用いて、各ノード装置におけるデータの更新を制御することが可能になり、効率よくメモリ間のミラー化を行うことができるという効果を奏する。

また、本発明によれば、他のノード装置からマルチキャストで配信された更新ログを記憶装置に記憶させ、更新ログを受信した場合に、その時点ですでに記憶されていた更新ログに基づいて、メモリに格納されたデータを実更新するので、マルチキャストで配信される更新ログを用いて、各ノード装置におけるデータの更新を制御することが可能になり、効率よくメモリ間のミラー化を行うことができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明に係るメモリミラー化制御プログラム、メモリミラー化制御方法およびメモリミラー化制御装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、所定の業務サービスを提供するアプリケーションサーバのバックエンドで各種業務データをインメモリ・データベースに保持するノード装置において、複数のメモリ間におけるデータのミラー化を制御する場合について説明する。

まず、本実施の形態に係るノード装置によるメモリミラー化の概念について説明する。図１は、本実施の形態に係るノード装置によるメモリミラー化の概念を説明するための図である。同図に示すように、本実施の形態に係るノード装置１０₁〜１０₃は、ノード装置１０₁が現用系（Ａｃｔｉｖｅ）として、ノード装置１０₂および１０₃が待機系（Ｓｔａｎｄｂｙ）として動作するよう設定されており、図示していないネットワークを介して互いに接続され、さらに、所定の業務アプリケーションを用いて各種トランザクション処理を行うアプリケーションサーバ２０とも通信可能に接続されている。

そして、かかる構成のもと、本実施の形態に係るノード装置は、アプリケーションサーバ２０により行われるトランザクション処理によって、メモリに格納された業務データに対する更新指示が送信された場合に、その更新指示に基づいて、メモリに格納された業務データに対する更新内容を示す更新ログを生成し、生成した更新ログを、メモリを有する他の複数のノード装置に対してマルチキャストで配信することによって、複数のメモリ間におけるデータのミラー化を制御する点に主な特徴がある。

具体的には、ノード装置１０₁は、アプリケーションサーバ２０により行われるトランザクション処理によって、業務データに対する更新指示がマルチキャストで配信されると（同図（１）参照）、その更新指示に基づいて、当該業務データに対する更新内容を示す更新ログを生成して、自装置のメモリに保持する（同図（２）参照）。一方、ノード装置１０₂および１０₃は、同様に更新指示が配信されても何ら処理を行わず、配信された更新指示を破棄する（同図（３）および（４）参照）。

その後、ノード装置１０₁は、トランザクション処理が完結したことを示すコミット情報がアプリケーションサーバ２０から送信されると、生成した更新ログを、同じ業務グループに属する他のノード装置（ここでは、ノード装置１０₂および１０₃）に対してマルチキャストで配信する（同図（５）参照）。更新ログを受信したノード装置１０₂および１０₃は、それぞれ、受信した更新ログを自装置のメモリに保持するとともに、更新ログを受信したことを示すＡＣＫ応答をノード装置１０₁に対して返信する（同図（６）および（７）参照）。

そして、ノード装置１０₁は、ノード装置１０₂および１０₃の両方からＡＣＫ応答が返信されると、メモリに保持しておいた更新ログに基づいて、メモリに格納された業務データを実更新する（同図（８）参照）。一方、ノード装置１０₂および１０₃は、ノード装置１０₁における業務データの更新とは非同期な所定のタイミングで、メモリに保持しておいた更新ログに基づいて、メモリに格納された業務データを実更新する（同図（９）および（１０）参照）。

このような特徴により、本実施の形態に係るノード装置１０₁、１０₂および１０₃は、複数のノード装置のメモリに同じ業務データを保持することを可能にし、これにより、ディスクを用いずにインメモリ・データベースの高信頼性を実現することができるようにしている。

次に、本実施の形態に係るノード装置１０₁〜１０₃の構成について説明する。なお、これらノード装置１０₁〜１０₃はいずれも同様の構成を有するので、ここでは、ノード装置１０₁を例にとって説明する。図２は、本実施の形態に係るノード装置１０₁の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、ノード装置１０₁は、トランザクション通信制御部１１と、ノード間通信制御部１２と、メモリ１３と、制御部１４とを有する。

