• Title/Summary/Keyword: 병렬 공간 조인

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Implementation and Performance Evaluation of Parallel Multi-way Spatial Join (병렬 다중 공간 조인 알고리즘의 구현 및 성능평가)

  • 류우석;김진덕;홍봉희
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 1998.10b
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    • pp.123-125
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    • 1998
  • 지리 정보 시스템이서 다중 공간 조인과 같은 많은 기하 계산을 필요로 하는 질의를 처리하기 위해서는 질의에 대한 병렬화 작업을 통해 실행 시간을 최소화 하는 것이 필수적이다. 다중 공간 조인은 정제에서 많은 시간을 소비하므로 여과와 정제를 분리하여 각각을 수행하는 것이 정제 시간을 단축하게 되고 따라서 좋은 성능을 나타낼 수 있다. 그러므로 다중 공간 조인을 병렬화 하기 위해서는 다중 공간 여과와 정제 각각에 대해 병렬 실행 계획을 세우는 것이 중요하다. 이 논문에서는 우선적으로 병렬 공간 여과를 수행하기 위한 두가지 알고리즘, 즉 blush tree을 사용한 다중 공간 여과와 pipelining을 사용한 다중 공간 여과의 병렬화를 비교한다. 그리고, 다중 공간 여과의 결과로서 생성되는 중간 결과 테이블에서 데이터의 중복에 따라 정제 성능의 저하가 발생되는데, 이를 효율적으로 제거하기 위한 두가지 그래프 생성 알고리즘을 제안하고 이를 비교한다. 그리고, 생성된 그래프에서 병렬 정제를 수행하기 위한 여러 가지 분할 알고리즘을 제안하고 이를 비교 평가한다. 이런 일련의 작업을 통해 우수한 성능의 병렬 다중 공간 조인 방법을 제안하고 성능 평가를 통해 최적의 병렬 수행 방법을 도출한다.

Performance Evaluation of Parallel Spatial Join for Single/Multiple-Assignment Spatial Index (단일/다중할당 공간 색인에서 병렬 공간 조인의 성능평가)

  • Kim, Jin-Deok;Hong, Bong-Hui
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.26 no.6
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    • pp.763-779
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    • 1999
  • 공간 조인을 위한 공간 색인은 단일할당 방식과 다중할당 방식으로 구분한다. 단일할당 공간색인은 하나의 공간색채를 단 하나의 노드에만 할당하고, 다중할당은 하나의 객체를 여러 노드에 할당하는 공간 색인으로서 R-tree 가 전자에 해당하고, Quad-tree가 후자에 해당한다. 지금까지 단일 할당과 다중 할당 공간 색인에서의 공간조인에 대한 직접적인 성능 비교 평가가 거의 없다. 왜냐하면 각 공간 색인의 구조가다르고 적용할 수 있는 공간 조인 기법 또한 전혀 달라 정확한 성능 평가가 매우 어렵기 때문이다. 그래서 이 논문에서는 고정 그리드 파일을 변형하여 다중 할당 공간 색인과 단일 할당 공간 색인을 각각 구성한 뒤 두 공간 색인의 병렬 공간 조인 성능을 평가하였다. 평가를 위해 4가지 병렬공간조인기법을 제안하였다. 그리고 태스크 할당을 위해 태스크의 크기와 객체의 공간 지역성을 이용한 준동적 태스크 할당 방법을 제안하였다. 실험은 MIMD 구조 및 공유디스크 방식의 병렬 시스템에서 수행되었고, 여과 단계 후 중복을 제거하는 다중할당-단일조인 방식이 우수함을 보였다.

Efficient Parallel Spatial Join Method In Shared-Nothing Spatial Database Cluster (비공유 공간 데이터베이스 클러스터에서 효율적인 병렬 공간 조인 기법)

