[국내논문]다차원 데이터 처리를 위한 맵리듀스 기반의 그리드 파일 생성기법에 관한 연구 A Study on The Grid File Construction Method based on MapReduce for Multidimensional Data Processing원문보기
최근 컴퓨터와 인터넷 이용의 확산, 스마트폰을 포함한 스마트 기기의 보급과 소셜 네트워크 이용의 확대, 위치 기반의 다양한 서비스 확대 등으로 처리해야 할 데이터 크기가 증가하는 추세이다. 이에 따라 대용량 데이터에 대한 처리가 큰 이슈로 떠오르고 있다. 그로 인해 대용량 데이터 처리를 위한 큰 규모의 분산 컴퓨팅 환경을 지원하는 프레임워크인 하둡이 개발되었으며 많은 기업에서 이를 활용하고 있는 추세이다. 하지만 대용량 데이터 중 영상, 의료, 센서 데이터 등 다차원 데이터 처리에 관한 연구는 미비한 상태이다. 기존의 다차원 데이터 처리를 위해 다양한 다차원 인덱스가 제안되었지만, 대용량 다차원 데이터 처리는 단일머신에서는 비효율적인 단점이 있다. 본 논문에서는 다차원 인덱스 기법인 그리드 파일을 하둡의 분산 병렬 처리 모델인 맵리듀스를 기반으로 생성하는 기법을 제안한다. 또한 앞서 생성된 그리드 파일을 가지고 맵리듀스를 이용한 질의처리 방법을 제안 한다. 이로 인해 단일머신에서의 그리드 파일 생성을 병렬처리 함으로써 생성 시간을 단축시키고 질의 처리 또한 맵리듀스를 이용하여 병렬 처리 함으로써 질의 시간 단축을 예상한다.
최근 컴퓨터와 인터넷 이용의 확산, 스마트폰을 포함한 스마트 기기의 보급과 소셜 네트워크 이용의 확대, 위치 기반의 다양한 서비스 확대 등으로 처리해야 할 데이터 크기가 증가하는 추세이다. 이에 따라 대용량 데이터에 대한 처리가 큰 이슈로 떠오르고 있다. 그로 인해 대용량 데이터 처리를 위한 큰 규모의 분산 컴퓨팅 환경을 지원하는 프레임워크인 하둡이 개발되었으며 많은 기업에서 이를 활용하고 있는 추세이다. 하지만 대용량 데이터 중 영상, 의료, 센서 데이터 등 다차원 데이터 처리에 관한 연구는 미비한 상태이다. 기존의 다차원 데이터 처리를 위해 다양한 다차원 인덱스가 제안되었지만, 대용량 다차원 데이터 처리는 단일머신에서는 비효율적인 단점이 있다. 본 논문에서는 다차원 인덱스 기법인 그리드 파일을 하둡의 분산 병렬 처리 모델인 맵리듀스를 기반으로 생성하는 기법을 제안한다. 또한 앞서 생성된 그리드 파일을 가지고 맵리듀스를 이용한 질의처리 방법을 제안 한다. 이로 인해 단일머신에서의 그리드 파일 생성을 병렬처리 함으로써 생성 시간을 단축시키고 질의 처리 또한 맵리듀스를 이용하여 병렬 처리 함으로써 질의 시간 단축을 예상한다.
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문제 정의
이런 문제점을 해결하기 위해 많은 양의 다차원 데이터를 효율적으로 처리하기 위한 많은 알고리즘이 연구되고 있다. 본 논문에서는 다차원 인덱스 기법인 그리드 파일을 분산 병렬 처리 모델인 맵리듀스(MapReduce) 기반의 구축 방법을 제안하여 해결하였다. 또한 데이터의 분포를 미리
후)맵리듀스의">맵리듀스 의 구조와 특징을 설명한다. 또한 다차원 인덱스 기법인 그리드 파일에 대해 기술한다.
본 논문에서는 다차원 데이터에 대해 한번의 그리드 파일 구축만으로 원하는 데이터를 여러 번 분석하는 것이 목적이기 때문에 기존의 동적관리가 아닌 정적으로 관리 된다. 그렇기 때문에 데이터의 삭제와 그로 인한 합병에 대해 본 논문에서는 고려하지 않는다.
본 논문에서는 대용량 다차원데이터를 분산 병렬 처리 하기 위해 맵리듀스 기반의 효율적인 그리드 파일 생성 기법을 제안하였다. 또한 샘플링 기법을 사용함으로써
제안 방법
후)분산병렬">분산 병렬 처리 모델인 맵리듀스(MapReduce) 기반의 구축 방법을 제안하여 해결하였다. 또한 데이터의 분포를 미리 파악 할 수 있는 샘플링 기법을 사용하여 보다 효율적인 그리 드 파일 구축 방법을 제안하였다. 그리고 생성된 그리드 파일을 가지고 맵리듀스를 이용하여
후)그리드">그리 드 파일 구축 방법을 제안하였다. 그리고 생성된 그리드 파일을 가지고 맵리듀스를 이용하여 분산 병렬 처리가 가 능한 질의 처리 방법을 제안하였다.
