PostgreSQL エンタープライズ・コンソーシアム 技術部会 WG#2

異種 DB 間連携調査編

製作者
担当企業名
サイオステクノロジー株式会社© 2013 PostgreSQL Enterprise Consortium

改訂履歴
版

改訂日

変更内容

1.0

2013/01/12

新規作成

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はじめに■本資料の概要と目的
今日では事業や技術の目まぐるしい変化に伴い、サーバ上のデータも統合や連携を効率良く実施する機会や必要が多々あります。また、ここ数年でクラウド環境の利用も進んだ事により、クラウドとオンプレミス環境間にあるデータ連携や、災害対策として遠隔地サーバとのデータ連携など、その需要も多様です。本書では、このような需要の背景を基に異種DBMS と PostgreSQL の連携を考察し、利用できるソフトウェアや、実際のソフトウェアの使用手順を確認してみます。また、作業を実施する中で制約事項やシステム設計時の注意点も確認する事で、異種 DBMS 連携時に考慮するべき点を理解していきます。

■資料で扱う用語の定義
No.

用語

解説

1

レプリケーション

複数のサーバ間でデータベースのデータやオブジェクトを共有する仕組みを意味します。

2

レプリカ

レプリケーションに依って複製されたデータベースサーバを指します。

3

DWH(データウェアハウス)

大規模データベースを意味します。

4

オンプレミス

自社で運用管理するシステムを意味します。

5

Oracleデータベース管理システムの Oracle Database を指します。

6

SQL Server

データベース管理システムの Microsoft SQL Server を指します。

7

異種 DBMS

PostgreSQL および EnterpriseDB 社の Postgres Plus 製品以外のデータベースソフトウェアを意味
します。

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© 2013 PostgreSQL Enterprise Consortium目次
1.異種 DBMS と PostgreSQL の連携について............................................................................................................................5
1.1.異種 DBMS と PostgreSQL を連携する目的.....................................................................................................................5
1.2.異種 DBMS と PostgreSQL の連携を実現する際の課題..................................................................................................5
2.データベース連携ソフトウェアの紹介......................................................................................................................................... 6
2.1.InfoFrame DataCoordinator........................................................................................................................................... 6
2.2.DBMoto............................................................................................................................................................................. 6
2.3.DataSpider Servista......................................................................................................................................................... 6
2.4.xDB Replication Server................................................................................................................................................... 7
3.異種 DBMS 間連携のトライアル................................................................................................................................................ 8
3.1.ツールのインストール.......................................................................................................................................................... 9
3.2.コネクタの準備.................................................................................................................................................................... 9
3.3.パブリケーションサーバとサブスクリプションサーバについて...............................................................................................9
3.4.パブリケーションサーバとサブスクリプションサーバの登録...............................................................................................10
3.5.データの同期対象 DBMS と PostgreSQL の登録...........................................................................................................103.6.複製するオブジェクトの選択............................................................................................................................................. 11
3.7.レプリケーションの設定..................................................................................................................................................... 11
3.8.その他の設定................................................................................................................................................................... 12
4.レプリケーションシステムのデザインについて...........................................................................................................................13
4.1.データを連携する上での注意事項.................................................................................................................................... 13
4.2.レプリケーションシステムの検討事項................................................................................................................................13
4.3.レプリケーションオブジェクトの制限.................................................................................................................................. 14
4.4.可能な DBMS 連携構成例.............................................................................................................................................. 15
5.まとめ...................................................................................................................................................................................... 17

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1. 異種 DBMS と PostgreSQL の連携について
1.1. 異種 DBMS と PostgreSQL を連携する目的
企業ではビジネスの変化や情報処理技術の急激な進歩により、当初のシステム設計とは異なる要件やコストでシステム拡張などが必要となる場合があります。しかし、これまで築いたアプリケーションやシステムの急な変更は難しく、価値のある情報は既存システムにある場合がほとんどです。このような状況から、今日では既存の DBMS を生かしつつ、オープンソースソ
フトウェアである PostgreSQL でシステムを拡張する機会が増えてきています。異種 DBMS と PostgreSQL のデータベース
を連携させる目的や機会は様々ですが、連携させる目的は概ね以下のようなケースがあります。
•

