Journal of Information Technology Applications and Management
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제11권1호
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pp.53-67
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2004
We propose an advanced transaction scheduling protocol to improve the concurrency and to guarantee the mobility for the mobile database management systems. Mobility, portability, and wireless link In mobile computing environment can cause certain drawbacks, and thus it is more difficult to solve the concurrency control problems. However, a locking scheme should be used to guarantee the data consistency and to prevent the data conflicts. It is well known that data consistency is guaranteed by standard transaction scheduling schemes like two-phase locking (2PL). It has two of operation, lock and unlock. But 2PL does not give solution for mobile system. Altruistic Locking (AL) and classifying transactions, we adapt, can give solution for the previous problems. AL, as an advanced protocol, has attempted to reduce delay effects associated with lock release moment by the use of donation. In this paper, we extend those approaches and classify the transactions to reduce delay effects of short-lived transaction caused by long-lived transaction. In addition, we show efficient solution for the case of disconnection occurrence. Our protocol, namely, Mobile Altruistic Locking (MAL) is shown to be efficiently used in order to reduce delay effects and to guarantee database consistency in a state of the slippery connection in mobile database systems.
모든 데이타를 주기억장치에 상주시키는 주기억장치 데이타베이스 시스템은 고성능 실시간 트랜잭션 처리에 적합하다. 주기억장치 데이타베이스 시스템에서 트랜잭션이 데이타베이스에 접근하는 시간이 매우 짧기 때문에 동시성 제어를 위해 이단계 로킹 기법을 사용할 경우, 로크 충돌이 일어날 확률이 적은 반면에, 데이타 객체를 접근할 때마다 수행해야 하는 로킹 연산의 부하는 트랜잭션 수행시간에 비해 상대적으로 큰 비중을 차지하게 된다. 본 논문에서는 로킹 연산의 부하를 최소화하면서 트랜잭션의 우선 순위를 반영한 실시간 정적 로킹 기법을 설계하고, 이를 주기억장치 실시간 데이타베이스 시스템인 Mr.RT에서 구현하였다. 또한 이단계 로킹 기법을 기반으로 하는 기존의 실시간 동시성 제어 기법들(2PL-PI, 2PL-HP)과의 성능 비교를 통하여 실시간 정적 로킹 기법이 보다 좋은 성능을 보임을 확인하였다.
본 논문에서는 다단계 보안 데이터베이스에서 동시성 정도를 향상시키고, 보안 요구사항을 만족하는 향상된 트랜잭션 스케쥴링 프로토콜을 제안한다. 전통적인 직렬성 표기를 가진 두단계 잠금 기법을 다단계 보안 데이터베이스에 적용했다. 이타적 잠금기법은 기부라는 사상을 사용하여 트랜잭션이 더 잇아 그 객체를 요구하지 않을 때 다른 트랜잭션들이 그 객체를 로크할 수 있도록 미리 객체에 대한 로크를 해제함으로써 트랜잭션들의 대기시간을 줄이기 위해서 제안된 것이다. 확장형 이타적 잠금기법은 처음에 기부되지 않은 객체까지도 처리하는 좀 더 완화된 기법이다. 본 논문에서는 다단계 보안 데이터베이스에서 단기 트랜잭션의 기아현상을 최소화하도록 하였다. 본 프로토콜은 확장형 잠금 기법(XAL/MLS)을 기초로 하였으나, 새로운 방법인 다단계 보안 데이터베이스를 위한 양방향 기부 잠금 규약(2DL/MLS)으로 보안 여구와 동시성 제어를 동시에 만족한다. 제안된 프로토콜의 효율성은 실험의 결과로 확인되었다.
Traditional syntax-oriented serializability notions are considered to be not enough to handle in particular various types of transaction in terms of duration of execution. To deal with this situation, altruistic locking has attempted to reduce delay effect associated with lock release moment by use of the idea of donation. An improved form of altruism has also been deployed in extended altruistic locking in a way that scope of data to be early released is enlarged to include even data initially not intended to be donated. In this paper, we first of all investigated limitations inherent in both altruistic schemes from the perspective of alleviating starvation occasions for transactions in particular of short-lived nature. The idea of two-way donation locking(2DL) has then been experimented to see the effect of more than single donation in distributed database systems. Simulation experiments shows that 2DL outperforms the conventional two-phase locking in terms of the degree of oncurrency and average transaction waiting time.
