JPH0415839A

JPH0415839A - 分散データベース管理装置

Info

Publication number: JPH0415839A
Application number: JP2118553A
Authority: JP
Inventors: Yojiro Morimoto; 森本　陽二郎; Koichi Sekiguchi; 幸一関口; Miho Muranaga; 村永　美帆; Norihiro Kato; 加藤　宣弘
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-05-10
Filing date: 1990-05-10
Publication date: 1992-01-21
Also published as: EP0456491A3; EP0456491B1; DE69116420D1; US5379424A; EP0456491A2

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）この発明は、分散データベース管理装置に関する。

（従来の技術）まず、この発明における用語の定義を説明すると、デー
タベースに対するデータの読み出し、書き込み、消去、
追加、初期化などの操作を総称してデータ参照という。

また分散データベースシステムを構成するＪｆ算機シス
テムにおいて、その一部のデータベースを保持する計算
機をサイトといつ。

一般に分散データベースシステムは、物理的に分かれた
データベースを協調して利用することを目的として構築
されるものであるが、既存のデータベース同士を論理的
に結び付けて構築する場合と、構築前にあらかしめ分散
の形態を定めておいて、分散させる場合とがあるが、い
ずれの場合にも、サイトごとにデータベースは分かれて
いる。

そして、分散データベースシステムでは、別々のデータ
ベースを協調させることにより高度な情報を得ることが
でき、故障などによる危険を分散させることができ、計
算機の負荷を分散させることができ、各データベースご
とに運用に適した管理を行える利点があり、その有利性
が認められて、今後ますます構築、利用が盛んになるこ
とが予測される。

（発明が解決しようとする課題）ところが、このように、分散したデータベースを利用者
にとってあたかも１つのデータベースのように見せる分
散データベース管理装置では、複数サイトにまたがるデ
ータを参照する要求が発生すると、データ参照要求を各
サイトに対する部分参照要求に分解し、それぞれのサイ
トに対して参照要求を送出し、それぞれのサイトで処理
を行うのであるが、そのために、通信、ディスク人出力
などの処理に多くの時間を要する装置が多く絡むため、
最適化処理か難しい問題点があった。なぜならば、分散
したデータの参照を高速に処理する方式を一義的に決定
するのが困難であり、参照時間の予測も難しく、さらに
データの配置を行うときにも、どのサイトのどの記憶媒
体に格納するのが最適なのか分からないという問題点が
あった。

この発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、分散データベースを参照する時に、過去に参照し
た時の参照に要した時間を格納しておき、その参照時間
情報に基づいて最適化を行うことにより高速参照を実現
し、また、データを格納・配置する場合には参照時間情
報に基づいてデータの性質に合わせて適切な参照時間を
必要とするデータ格納場所を割り当てることができる分
散データベース管理装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明の分散データベース管理装置は、各サイトごと
にデータを格納する空間を管理する記憶空間管理手段と
、自サイトおよび他サイトの種々のデータ配置空間に配
置したデータの参照に要した時間を測定する参照時間測
定手段と、前記参照時間測定手段によって測定した結果
を格納する参照時間格納手段と、前記参照時間格納手段
の格納結果に基づき、新たなデータ参照要求に対して該
当データを前記記憶空間管理手段より検知された自サイ
トまたは他サイトの該当するデータ配置空間から参照す
るのに要する参照時間を予測する参照時間予測手段と、
この参照時間予測手段の参照時間予測結果に基づき、デ
ータ参照の最適化およびデータ配置の最適化を行うデー
タ参照最適化手段とを備えたものである。

（作用）この発明の分散データベース管理装置では、記憶空間管
理手段により分散されたデータ空間の利用を管理し、利
用できる記憶空間に関してデータの配置の制御を行う。

また記憶区間管理手段と参照時間格納手段とを用いるこ
とにより、ある速度で参照できるデータはとの記憶空間
にあるかをも知ることかできる。

また、参照時間測定手段はデータ参照に要した時間を測
定し、参照時間格納手段はその参照時間測定情報をデー
タの格納属性と共にデータ項目ことに格納しておく。

そして、参照時間予測手段はこの参照時間格納手段に格
納されている情報に基づき、新たに発生したデータ参照
要求に対して該当するデータの記憶されている自サイト
または／および他サイトの１つあるいは複数の記憶空間
に対する参照処理時間を予測し、データ参照最適化手段
がデータ読み込みもしくは書き込みなとのデータ参照処
理を最も速く行え、あるいは許容される時間内で最適の
時間でデータ参照処理ができる記憶空間を同定し、その
同定された記憶空間に対して記憶空間管理手段がデータ
参照処理を行う。

