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메인 메모리에서 선반입을 사용한 확장된 R-Tree 색인 기법
강홍구(Hong Koo Kang),김동오(Dong O Kim),홍동숙(Dong Sook Hong),한기준(Ki Joon Han) 대한공간정보학회 2004 한국공간정보시스템학회 논문지 Vol.6 No.1
Recently, studies have been performed to improve the cache performance of the R-Tree in main memory. A general method to improve the cache performance of the R-Tree is to reduce size of an entry so that a node can store more entries and fanout of it can increase. However, this method generally requires additional process to reduce information of entries and do not support incremental updates. In addition, the cache miss always occurs on moving between a parent node and a child node. To solve these problems efficiently, this paper proposes and evaluates the PR-Tree that is an extended R-Tree indexing method using prefetching in main memory. The PR-Tree can produce a wider node to optimize prefetching without additional modifications on the R-Tree. Moreover, the PR-Tree reduces cache miss rates that occur on moving between a parent node and a child node. In our simulation, the search performance, the update performance, and the node split performance of the PR-Tree improve up to 38%, 30%, and 67% respectively, compared with the original R-Tree.
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메인 메모리에서 선반입을 사용한 확장된 R-Tree 색인 기법
강홍구,김동오,홍동숙,한기준,Kang, Hong-Koo,Kim, Dong-O,Hong, Dong-Sook,Han, Ki-Joon 한국공간정보학회 2004 개방형지리정보시스템학회 논문지 = Journal of the Korea Open Geogr Vol.6 No.1
최근 메인 메모리 기반에서 R-Tree의 성능을 개선하기 위해 캐시를 고려한 색인 구조들이 제안되었다. 이들 색인 구조의 일반적인 캐시 성능 개선 방법은 엔트리 크기를 줄여 펜-아웃(fanout)을 증가시키고 하나의 노드에 더 많은 엔트리를 저장함으로써 캐시 실패를 최소화하는 것이다. 그러나 이러한 방법은 갱신시 줄어든 엔트리 정보를 복원하는 추가 연산으로 갱신 성능이 떨어지고, 노드간 이동시 발생하는 캐시 실패는 여전히 성능 저하의 큰 문제가 되고 있다. 본 논문은 이러한 문제점을 개선하기 위해 메인 메모리에서 R-Tree에 선반입을 적용한 확장된 메인 메모리 기반 R-Tree 색인 기법인 PR-Tree를 제안하고 평가하였다. PR-Tree는 R-Tree의 근본적인 변형없이 노드 크기를 선반입에 최적화되도록 확장하고, 노드간 이동시 자식 노드를 선반입하여 캐시 실패를 최소화하였다. PR-Tree는 실험에서 R-Tree보다 검색 연산에서는 최대 38%의 성능 향상을 보였고, 갱신 연산에서는 최대 30%의 성능 향상을 보였고, 또한 노드 분할 연산에서는 최대 67%의 성능 향상을 보였다. Recently, studies have been performed to improve the cache performance of the R-Tree in main memory. A general mothed to improve the cache performance of the R-Tree is to reduce size of an entry so that a node can store more entries and fanout of it can increase. However, this method generally requites additional process to reduce information of entries and do not support incremental updates. In addition, the cache miss always occurs on moving between a parent node and a child node. To solve these problems efficiently, this paper proposes and evaluates the PR-Tree that is an extended R-Tree indexing method using prefetching in main memory. The PR-Tree can produce a wider node to optimize prefetching without additional modifications on the R-Tree. Moreover, the PR-Tree reduces cache miss rates that occur in moving between a parent node and a child node. In our simulation, the search performance, the update performance, and the node split performance of the PR-Tree improve up to 38%. 30%, and 67% respectively, compared with the original R-Tree.