データベース移行に依る期間限定の連携
例: 事業統合などに伴うデータの統合や、開発サーバへのデータ移行や同期。

•

計画的なシステム構成変更に依る連携
例: 事業拡大に伴うマスター DB のレプリカ増設。

•

負荷分散に依る連携
例: マスター DB の負荷分散の為のレプリカの増設、トランザクションの軽減。

•

災害対策
例: 災害対策に備えて遠隔地にマスター DB の複製を確保。

•

DWH 構築例: 大量のデータ分析の為のデータ統合など。

1.2. 異種 DBMS と PostgreSQL の連携を実現する際の課題
データベースソフトウェアは、開発メーカーによってデータベースエンジンの構造やデータの表現方法が異なり、データ
操作方法のルールなども異なっています。その為、異種 DBMS と PostgreSQL 間でデータの連携を取るには、これらの差異を吸収してデータを連携させる仕組みが必要になります。
このようなデータ連携の仕組みを開発・構築するには、各データベースソフトウェアへの深い理解と高度な技術が必要であり、自社で開発するには敷居が高く、多くの時間とコストが掛かります。また、その後のメンテナンスやサポートも考慮
すると、先の見えない投資に成りかねません。データを連携させる仕組みは以前から提供されていましたが、容易に構築・管理する事を実現するには、個々の需要に見合うエンタープライズ向けの既製品を利用した方が得策となる場合が多いと言えます。
異種 DBMS と PostgreSQL を連携させるソフトウェアは、SymmetricDS のようなオープンソースソフトウェアとして無償で提供されているものもありますが、本書ではエンタープライズ環境において迅速かつ確実に要件が実現できる商用
ソフトウェアについて紹介をします。

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2. データベース連携ソフトウェアの紹介
この項では異種 DBMS と PostgreSQL のデータ連携が可能な商用ソフトウェアを紹介します。各ソフトウェアの詳細については、各開発ベンダーが提供している情報をあわせてご確認ください。

表 1: 商用ソフトウェア一覧 1
項番

ソフトウェア名

ベンダー

2.1.

InfoFrame DataCoordinator

日本電気株式会社

2.2.

DBMoto株式会社クライム

2.3.

DataSpider Servista

株式会社アプレッソ

2.4.

xDB Replication ServerEnterpriseDB

2.1. InfoFrame DataCoordinator
製品名: InfoFrame DataCoordinator
URL: http://www.nec.co.jp/pfsoft/datacoordinator/
ベンダー: 日本電気株式会社
特徴:
•
•
•

GUI ツールのみで直感的にレプリケーションの設定などが可能
直感的に操作が可能な Designer GUI ツールを提供
DataCoordinator サーバに Windows Server が必要だが、ACCOS-4 のメインフレームや Linux の対応がある

2.2. DBMoto
製品名: DBMoto
URL: http://www.climb.co.jp/soft/dbmoto/
ベンダー: 株式会社クライム
特徴:••

IBM i Series DB2/400(AS/400) との連携に強みがある製品の使用には Windows Server が必要だが、データベースの OS は依存しない

2.3. DataSpider Servista
製品名: DataSpider Servista
URL: http://dataspider.appresso.com/
ベンダー: 株式会社アプレッソ
特徴:
•
•

1

クラウドとオンプレミスの連携が強化されているプログラミングなしに GUI で連携設定・操作が可能

本文に記載されている会社名、製品名は各社の商号または登録商標です。

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2.4. xDB Replication Server
製品名: xDB Replication Server
URL: http://www.enterprisedb.com/products-services-training/products-overview/postgres-plussolution-pack/xdb-replication-server
ベンダー: EnterpriseDB
特徴:
•
•
•

マルチマスターレプリケーションが可能
Oracle と高い互換性がある
xDB Replication Server の設定や管理を行う xDB Replication Console という GUI ツールを提供

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3. 異種 DBMS 間連携のトライアル
本項では実際に商用ツールの一つを用いて、どのように異種 DBMS と PostgreSQL が連携できるか手順を追った概要を記載します。
今回使用するツールは、EnterpriseDB 社が提供している xDB Replication Console を用います。当該ツールはレプリケー
ションを実現する xDB Replication Server の設定や管理を行うグラフィカルなインタフェースのツールであり、xDB
Replication Server の一つのコンポーネントとして同梱されています。当該ツールの画面を通じて、Oracle, SQL Server から PostgreSQL, EnterpriseDB 社の Postgres Plus 製品へのレプリケーション、また PostgreSQL 間のレプリケーションを設定する事が可能であり、複数のレプリケーション接続設定も容易に実現する事ができます。このツールが含まれている xDB
Replication Server は単体で購入する事が可能な為、コミュニティ版の PostgreSQL と組み合わせて使用する事ができます。
なお、このトライアルではツールを使用した異種 DBMS 間の連携過程を確認し、レプリケーション設定がツールに依って煩雑な作業なく実現できる事を見ていきます。今回のトライアルでは、複製元の異種 DBMS に Oracle Database 10g Express
Edition を使用し、複製先の DBMS には Oracle と互換機能がある EnterpriseDB 社製の Postgres Plus Advanced
Server (以後 Postgres と呼称)を使用してテーブルの複製を実施します。

