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문제 정의
- 본 논문에서는 유사 연산과 중복 연산을 고려한 효율적인 복합 이벤트 처리 기법을 제안하였다. 기존 기법은 동일한 기본 이벤트로 이루어진 유사 연산과 중복연산을 가지는 복합 이벤트들을 개별적으로 처리하여 전체 연산량이 증가한다는 문제점이 있다.
- 본 논문은 이러한 문제점을 해결하기 위해 유사 연산과 중복 연산을 고려한 효율적인 복합 이벤트 처리 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 복합 이벤트의 전체 연산량을 감소시키기 위해 복합 이벤트를 이루는 기본 이벤트들이 유사 연산을 가질 경우와 중복 연산을 가질 경우를 고려한다.
제안 방법
- 이때, 오토마타의 상태가 최종 단계에 도달하면 스택을 역으로 탐색하며 후보 집합을 구성한다. 그리고 Selection 연산, Window 연산이 만족하는지 검사하고 Negation 연산을 통해 발생하지 않은 데이터를 처리하여 모든 조건을 만족하면 복합 이벤트를 처리한다. SASE는 동일한 기본 이벤트로 구성되어 있는 이벤트도 각각의 기본이벤트를 저장하고 있어야 한다.
- 기본 이벤트가 새롭게 입력되면 사용자가 입력한 복합 이벤트 질의에 대해 미리 생성된 해시 테이블을 탐색을 한다. [그림 10]은 해시 테이블을 나타낸다.
- 동일한 기본 이벤트인 E1과 E2를 가지는 연산자들인 ∨(OR) 연산과 ∧(AND) 연산을 유사 연산으로 검출하고, 이 두 개의 유사 연산들을 하나의 가상 연산인 OA로 결합한다.
- 전처리 필터링을 적용한 효율적인 RFID 비즈니스 이벤트 검출 기법은 이벤트가 발생하는 최소 조건을 만족하지 못하는 경우에서도 계속적인 검사를 수행하기 때문에 연산 비용이 증가하는 문제점을 해결하기 위해 최소조건을 정의하고 조건을 만족하는 경우에만 복합 이벤트를 검출하는 연산을 한다. 복합이벤트를 그리드 색인에 등록하고 질의 색인과 비트맵을 사용하여 복합 이벤트를 검출한다. 하지만 유사한 연산을 가지는 복합 이벤트는 비트맵에 저장된 이벤트를 탐색이 중복되기 때문에 연산량이 많아지는 문제점을 가지고 있다[8].
- 따라서 연산량을 감소시켜 대량의 복합 이벤트를 신속하게 처리하는 연구가 필요하다. 본 논문에서는 실시간으로 대량의 스트림 이벤트가 들어오는 환경에서 동일한 기본 이벤트들의 유사 연산과 중복 연산을 각각 처리함으로써 연산량을 줄인다. 동일한 기본 이벤트들이 유사 연산을 가질 경우 그 유사 연산들을 하나의 가상연산으로 결합하고, 중복 연산을 가질 경우 한 번의 연산만 수행하고 수행된 결과를 나머지 같은 연산들의 상위로 전달시킨다.
- 사용자가 질의를 등록하게 되면 복합 이벤트를 트리로 나타낸 뒤 기본 이벤트와 연산자, 이후의 연산 주소를 가지고 있는 복합 이벤트 정보 테이블로 생성한다. 생성된 복합 이벤트 정보 테이블의 정보를 이용하여 동일한 기본 이벤트들에 대한 유사 연산과 중복 연산을 검출한다. 유사 연산 검출을 한 후 가상 연산 테이블을 생성하여 그 결과를 저장한다.
