DE60119822T2

DE60119822T2 - Verteiltes Datenverarbeitungssystem und Datenverarbeitungsverfahren in einem verteilten Datenverarbeitungssystem

Info

Publication number: DE60119822T2
Application number: DE60119822T
Authority: DE
Inventors: Fuji Photo Film Co. Akio Minamiashigara-shi Suto
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2000-03-29
Filing date: 2001-03-28
Publication date: 2006-11-16
Also published as: ATE327539T1; CN1251087C; EP1139235A2; US20010027453A1; CN1320862A; DE60119822T8; DE60119822D1; EP1139235B1; EP1139235A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Feld der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verteiltes Datenverarbeitungssystem, welches eine Vielzahl von Servern und eine Vielzahl von Clients umfasst, wobei die Clients mit den Servern verbunden sind, um einen verteilten Datenverarbeitungsprozess an einem zu steuernden Objekt durchzuführen, und auf ein Verfahren zum Verarbeiten von Daten in solch einem verteilten Datenverarbeitungssystem.
Beschreibung des Standes der Technik:
Fortschritte in der Informationsverarbeitungstechnologie und Informationsprozessoren führten in den letzten Jahren in vielfältigen Feldern zu weit verbreiteten Verarbeitungsanwendungen durch Computer. Zum Beispiel sind Online-Datenverarbeitungssysteme für Finanzinstitutionen wohlbekannt. Solche Online-Datenverarbeitungssysteme weisen eine vollständige Duplex-Konfiguration auf, um einem Systemfehler zu korrigieren. Insbesondere ist das Duplex-System durch ein aktives System und ein Sicherungssystem ausgebildet, und bei einem Vorfall eines Fehlers bei dem aktiven System schaltet das aktive System zu dem Sicherungssystem, um Kunden anhaltend Dienste bereitzustellen.
Um dem aktiven System ein Umschalten zu dem Sicherungssystem zu jeder Zeit zu ermöglichen, verfügt das aktive System und das Sicherungssystem über eine Datenbank von Daten, die von dem System verarbeitet werden, und Information, die von dem System zur Datenverarbeitung benötigt wird. Wenn Daten der Datenbank des aktiven Systems aufgrund seiner Datenverarbeitungsoperation aktualisiert werden, so werden entsprechende Daten der Datenbank des Sicherungssystems ebenfalls aktualisiert, so dass die Datenbanken des aktiven und des Sicherungssystems zu jeder Zeit die gleichen Daten aufweisen werden.
Zum Zeitpunkt eines Abgleichs der Datenbank des Sicherungssystems mit der Datenbank des aktiven Systems, wird das Sicherungssystem lediglich in einem Standby-Modus gehalten und es führt keinerlei Datenverarbeitungsoperationen durch. Das aktive System überträgt lediglich eine Instruktion zum Schreiben von aktualisierten Daten in der Datenbank zu dem Sicherungssystem. Ein Resultat daraus ist, dass es nicht notwendig ist, einen Konfliktsteuerprozess für den Zugang der Datenbank durchzuführen.
Die obigen Online-Datenverarbeitungssysteme haben einen großen Systemumfang und tendieren dazu, bei Auftreten von Systemfehlern der Gesellschaft erhebliche ungünstige Effekte aufzubürden. Daher wurde auf diesem Gebiet erkannt, dass für eine Realisierung des vollständigen Duplex-Systementwurfs die Kosten für Hardware- und Software-Lösungen unvermeidbar sind.
Systeme kleineren Umfangs, wie z. B. hausinterne Informationsverarbeitungssysteme berücksichtigen gewöhnlich die obigen vollständigen Duplex-Prinzipien nicht, weil verfügbare Ressourcen eingeschränkt sind und effizient verwendet werden sollen. Solche Systeme sind oftmals derart aufgebaut, dass während des Betriebs des Sicherungssystems, das aktive System einen anderen Prozess durchführt, der sich von dem Task, der durch das aktive System verarbeitet wird, unterscheidet.
Jüngste Computer werden in ihren Ausmaßen kleiner und besser in ihrem Leistungsvermögen und vereinigen Hochgeschwindigkeitsprozessoren und Hauptspeicher mit großer Kapazität und Harddisks mit geringeren Kosten. Hinsichtlich dieser Vorteile umfassen viele hausinterne Informationsverarbeitungssysteme eine Vielzahl von Servern und eine Vielzahl von Clients, die mit den Servern verbunden sind, um einen verteilten Datenverarbeitungsprozess für die Server durchzuführen.
Für solche hausinterne Informationsverarbeitungssysteme werden vielfältige Datenbanksicherungsfunktionen vorgeschlagen, um die gleichen Daten in den Datenbanken der Server unter Verwendung der Datenbank des anderen Servers, der normal arbeitet, zu halten, die Verarbeitung von einem Server zu einem anderen zu leiten, wenn bei dem vorherigen Server ein Fehler auftritt, und die Datenbank eines Servers wiederherzustellen, der außer Betrieb ist oder eine anderweitige Fehlfunktion aufweist.
Zum Beispiel halten einige vorgeschlagene Datenbanksicherungsfunktionen die gleichen Daten in den Datenbanken der Server und stellen die Dateien in der Datenbank des Servers, bei dem ein Fehler auftritt, unter Verwendung der Daten in der Datenbank des anderen Servers (siehe JP (A) 7114495 und JP (A) 5265829) wieder her. Entsprechend eines bekannten Datenbanksicherungsprozesses werden zu sichernde Daten in einer Archivdatei gesammelt, so dass diese in einer verkürzten Zeitspanne gesichert werden können (siehe JP (A) 11053240).
Die US-A-S 781 910 bezieht sich auf ein System und ein Verfahren, die einen Zustandsmaschinenansatz anwenden, um ein repliziertes fehlertolerantes Datenbanksystem zu entwerten, welches in der Lage ist, die Durchführung von simultanen Transaktionen zu koordinieren. Das System weist eine Vielzahl von Datenbankservern auf, die durch eine Vielzahl von Application Clients zugänglich sind und manipuliert werden können. Für jede durch die Application Clients geforderte Transaktion wird durch das System ein einzelner Application Server als ein Koordinator der Transaktion zugeordnet. Die verbleibenden Application Server sind einer Datenbankumgebung angegliedert, die replizierte Dateneinträge beinhaltet, die für die Transaktion hinzugezogen werden, und werden als Cohorts bezeichnet. Abhängig von der Natur der Transaktion wendet der Koordinator entweder ein Einphasen-koordiniertes-Commit-Protokoll (1 PCC) oder ein Zweiphasen-koordiniertes-Commit-Protokoll (2PCC) an. Unter 1 PPC werden die Dateneinträge mit Verweis durch die Transaktion durch den Koordinator und die Cohorts unabhängig voneinander aktualisiert. Wenn der Koordinator seine Aktualisierung beendet hat, dann entscheidet dieser, ob die Transaktion ausgeführt werden kann oder ob die Transaktion beendet werden muss. Die durch den Koordinator herbeigeführte Ausführungs/Beendigungsentscheidung wird dann an die Cohorts kommuniziert. Bei Empfang einer Bestätigung, dass seine Nachricht zu allen überiebenden Cohorts geliefert wurde, führt der Koordinator seine eigene Weiterführung oder Beendigung durch. Unter 2PCC wird durch den Koordinator und die Cohorts eine durch die geforderte Transaktion benötigte Aktualisierung der relevanten Dateneinträge durchgeführt. Wenn der Koordinator seine Aktualisierung vervollständigt hat oder eine Transaktion eine spezifische Auszeit überschreitet, so aktiviert er eine neue Auszeit und übergibt eine Aufforderung an die Cohorts mit der Frage, ob jeder Cohort zur Weiterführung bereit ist oder ob die Transaktion beendet werden muss. Der Koordinator wartet dann auf die Reaktionen der überlebenden Cohorts oder auf das Auftreten der Auszeit. Die Auswahl des passenden Protokolls (1 PCC oder 2PCC) kann davon abhängen, ob die Transaktion eine auswechselbare oder eine nicht auswechselbar Transaktion ist.
