分散共有メモリに基づく高速なトランザクション機構を持つ永続オブジェクト管理機構

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07780233
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 猪原 茂和 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (30251391)
• Keywords: 分散共有メモリ / トランザクション / 永続オブジェクト / 一貫性制御プロトコル / 仮想記憶 / オペレーティングシステム / 分散並列処理 / データベース

Research Abstract

コンピュータの誕生以来、データベースとトランザクション処理は実社会におけるコンピュータの主要な応用であり続けており、高性能かつ高機能なデータベース、トランザクション処理の要求は現在非常に高い。永続オブジェクト管理システムは、高い表現力を持つオブジェクト指向データベースを実現するための基盤ソフトウェアである。本研究では、高性能な永続オブジェクト管理システムを実現するための方法として分散共有メモリに注目し、永続オブジェクト管理システムを分散共有メモリ上で実現するための技術を開発した。
本奨励研究では、とくに以下の問題を解決した。
(1)分散共有メモリ上でデータベースのバ-ジョン化を効率的に行なうためには、オペレーティングシステムカーネルとトランザクション機構との密な協調動作が必要にとなった。特に、copy-on-writeを中心とする仮想記憶機構を用いた最適化技術を最大限に利用するためには、カーネルとトランザクション機構のインターフェイスを、データベースのバ-ジョン化に適した形で拡張した。
(2)分散環境上で、シリアライザビリティを保証する並行性制御を行なうためには、何らかの意味で全ホストが同意するクロックが必要となった。もちろんセントラルサーバを用いればこのクロックを実現することができるが、大規模並列システムでこのサーバがボトルネックとなることは明らかである。このため、トランザクションのために必要な通信と同時にホスト間のクロックの同期をおこなう技術を開発した。
(3)分散トランザクションにおいては、並行性制御と並んで障害対策が重要な課題となる。障害対策を、できる限り少ないメッセージ数でおこなうために、障害対策と並行性制御を統一した形で開発した。

Research Products

• [Publications] K. Uehara, S. Inohara, H. Miyazawa, K. Yamamoto, M. Hara and T. Masuda: "A Framework of Customizing Transactions in Persistent Object Management for Advanced Applications" Proceedings of the 4th International Workshop on Object-Orientation in Operating Systems (IWOOOS'95). 84-93 (1995)
• [Publications] 原政博,山本耕平,上原敬太郎,宮澤元,猪原茂和,益田隆司: "メモリマップに基づく永続オブジェクト管理のためのトランザクション機構" 1995年並列/分散/協調処理に関する【別府】サマー・ワークショップ(SWoPP別府'95)予稿集(情報処理学会PRG研究会). 95-PRO-2. 137-144 (1995)
• [Publications] 中村隆幸,猪原茂和,益田隆司: "カーネル内のユーザ定義イベントハンドラを用いた外部ページャ機構" 1995年並列/分散/協調処理に関する【別府】サマー・ワークショップ(SWoPP別府'95)予稿集(情報処理学会PRG研究会). 95-OS-70. 73-80 (1995)
• [Publications] 国澤亮太,猪原茂和,益田隆司: "メモリマップされたトランザクションを高率よく実現するためのメモリオブジェクトの枠組" 1995年並列/分散/協調処理に関する【別府】サマー・ワークショップ(SWoPP別府'95)予稿集(情報処理学会PRG研究会). 95-OS-70. 33-40 (1995)
• [Publications] 猪原茂和,益田隆司: "高効率な分散協調アプリケーションの構築を支援する単一仮想記憶空間上の分散永続オブジェクト管理機構の実現" 情報処理振興事業協会「独創的情報技術育成事業」. (1995)
• [Publications] K. Yamamoto, S. Inohara, H. Miyazawa, K. Uehara, M. Hara and T. Masuda: "Garbage Collection in Distributed Persistent Object Storage System with Uniform Representation of Pointers" Proceedings of the 29th Hawaii International Conference on System Sciences (HICSS-29), Minitrack for Approaches to Persistency in Distributed Systems. I. 12-21 (1996)
• [Publications] H. Miyazawa, S. Inohara, K. Uehara, K. Yamamoto, M. Hara, T. Masuda: "A Prefetching IPC Mechanism for Low-Latency Transfer of Structured Data Cooperated with User Programs" Proceedings of the IFIP/IEEE International Conference on Distributed Platforms (ICDP'96). (1996)
• [Publications] K. Uehara, H. Miyazawa, K. Yamamoto, S. Inohara, T. Masuda: "A Framework for Customizing Coherence Protocols of Distributed File Caches" The 16th IEEE International Conference on Distributed Computing Systems. (1996)