- 생성된 복합 이벤트 정보 테이블의 정보를 이용하여 동일한 기본 이벤트들에 대한 유사 연산과 중복 연산을 검출한다. 유사 연산 검출을 한 후 가상 연산 테이블을 생성하여 그 결과를 저장한다. 중복 연산 검출 결과는 복합 이벤트 정보 테이블에 결과를 입력하여 두 연산에 대한 결과 정보인 기본 이벤트 발생 시 어느 연산을 수행하고 이후 연산이 무엇인지를 해시 테이블을 구성하여 저장한다.
- 기존 기법은 동일한 기본 이벤트로 이루어진 유사 연산과 중복연산을 가지는 복합 이벤트들을 개별적으로 처리하여 전체 연산량이 증가한다는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 제안하는 기법에서는 유사 연산들을 하나의 가상 연산으로 결합하고, 중복 연산을 한 번만 수행함으로써 전체 연산량을 감소시켰다. 실제 시스템에 적용할 때 유사한 연산에 시간 조건이 많을수록 비교하는 연산비용이 증가하는 문제점을 가지고 있다.
- 중복 연산 검출 결과는 복합 이벤트 정보 테이블에 결과를 입력하여 두 연산에 대한 결과 정보인 기본 이벤트 발생 시 어느 연산을 수행하고 이후 연산이 무엇인지를 해시 테이블을 구성하여 저장한다. 이후 기본 이벤트들이 입력되면 생성된 해시 테이블 정보를 이용하여 유사 연산, 중복 연산, 일반 연산에 대한 복합 이벤트 처리를 수행한다.
- 제안하는 기법은 기본 이벤트들의 유사 연산의 의미를 정의한다. [표 3]은 동일한 기본 이벤트들에 대한 유사 연산들을 하나의 가상 연산으로 정의한 것을 나타낸다.
- [그림 14]는 중복 연산의 비율에 따른 복합 이벤트 처리 시간을 비교 평가한 것을 나타낸다. 제안하는 기법은 기존 기법과 달리 중복 연산을 한 번만 수행하여 그 결과를 나머지 중복 연산에 사용함으로써 전체 연산량을 줄인다. 따라서 복합 이벤트 질의에서 중복 연산의 비율이 많아짐에 따라 제안하는 기법이 기존 기법보다 평균적으로 약 18.
- 본 논문은 이러한 문제점을 해결하기 위해 유사 연산과 중복 연산을 고려한 효율적인 복합 이벤트 처리 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 복합 이벤트의 전체 연산량을 감소시키기 위해 복합 이벤트를 이루는 기본 이벤트들이 유사 연산을 가질 경우와 중복 연산을 가질 경우를 고려한다. 동일한 기본 이벤트들을 가지는 유사 연산자의 경우는 각 연산자를 하나의 가상 연산자로 표현한다.
- [그림 10]은 해시 테이블을 나타낸다. 해시테이블 탐색을 통하여 입력된 기본 이벤트들이 일반 연산, 유사 연산, 중복 연산으로 이루어졌는지 판단하고, 각 연산에 맞는 처리를 수행한다. 해시 테이블은 기본 이벤트가 입력되었을 때, 그 기본 이벤트의 연산이 실행되는 연산 주소로 연결시켜주기 위해 사용된다.
대상 데이터
- 제안하는 기법에서 사용한 실험 환경은 [표 8]과 같다. JAVA를 이용하여 전체적인 복합 이벤트 처리 기법의 성능을 평가하였으며, 실험 데이터는 임의로 5,000개, 10,000개, 20,000개, 30,000개의 샘플 데이터 셋을 생성하였다.
데이터처리
- 생성된 데이터를 통해 기본 이벤트의 갯수에 따라 복합 이벤트 질의를 처리하는 시간을 기존의 RCEDA 기법과 비교 평가하였다. [그림 12]는 기본 이벤트 개수에 따른 처리 시간을 기존 기법과 비교한 것을 나타낸다.
성능/효과
- 그리고 유사 연산의 비율이 적은 구간인 10∼20%보다 많은 구간인 30∼50%에서 제안하는 기법의 처리 성능이 더 높다는 것을 알 수 있다.