トランザクション通信制御部１１は、アプリケーションサーバ２０との間でやり取りされるデータの送受信を制御する処理部である。具体的には、このトランザクション通信制御部１１は、ノード装置１０₁が現用系として設定されていた場合には、アプリケーションサーバ２０からマルチキャストで配信される業務データの更新指示を受信すると、受信した更新指示を後述するログ生成部１４ａに引き渡す。

また、トランザクション通信制御部１１は、トランザクション処理が完結したことを示すコミット情報をアプリケーションサーバ２０から受信すると、受信したコミット情報を後述するログ配信制御部１４ｂに引き渡す。

また、トランザクション通信制御部１１は、後述するデータ更新部１４ｃから、メモリ１３に格納された業務データ１３ｂの実更新が完了したことが通知されると、アプリケーションサーバ２０に対して、業務データの更新が完了したことを示すコミット情報を送信する。

一方、ノード装置１０₁が待機系として設定されていた場合には、トランザクション通信制御部１１は、アプリケーションサーバ２０から業務データに対する更新指示を受信すると、受信した更新指示を破棄するとともに、後述するデータ更新部１４ｃに対して、当該更新指示を受信したことを通知する。

ノード間通信制御部１２は、他のノード装置との間でやり取りされるデータの送受信を制御する処理部である。具体的には、このノード間通信制御部１２は、ノード装置１０₁が現用系として設定されていた場合には、後述するログ配信制御部１４ｂから引き渡される更新ログ１３ａを他のノード装置に対してマルチキャストで配信する。また、ノード間通信制御部１２は、更新ログを受信したことを示すＡＣＫ応答を他のノード装置から受信すると、後述するデータ更新部１４ｃに対して、当該ＡＣＫ応答を受信したことを通知する。

一方、ノード装置１０₁が待機系として設定されていた場合には、ノード間通信制御部１２は、現用系として設定されている他のノード装置からマルチキャストで配信される更新ログを受信すると、受信した更新ログを後述するログ配信制御部１４ｂに引き渡すとともに、当該更新ログを受信したことを示すＡＣＫ応答を、現用系のノード装置に対して返信する。

メモリ１３は、各種のデータやプログラムを記憶する記憶部であり、本発明に関連するものとしては、更新ログ１３ａと、業務データ１３ｂとを記憶する。ここで、更新ログ１３ａは、業務データ１３ｂに対する更新内容を示すデータであり、アプリケーションサーバ２０によって配信される更新指示に基づいて生成される。また、業務データ１３ｂは、アプリケーションサーバ２０が提供する業務サービスに関する各種の業務データであり、図示していないインメモリ・データベースによって管理される。

制御部１４は、ノード装置１０₁の全体制御を行う制御部であり、本発明に関連するものとしては、ログ生成部１４ａと、ログ配信制御部１４ｂと、データ更新部１４ｃとを有する。

ログ生成部１４ａは、業務データ１３ｂに対する更新内容を示す更新ログ１３ａを生成する処理部である。具体的には、このログ生成部１４ａは、トランザクション通信制御部１１から業務データに対する更新指示が引き渡されると、その更新指示に基づいて、更新ログ１３ａを生成し、生成した更新ログ１３ａをメモリ１３に記憶させる。

ログ配信制御部１４ｂは、ログ生成部１４ａにより生成された更新ログ１３ａを他の複数のノード装置に対して配信したり、他のノード装置から配信された更新ログをメモリ１３に記憶させることによって、複数のメモリ間におけるデータのミラー化を制御する処理部である。

具体的には、このログ配信制御部１４ｂは、ノード装置１０₁が現用系として設定されていた場合には、トランザクション通信制御部１１から、トランザクション処理が完結したことを示すコミット情報が引き渡されると、メモリ１３に保持されている更新ログ１３ａをノード間通信制御部１２に引き渡すことによって、当該更新ログ１３ａを、他の複数のノード装置に対してマルチキャストで配信する。

なお、ログ配信制御部１４ｂは、コミット情報が送信される前にトランザクション処理の異常を検知した場合には、メモリ１３に保持されている更新ログ１３ａを破棄する。これにより、異常となったトランザクション処理による業務データ１３ｂに対する更新は、他のノード装置の業務データには反映されないように制御することができる。