（実施例）以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。

第１図は分散データベースシステムの構成を示しており
、この実施例ではＡ、Ｂ、Ｃの３つのサイトから構成さ
れていて、各サイトＡ、Ｂ、Ｃのそれぞれに設けられて
いる計算機１ａ、ｌｂ、ＩＣ間は相互に通信できるよう
に通信回線２により結合されている。そして各サイト間
に分散したデータの配置管理、質問処理、参照最適化、
通信メツセージの作成などを管理するために、各計算機
ｌａ、ｌｂ、ｌｃ内に分散データベース管理装置３ａ、
３ｂ、３ｃが備えられている。

一般にこれらの分散データペース管理装置３ａ。

３ｂ、３ｃは、ソフトウェアで実現されるものであり、
自サイトのデータベースを管理する部分と分散した他サ
イトのデータベースをも大域的に管理する部分とに分か
れて構成されることが多いが、１つのソフトウェアシス
テムとして各サイトに実装してもよい。

第２図は１つのサイトの内部構成を示している。

各サイトは自サイトたけて計算機としての処理を行う機
能を持っている。したかつて、ＣＰＵＩＩと、主記憶装
置１２と、データベースなどを格納する磁気ディスク装
置なとの外部記憶装置１３と、入出力を管理するための
入出力制御装置１４とを備えている。

そして各サイトＡ、Ｂ、Ｃはこれらに加えて、それらの
分散データベース管理装置３ａ、３ｂ。

３ｃ各々を構成するために、データを格納する空間を管
理する記憶空間管理手段１５と、自サイトまたは他サイ
トの種々のデータ配置空間に配置したデータの参照に要
した時間を測定する参照時間測定手段１６と、前記参照
時間測定手段１６によって測定した結果を格納する参照
時間格納手段１７と、前記参照時間格納手段１７に基づ
き、新たなデータ参照要求に対して該当データを自サイ
トまたは他サイトの該当するデータ配置空間から参照す
るのに要する参照時間を予測する参照時間予測手段１８
と、この参照時間予測手段１８の参照時間予測結果に基
づき、データ参照の最適化およびデータ配置の最適化を
行うデータ参照最適化手段１つとを備えている。

次に、上記の構成の分散データペース管理装置の動作に
ついて説明する。

まずデータ読み出し時の最適化処理について第３図のフ
ローチャートを参照して説明する。

今、例えばサイトＡの分散データペース管理装置３ａが
Ｌというデータ項目に対する読み出し要求を受けた場合
（ステップＳ１）、分散データペース管理装置３ａてＬ
の存在場所を判定するか、例えばデータのコピーがある
場合のようにデータの参照方法か一意的に決まらない場
合があるために、ステップＳ２において、データの存在
場所の判定と共に参照方法が一意的に決まるかとうか判
定する。

ここで、データの参照方法が一意的に決まる場合には、
そのデータＬを参照することにより処理を終了する（ス
テップＳ３）。そしてこのとき、次回の参照時間の予測
を行うために、参照時間を参照時間格納手段１７の内容
に反映させるために、参照時間測定手段１６により参照
時間を測定し、その結果を参照時間格納手段］７に格納
することになるか、この動作については、後述する。

しかしなから、データの参照方法か一意的に決まらない
場合には、次に、分散データヘース管理装置３ａの記憶
空間管理手段１５によりデータＬのコピーかとのサイト
に存在するかを知る（ステップＳ４）。

この記憶空間管理手段１５は、第５図に示す表なとを用
いてデータ項目の格納場所を管理する。

データ項目の単位は表、あるいはその分割したもの、レ
コードなと種々の形式のものが考えられる。

また論理的な単位たけてなく、物理的な大きさの単位で
分けてもよい。第５図に示すものは、データＬが論理的
なデータ格納番地０〜９９９９番地に、そのコピーし−
が１２００００〜１．２９９９９番地に存在することを
示している。またデータＬはＡサイトのディスクに格納
され、コピーデタＬ′はＢサイトに格納されていること
を示している。なお第５図では、Ａサイトに対する他サ
イトとしてのＢサイトに格納されていることを示してい
るが、Ｂサイトの中のとんな記憶媒体に格納されている
かまで記載するようにしてもよい。