Die US-A-5 452 448 bezieht sich auf ein Dateienvervielfältigungs-Aktualisierungsverfahren und -System zum wirksamen Anwenden einer Dateienreplikation in einem verteilten Datenbankverarbeitungssystem. Eine Lese/Schreib-Replikation einer Datei in einem Dateienserver wird durch eine Kommunikationsverbindung durch einen Client aktualisiert. Zur gleichen Zeit erkennt ein Replikationsserver die aktualisierten Daten unter Verwendung einer virtuellen Kommunikationsverbindung zwischen dem Client und einer Nur-Lese-Replikation einer Datei. Die Aktualisierungsdaten sind nützlich, um die Nur-Lese-Replikation aufzufrischen. Durch den Auffrischungsprozess ist es nicht erforderlich, die aktualisierten Daten von dem Fileserver zu dem Replikationsserver zu übertragen. Ferner wird eine Kommunikation zwischen dem Fileserver und dem Replikationsserver aufgebaut, um die Gültigkeit der in den Replikationsserver übernommenen Aktualisierungsinformation zu bestätigen, um die Gleichheit der Dateien auf dem Fileserver und dem Replikationsserver zu gewährleisten. Eine mit dem File-server kommunizierte Bestätigung führt zu einer Entscheidung darüber, ob die Anzahl der Aktualisierungen der zu aktualisierenden Datei oder die durch den Replikationsserver erhaltenen Prüfungsdaten gleich der Anzahl der Aktualisierung der zu aktualisierenden Datei oder der durch den Fileserver erhaltenen Prüfungsdaten, sind. Dies kann zu einer wirksamen Auffrischung der Nur-Lese-Replikation auf dem Replikationsserver in einem verteilten Datenverarbeitungssystem ohne erneute Übertragung der Aktualisierungsdaten führen.
Die JP (A) 11053240 beschreibt eine Technik, die sich auf ein Datensicherungs- Gerät und – Verfahren für einen Computer bezieht. Die Technik stellt ein Datensicherungs- Gerät und – Verfahren für die Verwendung mit einem Computer bereit, der die Möglichkeit aufweist, wirksam ein Datenfile in kurzen Zeitabständen durch Verbesserung in einem zu kopierenden Datenfile, zu vervielfältigen. Das Datenvervielfältigungsgerät ist für eine Verwendung mit einem Computer, der im Sinne einer Duplikation Datenfiles in einen zweiten Speicherbereich speichert, die in einem ersten Speicherbereich gespeichert sind. Das Datenvervielfältigungsgerät verwendet eine verteilte Datenverarbeitung, um eine Archivfile-Erzeugungseinheit zu veranlassen, ein Archivfile zu erzeugen und eine Backup-Verarbeitungssektion zu veranlassen, die daraus erzeugten Archivdateien zu kopieren. Die Verarbeitungsoperationen können sorgfältig und mit erhöhter Geschwindigkeit durchgeführt werden, um dadurch die Verarbeitungsrate des Datenvervielfältigungsgeräts zu verbessern.
6 der anhänglichen Figuren zeigt einen Prozess zum Wiederherstellen der Datenbank eines Servers, der außer Funktion ist oder eine anderweitige Fehlfunktion aufweist, unter Verwendung der Datenbank eines anderen Servers, der normal arbeitet.
Ein in 6 gezeigtes verteiltes Datenverarbeitungssystem hat eine Vielzahl von Servern 1, 2 und Clients 3, 4, welche miteinander wie in einem LAN durch Kommunikationskabel 5 verbunden sind. Die Server 1, 2 weisen entsprechende Datenbankspeicher 6, 7 auf, die entsprechende Datenbanken speichern. Die Server 1, 2 sind derart aufgebaut, dass diese eine Pro zessverarbeitungsaufforderung von den Clients 3, 4 in einer verteilten Art und Weise durchführen können. Die Server 1, 2 und die Clients 3, 4 weisen entsprechende Serveranwendungen 1b, 2b und Benutzeranwendungen 3a, 4a auf, die abhängig von Tasks, die in dem verteilten Datenverarbeitungssystem verarbeitet werden, angesammelt sind. Die Benutzeranwendungen 3a, 4a führen gegebene Verarbeitungssequenzen durch.
Um Daten in den Datenbanken der Server 1, 2 basierend auf Verarbeitungsaufforderungen von den Clients 3, 4 zu aktualisieren, kommunizieren die Server 1, 2 miteinander mit Replikationsprozessoren 1a, 2a und spiegeln aktualisierte Daten in deren Datenbanken in jeder einzelnen der anderen Datenbanken, um dadurch die Daten deren Datenbanken anzugleichen.
Wenn die Datenbank von einem der Server 1, 2, z. B. des Servers 2, einen Fehler aufweist und die in der Datenbank gespeicherten Daten aus einem beliebigen Grund fehlerhaft sind, dann werden die Daten in der fehlerhaften Datenbank unter Verwendung der Daten der Datenbank des Servers 1, der normal arbeitet, wiederhergestellt.
Bisher war es üblich, die Daten einer fehlerhaften Datenbank unter Verwendung von Export- und Importfunktionen der Datenbanken wie folgt wiederherzustellen:
Die Verarbeitungsoperation der Clients 3, 4 wird angehalten, und die Daten in dem Datenbankspeicher 6 werden in einem Sicherungsdatenspeicher 6a unter Verwendung der Exportfunktion eines Datensicherungsprozessors 8a des normalen Servers 1 gespeichert. Dann werden die Daten in dem Sicherungsdatenspeicher 6a zu dem Datenbankspeicher 7 unter Verwendung der Importfunktion eines Datensicherungsprozessors 9a des Servers 2 importiert, um dem Datenbankspeicher 7 eine Spiegelung der Datenbankdaten zu erlauben, die nach der Aktualisierung der Datenbank bis zum Herunterfahren des Systems eine Fehlfunktion erlitten haben. Danach fährt das verteilte Datenverarbeitungssystem mit seinen Operationen fort.
Die Export- und Importfunktionen führen folgende Verarbeitung durch: Entsprechend der Exportfunktion sind die Daten der Datenbank in Information bezüglich einer Tabellendefinition, Information über die Daten, Information über eine Indexdefinition, Information über eine Triggerdefinition und Information über Angleichungseinschränkungen aufgeteilt, und diese Einträge von Informationen sind in den Datensicherungsspeichern 6a, 7a gespeichert. Die obige Datenverarbeitung wird durchgeführt, um die Menge der zu behandelnden Daten zu minimieren, so dass die Datensichenrungsspeicher 6a, 7a genügend Speicherkapazität zur Verfügung haben, um die obige Information zu speichern. Gemäß der Importfunktion wird die Datenbank mit den geteilten Daten wiederhergestellt.
Wenn die Datenbank unter Verwendung der obigen Export- und Importfunktionen gesichert wird, so können Hardware-Ressourcen zum Speichern der Daten aufgespart werden, jedoch ist der Prozess zum Wiederherstellen der Datenbank zeitaufwendig.
Zum Beispiel hängt die Verarbeitungszeit entsprechend einer Importfunktion in einer allgemeinen Datenbank außerordentlich von der Zeigerdefinition der Datenbank ab. Insbesondere hängt die Zeit zum Wiederherstellen von Zeigern von der Menge der Daten, der Anzahl der Zeiger und der Anzahl der Felder (die Anzahl der Spalten) von Tabellen, die für die Zeiger verwendet werden, ab und ist wie folgt bestimmt:
Konstruktionszeit = die Menge der Daten x die Anzahl der Zeiger x die Anzahl der verwendeten Felder x Verarbeitungszeit pro Feld
Datenbanken in Produktionssystemen enthalten eine Ausführungstabelle, etc. und für Benutzeranwendungen in solchen Produktionssystemen ist es erforderlich, dass Daten schnell von der Tabelle hinsichtlich vieler Gesichtspunkte abgefragt werden können. Daher ist eine Vielzahl von Definitionen für beides, die Anzahl der Zeiger und die Anzahl der verwendeten Felder, gegeben. Dementsprechend wird eine lange Importverarbeitungszeit benötigt. Systeme, bei denen es notwendig ist, Datenbanken hinsichtlich vieler Gesichtspunkte zu verarbeiten, die andere Systeme als die Produktionssysteme sind, erfordern auch eine lange Zeit für eine Importverarbeitung.
Während eine Datenbank wiederhergestellt wird, ist es notwendig den Arbeitsablauf eines normal arbeitenden Servers, anzuhalten, und infolgedessen ist es notwendig, das gesamte verteilte Datenverarbeitungssystem herunterzufahren. Der Grund hierfür ist, dass, wenn ein normal arbeitender Server eine Verarbeitungsaufforderung von einem Client akzeptiert und seine Datenbank sichert, während eine fehlerhafte Datenbank wiederhergestellt wird, dann würden die Daten der Datenbank des normalen Servers und die Daten der wiederhergestellten Datenbank nicht gegenseitig übereinstimmen.
Wenn in Anwendungen wie die einer Maschinenanlagensteuerung (nachstehend als Prozesssteuerung bezeichnet) und Produktionsmanagement für Produktionslinien in Fabriken, die 24 Stunden am Tag in Betrieb sein müssen, eine benötigte Ausfallzeit zum Wiederherstellen ei ner Fehlfunktion einer Datenbank übergebührlich lang ist, dann wird dies einen außerordentlichen Einfluss auf die Produktionseffizienz haben.
Es ist eine Clusteranordnung bekannt, die eine Vielzahl von Servern in einem verteilten Datenverarbeitungssystem zum gegenseitigen Überwachen aufweist, und wenn eine Fehlfunktion in einem der Server auftritt, so werden alle Funktionen zu einem normalen Server verschoben, um das Herunterfahren des verteilten Datenverarbeitungssystems zu vermeiden.