xDB Replication Console で異種 DBMS 間のデータ連携を行う

Postgres

異種 DBMS

表 3.1 使用ソフトウェア
項目

ソフトウェア名バージョン

既存の異種 DBMS Oracle Database 10g Express Edition

10.2.0.1.0

複製先 DBMS

Postgres Plus Advanced Server
9.2.2.4* Postgres Plus 製品は PostgreSQL をベースに、周辺ツールや生産性の高いコンポーネントをバンドルした EnterpriseDB 社の製品です。

複製 GUI ツール

xDB Replication Console
5.0.2* 有償の商用ツールであり、xDB Replication Server を単体で購入すると同根されている GUI ベースのツールです。Postgres Plus 製品の購入でも利用する事が可能です。

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3.1. ツールのインストール
EnterpriseDB 社が提供している Postgres Plus 製品を導入、または xDB Replication Server を単体購入すると、 xDB
Replication Console というグラフィカルなレプリケーション設定・管理ツールが利用できます。これをインストールして起動した画面は以下です。

図 3.1: xDB Replication Console 起動画面

3.2. コネクタの準備
xDB Replication Console から異種 DBMS に接続を行う為には、コネクタというファイルを別途用意する必要があります。このファイルは多くの場合、ライセンスの関係で異種 DBMS のベンダーが提供しているものを入手する必要があります。今回は ojdbc14.jar というコネクタファイルをオラクル社の web サイトから入手し、Postgres Plus のホームディレ
クトリ配下にある ./lib/jdbc というサブディレクトリに配置しておきます。
(コネクタファイルの配置ファイルパスの例)/opt/PostgresPlus/9.2AS/lib/jdbc/ojdbc14.jar

3.3. パブリケーションサーバとサブスクリプションサーバについて
xDB Replication 製品では、publish and subscribe という仕組みを用いてデータを複製します。複製元となる
DBMS のデータコピーを可能とする側を「パブリケーションサーバ(登録公開サーバ)」と定義し、当該コピーデータを受ける側を「サブスクリプションサーバ(登録定期サーバ)」と呼称します。パブリケーションサーバとサブスクリプションサー
バは、xDB Replication 製品の内部に組み込まれたサーバコンポーネントです。これらのサーバプロセスは、同一ホスト内で動作も可能ですし、異なるホスト間に配置する事も可能です。手順例では、同一ホストで動作をさせています。

図 3.2: xDB Replicatoin Console
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3.4. パブリケーションサーバとサブスクリプションサーバの登録
パブリケーションサーバとサブスクリプションサーバを登録すると、以下のような画面になります。パブリケーションサー
バにある SMR と MMR は、それぞれ Single Master Replication と Multi Master Replication を意味します。今回のトライアルではこれらの違いの説明は目的と異なる為、詳細を割愛して Single Master Replication 側に実際のデータの複製元となる異種 DBMS の接続情報を登録して作業を進めます。

図 3.3: xDB Replication Console 設定

3.5. データの同期対象 DBMS と PostgreSQL の登録
前述したパブリケーションサーバとサブスクリプションサーバに、実際にレプリケーションを行う複製元と複製先のDBMS の接続情報(IP アドレスやポート番号、接続ユーザ情報等)を登録します。今回は複製元となるパブリケーション
サーバに Oracle, 複製先となるサブスクリプションサーバに Postgres を登録します。登録し終えた画面は、以下のような表示になります。

図 3.4: 複製元と複製先サーバの設定

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3.6. 複製するオブジェクトの選択
複製元となる異種 DBMS において、どのテーブルを複製するか決定します。この例では、Oracle にサンプルとして含まれている HR スキーマのテーブルやビューをいくつかレプリケーションする設定を行います。複製対象として選択したオブジェクト(テーブルやビュー)は、以下のようにパブリケーションサーバに登録した Oracle のツリーとして表示され、この複製対象データの定義は、パブリケーションと呼称されます。作成したパブリケーションは、識別する為の名前を任意に付ける事が可能であり、このトライアルのケースでは ora.pub と設定しています。

