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그리드 데이터베이스에서 링 기반 연결 구조를 이용한 부하 분산 기법
장용일(Yong-Il Jang),신숭선(Soong-Sun Shin),박순영(Soon-Young Park),배해영(Hae-Young Bae) 한국멀티미디어학회 2006 멀티미디어학회논문지 Vol.9 No.9
본 논문에서는 복제 데이터 간 링 기반 연결 구조를 이용한 부하 분산 기법을 제안한다. 그리드 데이터베이스에서는 일반적으로 각 노드의 데이터가 처리 성능과 가용성 향상을 위해 서로 다른 위치에 복제되어 저장되고, 사용자 질의는 목적 데이터를 포함하는 노드로 전송된 후 처리된다. 그러나 이러한 환경에서는 작업 부하의 불균형으로 인한 성능 저하가 나타날 수 있다. 기존 연구는 노드의 수가 많고 사용자 질의가 유동적으로 변하는 그리드 데이터베이스에는 적용하기 힘들다. 제안 기법은 각각의 동일 복제본이 포함된 노드들을 하나의 링 구조로 연결한다. 노드의 작업 부하가 한계를 넘게 되면, 이후 입력되는 질의의 목적 데이터에 따라 다음 연결 노드로 질의를 전송한다. 그리고 이 노드는 작업 부하가 적어질 때까지 새로운 질의를 입력받지 않는다. 이후, 이전 노드로 메시지를 전송하여 이 노드로 질의가 전달되지 않도록 연결 구조를 변경한다. 제안 기법은 성능평가를 통해 기존 방식에 비해 다수의 노드를 포함하면서 구조가 동적으로 변화하는 환경에서 기존 기법보다 우수한 성능을 보인다. In this paper, a load balancing method using ring network structure in the Grid database is proposed. In the Grid database, generally, data is replicated for performance and availability. And, user's request is transferred to node and processed in that node which has target data. But, in such environment, a decline of performance can be occurred because unbalanced workload. A traditional research is proposed to solve unbalanced load problem. However, the Grid database has a number of systems and user's request always changes dynamically. Therefore, a traditional research can not be applied. The proposed method connects each node which has a same replicated data through ring network structure. If workload is overflowed in some node, user's request is transferred to a linked node which has a target data. And, this node stops another request processing until workload is decreased. Then, it changes the link structure through sending a message to a previous node, to stop request forwarding from a previous node. This paper shows a proposed method increases performance than existing research through performance evaluation and is more suitable for a complex and dynamic environment.
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확장된 WARD기법을 사용한 웹 GIS 클러스터링 시스템
장용일(Yong-Il Jang),이충호(Chung-Ho Lee),이재동(Jae Dong Lee),배해영(Hae-Young Bae) 한국정보과학회 2001 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2Ⅰ
웹 클러스터링 시스템은 사용자의 집중에 의한 서버의 과부화에 효율적으로 대처할 수 있는 방법 중 하나이다. 공간 질의의 대부분은 인접 영역에 대한 경우가 매우 잦으며, 특정 영역에 집중되는 특성을 가진다. 타일 기반 웹 GIS 클러스터링 시스템은 이러한 공간 질의의 특성을 만족시키면서 클러스터에 포함되는 각 노드의 버퍼 재 사용률을 높이고 디스크 접근 빈도를 낮출 수 있는 기법을 사용한다. 그러나, 모든 질의가 디스패처를 거치기 때문에 병목현상이 나타날 수 있으며, 질의의 빈도가 낮은 지역의 경우 할당된 지역의 범위에 의해 버퍼 관리에 문제가 생긴다. 본 논문에서는 확장된 WARD기법을 사용한 웹 GIS 클러스터링 시스템을 제안한다. 제안되는 시스템은 타일 기반 웹 GIS 클러스터링 시스템을 기반으로 디스패처를 분산시켜 병목현상을 줄이고, 각 지역을 그룹으로 묶어 클러스터를 분배하여 대용량의 공간 데이터를 위해 적절한 버퍼 관리를 한다. 또한, 질의가 집중되는 영역에 대한 레이어를 모든 노드의 코어 영역에 중복 저장하여 로컬에서 지역적으로 처리하고 다른 노드로의 질의 처리 요구에 대한 포워딩(Forwarding) 오버헤드를 줄여 기존의 서버에 비해 안정성과 확장성, 그리고 처리 능력을 향상시킬 수 있다.