一方、ノード装置１０₁が待機系として設定されていた場合には、ログ配信制御部１４ｂは、ノード間通信制御部１２から更新ログが引き渡されると、当該更新ログをメモリ１３に記憶させる。

データ更新部１４ｃは、メモリ１３に保持されている更新ログ１３ａに基づいて、他の複数のノード装置において行われる業務データの更新とは非同期に、業務データ１３ｂを実更新する処理部である。

具体的には、このデータ更新部１４ｃは、ノード装置１０₁が現用系として設定されていた場合には、ノード間通信制御部１２によって、ログ配信制御部１４ｂにより更新ログが配信された全てのノード装置からＡＣＫ応答を受信したことが通知されると、メモリ１３に保持されている更新ログ１３ａに基づいて、業務データ１３ｂを実更新する。そして、業務データ１３ｂの実更新が完了した後に、データ更新部１４ｃは、業務データの更新が完了したことを示すコミット情報を、トランザクション通信制御部１１に通知することによって、当該コミット情報をアプリケーションサーバ２０に対して送信する。

一方、ノード装置１０₁が待機系として設定されていた場合には、データ更新部１４ｃは、トランザクション通信制御部１１から、業務データに対する更新指示を受信したことが通知されると、メモリ１３に保持されている更新ログ１３ａに基づいて、業務データ１３ｂを実更新する。

このように、現用系として設定されているノード装置において行われる業務データの更新と、待機系として設定されているノード装置において行われる業務データの更新とは、それぞれ非同期に行われる。

次に、本実施の形態に係るノード装置の処理手順について説明する。図３は、本実施の形態に係るノード装置の処理手順を示すフローチャートである。同図は、図１に示したノード装置１０₁〜１０₃の処理手順を示しており、ノード装置１０₁が現用系のノード装置（以下、「Ａｃｔｉｖｅノード」と呼ぶ）として、ノード装置１０₂および１０₃が待機系のノード装置（以下、「Ｓｔａｎｄｂｙノード」と呼ぶ）として、それぞれ設定されているとする。

同図に示すように、まず、アプリケーションサーバ２０から業務データに対する更新指示がマルチキャストで配信されると（ステップＳ１０１）、ノード装置１０₁では、トランザクション通信制御部１１が、配信された更新指示を受信し、ログ生成部１４ａが、当該更新指示に基づいて更新ログ１３ａを生成する（ステップＳ１０２）。

一方、ノード装置１０₂および１０₃では、それぞれのトランザクション通信制御部が、配信された更新指示を受信し、受信した更新指示を破棄する（ステップＳ１０３およびＳ１０４）。

その後、アプリケーションサーバ２０からコミット情報（ＣＯＭＭＩＴ）が送信（発行）されると（ステップＳ１０５）、ノード装置１０₁では、トランザクション通信制御部１１が、送信されたコミット情報を受信し、ログ配信制御部１４ｂが、更新ログ１３ａをＳｔａｎｄｂｙノード（ノード装置１０₂および１０₃）にマルチキャストで配信する（ステップＳ１０６）。

更新ログ１３ａが配信されると、ノード装置１０₂および１０₃では、それぞれのノード間通信制御部が、更新ログ１３ａを受信し、それぞれ、Ａｃｔｉｖｅノード（ノード装置１０₁）に対してＡＣＫ応答を返信する（ステップＳ１０７およびＳ１０８）。

そして、全てのＳｔａｎｄｂｙノード装置からＡＣＫ応答が返信されると、ノード装置１０₁では、ノード間通信制御部１２が、それぞれのＡＣＫ応答を受信し（ステップＳ１０９）、データ更新部１４ｃが、メモリ１３に保持された業務データ１３ｂを実更新し（ステップＳ１１０）、トランザクション通信制御部１１が、アプリケーションサーバ２０に対してコミット情報（ＣＯＭＭＩＴ）を送信（復帰）する（ステップＳ１１１）。

