클라우드 컴퓨팅은 자원을 사용한만큼 비용을 지불하는 모델을 채용하고 있는 새로운 패러다임이다. 클라이언트들은 개인이 소유하지 않은 자원이라 할지라도 다양한 자원을 사용할 수 있다. 이미 아마존이나 구글, 그리고 마이크로소프트사와 같은 IT 산업 분야의 큰 업체들은 클라우드 컴퓨팅에 대한 많은 응용을 개발하였다. 이 논문에서는 클라우드 컴퓨팅에서 데이터 일관성을 위한 요구조건에 대해 기술한다. 클라우드 컴퓨팅에서 데이터는 중복, 분산, 대규모라는 특징을 가지고 있고, 가용성과 일관성을 동시에 제공하기 어려운 특징이 있다. 이 논문에서는 클라우드 컴퓨팅이 적용가능한 다양한 응용들을 분류하고, 그 응용들에 대한 일관성 기준의 요구 사항에 대해 기술한다. 이 연구를 통해서, 추후 구체적인 일관성 기준을 만드는 데 기반이 될 것으로 생각된다.
클라이언트의 캐쉬된 데이터 관리는 클라이언트 응용의 정확성을 보장하기 위해 필요하다. 캐쉬 일관성 알고리즘은 탐지 기반과 회피 기반의 두 부류가 있다. 탐지 기반의 캐쉬 일관성 방법은 일단 비일관된 데이터의 접근을 허용하고 완료하기 전 캐쉬된 데이터의 유효성을 검사한다. 반면, 회피 기반의 알고리즘 하에서 트랜잭션은 비일관된 데이터를 접근할 기회를 전혀 갖지 않는다. 이 논문에서는 회피 기반의 버전을 이용한 새로운 캐쉬 일관성 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법은 서버와 클라이언트에 이중 버전을 유지하여 단일 버전만 사용한 방법에 비하여 콜백으로 인한 메시지 교환을 제거하고 트랜잭션의 철회율을 감소시킬 수 있다. 또한 갱신 전달을 위하여 무효화와 전파를 혼합하여 사용함으로써 캐쉬 실패를 최소화하였다.
데이터 웨어하우스는 의사결정을 위하여 여러 소스로부터 데이터를 계속 축적하는 저장고로 볼 수 있다. 따라서, 데이터웨어하우스와 지역소스사이의 일관성 유지문제는 데이터 웨어하우스 환경에서 가장 중요한 문제중의 하나로 인식되어 오고 있다. 본 논문에서는 실체 뷰를 기반으로 하는 데이터 웨어하우스 시스템에서 통신지연을 고려한 일관성 유지 알고리즘을 제안한다. 기존의 연구와 달리 제안한 알고리즘은 다중 갱신을 허용하면서도 완전 일관성을 수준을 보장한다.
기존의 디렉토리 프로토콜은 독점 상태 데이터의 읽기 과정에서 홈 노드 갱신을 수행한다. 한편 이주 데이터는 한 프로세서에 의해 읽힌 뒤 곧이어 수정되므로 그와 같은 홈 노드 갱신이 전혀 쓸모없게 된다. 본 논문에서는 기존의 디렉토리 캐쉬 일관성 기법을 수정하여 이주 데이터에 대해 발생하는 불필요한 홈 노드 갱신을 줄이는 개선된 기법을 제안한다. 제안된 기법은 시주 데이터의 빈도가 높은 병렬 프로그램에서 캐쉬 일관성 트래픽을 크게 감소시켰고 이는 자연히 네트웍 지연 시간의 단축을 가져왔다.
데이터베이스 공유 시스템(Database Sharing System: DSS)은 고성능 트랜잭션 처리를 위해 다수 개의 컴퓨터를 연동하는 방식으로, 각 노드들은 디스크 계층에서 데이터베이스를 공유한다. DSS에서 각 노드는 빈번한 디스크 액세스를 피하기 위해 최근에 액세스한 데이터 페이지와 인덱스 페이지들을 자신의 지역 메모리 버퍼에 캐싱한다. 이때 노드가 항상 최신의 페이지를 사용할 수 있기 위해서는 지역 버퍼에 캐싱된 페이지들의 일관성을 지원하여야 한다. 본 논문에서는 데이터 페이지에 비해 빈번히 엑세스되는 인덱스 페이지의 정확성을 보장할 수 있는 캐쉬 일관성 제어 기법을 제안한다.