후)본장에서는">본 장에서는 맵리듀스 기반의 단순 그리드 파일 구축 방법을 설명하고 그에 따른 문제점과 샘플링 기법을 사용 한 문제점 해결방안을 제안한다. 마지막으로 본 논문에서 최종적으로 제안하는 맵리듀스 기반의 그리드 파일 구축
후)해결 방안을">해결방안을 제안한다. 마지막으로 본 논문에서 최종적으로 제안하는 맵리듀스 기반의 그리드 파일 구축 방 법을 기술한다.
후)본절에서는">본 절에서는 앞서 제안하는 샘플링 작업을 통해 데이 터를 균등 분할하여 맵리듀스 기반의 그리드 파일을 구축 한다. 맵리듀스 기반의 그리드 파일 구축 방법은
후)본장에서는">본 장에서는 맵리듀스를 이용한 질의 처리 방법으로 완전 일치 질의와 범위 질의을 제안한다.
(2) 선형 눈금자를 참조하여 질의 영역에 해당되는 모 든 격자 배열 인덱스를 탐색한다.
후)처리하기">처리 하기 위해 맵리듀스 기반의 효율적인 그리드 파일 생성 기법을 제안하였다. 또한 샘플링 기법을 사용함으로써 비 균등 분포의 데이터에 대한 그리드 파일 생성 문제점도 해결하였다. 이로 인해 단일 머신에서의 그리드 파일
후)비균등">비 균등 분포의 데이터에 대한 그리드 파일 생성 문제점도 해결하였다. 이로 인해 단일 머신에서의 그리드 파일 구축 보다 분산 병렬 처리의 장점을 이용한 빠른 구축 방법을 제시 하였으며 질의 처리에도 분산 처리를 이용해 기존의 단일 머신에서의 질의 처리보다 처리시간을 단축시켰다. 그러므로 본 논문이 제안한 맵리듀스 기반의 그리드 파일 구축 방법은 빅데이터 시대의 대용량 다차원 데이터
이론/모형
샘플링 기법중 랜덤샘플링 기법을 사용하였으며 일정 확률로 표본을 추출하여 분포를 조사하였다.
성능/효과
후)앞절에서">앞 절에서 언급한 문제점의 해결방안으로 본 논문에서 는 데이터의 분포를 모르는 상태에서 미리 분할 하는 방 법은 적절치 않다는 것을 알았다. 이를 위해 샘플링
후속연구
후)제시하였으며">제시 하였으며
질의 처리에도 분산 처리를 이용해 기존의 단일 머신에서의 질의 처리보다 처리시간을 단축시켰다. 그러므로 본 논문이 제안한 맵리듀스 기반의 그리드 파일 구축 방법은 빅데이터 시대의 대용량 다차원 데이터 처리 에 크게 기여할 것이라고 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
하둡이란?
하둡은 아파치에서 개발한 대용량 데이터 처리를 위해 큰 규모의 분산 컴퓨팅 환경을 지원하는 프레임워크이다. 하둡은 대표적으로 분산 파일 시스템(HDFS)과 분산 처리 시스템(MapReduce)으로 구성되며 Hive, Pig, NoSQL 등 서비스 목적에 맞는 여러 서브 프로젝트들을 포함한다.
그리드 파일을 맵리듀스 기반에서 생성하는 방법은 어떤 과정으로 이루어지는가?
다차원 인덱스 기법의 하나인 그리드 파일을 맵리듀스 기반에서 생성하는 방법은 간단하다. 먼저 다차원 공간을 임의의 균등한 값으로 분할한 후 매칭되는 격자 배열 인 덱스를 생성한다. 그리고 다차원 데이터에 대해 앞서 분할 한 경계값과 격자 배열 인덱스를 가지고 그리드 파일을 생 성하면 된다. 즉, (그림 3)에서 보는 바와 같이 다차원 공 간을 균등하게 분할하여 인덱스를 부여하고 그 값을 선형 스케일 저장한다.
하둡은 무엇으로 구성되는가?
하둡은 아파치에서 개발한 대용량 데이터 처리를 위해 큰 규모의 분산 컴퓨팅 환경을 지원하는 프레임워크이다. 하둡은 대표적으로 분산 파일 시스템(HDFS)과 분산 처리 시스템(MapReduce)으로 구성되며 Hive, Pig, NoSQL 등 서비스 목적에 맞는 여러 서브 프로젝트들을 포함한다.
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