図 3.5: 複製するオブジェクトの設定

3.7. レプリケーションの設定
パブリケーションサーバ側の設定を終えたら、サブスクリプションサーバ側にある Postgres にサブスクリプションの作成を行います。サブスクリプションの作成では、前述の手順で作成した同期させるデータ定義(パブリケーション)を選択し、同期するデータ内容を決定します。作成したサブスクリプションにも識別の為の名前を任意に付ける事が可能であり、このトライアルでは ora.sub という名前を設定しています。レプリケーションの基本設定は以上で完了です。以下のように
Postgres 側に複製されるオブジェクトのツリーが表示され、Oracle 側で生じたテーブルデータの更新内容を Postgres
側のテーブルに反映して同期する事が可能となります。

図 3.6: レプリケーション設定

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3.8. その他の設定
xDB Replication Console ではデータの同期モードの設定が 2 種類用意されており、行の更新毎にデータを同期させる同期モードと、テーブルの全てのデータを毎回更新する snapshot モードがあります。snapshot モードでは、同期させる毎に複製先のデータは TRUNCATE され、複製元のテーブルデータが全てリロードされます。今回のトライアルでは
snapshot モードを使用しています。
なお、xDB Replication Console では複製対象のデータ型やオブジェクトに依って設定できる同期モードに制限があります。例えば、複製元のデータにビューが含まれる場合は、snapshot モードしか設定をする事ができません。また、使用する同期モードに依って、テーブルデータ操作の制限内容も異なります。当該内容については、"4. レプリケーションシス
テムのデザインについて" という後の項目で詳細を解説します。
その他、データを同期するタイミングは、下記ウィザードのようにスケジューリングの設定で変更をする事ができます。同期を実行する周期の最小値は、常時を選択した後に秒単位で調整する事ができ、最小値は 1 秒となります。

図 3.7: タスクスケジューリングウィザード

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4. レプリケーションシステムのデザインについて
異種 DBMS 間の連携で使用するツールの特性によって、制限事項やそれらを踏まえたレプリケーションシステムのデザインは異なるものと考えられますが、本項ではケーススタディとして xDB Replication Console を用いた時における注意事項や考慮するべき点について見ていきます。

4.1. データを連携する上での注意事項
xDB Replication Console の snapshot モードでは、一度レプリケーションを作成したら複製元にあるテーブルの定義
やデータの制約は直接変更してはいけません。このような操作を行うと、レプリケーションプロセスにおいて多くのエラーが発生します。これはレプリケーション設定時に、パブリケーションテーブルに関連するトリガーが作成される為です。その為、複製元のテーブル定義を直接変更してしまうと、当該トリガーは機能しなくなります。変更してはいけない具体的な
テーブル定義やデータの制約は以下の通りです。
•
•
•
•
•
•
•

カラムの追加・削除
カラム名の変更
カラムのデータタイプの変更
カラム長の変更
NOT NULL 制約の変更
UNIQUE 制約の変更
CHECK 制約の変更

もしこのような変更が必要な場合は、一度パブリケーションの設定を削除し、再作成する必要があります。なお、当該制約事項は、使用する同期モードによって条件が異なります。

4.2. レプリケーションシステムの検討事項
xDB Replication Console を使用してレプリケーションシステムを構築する場合は、次の点を考慮する必要があります。
•
•

•
•

•

snapshot モード以外では、パブリケーションサーバ上のテーブルはプライマリキーを有していなければなりません。
複製元の DBMS のテーブル定義(DDL)は、システム運用後に変更が生じないよう、レプリケーションシステムを構成する前に十分に検討されたものでなければなりません。同期モードによっては、後から DDL の変更を行えるものもありますが、DDL はシステム運用後に頻繁に変更されるものであってはなりません。
VIEW は snapshot モードでのみ複製する事ができます。複製先のデータベースにおいては、当該 VIEW はひ
とつのテーブルとして複製されます。
サブスクリプションサーバ上に複製されたテーブルは、さらに複製可能なテーブルとして、別途パブリケーショ
ンサーバに登録する事ができます。このような特性を生かす事に依って、カスケードレプリケーションを実現する事もできます。具体的な構成例は、後の項目にある ”4.4 可能な DBMS 連携構成例” で示します。
xDB Replication Console では、双方向にデータの複製の設定を行う事が可能です。具体的な構成例は、後の項目にある ”4.4 可能な DBMS 連携構成例” で示します。

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4.3. レプリケーションオブジェクトの制限
レプリケーションで使用するツールに依存して特性は異なりますが、 xDB Replication Console で複製できるオブジェ
クトや制限について記載します。
xDB Replication Console で複製できるオブジェクトは次のようなものです。
•
•
•
•
•
•
•

テーブル
ビュー (snapshot モードでのみ可能)
プライマリキーNOT NULL 制約
UNIQUE 制約
CHECK 制約
インデックス

Oracle テーブルにおいて次のようなデータ型が含まれているものは、xDB Replication Console で複製する事がで
きません。
•
•
•
•
•

