• 정보처리학회논문지D
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• 제11D권1호
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• pp.11-22
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• 2004

최근 들어 계속되는 램 가격 하락으로 인해 대용량의 램을 사용하는 주기억장치 데이터베이스 시스템의 구축이 실현 가능하게 되었다. 주기억장치 데이터베이스는 여러 다양한 실시간 응용 분야를 위해 사용되며, 매년 CPU 속도가 60％ 정도 증가되고, 메모리 속도가 10% 증가되는 현실에서, 케쉬 미스(Cache miss)를 얼마나 줄이느냐 하는 문제가 주기억장치 데이터베이스의 검색 성능 측면에서 가장 중요한 문제로 대두되고 있다. 본 논문에서는 이러한 환경을 고려한 실시간 모바일 GIS응용을 위한 주기억장치 데이터베이스 시스템을 설계 및 구현한다. 본 시스템은 크게 PDA를 사용하는 모바일 사용자를 위한 인터페이스 관리기와 가상 메모리 기법을 사용해 전체 데이터를 주기억장치에 상주시키며 관리하는 주기억 데이터 관리기, 공간 및 비 공간 질의를 처리하는 질의처리기, 새롭게 제시하는 공간 데이터를 위한 MR-트리 인덱스와 비 공간 데이터를 위한 T-트리 인덱스 구조를 관리하는 인덱스 관리기, 데이터를 디스크에 저장하기 위한 GIS 서버 인터페이스로 구성된다. 새롭게 제시하는 공간 인덱싱을 위한 MR-트리는 노트 분할이 발생될 경우, 입력 경로 상에 하나 이상의 빈 엔트리를 지니는 노드가 존재할 경우에만, 노드 분할을 상위로 전송한다. 그러므로 중간 노드들은 항상 100%에 가깝게 채워져 있게 된다. 본 논문의 실험 결과, 2차원의 MR-트리는 기존의 R-트리에 비해 2.4배 이상의 빠른 검색 속도를 나타냈다. 한편, 주 기억 데이터 관리기는 가상 메모리 제공을 위해 전체 벡터 데이터 및 MR-트리, T-트리, 데이터 객체 텍스트 정보를 페이지 단위로 분할하여 관리하고, 간접 주소 기법을 사용하여 디스크로부터의 재 로딩시 발생할 수 있는 문제점을 제거하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2004년도 추계학술발표논문집(상)
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• pp.153-156
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• 2004

위치기반 서비스 시스템에서 주 요구사항은 사용자의 실시간 위치 정보 검색과 질의에 대한 빠른 응답시간이다. 그러나 기존의 위치기반서비스 시스템에서 저장장치로 사용하는 디스크 기반 데이터베이스 시스템은 빈번한 디스크 I/O로 인해 발생하는 질의응답에 대한 시간지연으로 이러한 요구사항을 만족시키지 못한다. 또한 주기억장치 데이터베이스 시스템은 한번에 주기억장치에 적재할 수 있는 양이 제한되어 있기 때문에 대용량의 공간 데이터를 처리하는데 문제가 있다. 본 논문에서는 위치기반서비스를 위하여 위치 정보 데이터의 다단계 저장 관리를 통해 LBS 플랫폼에서 실시간 서비스를 지원하는 하이브리드 저장 관리자를 제안한다. 하이브리드 저장 관리 시스템은 위치기반 서비스 시스템에서 대용량의 이동체 데이터의 효과적인 저장 및 관리를 위해 주기억장치 데이터베이스 관리시스템과 디스크 기반의 공간 데이터베이스 관리시스템을 통합한 구조를 가진다. LBS 플랫폼에서 빠른 응답을 필요로 하고 자주 사용되는 데이터는 메모리 기반의 데이터베이스에 관리를 하고, 사용 빈도가 적은 데이터는 디스크 기반의 데이터베이스에 관리하는 하이브리드 저장 관리자를 제시한다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제10D권2호
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• pp.187-194
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• 2003