Jedoch wird die herkömmliche Clusteranordnung auf Funktionsfehler höheren Niveaus, wie z. B. Hardware und OS-Niveaus, angewendet, jedoch nicht für Funktionsfehler auf niedrigeren Niveaus, wie den Datenbank-Niveaus. Die herkömmliche Clusteranordnung benötigt einen bestimmten Zeitabschnitt, um die Zustände der Server zu überprüfen und eine Serverumschaltung bei einem Fehler zu bewirken. Des Weiteren hat die herkömmliche Clusteranordnung den Nachteil, dass seine Kosten aufgrund der Zuordnung einer Vielzahl von Kommunikationsadressen, die mit den Servern geteilt werden, ansteigen.
Wenn die herkömmliche Clusteranordnung in einem Produktionssystem, welches ein OLTP (Online-Transaktionsverarbeitung)-System vereinigt, das eine Datenverarbeitung wie die Sicherung, die Einfügung, die Löschung in den Datenbanken durchführt, dann ist das übergeordnete System während der Umschaltung der Server abgeschaltet. Da sich das System automatisch von einer Abschaltung wiederherstellt, wenn die Serverumschaltung abgeschlossen ist, benötigt jeder der Clients Mittel zum Erkennen eines Fehlers. Weil jedoch die Clusteranordnung eine Vielzahl von geteilten Kommunikationsadressen verwendet, werden alle Kommunikationsadressen durch einen normal arbeitenden Server aufgrund des Auftretens eines Fehlers übernommen. Demzufolge ist es schwierig, ein Mittel zum Überwachen eines Serverwechsels in jedem der Clients einzurichten.
Es ist eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verteiltes Datenverarbeitungssystem mit einer Vielzahl von Servern und einer Vielzahl von Clients, die mit den Servern verbunden sind, bereitzustellen, wobei das verteilte Datenverarbeitungssystem in der Lage ist, beim Auftreten eines Fehlers eine Verarbeitungssequenz ohne eine Systemabschaltung auf einem der Server fortzuführen, und ein Verfahren einer Datenverarbeitung in solch einem verteilten Datenverarbeitungssystem.
Diese Aufgabe ist durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen sind durch die abhängigen Patentansprüche definiert.
Es ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein verteiltes Datenverarbeitungssystem bereitzustellen, welches eine Vielzahl von Servern und eine Vielzahl von Clients, die mit den Servern verbunden sind, umfasst, wobei das verteilte Datenverarbeitungssystem in der Lage ist, bei dem Auftreten eines Fehlers bei einem der Server eine schnelle Umschaltung eines Clients, der mit dem fehlerhaften Server verbunden ist, zu einem fehlerfreien Server unter dem Client-Management durchzuführen und eine Verarbeitungssequenz fortzuführen, und ein Datenverarbeitungsverfahren in solch einem verteilten Datenverarbeitungssystem.
Es ist ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein verteiltes Datenverarbeitungssystem bereitzustellen, welches eine Vielzahl von Servern und eine Vielzahl von Clients, die mit den Servern verbunden sind, umfasst, wobei das verteilte Datenverarbeitungssystem in der Lage ist, ohne eine Systemabschaltung für einen längeren Zeitabschnitt bei Auftreten eines Fehlers bei einem der Server, eine schnelle Datenbankwiederherstellung durchzuführen, und ein Datenverarbeitungsverfahren in solch einem verteilten Datenverarbeitungssystem.
Die obigen Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen weiter verdeutlicht, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft gezeigt ist.
1 ist ein Blockdiagramm eines verteilten Datenverarbeitungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Blockdiagramm einer Anordnung, wobei das verteilte Datenverarbeitungssystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Produktionslinie enthalten ist;
3 ist ein Blockdiagramm einer Systemkonfiguration zum Steuern der Verbindung der Clients in dem verteilten Datenverarbeitungssystem gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ist ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitungssequenz eines Datenbankaktualisierungsprozessors in dem verteilten Datenverarbeitungssystem gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitungssequenz einer Aktualisierungsinformationstransfereinheit in dem verteilten Datenverarbeitungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
6 ist ein Blockdiagramm eines herkömmlichen verteilten Datenverarbeitungssystems.
1 zeigt einen Block von einem verteilten Datenverarbeitungssystem 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das verteilte Datenverarbeitungssystem 10 umfasst eine Vielzahl von Servern 12, 14 und eine Vielzahl von Clients 20, 22, 24, 26, 30, 32, die miteinander über Kommunikationskabel 16, wie in einem LAN, verbunden sind.
Wenn das verteilte Datenverarbeitungssystem 10 normal arbeitet, dann führen z. B. der Server 12 und die Clients 20, 22, 24, 26 eine Prozessverarbeitung eines Prozesssteuersystems einer Produktionslinie, z. B. die Verarbeitung eines Steuerprozesses zum Steuern einer Produktionsmaschine für die Herstellung von Fotofilmen durch, und der Server 14 und die Clients 30, 32 führen die Verarbeitung eines Produktions-Managementsystems zum Verwalten eines Produktionsplans, Rohmaterialien und Inventar durch.
Der Server 12, welcher ein Server zum Durchführen der Verarbeitung eines Prozesssteuersystems ist, umfasst im Wesentlichen einen Datenbankspeicher 122 zum Speichern von Daten, wie Produktionsanweisungsinformation, Fertigungsverlaufsinformation, etc. welche später weiter beschrieben werden, die zwischen den Clients 20, 22, 24, 26 gesendet und empfangen werden. Der Server umfasst weiterhin einen Datensicherungsprozessor 123 zum Onlinesichern der Daten in dem Datenbankspeicher 122 zu bestimmten Zeitintervallen und Speichern der gesicherten Daten in einem Sicherungsdatenspeicher 124, ein Archivdatengenerator 125 zum Erzeugen von Archivdaten aufgrund von Aktualisierungsinformation der Datenbank, die in dem Datenbankspeicher 122 gespeichert sind und durch die Clients 20, 22, 24, 26 aktualisiert werden und Speichern der Archivdaten in einen Archivdatenspeicher 126. Ferner umfasst der Server einen Replikationstriggergenerator 132 zum Erzeugen eines Datenreplikationstriggers aufgrund eines Datenbankaktualisierungsprozesses, der durch die Clients 20, 22, 24, 26 durchgeführt wird, eine Aktualisierungsinformationstransfereinheit 130 zum Transferieren der Aktualisierungsinformation der Datenbank zu dem anderen Server 14 aufgrund des Datenreplikationstriggers, und einen Datenbankaktualisierungsprozessor 128 zum Aktualisieren der Daten in dem Datenbankspeicher 122 aufgrund einer Anforderung zum Aktualisieren der Datenbank.
Der Archivdatengenerator 125 dient zum Erzeugen von Archivdaten gemäß neuer Aktualisierungsinformation, nachdem die Datenbank in dem Datenbankspeicher 122 in dem Sicherungsdatenspeicher 124 gesichert wurde. Bevor die Datenbank beginnt, in dem Datenbankspeicher 122 eine Sicherung durchzuführen, werden die Archivdaten verworfen, die in dem Archivdatenspeicher 126 gespeichert sind. Die Datenbank in dem Datenbankspeicher 122 kann in dem Sicherungsdatenspeicher 124 zu jedem gewünschten Zeitintervall, das durch den Operator festgelegt wird, gesichert werden. Zum Beispiel kann die Datenbank in dem Datenbankspeicher 122 in dem Sicherungsdatenspeicher 124 wiederkehrend in Intervallen eines Tages, z. B. 24 Stunden, gesichert werden. Alle Archivdaten werden, nachdem ein Sicherungsprozess begonnen hat, bis zu dem Beginn des nächsten Sicherungsprozesses in dem Archivdatenspeicher 126 gespeichert. Die Aktualisierungsinformationstransfereinheit 130 transferiert die Aktualisierungsinformation zu bestimmten Zeitintervallen, die durch den Systemadministrator festgelegt werden.
Der Server 14, der ein Server zum Durchführen der Abwicklung eines Produktions-Managementsystemt, hat einen Datenbankspeicher 142 zum Speichern von Daten eines Fertigungsplans, Rohmaterialien und Bestände, die zwischen den Clients 30, 32 erzeugt wurden. Der Server 14 hat außerdem einen Datensicherungsprozessor 143, einen Sichenangsdatenspeicher 144, einen Archivdatengenerator 145, einen Archivdatenspeicher 146, einen Datenbankaktualisierungsprozessor 148, eine Aktualisierungsinformationstransfereinheit 150 und einen Replikationstriggergenerator 152, die mit denen des Servers 12 identisch sind.
