[논문]비동기적 갱신 의도 선언에 의한 트랜잭션 처리의 회피-기반 캐쉬 일관성 유지 기법

박용문; 이찬섭; 최의인

비동기적 갱신 의도 선언에 의한 트랜잭션 처리의 회피-기반 캐쉬 일관성 유지 기법
Avoidance-based Cache Consistency Technique on Transaction Processing Using an Asynchronus Write Intention Declaration 원문보기

박용문 (한국전자통신연구원) , 이찬섭 (한남대학교 컴퓨터공학과) , 최의인 (한남대학교 컴퓨터공학과)

고속 LAN과 같은 통신 장비의 발달로 클라이언트/서버 시스템 환경이 일반화됨에 따라 데이터베이스 시스템도 클라이언트/서버 환경을 지원하는 데이터 서버로서의 역할이 요구되었다. 또한, 다양하고 복잡한 형태의 제어 시스템들이 필요한 각 응용 분야에서 클라이언트/서버 시스템이 이용되고 있다. 이러한 상황에서 클라이언트들은 통신 비용 절감과 서버의 부하를 줄이기 위해 클라이언트의 버퍼에 데이터의 사본을 캐쉬(cache) 함으로써 클라이언트 시스템의 확장성 및 독립성을 추구한다. 하지만, 캐쉬한 데이터의 사본에 의해 갱신 연산이 수행되기 때문에 캐쉬 데이터의 일관성 유지를 위한 효율적인 방법들이 필요하다. 본 논문에서 제안한 기법은 클라이언트/서버 간의 데이터 전송이 페이지 단위로 행해지는 페이지-서버 환경에서 적용되는 회피-기반(avoidance-based) 기법으로써, 클라이언트가 데이터를 갱신할 때 갱신 의도를 비동기적으로 선언하는 캐위 일관성 유지 기법을 제안하였다. 그리고 제안한 기법과 최근에 제안된 기법들을 비교 분석하였다.

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문제 정의

본 논문에서는 클라이언트/서버 환경에서 캐쉬 일관성을 유지 하기 위한 기법을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 캐쉬 일관성 기법은 클라이언트와 서버 간의 통신 비용을 줄이기 위해 갱신 연산에 대해서만 갱신의도를 등록하는 방법을 적용하였고, 트랜 잭션이 서버의 응답 대기 시간을 줄이기 위해 비동기적인 갱신 의도선언 기법을 이용하였다.

가설 설정

클라이언트 DBMS는 자신의 버퍼에 캐쉬한 페이지 정보를 유지하며, 지역적인 록 관리 기능을 수행한다. 일관성 유지 기술을 용이하게 적용하기 위하여 트랜잭션은 클라이언트에서만 생성되고, 어느 순간에는 하나의 트랜잭션만 수행한다고 가정한다. APT는 트랜잭션이 이용한 페이지 정보를 유지하며, Undo log는 갱신되기 이전 페 이지 가 저 장된다.
클라이언트1과 클라이언트2에 다음과 같은 연산 순서로 트랜잭션들(77, 72)이 각각 수행되고 있다고 가정한다.

제안 방법

본 논문에서 제안한 기법은 클라이언트의 사본 관리에 있어 삭제를 기반으로 전파를 선택적으로 수행한다. 그리고 AOCC 기법에서는 ROS와 MOS라는 자료구조를 유지하는데 비해, 본 논문에서는 일관성유지 알고리즘을 적용하기 위해 APT 에 트랜잭션이 이용한 페이지 식별자(Page_ID)와 이에 대한 접근 모드(A(x_Mode)를 둠으로써 한 개의 자료 구조만을 이용한다.
본 논문에서 제안한 기법은 클라이언트의 사본 관리에 있어 삭제를 기반으로 전파를 선택적으로 수행한다. 그리고 AOCC 기법에서는 ROS와 MOS라는 자료구조를 유지하는데 비해, 본 논문에서는 일관성유지 알고리즘을 적용하기 위해 APT 에 트랜잭션이 이용한 페이지 식별자(Page_ID)와 이에 대한 접근 모드(A(x_Mode)를 둠으로써 한 개의 자료 구조만을 이용한다.
본 논문에서는 클라이언트/서버 환경에서 캐쉬 일관성을 유지 하기 위한 기법을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 캐쉬 일관성 기법은 클라이언트와 서버 간의 통신 비용을 줄이기 위해 갱신 연산에 대해서만 갱신의도를 등록하는 방법을 적용하였고, 트랜 잭션이 서버의 응답 대기 시간을 줄이기 위해 비동기적인 갱신 의도선언 기법을 이용하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘의 특징은 다음과 같다.
본 논문에서 제안한 캐쉬 일관성 기법은 트랜잭션이 갱신 연산을 수행할 때 서버에게 록(lock)을 요청한 후, 서버의 응답을 기다리지 않고 계속 트랜잭션 처리를 수행하는 비동기적인 기법을 이용한다.
비해, 본 논문에서는 일관성유지 알고리즘을 적용하기 위해 APT에 트랜잭션이 이용한 페이지 식별자(Page_ID)와 이에 대한 접근 모드(A(x_Mode)를 둠으로써 한 개의 자료 구조만을 이용한다. 안한 캐쉬 일관성 기법을 비교한 결과이다.

대상 데이터

본 논문의 연구 환경은 그림 2와 같이 하나의 서버와 다수의 클라이언트들이 고속 LAN을 기반으로 하는 네트워크를 통해 연결된 클라이언트丿서버 데이터베이스 시스템 구조이다.

성능/효과

워크스테이션의 성능 향상과 네트워크의 속도가 증가함에 따라 클라이언트/서버 시스템 환경이 보편화되었다. 데이터베이스 시스템도 기존의 중앙 집중적인 환경에서의 서비스보다는 LAN과 같이 고속으로 데이터를 전송할 수 있는 네트워크로 연결된 클라이언트/서버 환경에서 데이터 서버로서의 역할이 중요하게 되었다.

후속연구

③ 트랜잭션 철회 메시지를 보낸 클라이언트에 대해서만 갱신된 페이지를 전파함으로써 캐쉬 일관성유지를 동적으로 수행한다. 향후 연구 과제로는 본 논문에서 제안한 기법의 성능 평가에 대한 연구가 필요하며, 제안한 캐쉬 일관성 기법을 기반으로 동시성 제어에 대한 연구가 필요하다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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