주기억장치 자료저장 시스템은 실시간 트랜젝션에 충분한 여유 시간을 부여하여 실시간 트랜잭션의 성능을 높혀준다. 이런 특성으로 인하여 주기억장치를 이용한 데이터관리 시스템들이 이동 통신 관리 시스템의 가입자 위치 관리와 같은 여유시간의 급박한 실시간 트랜잭션에 많이 활용되고 있다. 본 논문에서는 다중 사용자용 멀티쓰레드 방식의 실시간 검색시스템 개발의 일환으로 대량의 실시간 검색 트랜잭션과 자료 변경 트랜잭션이 주기억장치 자료저장 시스템의 자료를 검색, 변경하는 환경에서 주기억장치 자료저장 시스템을 설계 구현하였다. 구현된 시스템은 기존의 디스크 데이터베이스 시스템과 상호 보완적인 형태로 사용되는 내장형 방식으로 다중 쓰레드 방식으로 동작되며, 동시성 제어는 주기억장치의 특성을 살려 복잡한 잠금방식이 아닌 래치를 사용한다. 주기억장치 자료저장 시스템에는 가장 최근의 데이터만을 저장하며, 동기화 기법으로는 디스크 데이터베이스 시스템에서 변경 트랜잭션이 발생하는 경우에 구현 시스템의 데이터를 갱신하는 방법을 사용한다. 시스템은 검색 및 변경 쓰레드의 비율을 제한하여 실시간 검색의 최소성능을 보장할 수 있게 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권4B호
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• pp.646-680
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• 2000

본 논문에서는 주기억장치 DBMS(main memory DBMS: MMDBMS)를 위한 동시성 제어 관리자의 설계 및 구현에 관하여 논의한다. MMDBMS는 디스크 기반 DBMS와는 달리 주기억장치 액세스만으로 데이터 검색 및 갱신을 수행하므로 전체 수행 비용 중 동시성 제어 관리자의 수행 비용이 차지하는 비중은 매우 크다. 따라서 효율적인 동시성 제어 관리자의 개발은 MMDBMS의 성능에 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구에서 개발된 동시성 제어 관리자는 이단계 라킹 규약을 기반으로 하며, 다음과 같은 특징을 갖는다. 첫째, 락의 단위를 주기억장치의 물리적인 할당 단위인 파티션으로 설정함으로써 응용 분야의 특성 분석을 통하여 동시성과 락 관리 비용을 유연하게 조정할 수 있다. 둘째, 락에 관한 정보를 파티션 내부에서 직접 관리함으로써 락 관리 비용을 크게 줄일 수 있다. 셋째, 시스템 데이터의 물리적 일관성 유지를 위한 수단으로서 래치를 제공한다. 개발된 래치는 공유 모드와 배제 모드를 모두 지원하며, CPU 이용률의 극대화를 위하여 Bakery 알고리즘과 Unix의 세마포어 기능을 결합하는 방법을 사용한다. 넷째, 락에 의한 교착 상태의 해결을 위하여 락 대기 정보를 기반으로 시스템의 교착 상태 여부를 주기적으로 검출하는 기능을 제공한다. 본 논문에서는 트랜잭션 테이블의 상호배제, 인덱스 혹은 시스템 카탈로그의 상호 배제, 실시간 응용의 지원 등 실제 구현에서 발생하는 중요한 이슈들에 관해서도 이울러 논의한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (1)
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• pp.222-224
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• 2000

본 논문은 객체 관계형 실시간 DBMS인 Tachyon의 특성 및 구조에 관한여 기술한다. Tachyon은 전전자 교환기용 관계형 DBMS인 DREAM-S의 개발 경험을 바탕으로 개발된 객체 관계형 DBMA이고, 고성능 데이터 처리를 위한 주기억 장치 상주 DBMS이며, 우선순위 기반의 스케쥴링과 연성 데드라인(soft-deadline) 트랜잭션을 처리하는 실시간 DBMS이다. Tachyon은 객체지향 질의를 통한 융통성 있는 데이터 조작이 가능하며, 다중 사용자 환경에서 항상 데이터의 일관성을 유지하고, 고신뢰 시스템을 위한 이중화 구조의 지원 및 데이터 백업/복구 등의 종합적인 데이터베이스 관리를 제공한다. 현재 Tachyon은 DREAM-S와 더불어 초고속정보통신망에서의 백본 교환기 시스템의 DBMS로 활용될 예정이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.795-804
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• 2009