Kim, Hee-Wan;Park, Dong-Soon;Rhee, Hae-Kyung;Kim, Ung-Mo
정보처리학회논문지D
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제9D권2호
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pp.235-242
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2002
본 논문에서는 무선 이동 네트워크 환경에서 다단계 보안 데이터베이스의 동시성 제어를 위한 향상된 트랜잭션 스캐쥴링 프로토콜을 제안한다. 무선 통신은 잦은 접속단절의 특성을 가지고 있다. 따라서 단기 트랜잭션은 장기 트랜잭션으로 인한 지연이 없이 데이터베이스를 빨리하여야 한다. 전통적인 직렬성 표기를 가진 두단계 잠금 기법을 무선 이동 네트워크 환경에서 다단계 보안 데이터베이스에 적용했다. 이타적 잠금기법은 기부를 통하여 트랜잭션이 더 이상 그 객체를 요구하지 않을 때 다른 트랜잭션들이 객체를 로크할 수 있도록 미리 객체에 대한 로크를 해제함으로써 트랜잭션들이 대기시간을 줄이기 위해서 제안된 것이다. 확장형 이타적 잠금기법은 처음에 기부되지 않는 객체까지도 처리하는 좀 더 완화된 기법이다. 본 프로토콜은 확장형 잠금 기법을 기초로 한 다단계 보안 데이터베이스를 위한 양방향 기부 잠금 규약(MLBiDL)으로 보안 요구와 동시성 제어를 동시에 만족한다. 시뮬레이션 결과 MLBiDL은 다른 잠금 기법들보다 처리율과 트랜잭션의 평균 대기시간에서 우수한 성능을 보여주었다.
본 논문에서는 모바일 데이터베이스 시스템에서 동시성제어의 정도를 높이고자 새로운 프로토콜을 제안한다. 트랜잭션의 동시성제어를 하는데 있어서 다중적인 접근으로부터 문제시되는 데이터 일관성을 보장하고, 대역폭이 낮은 모바일 환경 속에서 일어날 수 있는 잦은 접속 단절과 잦은 이동에 대한 트랜잭션 처리의 효율을 높이고자 한다. 2PL(two-phase locking)로부터 확장된 프로토콜인 XAL(extended altruistic locking)모델의 연장으로서 양방향(Bi-directional) 기부연산에 따른 트랜잭션의 처리와 트랜잭션을 판독전용과 판독 및 갱신용 트랜잭션의 두 가지로 분류함으로서 이동 컴퓨터 환경에서 단기 트랜잭션의 처리성능의 정도를 높이고자 한다.
대부분의 주기억 데이터베이스 시스템에서는 병행수행 제어를 위하여 2단계로 킹 기법(2LP)을 사용하고 있다. 이 방법은 다른 병행수행 제어에 비해 단순하며 많이 사용되고 있는 장점이 있다. 그러나 기존의 병행수행 제어 방법은 데이터가 주기억 장치에 저장되어 있을 경우 적합하지 않을 수 있다. 본 논문에서는 주기억 데이터 베이스 시스템 환경에 적합한 새로운 낙관적 병행수행 제어 프로토콜은 검증 단계에서 충돌이 발견되면 이를 해결하기 위해 충돌횟수에 대한 정보를 이용한다. 주기억 데이 터베이스 환경에서 2PL과 비교하여 트랜잭션의 처리율이 높아 지는 결과를 얻었다.
