[논문]Web GIS 클러스터링 시스템에서 질의 영역의 인접성을 이용한 로드 밸런싱 기법

장용일; 이찬구; 이충호; 이재동; 배해영

Web GIS 클러스터링 시스템에서 질의 영역의 인접성을 이용한 로드 밸런싱 기법
Load Balancing Method Using Proximity of Query Region in Web GIS Clustering System 원문보기

장용일 (인하대학교 전산계산공학과) , 이찬구 (인하대학교 전산계산공학과) , 이충호 (인하대학교 전산계산공학과) , 이재동 (단국대학교 전산과) , 배해영 (인하대학교 전산계산공학과)

웹 GIS에서의 인터넷 서비스 이용자의 집중 현상으로 발생하는 서버의 과부하 현상을 막고 안정적인 서비스 제공을 위해서는 웹 클러스터링 기술의 도입이 필요하다. 공간 질의는 웹 데이터와는 달리 인접 영역에 대한 질의가 매우 잣으며, 질의 처리 결과가 대용량이라는 특성을 가지고 있다. 이러한 공간 질의의 특성을 고려하지 않을 경우, 서버에서 처리되는 질의들의 지역적 인접성이 낮아지고 낮은 버퍼 재 사용율은 디스크로의 접근 빈도를 높여 질의 처리 비용을 증가시키는 원인이 된다. 본 논문에서는 웹 GIS 클러스터링 시스템을 위한 질의 영역의 인접성을 이용한 로드 밸런싱 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 공간 데이터를 타일을 기반으로 인접한 타일의 그룹을 생성하여 각 서버에 할당하여, 질의 영역 및 공간 연산을 고려하여 서버에서 질의가 처리되는 동안 버퍼 재사용율이 최대가 되도록 클라이언트의 질의 요청을 적절한 서버에 전달한다. 제안하는 기법은 서버의 버퍼를 공간 인덱스 탐색에 최적화함으로써 서버의 버퍼 재상용율을 높이고, 클러스터링 시스템에서 디스크의 접근 횟수를 낮추어, 전체적인 서버 시스템의 처리 능력을 형상시킨다.

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문제 정의

본 논문에서는 웹 클러스터링 기숳읗 적용함으로써 안정적인 웹 GIS 서비스豪 제공하도록 하였다. 즉.
본 절에서논 질의 영역과 서버에 할당된 질의 처리 영역과의 포함관계, 고러하여 디스패처가 3가지 잘의 患래스의 질의어를 처리할 서버를 선정하는 방법과 축정 영역에 대한 질의의 집중 현상으로 인하여 특정 서버로 짆의가 집중되는 현상을 해결하기 위한 방법에 대해 다룬다.

가설 설정

2. 서버의 공간 데이타의 타일 관리 구조와 일치하도혹 전체 영역욜 타일의 기로 분할한다.
3. 타일 개수에 앚추어 변형된 힐버트 곡선의 계산식을 보정한다.

제안 방법

븐 논문에서는 로드 맬런싱을 이용하여 웹 GIS 童러스더링 시스템의 버퍼 재사용宣을 높이고 디스접근 빈도養 낮추기 위한 기법을 제안 한다, 제안된 기법에서눈 공간 질의는 인접 영역에 대한 질의 처리가 잦은 륵성을 가지기 패운에 질의가 처리되는 영역을 참조하여 처리 영역이 인접한 질의들옿 그룹呀 차영 동잏한 서出상에서 처리한다면, 해당 서버가 탐색해야 하는 공간 인덱스의 범위는 촙아져 버퍼의 재사용율会 높일 수 있다[5" 제안하는 기법은 공간 인덱스를 구성 기법 증의 하나인 타일 기반 인덱스의 기본 단위인 타일을 기반으로 클러스터링에 참여한 서버의 구성에 따라 인접한 타일들의 집합을 생성한다. 생성된 타일 짐합온 디스패처(Dispatcher)에 의해서 각각의 서버로 할당되며 디스패처는 클라이언트의 요청으로부터 공간 질의가 처리되는 영역에 대한 정보와 짏의어에 포함되어 있는 공간 연산을 참조하여 해담 질의가 처리되는 동안 버퍼의 반환 빈도가 최소가 되도록 킁라이언트의 요청을 각 서버에 전달한다.
& 장에서는 인접 영역에 대한 질의憂 그훕화하여 로드 밸런싱을 수행함으로써서버에서 질의 처리■ 위해 사용되는 버퍼의 재사용율을 높이고 디스첨근 빈도蠢 낮추어 효旨적인 웹 GIS 클러스터링 시스템을 구축하기 위한 기법을 제안한다.
로드 璧司싱 기업에 파른 다스m 酉근 확수의 측정은 Round-Robin 방법과 본 논문에서 제안한 기법을 적용한 경우. 가상시스텡 노드 수■ 증K시킴에 파라 1000개의 임의의 질의彊 처리하는 동안 디스m에 접근한 횟수■ 측정하였다. 질의 영역의 인정 정도에 따른 디스크 접근 횟수의 측정은 클라이언트의 질의 영역이 전체 영역의 10%, 20% .
따라서 본 논문에서 제안하는 시스템에서는 웹 GIS 서버에서 관리하는 공간 데이타에 관한 메타(Meta) 데이다가 디스패처에 전달되어야 하며 디스패처논 01 정보童 바탕으로 전체 영역울 타일로 분할하고 인접 타일崔 n뿝화한다.
낮으며 R-tree의 응답 시간이 가장 짧다[10]. 파라서 본 논문에서는 그리드의 중심 좌표를 이용하여 힐버트 값을 계산하도록 한다.

성능/효과

[二I以 5・1)의 싳험 곃과 제안한 기법이 라운드 로빈 기법에 비하여 향상된 성능을 보이나 노드 수가 층가항에 파라 성능의 차이는 점차 감소하고 있다.
가상시스텡 노드 수■ 증K시킴에 파라 1000개의 임의의 질의彊 처리하는 동안 디스m에 접근한 횟수■ 측정하였다. 질의 영역의 인정 정도에 따른 디스크 접근 횟수의 측정은 클라이언트의 질의 영역이 전체 영역의 10%, 20% . 30% , 과。%, 50% 이내로 인접핳 경우 가상 시스템 노드 수■ 증가시킴에 따라 1000개익 인접 영역에 대한 질의를 처리하, 동안 디스크에 정근한 힛수書益정하였다
즉. 질의 허리 영역의 인접성을 이용하여 질으! 처리 영역이 인접된 잘의돟을 하나와 서버에서 처리하는 로드 밸런싱 기법을 제한하였다, 또한 제한된 기법을 기존 클러스터링 시스템의 버퍼 관리 항법과 실험 평가■ 통해 디스m 접근 비용이 향상됨을 모였으며 备라이언트의 질의 영역이 전체 영역외 38% 이상에 해당하는 영역으로 인접될 경우 콜러스터링 시스템의 효율온 노드수에 영향毎 받지 않는다는 것을 보였다、

후속연구

제안한 기#에 버퍼 공유 기법읗 적용하여 디스크의 접註 빈도峯 더윽 낮추기 위한 연구가 진행되어야 할 것이다.

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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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