[P2P][DHT]P2P型分散データベースの提案

Ｏｒａｃｌｅがグリッドについて積極的に取り組んでいるが、今回はＤＨＴを使ったスケーラブルな分散型データベースを提案したい。なお、データベースについてはＤＢ、分散型データベースはＤＤＢと省略する事にする。

さて、ご存知のとおりＤＨＴを使うと、一般的にあるデータdataはNode_ID=hash(data)というノードに格納する。
ＤＢについては一般に主キーというのがあって、これを基に検索などの処理を書けることになる。
今回はＤＨＴによるＤＤＢの可能性を考えるために簡単なモデルを提案する。実際にはＤＤＢを運用する上でもっと多くの課題があるはずだし、それはこのＢｌｏｇを見て頂いたみなさんと共に解決していきたい。

今、あるＤＢのテーブルがあるとする。このテーブルには主キーがある。
ＤＤＢを使うととても巨大なＤＢを扱える可能性がある。まずそれにはＤＤＢのテーブルを分割する必要がある。

まず、主キーについてはハッシュ値を計算し、主キー（及び主キーに紐づいた他のテーブル項目）をハッシュ値の昇順でソートする。テーブルはあるハッシュ値をトリガーにして複数に分割する。つまり、全体のテーブルをTableとすると
[式1]Table=Table(0.A)+Table(A+1,B)+Table(B+1,C).....
と分割できるはずだ。なお、Table(S,Q)は主キーのハッシュ値において、SからＱについて構成しているテーブルを意味している。なお、このテーブルはノードやネットワーク負荷、ＤＢサイズによって自律的に分割、結合を行う。
なお、Table(S,Q)を保持するノードはNode_ID=Sとしよう。

これだけだと単にＴａｂｌｅの分割を行っただけだ。そこで実際にＳＱＬ文を叩いて作業をするにはどうすればよいのだろうか？

今、バーチャルＤＢノードと言うのを定義する。略してVDBノードと呼ぼう。これはあるノードＡがVDBノードにＳＱＬ文を投げれば、ノードＡから見てＶＤＢノードがあたかも全てのＤＢの処理をしているように見えるノードを意味する。

VDBノードはNode_Id=hash(Table_name)である。VDBノードは式[1]のようにテーブルを分散したときに、その分散したテーブルを保持するノードのNode_IDのリストを保持する。今、このリストを分散テーブル管理リストと呼ぼう。つまり分散テーブル管理リストは
[式２]{0,A+1,B+1,C+1.....}
となる。

これで準備が整った。
では、これからＳＱＬ文を実際に発行して処理させるようにしよう。
まず、ＳＱＬ文を発行するノードＡはVDBノードにＳＱＬ文を通知する。ＶＤＢノードはＳＱＬ文を分散テーブル管理リスト{0,A+1,B+1,C+1....}を保持しているので、Node_ID={0,A+1,B+1,C+1....}にＳＱＬ文をマルチキャストする。なお、ＶＤＢノードは事前処理を行い、不要なＳＱＬ文を処理に関係ないノードに送らないようにする。
分散テーブルを保持しているノードNode_ID={0,A+1,B+1,C+1....}はＳＱＬの処理結果をVDBノードに通知する。最終的ににはノードＡにＳＱＬ処理の結果を通知することになる。

異なるＤＢテーブルとの結合等についても処理はややこしくなるが、可能であろう。

今回はＰ２Ｐ型分散データベースについて簡単ながら提案・検討を行った。ＤＨＴを使うと、とても大きいサイズのＤＢが構築可能となるかもしれないし、それを高速に処理できるかもしれないので、研究すると面白いかもしれない。