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공간 메인 메모리 DBMS를 위한 효율적인 회복 시스템
김정준,주성완,강홍구,홍동숙,한기준,Kim, Joung-Joon,Ju, Sung-Wan,Kang, Hong-Koo,Hong, Dong-Sook,Han, Ki-Joon 한국공간정보시스템학회 2006 한국공간정보시스템학회 논문지 Vol.8 No.3
최근 실시간 서비스의 요구 사항을 갖는 위치 기반 서비스(Location Based Service : LBS)와 텔레매틱스(Telematics) 서비스를 효율적으로 제공하기 위해서 공간 메인 메모리 DBMS에 대한 관심이 급증하고 있다. 이러한 공간 메인 메모리 DBMS에서는 시스템 장애가 발생하였을 경우 메인 메모리상의 모든 공간 데이타를 잃어버릴 수 있으므로 데이타베이스의 안정성을 위한 회복 시스템은 매우 중요하다. 회복 시스템에서 로그와 체크포인트 수행 과정 중 발생하는 디스크 입출력은 전체 시스템 성능을 저하하는 중요한 요인이 되고 있다. 그러므로, 공간 메인 메모리 DBMS에서 디스크 입출력을 줄일 수 있는 효율적인 회복 시스템에 대한 연구가 절실히 필요하다. 본 논문에서는 공간 메인 메모리 DBMS를 위한 효율적인 회복 시스템에 대해서 연구하였다. 먼저 로그 기법으로는 디스크 입출력을 줄이고 트랜잭션의 동시성 향상을 위해 사전 완료 기법을 사용하였고, 전체 시스템 성능을 향상시키기 위해 기존의 퍼지-핑퐁 체크포인트 기법에서 발생하는 동일 페이지에 대한 중복 디스크 입출력 문제를 해결한 퍼지-쉐도우 체크포인트 기법을 제안하여 회복 시스템 구현 시 사용하였다. 그리고 마지막으로 본 논문에서 개발한 회복 시스템의 성능 평가를 수행하여 효율성을 입증하였다. Recently, to efficiently support the real-time requirements of LBS and Telematics services, interest in the spatial main memory DBMS is rising. In the spatial main memory DBMS, because all spatial data can be lost when the system failure happens, the recovery system is very important for the stability of the database. Especially, disk I/O in executing the log and the checkpoint becomes the bottleneck of letting down the total system performance. Therefore, it is urgently necessary to research about the recovery system to reduce disk I/O in the spatial main memory DBMS. In this paper, we study an efficient recovery system for the spatial main memory DBMS. First, the pre-commit log method is used for the decrement of disk I/O and the improvement of transaction concurrency. In addition, we propose the fuzzy-shadow checkpoint method for the recovery system of the spatial main memory DBMS. This method can solve the problem of duplicated disk I/O on the same page of the existing fuzzy-pingpong checkpoint method for the improvement of the whole system performance. Finally, we also report the experimental results confirming the benefit of the proposed recovery system.
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전범석(Beom-Seok Chun),홍동숙(Dong-Sook Hong),김동오(Dong-O Kim),한기준(Ki-Joon Han) 한국정보과학회 2004 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.31 No.2Ⅱ
최근 웹이 확산됨에 따라 일반인들의 인터넷 이용이 급증하였고, 이와 관련된 정보 기술도 빠르게 변화하고 있다. GIS 분야에서도 지리정보를 웹상에서 제공하는 웹 GIS 분야가 등장하게 되었다. OGC(OpenGIS Consortium)에서는 기존 OpenGIS(Open Geodata Interoperability Specification)의 상호운용성을 웹 상에서 지원하고, 또한 상호 이질적인 지리정보의 접근을 위해 웹 맵 서비스 구현 명세(Web Map Service Interfaces Implementation Specification)를 제안하였다. 웹 맵 서비스 구현 명세는 웹상에서 공간 질의를 처리하기 위한 URL 컴포넌트를 정의하고 있으며, URL 형식의 클라이언트 질의를 수행한 결과로 이미지, GML, SVG 등의 지리정보를 반환하도록 정의하고 있다. 본 논문에서는 웹 맵 서비스 인터페이스를 이용해 분산된 지리정보를 웹 브라우저를 통하여 서비스할 수 있는 웹 맵 서비스를 설계 및 구현하였다. 따라서 다양한 사용자들은 별도의 응용 프로그램을 개발하지 않고도 본 논문에서 개발한 웹 맵 서비스를 통해 다양한 GIS 서버들의 종류와 위치에 관계없이 표준 인터페이스를 통해 지리정보를 획득할 수 있다.
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