Wie in 2 gezeigt ist, weisen die Clients 20, 22, 24, 26 entsprechende Benutzeranwendungen 220, 222, 224, 226 auf, die aufgrund der Produktionsanweisungsinformation von dem Server 12 die eine Schneidemaschine 40, eine Wickelmaschine 42, eine Gehäusemaschine 46 und eine Verpackungsmaschine 50 entsprechend steuern und von diesen Maschinen gesammelte Fertigungsverlaufsinformation zu dem Server 12 übertragen. In ähnlicher Weise weisen die Clients 30, 32 entsprechende Benutzeranwendungen 230, 232 zum Durchführen von Arbeitsschritten auf, die Fertigungspläne, Rohmaterialbeschaffungs-Managementprozesse und Produktionsbestände-Managementprozesse zwischen sich selbst und dem Server 14 enthalten.
Die Schneidemaschine 40, die durch den Client 20 gesteuert wird, schneidet aus einer Hauptrolle fotografisches Filmmaterial in einer bestimmten Breite heraus, um eine Schlitzrolle herzustellen. Die Wickelmaschine 42, die durch den Client 22 gesteuert wird, wickelt die Schlitzrolle, die von der Schneidemaschine 40 geliefert wird, in einem Kassettengehäuse, das durch eine Form- und Montagemaschine 44 geformt und montiert wird. Die Gehäusemaschine 46, die durch den Client 24 gesteuert wird, umhüllt eine Filmkassette mit einem Kästchen, das von einer Kästchenbeistellvorrichtung 48 zur Verfügung gestellt wird. Die Verpackungsmaschine 50, die durch den Client 26 gesteuert wird, packt die durch das Kästchen umhüllte Filmkassette in einen Pappkarton, der von der Pappkartonbeistellvorrichtung 52 geliefert wird.
Jeder der Server 12, 14 und der Clients 20, 22, 24, 26, 30, 32 hat eine Hardware-Anordnung, die, wie ein allgemeiner Personal Computer, einen Prozessor, einen Hauptspeicher, eine Harddisk, eine Netzwerkschnittstelle, etc., umfasst. Die oben beschriebenen Maschinen und Benutzeranwendungen werden unter Steuerung eines Betriebssystems, das in den Servern 12, 14 und den Clients 20, 22, 24, 26, 30, 32 installiert ist, betrieben.
Eine normale Betriebsart des verteilten Datenverarbeitungssystems 10 wird nun mit Bezug auf die 2 beschrieben.
Zuerst empfängt der Client 20 individuelle Produktionsanweisungsinformation von dem Server 12 und zeigt die empfangene individuelle Produktionsanweisungsinformation auf einem Bildschirm an. Die anderen Clients 22, 24, 26 arbeiten in der gleichen Weise wie der Client 20.
Die individuelle Produktionsanweisungsinformation wird durch die Clients 30, 32, die mit dem Server 14 verbunden sind, erzeugt und von dem Server 14 zu dem Server 12 übertragen. Die durch den Server 12 von den Clients 20, 22, 24, 26 gesammelten Informationen, werden von dem Server 12 zu dem Server 14 übertragen.
Die individuelle Produktionsanweisungsinformation, die von dem Server 12 zu dem Client 20 übertragen wurde, beinhaltet eine Fertigungsseriennummer einer Hauptrolle von fotografischem Filmmaterial, die mit dem Produktionstypen, der durch die Fertigungsplandaten angezeigt wird, übereinstimmt. Eine Hauptwalze mit der gleichen logistischen Fertigungsseriennummer wird unter Hauptrollen, die in einem Speicherlager gespeichert sind, zu der Schneidemaschine 40 durch ein selbst angetriebenes Fahrwerk oder dergleichen gebracht.
Der Client 20 sendet Betriebsbedingungen wie Schlitzbedingungen, z. B. die Geschwindigkeit, mit der die Hauptrolle versorgt wird, und die Kontrollbedingungen für eine Oberflächenkontrolleinheit in der Schneidemaschine 40, zu der Schneidemaschine 40. Beruhend auf den Betriebsbedingungen, die von dem Client 20 zur Verfügung gestellt wurden, schneidet die Schneidemaschine 40 die Hauptrolle in bestimmten Breiten, um dadurch eine Schlitzrolle zu fertigen.
Zu dieser Zeit werden eine Vielzahl von Schlitzrollen aus der einen Hauptrolle gefertigt. Um die Schlitzrollen in einem nachfolgenden Prozess identifizieren zu können, wird ein Etikett, welches einen gedruckten Barcode mit einem Hinweis auf eine Filmschichtnummer, eine Hauptrollenfertigungsseriennummer und eine Schlitzrollennummer, aufweist, die jedes Mal, wenn eine Schlitzrolle fertig gestellt ist, erzeugt wird, und die Fertigungsetiketten werden an den entsprechenden Schlitzrollen angebracht. Die Barcodes werden über einen Barcode-Leser gelesen, wodurch Barcode-Daten in den Client 20 eingebracht werden.
Die Schlitzrolle wird an die Wickelmaschine 42, die durch den Client 22 gesteuert wird, geliefert und in einem Kassettengehäuse platziert.
Die einzelne Produktionsanweisungsinformation, die von dem Datenbankspeicher 122 des Servers 12 übertragen wurde, enthält die Filmschichtnummer, die Hauptrollenfertigungsseriennummer und die Schlitzrollennummer der verwendeten Schlitzrolle.
Die Wickelmaschine 42 entfernt die Schlitzrolle, die durch die einzelne Produktionsanweisungsinformation von dem Speicherlager angezeigt wird, und setzt die Schlitzrolle vor Ort. Die Wickelmaschine 42 liest den Barcode, der auf die Schlitzrollen angewendet wurde, die vor Ort gesetzt wurde und bestätigt, ob der Barcode mit der aufgezeigten Schlitzrolle übereinstimmt. Die Wickelmaschine 42 sendet ebenfalls über den Client 22 zu dem Server 12 Information darüber, wie viel die vorangegangene Schlitzrolle verbraucht hat. Der Client 22 betreibt dann die Wickelmaschine 42 gemäß den Bedingungen, die von dem Server 12 durch die einzelne Produktionsanweisungsinformation angezeigt werden.
Die Wickelmaschine 42 hat eine Perforiermaschine und einen Flankendrucker. Die Perforiermaschine formt gemäß einem angezeigten Format Perforationen in der Schlitzrolle. Der Flankendrucker zeichnet ein verborgenes Bild der Fertigungsinformation auf der Schlitzrolle auf. Die Fertigungsinformation beinhaltet eine Film-ID-Nr., Rahmennummern, einen abgekürzten Fertigungsnamen, einen Herstellernamen, etc., die in Form eines Barcodes aufgezeichnet werden. Die Film-ID-Nr. wird zusammen mit der Bestellnummer der Fertigungsplandaten in dem Server 14 gespeichert und ebenfalls zu dem Server 12 übertragen, und in die Produktionsanweisungsinformation geschrieben, die zu dem Client 22 übertragen wird, der die Wickelmaschine 42 steuert.
Wenn der Flankendrucker die Film-ID-Nr. druckt, dann wird die Film-ID-Nr. zusammen mit anderer Flankendruckinfonnation zu dem Client 22 zurückgeführt, wobei der Client 22 bestätigt, ob die ausgegebene Film-ID-Nr. die gleiche ist wie die Film-ID-Nr., die durch die einzelne Produktionsanweisungsinformation angezeigt wird oder nicht. Der Client 22 überträgt die andere insoweit erhaltene Information, z. B. die Filmschichtnummer, die Hauptrollenfertigungsseriennummer, und die Schlitzrollennummer in Verbindung mit der Film-ID-Nr. zu dem Server 12. Die übertragene Information wird in dem Server 12 gespeichert und ebenfalls zu dem Server 14 übertragen.
Die Schneidemaschine 42 weist ebenfalls einen Schneider und einen Wickler auf. Nachdem der Flankendrucker die notwendige Information gedruckt hat, schneidet der Schneider einseitig den abgewickelten fotografischen Film von der Schlitzrolle in einer Länge gemäß der Anzahl der Belichtungsrahmen ab, um dadurch einen fotografischen Filmstreifen zu fertigen. Der Schneider wird unter Fertigungsbedingungen betrieben und beinhaltet die einzelne Produktionsanweisungsinformation, die über den Server 12 zu dem Client 22 übertragen wurde.
Der fotografische Filmstreifen wird dann zu dem Wickler geführt, der ebenfalls durch ein Regal aus Kassettengehäuse von einer Stapelstation versorgt wird, die durch die Form und Montagemaschine 44 geformt und montiert wurden. Die Ablage hat eine Ablagen-ID-Nr., welche gelesen und über den Client 22 zu dem Server 12 geliefert wird.