そして、上述したノード装置１０₁（Ａｃｔｉｖｅノード）における業務データの更新とは非同期に、ノード装置１０₂および１０₃では、それぞれのデータ更新部１４ｃが、自装置のメモリに保持された業務データを実更新する（ステップＳ１１２およびＳ１１３）。

上述してきたように、本実施の形態では、アプリケーションサーバ２０により行われるトランザクション処理によって、メモリに格納された業務データに対する更新指示が送信された場合に、当該更新指示に基づいて、ログ生成部１４ａが、メモリ１３に格納された業務データ１３ｂに対する更新内容を示す更新ログ１３ａを生成し、生成した更新ログ１３ａを、ログ配信制御部１４ｂが、メモリを有する他の複数のノード装置に対してマルチキャストで配信することによって、複数のメモリ間における業務データのミラー化を制御するので、複数のメモリに同じ業務データを保持することが可能になり、ディスクを用いずにインメモリ・データベースの高信頼性を実現することができる。

また、本実施の形態では、データ更新部１４ｃが、配信した更新ログ１３ａに基づいて他の複数のノード装置において行われる業務データの更新とは非同期に、生成した更新ログ１３ａに基づいて、メモリ１３に格納された業務データ１３ｂを実更新するので、アプリケーションサーバ２０により行われるトランザクション処理のレスポンスに影響を与えずに、メモリ間のミラー化を行うことができる。

また、本実施の形態では、データ更新部１４ｃが、更新ログ１３ａが配信された全てのノード装置から更新ログ１３ａを受信したことを示すＡＣＫ応答が返信された場合に、生成した更新ログ１３ａに基づいて、メモリ１３に格納された業務データ１３ｂを実更新するので、更新ログ１３ａが全てのノード装置に到達したことを確認した上で、メモリ１３に格納された業務データ１３ｂを更新することが可能になり、インメモリ・データベースの信頼性をさらに高めることができる。

また、本実施の形態では、ログ配信制御部１４ｂが、トランザクション処理が完結したことを示すコミット情報がアプリケーションサーバ２０から送信された場合に、更新ログ１３ａを他のノード装置に対してマルチキャストで配信し、コミット情報が送信される前にトランザクション処理の異常を検知した場合には、更新ログを破棄するので、トランザクション処理が正常に終了した場合のみメモリ間のミラー化を行うことが可能になり、トランザクション処理に異常が発生した際の影響範囲を最小限にとどめることができる。

また、本実施の形態では、ログ配信制御部１４ｂが、他のノード装置からマルチキャストで配信された更新ログをメモリ１３に記憶させ、アプリケーションサーバ２０によるトランザクション処理によって、業務データに対する更新指示がマルチキャストで配信された場合に、記憶させておいた更新ログに基づいて、メモリ１３に格納された業務データ１３ｂを実更新するので、アプリケーションサーバ２０からマルチキャストで配信される更新指示を用いて、各ノード装置における業務データの更新を制御することが可能になり、効率よくメモリ間のミラー化を行うことができる。

また、本実施の形態では、ログ配信制御部１４ｂが、他のノード装置からマルチキャストで配信された更新ログをメモリ１３に記憶させ、更新ログを受信した場合に、その時点ですでに記憶されていた更新ログに基づいて、メモリ１３に格納された業務データ１３ｂを実更新するので、他のノード装置からマルチキャストで配信される更新ログを用いて、各ノード装置におけるデータの更新を制御することが可能になり、効率よくメモリ間のミラー化を行うことができる。

なお、本実施の形態では、データ更新部１４ｃが、ノード装置１０₁が待機系として設定されていた場合に、アプリケーションサーバ２０からマルチキャストで配信される更新指示を契機に業務データ１３ｂを更新する場合について説明したが、本発明はこれに限られるわけではない。

例えば、ノード間通信制御部１２が、現用系として設定されている他のノード装置からマルチキャストで配信される更新ログを受信した際に、当該更新ログを受信したことをデータ更新部１４ｃに対して通知し、データ更新部１４ｃが、その通知を受け付けた場合に、その時点ですでにメモリ１３により保持されていた更新ログ１３ａに基づいて、業務データ１３ｂを実更新するようにしてもよい。

これにより、マルチキャストで配信される更新ログを用いて、各ノード装置におけるデータの更新を制御することが可能になり、効率よくメモリ間のミラー化を行うことができる。

