이중 록킹과 개선된 퍼지 검사점을 이용한 실시간 트랜잭션 스케쥴링과 회복 기법의 설계 및 구현 = Design and Implementation of Real-Time Transaction Scheduling and Recovery Technique using Double Locking and Improved Fuzzy Checkpoint

국문 초록 (Abstract)

컴퓨터의 응용 영역이 확대됨에 따라 단순한 자료 처리뿐만 아니라 일정 시간 이내에 자료를 신속히 처리해야하는 실시간 응용들이 대두되기 시작했다. 기존의 디스크 기반 데이터베이스 시스템에서는 트랜잭션 처리 시 디스크 입출력으로 인한 성능 저하로 트랜잭션의 마감시간을 가지고 있는 실시간 시스템에는 부적당하다. 이런 문제점의 해결을 위해 이 논문에서는 첫째, 트랜잭션 분류, 적중 큐, 초과 큐 마감시간 초과 예측, 짧은 트랜잭션 우선 기법등 새로운 개념을 도입한 트랜잭션 스케줄링 기법을 제안하였다. 둘째, 스케줄링 될 트랜잭션들을 결정하는 트랜잭션 분류, 마감시간이내에 처리 가능 여부에 따라 우선순위를 할당하는 우선순위 할당기, 그리고 동일한 테이블/페이지에 록을 부여함으로써 두개 이상의 트랜잭션들 사이의 충돌을 해결하는 우선순위를 기반으로 한 이중 록킹 기법 등을 제안하였다.
또한 이런 실시간 시스템은 시스템의 구성요소가 디스크 데이터베이스 시스템으로 이루어지기 때문에 디스크 입출력의 증가로 오버헤드가 증가되며, 이로 인해 실시간 시스템의 경우에는 빠른 트랜잭션 처리 및 응답을 할 수 없는 문제가 발생하고 있다. 이 논문에서는 이런 환경을 개선하기 위하여 시스템을 주 기억 데이터베이스 시스템으로 구성하여 디스크 입출력을 감소시켜 시스템의 오버헤드를 줄이고, 빠른 응답을 제공하도록 하였다. 그러나 주기억 데이터베이스 시스템은 시스템 파손 시 전체 데이터가 손실된다는 문제점이 제기되고 있다. 따라서 이 논문에서는 위의 문제점의 해결을 위해 로그 관리 및 회복 기법을 제안하였다. 1) 로그 관리 측면에서는 그룹 종료 방법을 이용한 재수행 로그 기법을 제안하여 로그 관리나 트랜잭션 관리의 오버헤드를 감소시키고, 회복 시에는 로그 분석 시간을 줄이고 재수행 만 실행하도록 함으로써 빠른 회복이 이루어지도록 하였다. 2) 검사점 기법은 기존의 퍼지 검사점 기법이 가지고 있는 문제점인 데이터베이스의 불일치를 해결할 수 있도록 개선된 퍼지 검사점 기법을 제안하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

As the areas of computer application are expanded, real-time application environments that must process as many transactions as possible within their deadlines, such as a stock transaction systems, ATM switching systems etc have been increased recently. In a real-time database system, which is designed to manage large amount of data, should be scheduled so as to maximize the number of hit transactions.
In this paper, the performance of the suggested transaction scheduling technique is improved by predicting the number of transactions performed, and by proposing the double locking mechanism based on priority, to prevent from deadlock. The lock mode in this paper uses a table-lock mode and a page-lock mode so as to ease lock management and to reduce the number of conflicting transactions.
The reason why the conventional database systems can´t process soft real-time applications is the lack of prediction and poor performance on processing transaction´s deadline. Since transactions occur block or deadlock, it is difficult to predict the execution time of each transaction. If transactions want to access data stored at the secondary storage, they can not satisfy requirements of real-time applications because of the disk delay time. Therefore, this paper, first of all, designs and implements the main-memory database prototype system to eliminate disk delay time. This system can produce rapid results without disk 1/0 because all of the information are loaded in main memory database.
The key features of our scheme are : 1) the system configuration only contains Main-memory databases; this increase the number of transaction activities. 2) database consistency is guaranteed by group commit log and Improving Fuzzy checkpoint.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• ABSTRACT
• 1. 서론
• 2. 관련 연구
• 3. 개선된 트랜잭션 스케줄링 기법
• 4. 로그와 검사점을 이용한 회복 기법
• 5. 주기억 데이타베이스 프로토타입 시스템 구현
• 6. 결론
• 참고문헌