Der Server 12 speichert in Übereinstimmung mit der Ablagen-ID-Nr, die Kassetten-ID-Nm. und Herstellungsverlaufsinformation der Kassettengehäuse, die sich auf der Ablage befinden. Daher kann der Server 12, beruhend auf der gespeicherten Information den Bereich der Kassetten-ID-Nm., zu denen die Kassettengehäuse gehören, die zu der Wickelmaschine 42 verteilt wurden, die Bestellnummern, auf denen beruhend die Kassettengehäuse hergestellt wurden, und die Produktionsseriennummern der Teile, aus denen die Kassettengehäuse montiert wurden, bestätigen.
Wenn die Kassettengehäuse nacheinander zu dem Wickler geliefert werden, dann werden die Kassetten-ID-Nm. von den Barcodes auf den Etiketten gelesen, die auf den Kassettengehäuse angebracht sind, und unverzüglich in den Client 22 übernommen.
Das Kassettengehäuse, das sich in der Barcode-Leseposition befindet, ist ein Kassettengehäuse, welches mit dem fotografischen Filmstreifen kombiniert wird, der als nächstes durch den Flankendrucker bedruckt wird. Daher bestätigt der Client 22 die Kassetten-ID-Nr. unmittelbar, bevor der Flankendrucker die Information auf dem fotografischen Filmstreifen druckt.
Die derart gelesene Kassetten-ID-Nr. wird demzufolge an den Server 12 übertragen, der die Kassetten-ID-Nr. mit einer Film-ID-Nr., die zu dem fotografischen Filmstreifen durch den Flankendrucker zugeteilt wurde, vergleicht. Da der Server 12 die Film-ID-Nm. und die Kassetten-ID-Nm. den herzustellenden Erzeugnissen zugeordnet hält, wenn die Fertigungsplandaten erzeugt werden, so ist der Server 12 in der Lage, zu bestimmen, ob die Kassetten-ID-Nr. des Kassettengehäuses, das an den Wickler übertragen wurde, passend ist oder nicht.
Wenn der Wickler betrieben wird, ragt das abschließende Ende des fotografischen Filmstreifens in eine Spule in dem Kassettengehäuse, und die Spule wird dann gedreht, um den fotografischen Filmstreifen in dem Kassettengehäuse aufzuwickeln. Danach wird ein Licht abschirmender Deckel des Kassettengehäuses geschlossen und vervollständigt eine fotografische Filmkassette als ein Erzeugnis.
Da die Herstellungsverlaufsinformation des fotografischen Filmstreifens einschließlich der Filmschichtnummer, der Hauptrollenfertigungs-Seriennummer und der Schlitzrollennummer schon bekannt ist, so wird die Herstellungsverlaufsinformation des Kassettengehäuses und der fotografische Filmstreifen als Fertigungs-Managementinformation in Zusammenhang mit der Kassetten-ID-Nr. oder der Film-ID-Nr., über den Server 12 in den Server 14, aufgezeichnet.
Eine bestimmte Nummer der fotografischen Filmkassette, die auf diese Weise hergestellt wurde, wird in einer Ablage platziert und in einer Ablagestation gespeichert. Zu dieser Zeit wird die Ablagen-ID-Nr. der Ablage gelesen und zu dem Client 22 übertragen, welcher die Ablagen-ID-Nr. mit den ID-Nummern der fotografischen Filmkassetten in der Ablage in Bezug setzt, z. B., die Kassetten-ID-Nm. oder die Film-ID-Nrn., Information zur Verwendung und fehlende ID-Nummern der fotografischen Filmkassetten, und Herstellungsverlaufsinformation, und führt die zugeordnete Information zu dem Server 12 zurück. Der Server 12 überträgt die zugehörige Information zu dem Server 14.
Demzufolge kann die Information, die die ID-Nummern der fotografischen Filmkassetten repräsentiert, die in der Ablagestation gespeichert ist, den Typ des Erzeugnisses und den Herstellungsverlauf der fotografischen Filmstreifen und Kassettengehäuse mit Bezug auf die Ablage-ID-Nr. erkannt werden.
Der Client 24 steuert die Gehäusemaschine 46 und die Kästchenbeistellvorrichtung 48. Eine fotografische Filmkassette wird von der Wickelmaschine 42 zu der Gehäusemaschine 46 geliefert, in der die fotografische Filmkassette in ein Filmgehäuse platziert und dann in einem Kästchen verstaut wird.
Die Produktionsanweisungsinformation von dem Server 12 zeigt die Fertigungsseriennummer, zu der das verwendete Filmgehäuse gehört. Die Fertigungsprotokollnummer des verwendeten Filmgehäuses wird über den Client 24 zu dem Server 12 gesendet.
Das Kästchen trägt eine Kennung und einen Barcode, der den Typ des Erzeugnisses anzeigt. Der Barcode, der den Typ des Erzeugnisses anzeigt, wird gedruckt, wenn das Kästchen gefertigt wird. Jedoch wird ein Barcode, der eine Verpackungsmaterial-ID-Nr. des Kästchens anzeigt, gedruckt, wenn das Kästchen von der Kästchenbeistellvorrichtung 48 zu der Gehäusemaschine 46 geliefert wird.
Die zu druckende Verpackungsmaterial-ID-Nr. wird durch den Server 14 zum Zeitpunkt der Erstellung des Produktionsplans bestimmt. Ähnlich wie bei dem Flankendrucken der Film-ID-Nr. wird die Verpackungsmaterial-ID-Nr. dann gedruckt, wenn bestätigt ist, dass die Kassettengehäuse-ID-Nr. der zu verpackenden fotografischen Filmkassette und die Verpackungsmaterial-ID-Nr., die als die Produktionsanweisungsinformation übertragen wurde, miteinander übereinstimmen.
Die fotografische Filmkassette, die in das Kästchen verpackt wurde, wird dann an die Verpackungsmaschine 50 geliefert, die durch den Client 26 gesteuert wird. Die Verpackungsmaschine 50 wird mit einem Verpackungskarton von der Kartonbeistellvorrichtung 52 und mit z. B. 1000 Packungen von fotografischen Filmkassetten in dem Karton versorgt.
Die Verpackungsmaschine 50 hat eine Verpackungseinheit, die zu dem Zeitpunkt, wenn die fotografischen Filmkassetten oder die Erzeugnisse in den Kartons verpackt werden, eine Packungs-ID-Nr. als einen Barcode auf den Karton druckt. Wie bei der Verpackungsmaterial-ID-Nr. wird die Packungs-ID-Nr. durch den Server 14 bestimmt. Einer Packungs-ID-Nr. sind 1000 in dem Karton zu verpackenden Erzeugnise, mit Bezug auf den Umfang der verwendeten Verpackungsmaterial-ID-Nm., die durch die Gehäusemaschine 46 gedruckt werden, zugeordnet. Der Bezug zwischen der Packungs-ID-Nr. und den 1000 Erzeugnissen ist in dem Server 14 gespeichert. Demzufolge, wenn die Packungs-ID-Nr. von dem Karton gelesen wird, dann ist es möglich, den Umfang der verwendeten Verpackungsmaterial-ID-Nrn., der in den Kartons verpackten Erzeugnissen, zu erkennen.
Die Clients 30, 32 führen Aufgaben, die Produktionspläne, Rohmaterialversorgungs-Managementprozesse und Produktbestands-Managementprozesse einschließen, zwischen sich selbst und dem Server 14 durch. Die Clients 30, 32 werden durch den Operator in einer Fertigungs-Managementabteilung betrieben, um die Fertigungsanweisungsinformation zu dem Server 12 zu übertragen und Fertigungs-Managementdaten aus den Herstellungsverlaufsdaten der Erzeugnisse zu erzeugen, die von dem Server 12 gesammelt und übertragen wurden.
Ein verteilter Datenverarbeitungsprozess, der auf einer Systemkonfiguration der in 3 gezeigten Clients 20, 30 beruht, wird im Folgenden beschrieben. Da die Clients 22, 24, 26, 32 die gleiche Systemkonfiguration aufweisen, wird ein verteilter Datenverarbeitungsprozess darauf beruhend nicht beschrieben.
Der Client 20 hat ein Prozesssteuermodul 20a zum Steuern der Schneidemaschine 40, einen Verbindungszielserver-Informationsparameter 20b (Verbindungsinformationsmanager), und ein Verbindungszielserver-Kontrollmodul 20c (Verbindungsinformationswechsler). In ähnlicher Weise weist auch der Client 30 ein Prozesssteuermodul 30a zum Steuern der Produktionsverwaltung, einen Verbindungszielserver-Informationsparameter 30b (Verbindungsinfonnationsmanager) und ein Verbindungsziel-Kontrollmodul 30c (Verbindungsinformationswechsler) auf. Die Server 12, 14 weisen entsprechende Betriebsstatusinformationstabellen 122a, 142a auf.
