[논문]KORED/StormNT: 공간 데이터베이스를 위한 저장관리자의 설계 및 구현

김종현; 김명근; 김성희; 배해영

KORED/StormNT: 공간 데이터베이스를 위한 저장관리자의 설계 및 구현
KORED/StormNT: Design and Implementation of a Storage Manager for Spatial Database 원문보기

김종현 (인하대학교 전자계산공학과) , 김명근 (인하대학교 전자계산공학과) , 김성희 (인하대학교 전자계산공학과) , 배해영 (인하대학교 전자계산공학과)

기존의 대용량 멀티미디어 데이터와는 달리 다양한 크기와 접근 패턴을 가지는 공간데이터를 효율적으로 저장 관리하기 위해서는 이러한 공간 데이터의 특성을 고려한 공간데이터베이스 시스템을 위해서는 공간데이터를 저장 관리하기 위한 저장관리자의 연구가 선행되어야 한다. 본 논문에서는 공간데이터의 특성을 고려하여 효율적으로 저장 관리하기 위한 공간 데이터베이스 관리 시스템의 저장관리자인 KORED/StormNT를 제안한다. KORED/StormNT에서는 다양한 크기를 가지는 공간데이터의 특성을 고려하여 디스크 입출력 비용을 최소로 줄일 수 있는 공간데이터 저장기법을 사용하였으며, 공간데이터의 크기에 따른 회복기법을 사용하여 회복비용을 최소화하였다. 또한, 공간죠인(Spatial Join) 연산을 효율적으로 지원하기 위해 별도의 테이블을 이용한 기법을 사용한다.

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문제 정의

본 논문에서는 공간 데이터의 특성을 고려하여 설계 및 구현된 공간 데이터 저장관리자인 KORED/StoimNT# 제안한다. KORED/StormNT에서는 디스크 입출력 비용을 최소화하기 위해 작은 크기의 공간 데이터는 비공간 데이터와 함께 저장하고 특징 크기 이상의 공간 데이터는 대용량 데이터 저장기법을 사용하여 공간 낭비률 최소화하였다.

제안 방법

KORED/StormNT에서의 레코드는 공간 데이터의 접근 패턴과 다양한 크기를 가지는 특성을 고려하여 효율적으로 관리하기 위해 기존의 공간데이터와 비공간데이터가 분리되어 저장되는 레코드 구조를 변경하였다. 즉, 【그림 4-H과 같이 공간데이터롤 분리, 저장함으로써 공간연산울 위한 여과 과정이나 R-Tree 구성시 발생 되는 고비용의 디스크 입출력울 즐입 수 있다.
객체에 대한 정보를 갖고 있는 설명자는 여러 개의 트랜잭션에서 공유되므로 KORED/StormNT에서는 이러한 정보를 효율적으로 관리하기 위해 버퍼에 넣어서 관리하고 있다. 각각의 테이블을 위한 설명자 구조는 테이블에 대한 설명자와 해당 테이블에서의 인덱스들에 대한 설명자로 구성외는데 K(가간iD/StormNT의 인덱스는 한 테이블에 대해 최대 10개까지 정의할 수 있으며 하나의 인덱스는 최대 10개의 필드들올 조합하여 키로 사용한 수 있도록 하여 버퍼 내에서 효율적으로 관리할 수 있도록 하였다.
또한. 고비용 을 요구하는 공간 죠인 연산에 대해서는 죠인 테이블들의 레코드 ID만을 필드로 갖는 별도의 레이블울 구성함으로써 연산 비용을 최소화시키는 기법을 사용하였다.
관리할 수 있도록 윈도우 NT/20Q0 서버 환경한에서 구현된 저장관리자이다. 또한, 죠인과 같은 고비용의 공간 연산을 효율적으로 수행하기 위해 Temp 테이블과 Temp 테이블에 대한 빠른 접근을 위해 변형된 B*-Tree 색인 기법을 사용하였으며, 공간 데이터의 크기에 따라 서로 다론 회복기법을 사용함으로 회복비용을 최소화 하였다.
특히 대용량의 공간데이터가 들어가 있는 테이블들 사이의 죠인 연산을 지원하기 위해 페이지 HXPID)와 페이지 내에서의 게코드 ID(RID)만을 가지는 Temp 테이블을 구성한다. 이러한 Temp 테이블울 사용함으로써 대용량의 공간데이터 테이블에 대한 畔른 죠인 연산과 최소의 저장공간에 대한 효과를 얻을 수 있다.

이론/모형

KORED/StormNT의 트랜잭션 관리기는 ARIES 기법으로 설겨), 구현되었다.
KORED/StormNT의 회복기법은 ARIES를 기반으로 한다. 22러나.
KORED/StormNT에서는 디스크 입출력 비용을 최소화하기 위해 작은 크기의 공간 데이터는 비공간 데이터와 함께 저장하고 특징 크기 이상의 공간 데이터는 대용량 데이터 저장기법을 사용하여 공간 낭비률 최소화하였다. 공간 데이터베이스시스템의 고장 시 회복의 경우에는 작은 크기의 공간 데이터는 로깅(Logging) 방식[2]의 기법올 사용하고 대용량의 공간 데이터는 쉐도우(Shadow) 기법[3]울 사용함으로써 희복 비용을 최소화하였다. 또한.
22러나. 대용량의 데이터에 대해서 동일하게 ARIES의 회복의 근간인 로깅기법을 이용하면 디스크 공간 및 입출력이 많이 필요하여 시스템의 성능이 저하되므로 대용량 데이터의 회복방법인 숴I도우 방법을 적용한다. 따라서, 크기가 다양한 공간 데이터의 특성올 고려하여 KORED/StormNT에서는 한 페이지보다 작은 데이터에 대해서는 ARIES에 기반한 로깅 회복기법을 적용하고 한 페이지보다 큰 대용량 데이터에 대해서는 쉐도우 페이지 기법을 적용한다.
트랜잭션 레벨에서는 트랜색션의 4 단계 격리 레벨올 지원하고 있으며. 동시성 제어를 위해 잠금기법을 이용하고, 회북을 위해 AR1ES[2]와 쉐도우 페이지 기법{3]을 이용한다, 〔그림 3-1]은 KORED/StormNT의 시스템 구조도이다.
KORED/StormNT의 색인 관리기는 속성 데이터를 위한 B'- Tree와 공간 데이터를 위한 공간 색인 구조인 R-Tree를 지원한다. 또한 공간 죠인 연산의 결과인 Temp 테이블에 대한 빠론 액세스를 위해 동시성 제어와 회복 기법을 사용하지 않는 변형된 B*-Tree룰 색인으로 사용한다.

성능/효과

본 논문에서 제안한 KORED/StormNT는 공간 데이터의 크기와 접근 패턴 등의 특성을 최대한 고려하여 효율적으로 공간 데이터롤 저장. 관리할 수 있도록 윈도우 NT/20Q0 서버 환경한에서 구현된 저장관리자이다.

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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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