크래시 마커 기반 로그 슬라이싱과 RAG 기반 코드 검색을 이용한 운영 로그 기반 분산 시스템 버그 위치 추론 기법 = Bug Localization in Distributed Systems via Crash-Marker Log Slicing and RAG-Based Code Retrieval

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Diagnosing failures in large-scale distributed systems often relies solely on operational logs, as failures are difficult to reproduce and stack traces are frequently missing or unreliable. Existing bug localization techniques assume the availability of structured bug reports, making them unsuitable for real-world production settings where only raw logs remain. This thesis presents a log-based bug localization framework that integrates crash-marker log slicing, semantic code retrieval using vector embeddings, and structured reasoning with large language models (LLMs). We construct a dataset of 274 log–bug pairs from 13 open-source distributed systems and evaluate the proposed method using standard retrieval metrics. The framework achieves a file-level Recall@10 of 51.5%, demonstrating that meaningful bug localization is possible even without bug reports or stack traces. Direct LLM prompting with raw logs fails due to token limits and irrelevant context, confirming the necessity of combining log slicing and retrieval. These results provide empirical evidence that operational logs alone can support automated bug localization and lay the groundwork for log-centric debugging and reliability engineering in modern distributed systems.

목차 (Table of Contents)

• 1. 개 요 1
• 2. 논문 구성 7
• 3. 배경 지식 9
• 3.1. 분산시스템과 운영 로그 9
• 3.1.1 분산 시스템 9
• 3.1.2 운영 로그 11
• 3.1.3 스택 트레이스 12
• 3.2 로그 기반 장애 진단 15
• 3.3 버그 로컬라이제이션 18
• 3.3.1 정보검색 기반 기법 19
• 3.3.2 스펙트럼 기반 기법 21
• 3.4 연구 관련 핵심 기술 22
• 3.4.1 대형 언어모델 22
• 3.4.2 검색 기반 생성(RAG) 23
• 3.4.3 벡터 저장소 24
• 4. 데이터셋 구축 및 문제 정의 27
• 4.1. 데이터셋 구축 27
• 4.1.1 대상 프로젝트 선정 27
• 4.1.2 운영 로그 수집 28
• 4.1.3 정답 데이터 구성 29
• 4.1.4 데이터셋 통계 35
• 4.2. 문제 정의 36
• 4.3. 연구 질문 39
• 5. 운영 로그 기반 버그 위치 추론 기법 43
• 5.1. 전체 구조 43
• 5.2. 크래시 마커 기반 로그 슬라이싱 44
• 5.3. 코드 임베딩 및 소스 파일 검색 51
• 5.4. LLM 기반 버그 위치 추론 52
• 5.5. 결과 순위화 55
• 6. 실험 설계 및 결과 57
• 6.1. 실험 환경 57
• 6.2. 평가 지표 57
• 6.3. 실험 결과 59
• 6.4. 한계점 65
• 7. 결론 68