Wenn sich das verteilte Datenverarbeitungssystem 10 in einem normalen Betrieb befindet, dann ist der Client 20 mit dem Server 12 verbunden und steuert den Prozess der Fertigungslinie, und der Client 30 ist mit dem Server 14 verbunden und führt die Aufgabe der Produktionsverwaltung aus. Der Verbindungszielserver-Informationsparameter 20b des Clients 20 stellt den Server 12 als eine Standardeinstellung dar, wobei der Server 14 als ein Ausweichserver angegeben wird. Umgekehrt stellt der Verbindungszielserver-Informationsparameter 30b des Clients 30 den Server 14 als eine Standardeinstellung dar, wobei der Server 12 als Ausweichserver angegeben ist.
Wenn das verteilte Datenverarbeitungssystem 10 in Betrieb ist, überprüft das Verbindungszielserver-Kontrollmodul 20c des Clients 20 den Server, der durch den Verbindungszielserver-Informationsparameter 20b angegeben ist, nämlich den Server 12, der anfänglich als Stan dardeinstellung angegeben wurde. Insbesondere bestätigt das Verbindungszielserver-Kontrollmodul 20c die Betriebsstatusinformationstabelle 122a des Servers 12, der als Standardeinstellung gekennzeichnet wurde, und baut eine Verbindung auf, wenn der Server 12 normal arbeitet. Der Client 30 arbeitet in der gleichen Weise.
Wenn der Server 12 nicht normal arbeitet, dann bestätigt das Verbindungszielserver-Kontrollmodul 20c die Betriebsstatusinformationstabelle 142a des Servers, der als Ausweichserver angegeben ist, nämlich den Server 14, und baut eine Verbindung auf, wenn der Server 14 normal arbeitet. Wenn beide Server 12, 14 nicht normal arbeiten, dann wird ein Verbindungsfehler angezeigt und das verteilte Datenverarbeitungssystem 10 wird abgeschaltet.
Wenn eine Verbindung aufgebaut ist, dann gibt das Verbindungszielserver-Kontrollmodul 20c eine Verbindungsanschlussinformation an das Prozesssteuermodul 20a. Anschließend wählt das Verbindungszielserver-Kontrollmodul 20c regelmäßig die Betriebsstatusinformationstabelle 122a an, und wenn die Verbindung des Zielservers seinen Betrieb einstellt, dann wird die Anwendung des Clients 20, d. h. das Prozesssteuermodul 20a automatisch angehalten. Der Client 30 wird in gleicher Weise betrieben.
Wenn bei einem der Server ein Fehler auftritt und dieser seinen Betrieb einstellt, während das verteilte Datenverarbeitungssystem 10 normal arbeitet, dann wird der Client 20 oder 30, der mit dem abgeschalteten Server verbunden ist, automatisch angehalten. Zum Beispiel, wenn der Server 12 wegen eines Fehlers abgeschaltet wird, dann betreibt der Operator den Client 20, der abgeschaltet wurde, um eine (nicht gezeigte) Verbindungsziel-Managementaktivienangssoftware zu aktivieren, um eine Zielverbindung von dem Server 12, der als Standardeinstellung durch den Verbindungszielserver-Informationsparameter 20b aufgestellt wurde, zu dem Server 14, der als ein Ausweichserver aufgestellt wurde, zu wechseln.
Die Verbindungsziel-Managementaktivierungssoftware des Clients 20 ist derart konfiguriert, dass der Server 12 als einen zu verbindenden Server in einer normalen Situation, und der Server 14 als einen zu verbindenden Server bei Auftreten eines Fehlers, bestimmt sind. Das Verbindungszielserver-Kontrollmodul 20c verweist auf die Betriebsstatus-Informationstabelle 142a des Servers 14 und baut eine Verbindung zu dem Server 14 auf.
Zu diesem Zeitpunkt speichert der Datenbankspeicher 122 des Servers 12 und der Datenbankspeicher 142 des Servers 14, wie später beschrieben, die gleichen Daten und infolgedessen kann die Prozesssteuerverarbeitung fortgeführt werden, obwohl der Client 20 mit dem Server 14 verbunden ist. Dies bewahrheitet sich, wenn der Server 14 aufgrund eines Fehlers seinen Betrieb einstellt. Konsequenterweise wird der Filmherstellungsprozess ohne Fehler weitergeführt, selbst wenn einer der beiden Server 12, 14 einen Fehler aufweist.
Ein Ausweichprozess in dem normalen Betrieb des verteilten Datenverarbeitungssystems 10 wird nun im Folgenden mit Bezug auf die 1, 4 und 5 beschrieben.
Wenn in dem Ablaufdiagramm der 4 eine Aktualisierungsaufforderung zum Eingeben von Daten, zum Wechseln von Daten oder zum Löschen von Daten der Datenbank, die in dem Datenbankspeicher 122 gespeichert ist, als ein Ergebnis eines Steuerprozesses auftritt, der durch die Clients 20, 22, 24, 26 auf der Schneidemaschine 40 oder anderen gesteuerten Maschinen ausgelöst wurde, oder als Ergebnis einer Einwirkung, die durch den Operator durchgeführt wurde, dann empfängt der Datenbankaktualisierungsprozessor 128 des Servers 12 ein SQL (Structured Query Language), welches auf Aktualisierungsinformation hinweist, die aufgrund der Aktualisierungsaufforderung in Schritt S1 erzeugt wird. Danach bestimmt der Datenbankaktualisierungsprozessor 128, ob die empfangene SQL ein Updating-SQL zum Aktualisieren der Datenbank ihres eigenen Datenbankspeichers 122 oder ein Propagating-SQL zum Aktualisieren der Datenbank von seinem eigenen Datenbankspeicher 124 des anderen Servers 14 in dem Schritt S2 ist.
Wenn das empfangene SQL ein Updating-SQL ist, dann fügt der Datenbankaktualisierungsprozessor 128 entsprechend der Instruktion des SQL in dem Schritt S3 Daten ein, wechselt Daten in, oder löscht Daten von der Datenbank, die in dem Datenbankspeicher 122 gespeichert sind, und beauftragt den Replikationstriggergenerator 132, einen Replikationstrigger zu erzeugen. Der beauftragte Replikationstriggergenerator 132 erzeugt einen Replikationstrigger, um in dem Schritt S4 die Datenbank zu replizieren. Beruhend auf dem Replikationstrigger wandelt der Replikationstriggergenerator 132 die Updating-SQL in ein Propagating-SQL um, und liefert in Schritt S5 die Propagating-SQL zu der Aktualisierungsinformationstransfereinheit 130.
In dem Ablaufdiagramm der 5 führt die Aktualisierugsinformationstransfereinheit 130 einen Zugriffsprozess zu bestimmten Zeitintervallen in dem Schritt S21 durch. Wenn die Aktualisierungsinformationstransfereinheit 130 mit der Propagating-SQL in dem Schritt S22 von dem Replikationstrigergenerator 132 beliefert wird, dann überträgt in dem Schritt S23 die Aktualisierungsinformationstransfereinheit 130 den Propagating-SQL zu dem Datenbankaktualisierungsprozessor 148 des Servers 14. Wenn die Aktualisierungsinformationstransferein heit 130 ein Bestätigungssignal empfängt, welches die Propagating-SQL von dem Datenbankaktualisierungsprozessor 148 in dem Schritt S24 bestätigt, dann löscht die Aktualisierungsinformationstransfereinheit 130 in Schritt S25 ihren eigene Propagating-SQL.
In 4 bestimmt der Datenbankaktualisierungsprozessor 148, ob das in Schritt S1 empfangene SQL ein Updating-SQL ist, welches durch die Clients 30, 32 erzeugt wurde, oder ein Propagating-SQL ist, welches von dem anderen Server 12 in dem Schritt S2 übertragen wurde.
Wenn das empfangene SQL ein Propagating-SQL ist, dann bestimmt in dem Schritt S6 der Datenbankaktualisierungsprozessor 148, ob die Aktualisierungsinformation des Propagating-SQL eine Dateneinfügung repräsentiert oder nicht, in dem Schritt S7, ob die Aktualisierungsinformation der Propagating-SQL einen Datenwechsel repräsentiert oder nicht, und in dem Schritt S8, ob die Aktualisierungsinformation des Propagating-SQL eine Datenlöschung repräsentiert oder nicht. Der Datenbankaktualisierungsprozessor 148 bestimmt ebenfalls in den Schritten S9, S10, S11, ob die Veränderungsinformation Daten aufweist oder nicht. Wenn die Veränderungsinformation keine Daten aufweist, dann wird der Übertragungsprozess als Fehler aufweisend beurteilt, und ein Fehler wird in Schritt S12 verarbeitet.
Wenn in dem Schritt S13 die obige Verarbeitung für alle Propagating-SQLs abgeschlossen ist, dann wird in dem Schritt S3 die Datenbank in dem Datenbankspeicher 142 aktualisiert. In diesem Fall gibt der Datenbankaktualisierungsprozessor 148 ein Replikationstrigger-Erzeugungsunterdrückungskommando an den Replikationstriggergenerator 152 aus. Das Replikationstriggererzeugungs-Unterdrückungskommando unterdrückt eine Übertragung der Aktualisierungsinformation beruhend auf dem Propagating-SQL von der Aktualisierungsinformationstransfereinheit 150 an den Server 12. Auf diese Art und Weise werden die Datenbanken der entsprechenden Datenbankspeicher 122, 142 der Server 12, 14 als eine identische Datenbank beibehalten, obgleich Asynchronität vorliegt.