続いて、参照時間予測手段１８か参照時間格納手段１６
を参照して、該当するデータＬおよびコピーデータＬ′
の参照時間を予測し、データ参照最適化手段１９がこの
予測結果を元にしてとのデータを参照するかを決定する
（ステップＳ５　　Ｓ６）。

ここで、参照時間予測手段１８が参照する参照時間格納
手段１７の格納している参照時間データの一例が第６図
に示しである。そしてこの第６図では、データＬの平均
参照時間は２５０００μｓ、コピーデータし−の平均参
照時間は５０００００μｓであるので、最適化手段１９
はデータＬを参照した方が高速にデータが参照できると
判断して、０〜９９９９番地に存在するデータＬを参照
することに決定するのである。

なお、第６図はサイトＡに対する参照時間データであり
、サイトが異なれば当然に参照時間データも異なったも
のとなる。また、第６図では参照時間をμＳ単位と指定
されているが、これもとくに限定されることはなく、計
算機システムの性能や規模、さらにはデータベースの規
模や応用プログラムに適するように任意に設定されるも
のである。またさらに、第６図では、平均参照時間を格
納しているが、その他にも次のような情報を格納してお
き、これらの情報を基にして参照時間予測手段１８か参
照時間を予測するようにすることができる。

（１）過去の最大所要時間と最小所要時間ここていう過
去とは、ある期間を意味し、期間の時期や長さはシステ
ムに応して設定できる。

（２）所定時間間隔でサンプリングした時間（３）時間
帯による統計値例えば、１日のうち１時間単位で参照時間を取得してお
くことにより、現在の時刻に基づき、参照時間を予測す
ることかできる。

（４）上記（１）〜（３）の組み合わせなお、データベ
ース参照時に一般にはディスクなどの外部記憶装置１３
から一旦主記憶装置１２のバッファなどの一時記憶領域
に取り出した後参照するので、このバッファに以前のデ
ータが残っていることもあり、そのような場合には、外
部記憶装置１３を参照せずにこの一時記憶領域を参照し
て必要なデータを得ることができることになる。

そしてこのような場合には高速で参照できるため、同し
データであっても参照時間にばらつきが生しることにな
るか、参照時間格納手段１７には参照時間の統計値を格
納しておくことにすれば、参照時間として平均値を用い
ることかできるようになる。

こうして、データしか得られたならば、次に参照時間測
定手段１６により実際のデータＬの参照時間を測定し、
これを新たに参照時間格納手段１７に格納し、データＬ
を返す。そして、この際に、参照時間格納手段１７に格
納する情報に合わせて、参照時間測定手段１６あるいは
他の手段により情報を加工した後、参照時間格納手段１
７に格納するようにしてもよい。つまり、上述したよう
に平均参照時間を格納するのであれば、第６図にさらに
参照回数の情報も付加しておき、それまでの平均参照時
間と参照回数と、今回得られた参照時間とを基にして新
たに平均参照時間を計算し、それまでの平均参照時間と
参照回数を更新するようにすることかできる（ステップ
８７〜Ｓ９）。

なお、データＬを返すステップＳ９はステップＳ７とス
テップＳ８との間で行ってもよい。

こうして、この実施例では、自サイトＡに格納されてい
るデータを参照する方か速いと判定されたために自サイ
トＡのデータＬを参照したが、場合によっては、該当す
るデータが他サイトの主記憶装置１２に常駐し、あるい
は長時間駐在し、通信回線２による通信も高速であるよ
うな場合には、その他サイトの主記憶袋Ｗ１２に存在す
るデータを参照する方か自サイトの外部記憶装置１Ｂに
存在するデータを参照するよりも速く読み出すことがで
きることもあり、このような場合には特に有効なものと
なる。

この実施例の分散データヘース管理装置はデータを参照
時間の最適な場所へ格納する処理も行うものである。次
に、その動作について説明する。

第４図のフローチャートに示すように、ますデータＸを
新たに登録する要求を受は付けると（ステップ５１１）
、参照時間最適化手段１９は参照時間の目安をエンドユ
ーサ、プログラマ、データベース管理者なとのオペレー
タに指定するように要求する（ステップ５１２）。ここ
で例えば、データＸを１０００００μｓ程度の時間で参
照したいとする場合には、その旨を指定することになる
。

また、直接に時間指定するのではなく、例えば、高速、
中速、低速なとのある程度の目安を入力したり、あるい
は〜以上、〜以下、○〜△間というような参照時間を指
定できるようにしてもよい。