정보기술의 발달로 컴퓨터과학에서 다루어지는 주제에 대한 다양한 교수-학습 자료들이 개발되어 왔다. 자료구조, 운영체제, 네트워크, 컴퓨터구조 등에 관련된 교수 학습 자료들은 많이 연구되고 있으나, 데이터베이스 분야는 다른 분야에 비해 미비하다. 데이터베이스 관련 주요 주제들에는 데이터 모델, DB 설계, 정규화, SQL, 질의 처리 기법, 병행제어 기법, 회복 기법 등이 있는데 이들 중 병행제어 기법과 회복 기법은 DBMS의 다른 기능들과 복합적으로 연관되어 있어 학습자들이 학습하는데 어려워하는 주제이다. 학습자들이 이러한 주제들을 보다 쉽게 학습할 수 있도록 하기 위해서는 이들 기법과 관련된 DBMS의 기능들과의 상호작용을 시각화하여 제공할 수 있는 교수-학습 자료가 보다 효과적이다. 본 연구에서는 2PLP 기반 병행제어 과정을 효과적으로 학습할 수 있도록 지원하는 시각화 시뮬레이터를 개발하였다. 제안하는 시뮬레이터는 학습자가 직접 트랜잭션을 작성할 수 있게 하고, 작성된 트랜잭션들을 2PLP에 따라 실행되는 과정을 학습자들에게 시각적으로 보여줌으로써 학습자의 참여를 유도하고, 흥미를 유발하여 2PLP 기반 병행제어에 대한 학습을 효과적으로 수행할 수 있도록 하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제9권5호
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pp.1807-1824
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2015
As the technologies advance, mobile peer-to-peer (MP2P) networks or systems become one of the major ways to share resources and information. On such a system, the information retrieval (IR), including the development of scalable infrastructures for indexing, becomes more complicated due to a huge increase on the amount of information and rapid information change. To keep the systems on MP2P networks more reliable and consistent, the index structures need to be updated frequently. For a semantic IR system, the index structure is even more complicated than a classic IR system and generally has higher update cost. The most well-known indexing technique used in semantic IR systems is Latent Semantic Indexing (LSI), of which the index structure is generated by singular value decomposition (SVD). Although LSI performs well, updating the index structure is not easy and time consuming. In an MP2P environment, which is fully distributed and dynamic, the update becomes more challenging. In this work, we consider how to update the sematic index generated by LSI and keep the index consistent in the whole MP2P network. The proposed Concept Space Update (CSU) protocol, based on distributed 2-Phase locking strategy, can effectively achieve the objectives in terms of two measurements: coverage speed and update cost. Using the proposed effective synchronization mechanism with the efficient updates on the SVD, re-computing the whole index on the P2P overlay can be avoided and the consistency can be achieved. Simulated experiments are also performed to validate our analysis on the proposed CSU protocol. The experimental results indicate that CSU is effective on updating the concept space with LSI/SVD index structure in MP2P semantic IR systems.
다단계 보안 실시간 데이타베이스 시스템은 데이타베이스의 일관성 유지와 실시간 요구인 마감시간의 만족, 그리고 기밀성을 띤 데이타가 노출될 수 있는 비밀채널(covert-channel)의 방지라는 요구사항을 모두 만족해야 한다. 기존의 SRT-2PL(Secure Real-Time 2 Phase Locking)은 원본과 복사본으로 데이타 객체를 분리시켜 다른 등급간에 불간섭(non-interference)을 유지하여 비밀채널의 방지를 가능하게 하였으나, 복사본이 모든 데이타 객체에 대해 항상 존재하므로 메모리의 낭비가 있을 수 있고, 복사본의 갱신을 위한 갱신 큐의 관리에 따르는 오버헤드와 그에 따른 예측성 결여라는 문제점을 갖고 있다. 이를 개선하기 위하여 본 논문에서는 다단계 보안 실시간 데이타베이스 시스템의 요구사항을 모두 만족하는 동적 복사 프로토콜을 제안한다. 동적 복사 프로토콜은 로킹 기법을 기초로 동작하고, 트랜잭션의 작업에 따라 동적으로 복사본을 생성하고 삭제한다. 모의 실험 결과 제안한 동적 복사 프로토콜은 비밀채널을 방지하고 동적인 복사본의 생성으로 SRT-2PL의 단점인 메모리 낭비를 줄일 수 있으며, 예측성을 높여 마감시간 오류율을 감소시켰다.Abstract Concurrency control of real-time secure database system must satisfy not only logical data consistency but also timing constraints and security requirements associated with transactions. These conflicting natures between timing constraints and security requirements are often resolved by maintaining several versions(or secondary copies) on the same data items. In this paper, we propose a new lock-based concurrency control protocol, Dynamic Copy Security Protocol, ensuring both two conflicting requirements. Our protocol aims for reducing the storage overhead of maintaining secondary copies and minimizing the processing overhead of update history. Main idea of our protocol is to keep a secondary copy only when it is needed to resolve the conflicting read/write operations in real time secure database systems. For doing this, a secondary copy is dynamically created and removed during a transaction's read/write operations according to our protocol. We have also examined the performance characteristics of our protocol through simulation under different workloads while comparing the existing real time security protocol. The results show that our protocol consumed less storage and decreased the missing deadline transactions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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