In einem verteilten Datenbankverarbeitungssystem, welches asynchrone Verarbeitung durchführt, kann ein Datenkonflikt erwartet werden. In dem verteilten Datenverarbeitungssystem 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jedoch solch ein Datenkonflikt vermieden werden, da eine Funktion des Produktionsverwaltungssystems und eine Funktion des Prozesssteuersystems einen normalen Betrieb klar, beruhend auf jeder einzelnen Datenbank, die verbunden werden soll, erkennt. Dies bedeutet, dass jede SQL zum Einfügen, Aktualisieren oder Löschen von Daten, die von einem mit einer Datenbank verbundenen Client erzeugt wurde, nicht nochmals entgegen die gleichen Aufzeichnungen, die ein Propagating-SQL zum Hinzufügen, Aktualisieren oder Löschen von Daten durchführen, eingesetzt werden.
Die Datensicherungsprozessoren 123, 143 der Server 12, 14 kopieren die in den entsprechenden Datenbankspeichern 122, 142 gespeicherten Datenbanken in bestimmten Zeitintervallen zu den Sicherungsdatenspeichern 124, 144, z. B. in Intervallen eines Tages, nämlich 24 Stunden, während des Betriebs, und erzeugen Sicherungsdaten für die Datenbankspeicher 122, 142. Unterschiedliche Prozesse sind zum Sichern von Sicherungsdaten für die Datenbankspeicher 122, 142 verfügbar. Solche Sicherungsprozesse beinhalten z. B. einen vollständigen Sicherungsprozess zum einmaligen Sichern aller Daten in den Datenbankspeichern 122, 142, einen anderen Sicherungsprozess zum lediglichen Sichern von Dateien mit aktualisierten Daten oder lediglich Daten, die nach der Durchführung eines vollständigen Sicherungsdurchlaufs erzeugt wurden, und ein schrittweiser Sicherungsprozess zum lediglichen Sichern von Dateien mit Aktualisierungsdaten oder lediglich mit Daten, die nach einer Durchführung eines vollständigen Sicherungsdurchlaufs oder nach der Durchführung eines anderen Sicherungsdurchlaufs erzeugt wurden. Die Sicherungsdaten für die Datenbankspeicher 122, 142 werden entsprechend einer dieser verfügbaren unterschiedlichen Sicherungsprozessen erzeugt.
Zum Startzeitpunkt, wenn Sicherungsdaten erzeugt werden, legen die Archivdatengeneratoren 125, 145 die Daten in den Archivdatenspeichern 126, 146 ab, welche die Aktualisierungsinformation der Datenbanken bislang gesammelt haben. Danach beginnen die Archivdatengeneratoren 125, 145 mit der Speicherung von neuen aktualisierten Daten in den Datenbankspeichern 122, 142 als Archivdaten in den Archivdatenspeichern 126, 146.
Die Sicherung der Datenbanken in den Sicherungsdatenspeichern 124, 144 wird unter Anwendung einer Dateienkopierfunktion der Server 12 und 14 auf dem OS-Niveau durchgeführt. Anders als bei der Exportfunktion, welche strukturelle Information und Daten der Datenbankspeicher 122, 142 in entsprechend andere Formen umwandelt und diese als Dateien ausgibt, kopiert die Dateienkopierfunktion die Datenbanken wie sie sind und nimmt eine kurze Zeit zum Sichern der Datenbanken in Anspruch, obgleich eine große Festplatten-Ressource benötigt wird.
Zum Beispiel benötigt die Exportfunktion zirka 600 Minuten zum Sichern einer Datenbank mit 3 Gigabytes von Daten, wohingegen eine Dateienkopierfunktion lediglich 60 Minuten benötigt, ein Zehntel der 600 Minuten, um die gleiche Datenbank zu sichern. Um Sicherungsdaten ent sprechend der Dateienkopierfunktion zu erzeugen, ist es jedoch notwendig, identische Einstellungen und Dateiennamen für die Dateien der Datenbankspeicher 122, 142 und der Daten der Sicherungsdatenspeicher 124, 144 zu verwenden.
Mit der obigen Anordnung werden Sicherungsdaten erzeugt, während die Server 12, 14 in Betrieb sind und neue Aktualisierungsinformation wird für die Datenbankspeicher 122, 142, nachdem die Erzeugung der Sicherungsdaten begonnen hat, in den Datenspeichern 126, 146 aufgezeichnet. Somit können die Datenbankspeicher 122, 142 effektiv in einer kurzen Zeitspanne gesichert werden. Wenn ein Fehler wie ein Datenbankstörfall, wie unten beschrieben vorkommt, dann können die Datenbankdaten schnell unter Verwendung der Sicherungsdaten und der Archivdaten wiederhgestellt werden.
Ein Prozess zum Wiederherstellen der Daten in einem Fehlerfall, in dem die Daten der Datenbankspeicher 142 des Servers 14 zerstört werden, wird im Folgenden beschrieben.
Die Clients 30, 32, die mit dem Server 14 verbunden sind, haben ihre Zielverbindung zu dem Server 12 gewechselt und das verteilte Datenverarbeitungssystem 10 wird mit dem Server 12 alleine betrieben. Der Produktionsprozess kann daher ohne eine Systemabschaltung weitergeführt werden. Dann wird die Hardwareanordnung des fehlerhaften Servers 14 wiederhergestellt. Zum Beispiel wurde die Festplatte des Datenbankspeichers 142 durch eine neue ersetzt.
Danach werden die Daten in dem Sicherungsdatenspeicher 124 auf dem Datenbankspeicher 142 durch Dateikopierung wiederhergestellt. Durch diese Operation wird eine Replikation der Datenbank in dem Datenbankspeicher 122 zu der Zeit, wenn der Datenbankspeicher 122 gesichert wird, in dem Datenbankspeicher 142 aufgebaut. Während dieser Verarbeitung werden Archivdaten nach dem Beginn des Sicherungsprozesses in dem Archivdatenspeicher 126 aufgezeichnet.
Die Operation zum Wiederherstellen der Daten in dem Sicherungsdatenspeicher 124 auf dem Datenbankspeicher 142 wird unter Anwendung der Dateienkopierfunktion durchgeführt. Demzufolge sind die Datenbanken einschließlich der Einstellungen in den Datenbankspeichern 122, 142 vollständig identisch zueinander hergestellt worden und in Festplatten mit gleichen Namen gespeichert. Damit der Client, der mit einem der Server verbunden ist, bei dem ein Fehler auftritt, seine Arbeit wieder aufnehmen kann, ist es notwendig einen anderen globalen Namen für den Zugang von einer externen Quelle zu verwenden.
Nachdem der Kopierprozess für die Sicherungsdaten vervollständigt ist, werden alle Clients 20, 22, 24, 26, 30, 32, die mit dem Server 12 verbunden sind, kurzzeitig abgeschaltet, um zu vermeiden, dass der Datenbankspeicher 122 aktualisiert wird. Dann werden die in dem Archivdatenspeicher 126 gesammelten Archivdaten auf den Datenbankspeicher 142 angewendet, d. h. hineingeschrieben. Dieser Schreibprozess wird automatisch gemäß einer so genannten Roll-forward-Funktion durchgeführt. Diese Roll-forward-Funktion ist die gleiche wie die Roll-forward-Funktion, die in der allgemeinen Datenbank-Verarbeitungssoftware enthalten ist. Diese Operation stellt die Daten in den Datenbankspeichern 122, 142 wieder zu den gleichen Daten her.
Nach der Vervollständigung des obigen Wiederherstellungsprozesses werden die Clients 30, 32 erneut mit dem Server 14 verbunden und die Server 12, 14 werden erneut aktiviert, um die Operation des ganzen verteilten Datenverarbeitungssystems 10 wieder aufzunehmen.
Das verteilte Datenverarbeitungssystem 10 ist lediglich während der Anwendung der Archivdaten außer Betrieb, mit Ausnahme, wenn die Sicherungsdaten auf die Datenbank angewendet werden. Wenn das Zeitintervall zum Sichern der Archivdaten während des Betriebs auf einen Tag gesetzt wird, ist die Menge der Archivdaten allenfalls gleich der Menge der Datenbankdaten, die an einem Tag aktualisiert werden. Die Zeit, die zum Wiederherstellen der Datenbank von den Archivdaten benötigt wird, reicht von einzelnen Minuten bis zu mehreren zehn Minuten. Demzufolge kann der Zeitabschnitt, in dem das verteile Datenverarbeitungssystem 10 abgeschaltet ist, ebenfalls reduziert werden, die im Rahmen von einigen Minuten bis mehreren zehn Minuten reicht. Demzufolge ist die Systemabschaltzeit um einiges verkürzt worden, z. B. um etwa 8 Stunden, als die Zeit, die zur Wiederherstellung der Datenbank entsprechend der herkömmlichen Export- und Importfunktionen benötigt wird.