また、本実施の形態では、メモリミラー化を行うノード装置について説明したが、かかるノード装置が有する構成をソフトウェアによって実現することで、同様の機能を有するメモリミラー化プログラムを得ることができる。そこで、このメモリミラー化プログラムを実行するコンピュータについて説明する。

図４は、本実施の形態に係るメモリミラー化プログラムを実行するコンピュータの構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このコンピュータ１００は、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２０と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１３０と、ＬＡＮ（Local Area Network）インタフェース１４０と、入出力インタフェース１５０と、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）ドライブ１６０とを有する。

ＲＡＭ１１０は、プログラムやプログラムの実行途中結果などを記憶するメモリであり、図２に示したメモリ１３に対応し、更新ログ１３ａや業務データ１３ｂなども記憶する。ＣＰＵ１２０は、ＲＡＭ１１０からプログラムを読み出して実行する中央処理装置である。

ＨＤＤ１３０は、プログラムやデータを格納するディスク装置である。ＬＡＮインタフェース１４０は、コンピュータ１００をＬＡＮ経由で他のコンピュータに接続するためのインタフェースであり、ノード装置として動作するコンピュータ１００を、アプリケーションサーバ２０や他のノード装置に接続する。

入出力インタフェース１５０は、マウスやキーボードなどの入力装置および表示装置を接続するためのインタフェースであり、ＤＶＤドライブ１６０は、ＤＶＤの読み書きを行う装置である。

そして、このコンピュータ１００において実行されるメモリミラー化プログラム１１１は、ＤＶＤに記憶され、ＤＶＤドライブ１６０によってＤＶＤから読み出されてコンピュータ１００にインストールされる。

あるいは、このメモリミラー化プログラム１１１は、ＬＡＮインタフェース１４０を介して接続された他のコンピュータシステムのデータベースなどに記憶され、これらのデータベースから読み出されてコンピュータ１００にインストールされる。

そして、インストールされたメモリミラー化プログラム１１１は、ＨＤＤ１３０に記憶され、ＲＡＭ１１０に読み出されてＣＰＵ１２０によってメモリミラー化プロセス１２１として実行される。

また、本実施の形態では、説明の便宜上、２台のノード装置を待機系として設定した場合について説明したが、本発明はこれに限られるわけではなく、待機系として設定されるノード装置は１台であってもよいし、３台以上であってもよい。すなわち、本実施の形態では、信頼性の要件によって、複数台のノード装置を待機系として設定して、データベースの冗長化を行うことができる。

そして、待機系として設定されたノード装置には、現用系として設定されたノード装置と同じ内容の業務データが保持されるので、ネットワーク障害などによって現用系のノード装置の業務データを参照できないような場合でも、待機系のノード装置のデータベースを参照することによって、業務データの確認を行うことができる。

さらに、本実施の形態に係るノード装置では、障害が発生した場合に、所定のリカバリ処理手段を用いて、以下のようにしてリカバリを行うことができる。

まず、現用系のノード装置に障害が発生した場合には、リカバリ処理手段は、その現用系のノード装置を停止するとともに、待機系のノード装置のうちいずれか一台を新たに現用系として設定する。この時、リカバリ処理手段は、新たに現用系として設定したノード装置に対して、障害が発生したノード装置には更新ログを配信しないように設定する。具体的には、リカバリ処理手段は、ノード間通信制御部１２による更新ログの配信の基準となるマルチキャストアドレスから、障害が発生したノード装置のアドレスを除外する。

続いて、リカバリ処理手段は、新たに現用系として設定したノード装置のメモリ、および、その他の待機系のノード装置のメモリを参照して、業務データへの更新ログの反映状況を確認し、全てのノード装置について、更新ログが正しく反映されていることを確認した場合には、新たに現用系として設定したノード装置からアプリケーションサーバ２０に対して、業務データの更新が完了したことを示すコミット情報を送信する。

ここで、更新ログが業務データに正しく反映されていないノード装置があった場合には、リカバリ処理手段は、すでに更新ログが反映されている業務データをロールバックすることによって、メモリ内の業務データの整合性を保証する。そして、リカバリ処理手段は、以上の一連のリカバリ処理が完了したことを契機に、新たに現用系として設定したノード装置を用いて、業務を再開させる。