시스템 개발 단계 중 분석 단계는 이후의 설계, 구현 및 유지 보수 단계를 지원하기 위한 가장 중요한 단계로, 이후 단계에 미치는 영향이 크다. 그러므로, 분석단계의 산출물이 정확한지, 산출물간의 일관성을 검증하는 작업이 필요하다. 이에, 본 논문에서는 비즈니스 업무 개발에 초점을 두어, 사용자의 참여가 이루어지는 단순한 표기법을 사용하는 정보구조 모델링의 분석 단계의 여러 구조도 들간의 일관성 검증 방법을 제시한다. 이로써 분석 단계 중에 범하기 쉬운 오류들을 최소화하여, 정확한 분석 모델을 통한 사용자 만족도가 높은 시스템을 만들 수 있다.
분산 공유메모리 시스템(DSM)의 성능 향상을 위해 일관성 모델의 측면에서 많은 연구가 진행되었다. 분산 공유메모리 시스템의 성능을 저하시키는 가장 큰 요인은 거짓공유 문제와 별도의 통신비용 문제를 들 수 있는데, 동기화 연산에 의한 일관성 유지 방법, 홈-기반 접근방법 등의 보다 완화된 메모리 모델로서 이러한 문제점을 해결하려는 연구가 진행되어 왔고, 어느 정도 타당한 결과를 보였다. 본 논문에서는 동기화 연산에 의한 일관성 모델을 기초로 동적 홈-기반 접근방법을 제안하며, 이것은 홈에서의 이점 및 부하를 여러 프로세서에게 분산시켜 시스템 전반의 성능향상을 가져온다.
주어진 도메인에 대한 설계 및 구현 이전 단계인 분석 과정에서 객체지향의 방법을 적용할 수 있는 모델링 언어인 UML(Unified Modeling Language) 다이어그램 중 Use Case 다이어그램, 클래스 다이어그램, 순서도 등 3가지 모델들 간의 일관성(consistency)을 유지하기 위한 기준이나 구체적인 지침에 관한 여러 가지 형태의 연구들이 이미 행해져 왔지만, 본 논문에서는 이러한 다이어그램들 간의 일관성을 유지하는데 있어서 지켜져야 하는 기준과 checklist를 예제를 통해서 제시한다.
대부분의 전자 상거래 시스템에서는 구매자에게 지불의 편의를 제공하기 위하여 구매한 상품에 대한 가상의 상품 목록인 장바구니 기능을 제공한다. 그러나 사이버 예약 시스템이나 한정된 상품을 판매하는 전자 상거래 시스템의 경우에는 구매자의 장바구니에 유지되는 상품 수량과 데이터베이스의 상품 정보와의 일관성을 유지할 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 장바구니를 이용하는 전자 상거래 시스템에서 세션 식별자와 에이전트를 이용하여 장바구니에 유지되는 구매자의 상태 정보와 데이터베이스의 일관성을 유지할 수 있는 에이전트 시스템을 설계 및 구현한다.
시스템 개발현장에서 작성되는 각종 산출물은 모두가 자동화된 과정을 따르는 것은 아니며, 단계별로 작성된 산출물을 서로 참고하여 작성하는 것이 일반적이다. 그 결과 산출물간에는 많은 불일지 요소가 발생한다. 본 논문에서는 분석 및 설계단계에서 작성되는 산출물간의 일관성을 유지하기 위한 방안을 제안한다. 제안한 방안을 이용하면 분석 및 설계단계에서 작성되는 산출물 간의 불일치수를 줄이고, 일관성이 확보되어 개발기간의 단축과 고품질 소프트웨어 개발이 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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