Real-Time Monitoring and Buffering Strategy of Moving Object Databases on Cluster-based Distributed Computing Architecture

클러스터 기반 분산 컴퓨팅 구조에서의 이동 객체 데이타베이스의 실시간 모니터링과 버퍼링 기법

LBS (Location-Based Service) systems have become a serious subject for research and development since recent rapid advances in wireless communication technologies and position measurement technologies such as global positioning system. The architecture named the GALIS (Gracefully Aging Location Information System) has been suggested which is a cluster-based distributed computing system architecture to overcome performance losses and to efficiently handle a large volume of data, at least millions. The GALIS consists of SLDS and LLDS. The SLDS manages current location information of moving objects and the LLDS manages past location information of moving objects. In this thesis, we implement a monitoring technique for the GALIS prototype, to allow dynamic load balancing among multiple computing nodes by keeping track of the load of each node in real-time during the location data management and spatio-temporal query processing. We also propose a buffering technique which efficiently manages the query results having overlapped query regions to improve query processing performance of the GALIS. The proposed scheme reduces query processing time by eliminating unnecessary query execution on the overlapped regions with the previous queries.

최근 무선 기술과 측위 기술의 발전에 따라 위치 기반 서비스에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 기존 연구의 단일 노드 기반 시스템으로는 처리하기 힘든 휴대폰 사용자와 같은 최소 백만 단위 이상의 대용량의 객체를 처리하기 위해 클러스터 기반 분산 컴퓨팅 구조로 GALIS가 제안되었다. GALIS는 이동 객체의 현재 위치정보를 관리하는 SLDS와 과거 시간의 흐름에 따라 과거 위치정보를 관리하는 LLDS로 구성된다. SLDS와 LLDS는 분산된 다수의 노드로 구성되며 각 노드는 독립된 지역에 위치한 이동객체의 정보를 관리한다. 본 논문에서는 GALIS 프로토타입에 모니터링 기법을 적용하여 각 노드가 관리하는 이동 객체수의 변동에 따른 위치 정보관리 및 시공간 질의 처리시 각 노드에 걸리는 부하를 모니터링 함으로써 각 노드의 역할을 동적으로 조정할 수 있게 각 노드별 이동 객체 처리상황 및 부하를 관리한다. 또, GALIS 질의 처리 서브시스템 성능 향상을 위해 질의 처리 결과를 버퍼링하여 연속된 질의 처리시 발생할 수 있는 중첩된 질의 영역을 관리하는 버퍼링 기법을 제안한다. 버퍼링 기법을 통해 수행되는 질의는 중첩된 질의 영역을 제외한 부분으로 나누어 수행하기 때문에 시스템으로부터 구해야 하는 결과 세트의 크기를 줄여주는 역할을 하여 질의 처리 수행시간이 감소하도록 질의 처리 과정을 개선한다.