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확장 가능한 고가용 데이터베이스에서 개선된 온 - 라인 확장 기법
장용일(Yong-Il Jang),이충호(Chung-Ho Lee),이재동(Jae Dong Lee),배해영(Hae-Young Bae) 한국정보과학회 2002 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.29 No.1B
데이터베이스의 활용도가 크게 증가되고, 사용자가 증가되면서 데이터베이스의 가용성과 확장성이 중요시되고 있다. 이에 따라 확장 가능한 데이터베이스는 실시간 트랜잭션의 처리를 위해 온-라인 상태로 중단 없이 동작해야 한다. 사용자의 증가에 따른 질의의 집중 현상을 해결하기 위해 데이터베이스는 사용자의 질의를 처리하면서도 확장이 가능해야 한다. 또한, 온-라인 확장은 확장 가능한 고가용 데이터베이스에서 트랜잭션의 결과 응답 시간에 영향을 미치지 않고, 트랜잭션의 처리량의 저하가 없어야 한다. 본 논문에서는 질의 집중 현상을 해결하기 위해 기존의 데이터베이스에서 제안된 기법들을 살펴보고 온-라인 확장에 대한 기존 연구에서의 문제점을 보이며, 개선된 온-라인 확장 기법을 제안한다. 제안되는 기법은 불필요한 확장 영역을 축소시키고 확장되는 노드에 대한 정책을 변형하여 내부 네트웍 사용을 줄임과 동시에, 데이터 복사의 병렬성을 향상시킨다. 본 연구를 통해 개선된 확장 기법은 온-라인 획장 시 데이터베이스의 처리량과 트랜잭션 응답 속도를 향상시키고 확장성을 유지한다.
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그리드 데이터베이스에서 계층 구조를 이용한 동적 재조직 기법
천종현,장용일,조숙경,이순조,배해영,Cheon, Jong-Hyeon,Jang, Yong-Il,Cho, Sook-Kyoung,Lee, Soon-Jo,Bae, Hae-Young 한국공간정보학회 2006 한국공간정보시스템학회 논문지 Vol.8 No.1
A Grid Database is a database management system to process effectively and use the distributed data in a grid computing environment. Spatial data is more important than other general data according to the local characteristics and requires a large storage. The grid database can be used as the optimal system for the management of the spatial data. However, contrary to the conventional distributed database systems, the Grid Database which guarantees the local autonomy has a possibility not to provide an effective system, or it is impossible to use a centralized management environment. In order to allow flexible responses to a dynamically changing environment, it is required to use effectively reorganized method. In this paper, hierarchical reorganization method is presented for dynamic reorganization in a grid database. When the reorganization is conducted, an organizer is created to collect the information of databases. In addition, the organizer which is constructed by the hierarchical structure supports information communication and reorganization, and then it allows the support of regional reorganization operation and effective balance control. The performance assessment of the proposed method shows that the processing capacity is increased after the reorganization. 그리드 데이터베이스는 그리드 컴퓨팅 환경에서 분산된 데이터의 효율적 처리와 사용을 위한 데이터 베이스 관리 시스템이다. 공간 데이터는 일반적인 데이터에 비해 지역적 특성에 따른 이용도가 높으며, 대용량의 저장 공간을 필요로 하는 특징을 포함한다. 그리드 데이터베이스는 이러한 공간 데이터의 관리를 위한 최적의 시스템으로 적용 가능하다. 그러나, 기존의 분산 데이터베이스 시스템과는 달리 지역적 자율성을 보장하기 때문에 단일 관리자에 대한 적용이 불가능하거나 비효율적인 시스템 구성이 이루어질 가능성이 있다. 또한 동적으로 변화되는 환경에 유동적인 대응을 위해서는 효율적인 재조직 연산이 필요하다. 본 논문에서는 그리드 데이터베이스에서 계층 구조를 이용한 동적 재조직 기법을 제안한다. 제안 기법은 재조직 수행 시 데이터베이스들의 정보를 논리적으로 취합하는 오가나이저를 생성한다. 또한, 오가나이저를 계층적 구조로 구성을 함으로써 단계적인 정보 전파 및 재조직 연산 수행을 지원하게 된다. 이를 통해 지역적인 재조직 연산의 지원 및 효율적 균형 조정이 가능해진다. 부가적으로 불필요한 재조직 연산의 제거가 가능하다. 성능평가를 통해 제안 기법이 재조직 수행 후에 전체적인 처리량을 향상시킴을 보인다.