一方、待機系のノード装置に障害が発生した場合には、リカバリ処理手段は、その待機系のノード装置を停止するとともに、現用系のノード装置に対して、障害が発生したノード装置には更新ログを配信しないように設定する。具体的には、リカバリ処理手段は、ノード間通信制御部１２による更新ログの配信の基準となるマルチキャストアドレスから、障害が発生したノード装置のアドレスを除外する。

リカバリ処理手段が以上のリカバリ処理を行っている間も、現用系のノード装置は稼動を続けている。そのため、待機系のノード装置に障害が発生した場合には、アプリケーションサーバ２０によるトランザクション処理、すなわち、アプリケーションサーバ２０により提供される業務サービスには、リカバリ処理によって何ら影響が及ぼされることはない。

また、本実施の形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。

この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。

さらに、各装置にて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

以下に、証券取引システムにおける実施例を示す。図５は、本発明のメモリミラー化制御システムを証券取引システムに適用した際のシステム構成図である。

まず、１００１は市場管理サーバであり、上記した実施の形態のアプリケーションサーバ２０に該当するサーバである。この市場管理サーバ１００１は、ＤＢサーバ１００２のスケジュール管理１００２１に蓄積されているスケジュール情報に基づき、ステータス指示手段１００１１がネットワーク１００３を介して上記した実施の形態に示した手順によりステータス指示のマルチキャスト通信を行う（図９では高信頼マルチキャスト１００１２と明記）。

また、売買管理端末１００４からの規制指示を受け所内Ｗｅｂサーバ１００５の規制指示手段１００５１が出力する規制指示情報を市場管理サーバ１００１が受けると、市場管理サーバ１００１内のステータス指示１００１３がネットワーク１００３を介して上記した実施の形態に示した手順により規制指示のマルチキャスト通信を行う（図５では高信頼マルチキャスト１００１４と明記）。

１００６は、証券取引の参加者への各種通知を行う参加者ゲートウエイであり、市場管理サーバ１００１からの各種高信頼マルチキャストの情報を参加者連携アダプタ１００６１が受けると、参加者連携アダプタ１００６１が参加者へ通知すべき内容かを判断し、通知を行うと判断されたマルチキャスト情報については、市場管理電文として参加者サーバ１００７へ送信を行う。

また、１００８は、トレーディングサーバであり、注文ＤＡＭ１００８１、特別気配ＤＡＭ１００８２、板ＤＡＭ１００８３を有する。これらの注文ＤＡＭ１００８１、特別気配ＤＡＭ１００８２、板ＤＡＭ１００８３は、各々、上記してきた業務グループ単位のノード装置１０₁、１０₂および１０₃にて示されたノード装置群である。

即ち、これら注文ＤＡＭ１００８１、特別気配ＤＡＭ１００８２および板ＤＡＭ１００８３は、市場管理サーバ１００１からの高信頼マルチキャスト１００１２や１００１４を受信すると、自身に関係のある情報であるかを判断し、図３に示した手順により処理を行う。

このように、各ＤＡＭや参加者へは全てマルチキャスト送信により指示が行われるため、ステータス変更タイミングや通知タイミングの誤差を最小限に抑える事が可能となる。更に、トレーディングサーバ１００８の処理と参加者ゲートウエイ１００６を介した参加者サーバ１００７への通知を並行して処理するため、より高速に参加者へのステータス変更などの通知を行う事が可能となる。

さらに、各ＤＡＭも本発明の実施の形態の手順により処理を行う事で、高速かつ信頼性の高い処理を可能とする。

以上のように、本発明に係るメモリミラー化制御プログラム、メモリミラー化制御方法およびメモリミラー化制御装置は、高信頼性および高速性をともに実現することが求められるミッションクリティカルシステムに有用であり、特に、ディスクを用いずにインメモリ・データベースの高信頼性を実現する場合に適している。