次に、参照時間格納手段１７の情報に基づき参照時間予
測手段１６が各番地の参照時間を予測し、データ参照最
適化手段１つがその結果を基にして、指定された参照時
間に該当する空きデータ空間があるかどうかを判断する
（ステップ５１５）。

この場合、第６図より５００００〜５９９９９番地の領
域が１０００００μｓ程度で参照できることが判別でき
るため、次に、この該当する空きデータ空間の領域を要
求者に対して返し、当該領域にデータＸを格納し、参照
時間格納手段１７はデータＸに該当する項目の領域を使
用中であることを示すように変更する（ステップ３１６
〜５１８）。

なお、ステップＳ１７におけるデータ格納領域の割当て
方の例としては、次に挙げるようなものかある。

（１）要求された参照時間に最も近い領域を割り当てる
。

（２）要求された参照時間内に参照できる領域のうちか
ら適当に、例えばそれらの領域のうち最も参照の遅い領
域を割当て、さらに速い領域は、そのような速い参照時
間を要求する他のデータの格納領域としてとっておく。

前記ステップＳ１５において要求に合致するような空き
領域か見出だせなかった場合には、例えば、どの程度の
参照時間の空間が空いているかを提示しくステップ５１
４）、メツセージを返して表示し、対話を行うことによ
り再人力させるようにすることができる（ステップ８１
３）。

なお、データ格納場所の変更などに伴うデータ参照時間
に関する情報の変更か生したような場合には、第６図に
おける参照時間格納手段１７の情報のうち、参照時間な
どを変更することにする。

なお、第５図のデータ格納番地の表と第６図の参照時間
表とは１つのテーブルにして管理することも可能であり
、システムに応じて適宜に行うことができる。

またこの発明はとくに上記の実施例に限定されるもので
はな（、計算機のハードウェア、オペレーティングシス
テム、ファイルシステムがどのようなものであっても広
く適用できるものである。

［発明の効果］以上のようにこの発明によれば、複数のサイトに分散し
ているデータベースの中から要求されているデータの参
照時間の最も速いアクセスかできたり、指定されている
参照時間に近い参照時間を実現できる最適なデータ格納
空間に格納したりすることかでき、自動的にデータ参照
の最適化か図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の用いられている分散デー
タベース管理者ムの構成図、第２図は上記実施例の分散
データヘース管理装置のブロック図、第３図は上記実施
例のデータ読み出し動作を説明するフローチャート、第
４図は上記実施例のデータ格納動作を説明するフローチ
ャート、第５図は上記実施例の記憶空間管理手段の記憶
データ構造図、第６図は上記実施例の参照時間格納手段
の記憶データ構造図である。Ａ、Ｂ、Ｃ・サイトｌａ、ｌｂ、ｌｃ−・計算機２・・・通信回線３ａ、３ｂ、３ｃ・・分散データヘース管理装置１１・
・ＣＰＵ　　　　　１２・・・種記憶装置３・・・外部
記憶装置　１４・・・入出力制御装置５・・・記憶空間
管理手段６・・・参照時間測定手段７・・・参照時間格納手段８・・・参照時間予測手段９・・・データ参照最適化手段

Claims

【特許請求の範囲】

（１）分散データベースを含む複数の計算機サイトを相
互に通信回線で結合し、各計算機サイト上に分散してい
るデータ群を取り扱う分散データベース管理装置におい
て、各サイトごとにデータを格納する空間を管理する記憶空
間管理手段と、自サイトまたは他サイトの種々のデータ
配置空間に配置したデータの参照に要した時間を測定す
る参照時間測定手段と、前記参照時間測定手段によって
測定した結果を格納する参照時間格納手段と、前記参照
時間格納手段の格納結果に基づき、新たなデータ参照要
求に対して該当データを前記記憶空間管理手段より検知
された自サイトまたは他サイトの該当するデータ配置空
間から参照するのに要する参照時間を予測する参照時間
予測手段と、この参照時間予測手段の参照時間予測結果
に基づき、データ参照の最適化を行うデータ参照最適化
手段とを備えて成る分散データベース管理装置。
（２）データ参照最適化手段は、新たなデータ配置要求
に対し指定された参照時間に該当するデータ配置空間を
参照時間格納手段より見出し、この空間にデータ配置の
最適化を行なうものである請求項１記載の分散データベ
ース管理装置。