디지털 이동통신 서비스의 가입자 정보를 실시간으로 관리하는 HSS(Home Subscriber Server) 시스템은 사용자의 콜처리를 위한 기본 정보뿐만 아니라 사용자 인증과 운영 등에 관한 추가적인 정보를 제어하기 위해 가입자 데이터베이스를 주기억장치에 상주시켜 운영하는 주기억 장치 데이터베이스(main memory database system)를 필요로 한다. 그러나, 신뢰성과 안정성이 중요시되는 HSS-DBS의 경우, 초기 로딩시간이 길고 메모리 손실시 그 영향이 훨씬 크기 때문에 보다 안전한 데이터의 저장 방식과 백업 기법이 필요하다. 본 논문에서는 HSS 시스템의 안전성과 성능을 고려한 효율적인 백업 이중화 기법을 제시하였다. 제안한 쉐도잉 백업 기법을 통해 위치 등록으로 인한 실시간 백업의 과부하를 최소화하고 일정 시간 간격을 두고 지연 회복시킴으로써 오류 발생 시 신속하게 복구할 수 있으며 원격 서버에 실시간으로 백업하는 백업 이중화 기법을 통해 안정적인 시스템 운영을 보장한다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제13권5호
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• pp.293-299
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• 2007

지능형 배관 검사체(PIG)는 가스나 기름 배관 안을 지나가며 검사체에 장착된 여러 센서로부터 신호(센서 데이타로 불림)들을 취합하는 장치이다. PIG로부터 취합된 센서데이타들을 분석함으로써, 배관의 구멍, 뒤틀림 또는 잠재적으로 가스 폭발의 위험을 가지고 있는 결함들을 발견할 수 있다. 배관의 센서 데이타를 분석가가 분석을 할 때에는 주로 두 가지 분석 패턴을 사용한다. 첫 번째는 센서 데이터를 순차적으로 분석하는 순차적 분석 패턴이고, 두 번째는 특정한 구간을 반복해서 분석하는 반복적 분석 패턴이다. 특히, 센서 데이타를 분석할 때 반복적 분석 패턴이 많이 사용된다. 기존의 PIG 소프트웨어들은 사용자의 요청이 있을 때 마다 서버로부터 센서 데이타들을 오므로, 매 요청마다 네트워크 전송비용과 디스크 액세스 비용이 든다. 이와 같은 방법은 순차적 분석 패턴에는 효율적이지만, 분석 패턴의 대부분을 차지하는 반복적 분석 패턴에는 비효율적이다. 이와 같은 문제는 서버/클라이언트 환경에서 다수의 분석가가 동시에 분석을 할 경우에는 매우 심각해진다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 배관 센서 데이타들을 여러 개의 시계열 데이타로 생각하고, 효율적으로 시계열 데이타를 캐싱 하는 T-Cache라 부르는 주기억장치 고성능 캐시 관리자를 제안한다. 본 연구는 클라이언트 측에서 시계열 데이타를 캐싱하는 최초의 연구이다. 먼저, 고정된 거리의 시계열 데이타들의 집합을 캐싱 단위로 생각하는 신호 캐시 라인이라는 새로운 개념을 제안하였다. 다음으로, T-Cache에서 사용되는 스마트 커서와 여러 알고리즘을 포함하는 여러 가지 자료구조를 제안한다. 실험 결과, 반복적 분석 패턴의 경우 T-Cache를 사용하는 것이 디스크 I/O측면과 수행 시간 측면에서 월등한 성능 향상을 보였다. 순차적 분석 패턴의 경우에도 T-Cache를 사용하지 않은 경우와 거의 유사한 성능을 보였다. 즉, 캐시를 사용함으로써 발생하는 추가비용은 무시할 수 있음을 보였다.