図１は、本実施の形態に係るノード装置によるメモリミラー化の概念を説明するための図である。 図２は、本実施の形態に係るノード装置の構成を示す機能ブロック図である。 図３は、本実施の形態に係るノード装置の処理手順を示すフローチャートである。 図４は、本実施の形態に係るメモリミラー化プログラムを実行するコンピュータの構成を示す機能ブロック図である。 図５は、本発明のメモリミラー化制御システムを証券取引システムに適用した際のシステム構成図である。 図６は、従来のデータベースにおけるクラスタ技術を示す図である。 図７は、従来のデータベースにおけるレプリケーション技術を示す図である。 図８は、インメモリ・データベースを説明するための図である。 図９は、従来のデータベースにおけるダウンリカバリを説明するための図である。

１０₁，１０₂，１０₃ ノード装置
１１ トランザクション通信制御部
１２ ノード間通信制御部
１３ メモリ
１３ａ 更新ログ
１３ｂ 業務データ
１４ 制御部
１４ａ ログ生成部
１４ｂ ログ配信制御部
１４ｃ データ更新部
１００ コンピュータ
１１０ ＲＡＭ
１１１ メモリミラー化プログラム
１２０ ＣＰＵ
１２１ メモリミラー化プロセス
１３０ ＨＤＤ
１４０ ＬＡＮインタフェース
１５０ 入出力インタフェース
１６０ ＤＶＤドライブ
１００１ 市場管理サーバ
１００２ ＤＢサーバ
１００３ ネットワーク
１００４ 売買管理端末
１００５ 所内Ｗｅｂサーバ
１００６ 参加者ゲートウエイ
１００７ 参加者サーバ
１００８ トレーディングサーバ
１００１１ ステータス指示手段
１００１２，１００１４ 高信頼マルチキャスト
１００１３ ステータス指示
１００２１ スケジュール管理
１００５１ 規制指示手段
１００６１ 参加者連携アダプタ
１００８１ 注文ＤＡＭ
１００８２ 特別気配ＤＡＭ
１００８３ 板ＤＡＭ

Claims (12)