BFILE
BINARY_DOUBLEBINARY_FLOATMLSLABEL
XMLTYPE

Oracle テーブルにおいて次のようなデータ型は、snapshot モードにおいてのみ複製する事ができます。行更新毎に複製する同期モードでは、これらのオブジェクトを複製する事はできません。
•
•
•
•
•
•

BLOB
CLOB
LONG
LONG RAWNCLOBRAWSQL Server テーブルにおいては、次に挙げるオブジェクトは xDB Replication Console で複製する事ができません。
•••

GEOGRAPHYGEOMETRYSQL_VARIANTSQL Server テーブルにおいて次のようなデータ型は、snapshot モードにおいてのみ複製する事ができます。行更新毎に複製する同期モードでは、これらのオブジェクトを複製する事はできません。
•
•
•
•
•
•
•
•

BINARYIMAGENTEXT
NVARCHAR(max)TEXT
TIMESTAMPVARBINARYVARBINARY(max)

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4.4. 可能な DBMS 連携構成例
xDB Replication Server および xDB Replication Console を用いて設定できる代表的なレプリケーションの構成例
を次にいくつか挙げます。レプリケーションの要件に応じた構成例をご参考ください。
1) マスター DBMS 上の全てのテーブルをスレーブ側に複製

パブリケーション

サブスクリプション

Table A

Table A

Table B

Table B

マスター DBMS

スレーブ DBMS

2) マスター DBMS 上の各テーブルをそれぞれ他ホストの DBMS に分けて複製

サブスクリプション 1

Table A
パブリケーション 1

スレーブ DBMS 1

Table A
パブリケーション 2

Table B

サブスクリプション 2

Table B

マスター DBMS

スレーブ DBMS 2

3) 複数のホストに点在する DBMS のテーブルを一つのホストの DBMS に統合

パブリケーション 1

Table A
サブスクリプション 1

マスター DBMS 1

Table A
サブスクリプション 2

Table B

パブリケーション 2

Table B
スレーブ DBMS
マスター DBMS 2

15/18© 2013 PostgreSQL Enterprise Consortium4) カスケードレプリケーション
以下のようにマスター DBMS からサブスクリプション 1 として複製された Table A, B は、他ホストへの複製元のパブリケーションとして、スレーブ DBMS 1 上の Table B のように再び他ホストへ複製する事が可能です。このようにスレーブ DBMS を多段に接続してレプリケーションを行う手法をカスケードレプリケーションと呼称します。

パブリケーション 1

Table A
Table B

サブスクリプション 1

Table A

サブスクリプション 2

パブリケーション 2

Table B

Table B
スレーブ DBMS 2

マスター DBMS

スレーブ DBMS 1

5) 双方向レプリケーション
以下のように各 DBMS 上にあるテーブルを双方向にレプリケーションする事も可能です。このような構成における各データベースは、アプリケーション等からデータ更新を受けるマスター DBMS でもあり、対向ホストからレプリ
ケーションの複製データを受けるスレーブ DBMS でもあります。

パブリケーション 1

サブスクリプション 1

Table A

Table A

サブスクリプション 2

パブリケーション 2

Table B

Table B

マスター & スレーブ DBMS 1

マスター & スレーブ DBMS 2

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5. まとめ
今回は異種 DBMS と PostgreSQL を連携させる商用ソフトウェアの紹介とレプリケーションの設定手順例を中心に、商用
ソフトウェアで異種 DBMS を連携させる内容を確認し、作業内容の概要や、注意するべき点について理解を深めました。しかし、実際のエンタープライズ環境では今回挙げた内容の他に、レプリケーションのパフォーマンス要件や、詳細なデータ制御の要件などを十分にテスト・検証して導入する必要があります。
今日においては、異種 DBMS を連携させる商用ツールを用いる事で、各 DBMS の深いスキルなしに異種 DBMS 間で容易かつ柔軟な構成でレプリケーションを実現させる事ができる状況にあります。その為、ユーザは既存の異種 DBMS と相まって動作させる DBMS に PostgreSQL を採用する選択肢があり、ツールを用いて効率的に既存システムに導入する事で、開発や運用コストを抑えつつ効果的なシステム構築をする事ができます。

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著者
版
異種 DB 間連携 第 1 版（2012 年度 WG2）

所属企業・団体名
サイオステクノロジー株式会社

部署名

氏名

オープンシステムソリューション部

18/18© 2013 PostgreSQL Enterprise Consortium