- [그림 12]는 기본 이벤트 개수에 따른 처리 시간을 기존 기법과 비교한 것을 나타낸다. 기본 이벤트 수가 증가할수록 제안하는 기법이 기존 기법보다 처리 효율이 더 우수하게 나타났고, 기존 기법보다 제안하는 기법이 평균 약 58% 높은 처리 속도를 보였다. 기존 기법은 유사 연산을 가지는 이벤트들을 개별적으로 처리하여 각각 계산을 수행하였지만, 제안하는 기법은 반복되는 계산량을 줄이기 위하여 유사 연산들을 하나로 그룹화하였기 때문에 개별적으로 처리한 것보다 더 우수한 처리 효율을 보인다.
- 기본 이벤트 수가 증가할수록 제안하는 기법이 기존 기법보다 처리 효율이 더 우수하게 나타났고, 기존 기법보다 제안하는 기법이 평균 약 58% 높은 처리 속도를 보였다. 기존 기법은 유사 연산을 가지는 이벤트들을 개별적으로 처리하여 각각 계산을 수행하였지만, 제안하는 기법은 반복되는 계산량을 줄이기 위하여 유사 연산들을 하나로 그룹화하였기 때문에 개별적으로 처리한 것보다 더 우수한 처리 효율을 보인다.
- 제안하는 기법은 기존 기법과 달리 중복 연산을 한 번만 수행하여 그 결과를 나머지 중복 연산에 사용함으로써 전체 연산량을 줄인다. 따라서 복합 이벤트 질의에서 중복 연산의 비율이 많아짐에 따라 제안하는 기법이 기존 기법보다 평균적으로 약 18.8%정도 처리 시간이 빠르다는 것을 알 수 있다.
- 제안하는 기법에서는 기존 기법에서 고려하지 않은 유사 연산들을 하나의 가상 연산으로 결합하여 처리하기 때문에 기존 기법보다 연산량이 줄어든다. 따라서 제안하는 기법이 기존 기법에 비해 평균적으로 약 18.2%정도 처리 시간이 빠르다는 것을 입증하였다.
- 이 때 기존 기법과 제안하는 기법은 약 40개의 동일한 복합 이벤트 질의로 실험하였다. 유사 연산의 비율이 증가함에 따라 기존 기법은 비교적 일정한 처리 시간을 보이며, 제안하는 기법은 처리 시간이 점차 감소함을 알 수 있다. 그리고 유사 연산의 비율이 적은 구간인 10∼20%보다 많은 구간인 30∼50%에서 제안하는 기법의 처리 성능이 더 높다는 것을 알 수 있다.
- 그리고 유사 연산의 비율이 적은 구간인 10∼20%보다 많은 구간인 30∼50%에서 제안하는 기법의 처리 성능이 더 높다는 것을 알 수 있다. 제안하는 기법에서는 기존 기법에서 고려하지 않은 유사 연산들을 하나의 가상 연산으로 결합하여 처리하기 때문에 기존 기법보다 연산량이 줄어든다. 따라서 제안하는 기법이 기존 기법에 비해 평균적으로 약 18.
후속연구
- 실제 시스템에 적용할 때 유사한 연산에 시간 조건이 많을수록 비교하는 연산비용이 증가하는 문제점을 가지고 있다. 추후에는 연산비용이 증가하는 문제점을 해결하기 위해 복합이벤트 질의의 연산별로 메모리, 연산량, 통신비용을 고려하여 분산 처리 하는 연구를 진행할 예정입니다. 향후 연구는 제안하는 기법을 분산으로 처리하여 실제 시스템에 적용하는 것이다.
- 추후에는 연산비용이 증가하는 문제점을 해결하기 위해 복합이벤트 질의의 연산별로 메모리, 연산량, 통신비용을 고려하여 분산 처리 하는 연구를 진행할 예정입니다. 향후 연구는 제안하는 기법을 분산으로 처리하여 실제 시스템에 적용하는 것이다.
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