[논문]인터넷 사용 패턴 분석을 통한 인터넷 LBS상에서의 고성능 위치 검색 기법 설계 및 구현

김민경; 조민정; 류옥현

인터넷 사용 패턴 분석을 통한 인터넷 LBS상에서의 고성능 위치 검색 기법 설계 및 구현
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김민경 (KT컨버전스본부 유비쿼터스개발) , 조민정 (KT컨버전스본부 유비쿼터스개발) , 류옥현 (한국산업기술대학교 e-비즈니스학과)

웹을 이용하는 사용자들은 통상적으로 짧은 시간 내에 포탈의 여러 페이지를 방문하는 현상이 있는데, 이 때 방문하는 각 페이지 상에 위치 정보를 필요로 하는 콘텐츠(위치 기반 광고 배너, 위치 기반 날씨 등)가 존재한다면 웹의 특성상 짧은 시간 내에 동일 IP에 대한 위치 정보 검색을 반복하게 된다. 본 논문에서는 이러한 웹 사용 패턴을 캐시를 통해 반영한 고성능 인터넷 위치 검색을 제안, 구현하고 그 성능을 검증한 것이다. 이는 초당 2-3천 건 이상의 대용량 위치 정보를 검색을 수행하데 특히 적합한 방법으로, 적은 비용으로 위치 검색 성능을 획기적으로 높일 수 있었다.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 논문에서는 사용자의 웹 접근 패턴을 파악하여 이를 캐싱 함으로써, 대용량의 고속 위치 검색을 수행할 수 있는 인터넷 LBS 상에서의 위치 검색 서버의 설계와 구현을 기술하였다. 위치 기반 광고 및 위치 기반 검색과 같이 포탈의 웹 페이지에 포함 되어 서비스되는 위치 콘텐츠들은 단위 시간동안 매우 중복되게 위치 검색을 요구하므로, 동일 IP로부터의 중복 위치 요구 결과를 캐시에 저장하고, 이를 검색에 활용함으로써 높은 검색 성능을 얻을 수 있었다.
본 논문은 대용량의 위치 정보에 대한 고속 검색 기법을 제안한 것이다. 본 논문의 2장에서는 위치 정보 콘텐츠를 포함한 웹 페이지에 대한 사용자 접근 패턴을 실제 예를 통하여 기술하였으 며.

제안 방법

성능 분석은 50만개의 IP에 대해 각각 0%, 10%. 25%, 50%, 67%, 75%의 중복이 되도롞 파일을 만든 다음, 이를 여러 대의 서버에 나눈 후, 'Microsoft Ap이ication Center Test Tool[4]을 사용하여 가능한 최대 속도로 위치 정보 Query를 요청하도록 하여 각각의 결出를 살펴보았다. 또한, 위치 검색 서버는 각각 2cpu와 4cpu가 장착된 리눅스 서버를 사용하였으며, 캐시 레코 드의 총 량(4096*64)은 ■그대로 둔 채 버켓 주소의 크기를 1024, 2048, 4096, 8192로 각각 나누어 실험을 수행하였다.

대상 데이터

25%, 50%, 67%, 75%의 중복이 되도롞 파일을 만든 다음, 이를 여러 대의 서버에 나눈 후, 'Microsoft Ap이ication Center Test Tool[4]을 사용하여 가능한 최대 속도로 위치 정보 Query를 요청하도록 하여 각각의 결出를 살펴보았다. 또한, 위치 검색 서버는 각각 2cpu와 4cpu가 장착된 리눅스 서버를 사용하였으며, 캐시 레코 드의 총 량(4096*64)은 ■그대로 둔 채 버켓 주소의 크기를 1024, 2048, 4096, 8192로 각각 나누어 실험을 수행하였다.

성능/효과

1) 인터넷 LBS의 위치 정보는 유동 IP사용자의 네트워크 접속 기록을 실시간 수집하여 주소 정보와 결합하여 생성하는데 [1], 유동 IP 사용자가 접속을 한 후 1-5분 이내에 네트워 그 접속을 끊을 확률이 매우 적다[표3 참조].
2) 캐시의 데이터가 잘못될 경우는 특정 IP에 대한 사용자가 위치 정보 콘텐츠를 사용하다가, 네트워를 끊고, 그 IP가 다시 다른 사람에게 할당되어, 그 사람이 위치 정보 콘텐츠 가 있는 site를 1-5분 이내에 방문해야 하는데, 그 확률이 매우 적다[표3 참조].
따라서 [표 3]에서 알 수 있듯이 캐시의 지속 시간은 정확도 99%를 만족하기 위해선 3분 이내가 가장 좋은 것을 알 수 있으며, [표 1]과 같이 동일한 IP가 중복 되어 검색된다면 충분히 성 능읗 증가시킬 가능성이 있음을 알 수 있다.
위치 기반 광고 및 위치 기반 검색과 같이 포탈의 웹 페이지에 포함 되어 서비스되는 위치 콘텐츠들은 단위 시간동안 매우 중복되게 위치 검색을 요구하므로, 동일 IP로부터의 중복 위치 요구 결과를 캐시에 저장하고, 이를 검색에 활용함으로써 높은 검색 성능을 얻을 수 있었다. 또한, 고 비용의 메모리 DB에 대한 직접 검색 을 줄임으로써 시스템 구축 및 운영 비용 절감을 꾀할 수 있었다. 추후, 위치 검색 요구량에 따라 능동적으로 캐시의 양과 시간을 변경시킬 수 있는 기법에 대한 연구가 진행될 것이다.
본 논문에서는 사용자의 웹 접근 패턴을 파악하여 이를 캐싱 함으로써, 대용량의 고속 위치 검색을 수행할 수 있는 인터넷 LBS 상에서의 위치 검색 서버의 설계와 구현을 기술하였다. 위치 기반 광고 및 위치 기반 검색과 같이 포탈의 웹 페이지에 포함 되어 서비스되는 위치 콘텐츠들은 단위 시간동안 매우 중복되게 위치 검색을 요구하므로, 동일 IP로부터의 중복 위치 요구 결과를 캐시에 저장하고, 이를 검색에 활용함으로써 높은 검색 성능을 얻을 수 있었다. 또한, 고 비용의 메모리 DB에 대한 직접 검색 을 줄임으로써 시스템 구축 및 운영 비용 절감을 꾀할 수 있었다.
[그림3]과 [Z1 림41에서 볼 수 있듯이 캐시 지속 人I간(3 분) 이내에 위치 검색 IP가 중복되면 버켓 주소의 크기가 4096인 경우, 캐시를 적용하지 않았을 때보다 2cpu 서버에서 는, 각각 중복 |p 비율에 따라 6%, 16%, 51%, 89, 100%가 증가하였으며, 4cpu 서버 에서는 3%, 5%, 29%, 45%, 54% 의 성능 증가가 이루어지는 것을 알 수 있었다. 이 결과는 초기 설계치인 초당 2,000개보다 높은 결과를 나타낸 것으로, cpu가 적은 저 사양의 서버일수록 캐시 사용에 대한 효과가 높은 것을 알 수 있었다. 또한, 岀켓 주소의 크기를 1024에서 8192까지 변화시키며 실험을 했지만 의미 있는 성능의 변화를 발견할 수 없었다.

후속연구

또한, 고 비용의 메모리 DB에 대한 직접 검색 을 줄임으로써 시스템 구축 및 운영 비용 절감을 꾀할 수 있었다. 추후, 위치 검색 요구량에 따라 능동적으로 캐시의 양과 시간을 변경시킬 수 있는 기법에 대한 연구가 진행될 것이다.

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