1. 複数のメモリ間におけるデータのミラー化をコンピュータに制御させるメモリミラー化制御プログラムであって、
   アプリケーションにより行われるトランザクション処理によって、所定のメモリに格納されたデータに対する更新指示が送信された場合に、当該更新指示に基づいて、前記所定のメモリに格納されたデータに対する更新内容を示す更新ログを生成する更新ログ生成手順と、
   前記更新ログ生成手順により生成された更新ログを、メモリを有する他の複数のノード装置に対してマルチキャストで配信することによって、前記複数のメモリ間におけるデータのミラー化を制御するメモリミラー化制御手順と、
   前記メモリミラー化制御手順により更新ログが配信された後に、前記更新ログ生成手順により生成された更新ログに基づいて、前記所定のメモリに格納されたデータを更新するデータ更新手順と、
   をコンピュータに実行させるためのメモリミラー化制御プログラム。
2. 前記データ更新手順は、前記メモリミラー化制御手順により配信された更新ログに基づいて他の複数のノード装置において行われるデータの更新とは非同期に、前記更新ログ生成手順により生成された更新ログに基づいて、前記所定のメモリに格納されたデータの更新をコンピュータに実行させるための請求項１に記載のメモリミラー化制御プログラム。
3. 前記データ更新手順は、前記メモリミラー化制御手順により更新ログが配信された全てのノード装置から更新ログを受信したことを示す応答が返信された場合に、前記更新ログ生成手順により生成された更新ログに基づいて、前記所定のメモリに格納されたデータの更新をコンピュータに実行させるための請求項２に記載のメモリミラー化制御プログラム。
4. 前記メモリミラー化制御手順は、前記トランザクション処理が完結したことを示すコミット情報が前記アプリケーションから送信された場合に、前記更新ログを他のノード装置に対してマルチキャストで配信し、前記コミット情報が送信される前に前記トランザクション処理の異常を検知した場合には、前記更新ログの破棄をコンピュータに実行させるための請求項１、２または３に記載のメモリミラー化制御プログラム。
5. 前記メモリミラー化制御手順によりマルチキャストで配信された更新ログを受信する更新ログ受信手順と、
   前記更新ログ受信手順により受信された更新ログを記憶装置に記憶させる更新ログ記憶手順と、
   前記トランザクション処理によって、前記データに対する更新指示がマルチキャストで配信された場合に、前記更新ログ記憶手順により記憶された更新ログに基づいて、メモリに格納されたデータを更新するデータ複製手順と、
   をさらにコンピュータに実行させるための請求項１に記載のメモリミラー化制御プログラム。
6. 複数のメモリ間におけるデータのミラー化をコンピュータが制御するメモリミラー化制御方法であって、
   前記コンピュータが、
   アプリケーションにより行われるトランザクション処理によって、所定のメモリに格納されたデータに対する更新指示が送信された場合に、当該更新指示に基づいて、前記所定のメモリに格納されたデータに対する更新内容を示す更新ログを生成する更新ログ生成工程と、
   前記更新ログ生成工程により生成された更新ログを、メモリを有する他の複数のノード装置に対してマルチキャストで配信することによって、前記複数のメモリ間におけるデータのミラー化を制御するメモリミラー化制御工程と、
   前記メモリミラー化制御工程により更新ログが配信された後に、前記更新ログ生成工程により生成された更新ログに基づいて、前記所定のメモリに格納されたデータを更新するデータ更新工程と、
   を実行することを特徴とするメモリミラー化制御方法。
7. 複数のメモリ間におけるデータのミラー化を制御するメモリミラー化制御装置であって、
   アプリケーションにより行われるトランザクション処理によって、所定のメモリに格納されたデータに対する更新指示が送信された場合に、当該更新指示に基づいて、前記所定のメモリに格納されたデータに対する更新内容を示す更新ログを生成する更新ログ生成手段と、
   前記更新ログ生成手段により生成された更新ログを、メモリを有する他の複数のノード装置に対してマルチキャストで配信することによって、前記複数のメモリ間におけるデータのミラー化を制御するメモリミラー化制御手段と、
   前記メモリミラー化制御手段により更新ログが配信された後に、前記更新ログ生成手段により生成された更新ログに基づいて、前記所定のメモリに格納されたデータを更新するデータ更新手段と、
   を備えたことを特徴とするメモリミラー化制御装置。
8. 前記データ更新手段は、前記メモリミラー化制御手段により配信された更新ログに基づいて他の複数のノード装置において行われるデータの更新とは非同期に、前記更新ログ生成手段により生成された更新ログに基づいて、前記所定のメモリに格納されたデータを更新することを特徴とする請求項７に記載のメモリミラー化制御装置。
9. 前記データ更新手段は、前記メモリミラー化制御手段により更新ログが配信された全てのノード装置から更新ログを受信したことを示す応答が返信された場合に、前記更新ログ生成手段により生成された更新ログに基づいて、前記所定のメモリに格納されたデータを更新することを特徴とする請求項８に記載のメモリミラー化制御装置。
10. 前記メモリミラー化制御手段は、前記トランザクション処理が完結したことを示すコミット情報が前記アプリケーションから送信された場合に、前記更新ログを他のノード装置に対してマルチキャストで配信し、前記コミット情報が送信される前に前記トランザクション処理の異常を検知した場合には、前記更新ログを破棄することを特徴とする請求項７、８または９に記載のメモリミラー化制御装置。
11. 前記メモリミラー化制御手段によりマルチキャストで配信された更新ログを受信する更新ログ受信手段と、
    前記更新ログ受信手段により受信された更新ログを記憶装置に記憶させる更新ログ記憶手段と、
    前記トランザクション処理によって、前記データに対する更新指示がマルチキャストで配信された場合に、前記更新ログ記憶手段により記憶された更新ログに基づいて、メモリに格納されたデータを更新するデータ複製手段と、
    をさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載のメモリミラー化制御装置。
12. 前記メモリミラー化制御手段によりマルチキャストで配信された更新ログを受信する更新ログ受信手段と、
    前記更新ログ受信手段により受信された更新ログを記憶装置に記憶させる更新ログ記憶手段と、
    前記更新ログ受信手段により更新ログが受信された場合に、その時点ですでに前記更新ログ記憶手段により記憶されていた更新ログに基づいて、メモリに格納されたデータを更新するデータ複製手段と、
    をさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載のメモリミラー化制御装置。

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