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김정현,박순영,장용일,김호석,배해영,Kim, Jeong-Hyun,Park, Sun-Young,Jang, Hyong-Il,Kim, Ho-Suk,Bae, Hae-Young 한국공간정보시스템학회 2005 한국공간정보시스템학회 논문지 Vol.7 No.3
본 논문은 이동체의 잦은 갱신에 의해 발생하는 색인 재구성에 대한 비용을 줄이기 위해 이동체의 지연 다량 삽입 기법을 제안한다. 기존 이동체 색인에 대한 연구는 주로 색인 구성 후에 발생하는 질의 처리 효율성에 초점을 두었다. 이들은 이동체 데이터의 갱신 연산에 의한 색인 재구성에 대한 디스크 접근 오버헤드를 거의 고려하지 않았다. 이러한 이동체 데이터의 갱신 연산에 대한 비용을 줄이기 위해 다량 삽입 기법과 여러 색인이 제안되었다. 하지만 제안된 기법들은 매우 가변적이고 대량인 데이터를 효율적으로 처리하는데 많은 디스크 I/O 비용을 필요로 한다. 본 논문에서는 빠른 데이터 생성 속도에 적합하도록 디스크 접근 오버헤드를 고려해서 R-트리를 관리할 수 있는 현재색인에 대한 다량 삽입 기법을 제안한다. 이 기법에서는 다차원 색인 구조에서의 다량 삽입 기법을 위한 버퍼링 기법을 사용한다. R-트리의 단말 노드 정보를 관리하는 보조 색인을 추가하여 노드의 분할과 합병을 예상한다. 또한 연산을 종류에 따라 분류하여 불필요한 삽입과 삭제 연산을 줄인다. 노드의 변환를 최소화하는 방향으로 이동 객체의 처리 순서를 정하여 데이터 갱신에 따른 노드의 분할과 합병을 최소화한다. 실험을 통해 제안한 기법을 이용한 다량 삽입 기법이 기존의 삽입 기법들보다 색인의 갱신 비용을 감소시키는 것을 알 수 있다. This paper presents a bulk insertion technique for efficiently inserting data items. Traditional moving object database focused on efficient query processing that happens mainly after index building. Traditional index structures rarely considered disk I/O overhead for index rebuilding by inserting data items. This paper, to solve this problem, describes a new bulk insertion technique which efficiently induces the current positions of moving objects and reduces update cost greatly. This technique uses buffering technique for bulk insertion in spatial index structures such as R-tree. To analyze split or merge node, we add a secondary index for information management on leaf node of primary index. And operations are classified to reduce unnecessary insertion and deletion. This technique decides processing order of moving objects, which minimize split and merge cost as a result of update operations. Experimental results show that this technique reduces insertion cost as compared with existing insertion techniques.
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