Obwohl eine bestimmte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt und im Detail beschrieben wurde, sollte das Verständnis vorliegen, dass verschiedenartige Änderungen und Modifikationen darin durchgeführt werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Ansprüche abzuweichen.

Claims

Verteiltes Datenverarbeitungssystem umfassend eine Vielzahl von Servern (12, 14) und eine Vielzahl von Clients (20, 22, 24, 26, 30, 32), die mit den Servern verbunden sind, um einen verteilten Datenverarbeitungsprozess an einem zu steuernden Objekt durchzuführen, wobei jeder der Server umfasst: einen Datenbankspeicher (122, 142) zum Speichern einer Datenbank, die durch den verteilten Datenverarbeitungsprozess aktualisiert wird, der durch die Clients durchgeführt wird; einen Replikationstriggergenerator (132, 152) zum Erzeugen eines Replikationstriggers aufgrund der Aktualisierung der Datenbank durch den verteilten Datenverarbeitungsprozess, der durch die Clients durchgeführt wird; eine Aktualisierungsinformationsübertragungseinheit (130, 150) zum Übertragen von Aktualisierungsinformation der Datenbank zu einem anderen der Server aufgrund des Replikationstriggers; ein Datenbankaktualisierungsprozessor (128, 148) zum Aktualisieren der Datenbank aufgrund der von dem anderen Server übertragenen aktualisierten Information, wobei jeder der Server (12, 14) angepasst ist, während einer Durchführung einer Aktualisierung der Datenbank (122, 142) des entsprechend anderen Servers aufgrund eines Clientprozesses aktualisiert zu werden.
Verteiltes Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1, wobei jeder der Clients umfasst: einen Verbindungsinformationsverwalter (20b, 30b) zum Verwalten von Verbindungsinformation eines Verbindungszielservers, mit dem die Clients verbunden sind; und einen Verbindungsinformationswechsler (20c, 30c) zum Auswechseln der Verbindungsinformation des Verbindungszielservers; wobei die Anordnung derart ausgeführt ist, dass bei Auftreten eines Fehlers bei einem der Server, die Verbindungsinformation durch den Verbindungsinformationswechsler ausgewechselt wird, und dass der verteilte Datenverarbeitungsprozess, der durch die Clients durchgeführt wird, die mit dem Server verbunden sind, bei dem der Fehler auftritt, unter Verwaltung des anderen Servers, zu dem die Verbindungsinformation gewechselt wurde, fortgeführt wird.
Verteiltes Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin umfassend: einen Datensicherungsprozessor (123, 143) zum Durchführen eines Datensicherungsprozesses zu vorbestimmten Zeitintervallen, während die Datenbank in Betrieb ist; einen Datensicherungsspeicher (124, 144) zum Speichern von Sicherungsdaten, die während des Betriebs der Datenbank durch den Datensicherungsprozess erzeugt wurden; einen Archivdatengenerator (125, 145) zum Erzeugen von Archivdaten aufgrund der Aktualisierungsinformation der Datenbank, wobei die Aktualisierungsinformation nach dem Start des Datensicherungsprozesses während des Betriebs der Datenbank erzeugt wurde; und einen Archivdatenspeicher (126, 146) zum Speichern der Archivdaten; wobei die Anordnung derart ausgeführt ist, dass die Datenbank aufgrund der Sicherungsdaten und der Archivdaten wiederhergestellt wird.
Verteiltes Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 3, wobei der Datensicherungsprozessor (123, 143) zum Durchführen einer Dateikopieroperation angepasst ist, um die Sicherungsdaten in dem Datensicherungsspeicher zu speichern.
Verteiltes Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Replikationstriggergenerator zum Umwandeln einer Updating-SQL in eine Propagating-SQL angepasst ist.
Verteiltes Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Server umfassen: einen Server (14) zum Verwalten einer der Clients, der zu einem zu steuernden Produktionsverwaltungssystem gehört; und einen Server (12) zum Verwalten einer der Clients, der zu einem zu steuernden Prozesssteuerungssystem, gehört.
Verteiltes Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 6, wobei jeder der Server unabhängige Einstellungen der verteilten Datenverarbeitung aufweist, so dass die Datenbank eine Einfügung, eine Aktualisierung oder eine Löschung von Daten unabhängig durchführen kann.
Verteiltes Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei sich die Clients, die mit dem einem der Server verbunden sind, von den Clients, die mit dem anderen der Server verbunden sind, unterscheiden.
Verteiltes Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei in jedem der Server der Datenbankaktualisierungsprozessor zum Aktualisieren der Datenbank aufgrund der Aktualisierungsinformation angepasst ist, wobei jeder der Server zum Erzeugen der Aktualisierungsdaten bei einer Aktualisierungsaufforderung von einem der Clients angepasst ist, der mit dem Server verbunden ist, und wobei der Datenbankaktualisierungsprozessor zum Übertragen der Aktualisierungsinformation von der Datenbank zu einem anderen der Server angepasst ist.
Verteiltes Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 9, wobei der Datenbankaktualisierungsprozessor angepasst ist zum Bestimmen, ob die Aktualisierungsinformation durch den Server erzeugt wurde, oder ob die Aktualisierungsinformation von einem anderen der Server übertragen wurde, und wobei der Replikationstriggergenerator angepasst ist, eine Replikationstriggererzeugungsspenung zu empfangen, wenn die Aktualisierungsinformation von dem anderen der Server übertragen wurde.
Datenverarbeitungsverfahren in einem verteilten Datenverarbeitungssystem mit einer Vielzahl von Servern (12, 14) und einer Vielzahl von Clients (20, 22, 24, 26, 30, 32), die mit den Servern zum Durchführen eines verteilten Datenverarbeitungsprozesses an einem zu steuernden Objekt verbunden sind, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Aktualisieren (S3) einer Datenbank (122, 142) entsprechend des verteilten Datenverarbeitungsprozesses, der durch die Clients durchgeführten wird; Erzeugen (S4) eines Replikationstriggers aufgrund der Aktualisierung der Datenbank durch den verteilten Datenverarbeitungsprozess, der durch die Clients durchgeführt wird; Übertragen von Aktualisierungsinformation der Datenbank zu einem anderen der Server aufgrund des Replikationstriggers; und Aktualisieren der Datenbank aufgrund der Aktualisierungsinformation, die von dem anderen Server übertragen wurde, wobei der Schritt des Aktualisierens (S3) entsprechend des verteilten Datenverarbeitungsprozesses während der Aktualisierung der Datenbank des entsprechend anderen Servers durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, weiterhin die Schritte umfassend: Wechseln eines Verbindungsziels der Clients, die mit dem Server verbunden sind, bei dem der Fehler auftritt, zu einem anderen der Server, wenn bei einem der Server ein Fehler auftritt; und Fortführen des verteilten Datenverarbeitungsprozesses, der durch die Clients durchgeführt wird, die mit dem Server unter Verwaltung des anderen Servers verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 12, weiterhin den Schritt umfassend des Wiederaktivierens des Servers, bei dem der Fehler auftritt, um mit einem normalen Arbeitslauf nach der Fertigstellung eines Wiederherstellungsprozesses fortzufahren, wobei der Schritt des Wiederaktivierens des Servers folgende Schritte umfasst: Abschotten aller Clients, die mit dem Server verbunden sind; Wiedertestsetzen von Information des Verbindungsziels der Clients; Verbinden der Clients mit dem Server entsprechend der festgesetzten Information; und Fortführen des verteilten Datenverarbeitungsprozesses in einem normalen Verbindungsstatus.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, weiterhin die Schritte umfassend: Durchführen eines Datensicherungsprozesses zu vorbestimmten Zeitintervallen, während die Datenbank in Betrieb ist, und Speichern von Sicherungsdaten, die durch den durchgeführten Datensicherungsprozess erzeugt wurden; Erzeugen und Sichern von Archivdaten aufgrund der Aktualisierungsinformation der Datenbank, wobei die Aktualisierungsinformation nach dem Start des Datensicherungsprozesses während des Betriebs der Datenbank erzeugt wurde; und Kopieren der Sicherungsdaten von einem der anderen Server, wenn bei einem der Server ein Fehler auftritt, und Wiederherstellen der Datenbank von den Sicherungsdaten des anderen Servers.
Verfahren nach Anspruch 14, weiterhin die Schritte umfassend: Kopieren der Sicherungsdaten, während die Clients ununterbrochen durch den anderen Server betrieben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, weiterhin einen Schritt umfassend des Umwandelns einer Updating-SQL in eine Propagating-SQL.