  • Kim, Jong-Hyun;Kim, Myung-Keun;Kim, Jae-Hong;Bae, Hae-Young
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2002.11c
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    • pp.1871-1874
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    • 2002
  • 최근 인터넷 환경에서 지리 정보 서비스를 제공받으려는 사용자들의 지속적인 증가로 인해 저비용의 여러 개의 단일 노드를 고속의 네트워크로 연결하여 고성능을 제공하는 클러스터 기반의 공간 데이터베이스에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 공간 데이터베이스 클러스터에서 사용자가 요구한 공간 질의를 빠르게 처리하기 위해서는 고비용의 공간 조인 연산을 효율적으로 처리하기 위한 기법이 요구된다. 본 논문에서는 비공유 공간 데이터베이스 클러스터 환경하에서 공간 조인 연산 수행 시 효율적인 병렬 처리를 위한 영역 분할 기법 및 병렬 공간 조인 기법을 제안한다. 기존의 병렬 공간 데이터베이스 시스템에서의 분할 기반 병렬 공간 조인 기법들은 병렬로 수행할 작업 분배 및 할당과 분할 경계선 상에 존재하는 공간 객체들에 대한 중복 조인 연산 및 중복 결과 제거 등의 추가적인 연산을 해야 한다는 문제점들이 있다. 제안된 기법은 공간 릴레이션들을 일정 영역들로 분할하여 비공유 공간 데이터베이스 클러스터의 각 노드에서 중복없이 저장, 관리하도록 하며 분할 영역의 경계선 상에 위치하는 공간 데이터에 대해서만 중복 저장을 허용하여 병렬 공간 조인 연산 시 누락되는 공간 데이터가 없도록 한다. 본 기법은 공간 조인 연산 시 병렬 처리를 위한 별도의 작업 할당 과정을 거치지 않고 각 노드에서 병렬적으로 공간 조인 연산을 수행하며, 분할 경계선 상에 존재하는 공간 객체들은 여과 과정을 거쳐 한번만 공간 조인이 수행되므로 중복 결과들을 제거하기 위한 별도의 연산이 필요없는 특징을 갖는다. Ad Hoc망의 위상변화에 대한 적응성을 높일 수 있도록 한다. SQL Server 2000 그리고 LSF를 이용하였다. 그리고 구현 환경과 구성요소에 대한 수행 화면을 보였다.ool)을 사용하더라도 단순 다중 쓰레드 모델보다 더 많은 수의 클라이언트를 수용할 수 있는 장점이 있다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구팀에서 수행중인 MoIM-Messge서버의 네트워크 모듈로 다중 쓰레드 소켓폴링 모델을 적용하였다.n rate compared with conventional face recognition algorithms. 아니라 실내에서도 발생하고 있었다. 정량한 8개 화합물 각각과 총 휘발성 유기화합물의 스피어만 상관계수는 벤젠을 제외하고는 모두 유의하였다. 이중 톨루엔과 크실렌은 총 휘발성 유기화합물과 좋은 상관성 (톨루엔 0.76, 크실렌, 0.87)을 나타내었다. 이 연구는 톨루엔과 크실렌이 총 휘발성 유기화합물의 좋은 지표를 사용될 있고, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌 등 많은 휘발성 유기화합물의 발생원은 실외뿐 아니라 실내에도 있음을 나타내고 있다.>10)의 $[^{18}F]F_2$를 얻었다. 결론: $^{18}O(p,n)^{18}F$ 핵반응을 이용하여 친전자성 방사성동위원소 $[^{18}F]F_2$를 생산하였다. 표적 챔버는 알루미늄으로 제작하였으며 본 연구에서 연구된 $[^{18}F]F_2$가스는 친핵성 치환반응으로 방사성동위원소를 도입하기 어려운 다양한 방사성의 약품개발에 유용하게 이

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Parallel Spatial Join using Vector Quadtrees (벡터 사분트리를 이용한 병렬 공간 조인)

  • Kim, Jin-Deok;Seong, Won-Mo;Hong, Bong-Hui
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.26 no.1
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    • pp.25-39
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    • 1999
  • 지리 정보 시스템에서 공간 분석을 위해 사용되는 중요한 연산인 공간 조인은 대상이 되는 공간 객체의 수가 증가함에 따라서 연산 시간이 지수적으로 증가하는 특징을 가지고 있다. 그러므로 다량의 공간 데이터에 대해서 공간 연산시간을 줄이기 위한 병렬처리가 필요하다. 이 논문에서는 비겹침 정규분할 방식의 사분트리를 이용한 공간 조인 알고리즘을 제시하고 MIMD 구조 및 공유 디스크 방식의 병렬 처리시스템에 적용하여 성능을 평가한다. 사분트리를 이용한 공간조인 방법으로서 중복 표현된 공간객체를 줄이기 위한 사분면(quadrant)의 병합 방법,영역 제한을 통해 연산 대상 객체를 줄이기 위한 사분면의 분할 방법, 그리고 병합 및 분할 방법을 혼용하여 공간 조인 연산의 숫자를 최소화하는 혼합 방법을 제시한다. 실험 평가에서는 각 방법들을 병렬 처리 시스템에 적용하여 여과단계 및 정제단계에서의 연산량과 수행 시간을 통해 성능을 비교 평가한다. 실험결과, 여과 단계에서는 분할 방법이 가장 우수했지만, 정제 단계에서는 병합 방법이 가장 우수했다. 따라서 전체적인 고려할 때 두 방법의 장점을 수용한 혼합 방법이 가장 우수한 성능을 나타냈다.

Semi-dynamic Task Allocation for Parallel Spatial Joins (병렬 공간 조인을 위한 준동적 태스크 할당)

  • 김진덕;서영덕;홍봉희
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2001.04b
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    • pp.13-15
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    • 2001
  • 최근 병렬 시스템을 이용하여 공간 조인의 성능 방안에 연구가 진행되고 있다. 그렇지만 프로세서의 수가 증가할수록 병렬 처리에 의한 프로세서의 효율성은 급격히 떨어진다. 이것은 병렬 공간 조인을 수행할 경우 순차 공간 조인 보다 디스크 병목 현상과 메시지 전송 오버헤드가 심하게 발행하기 때문이다. 이 논문에서는 공유 디스크 구조에서 다중 프로세서의 디스크 동시 접근으로 인한 병목 현상을 환화하고, 메시지 전송을 최소화하기 위한 태스크 할당 기법을 제안하였다. 제안한 태스크 할당 기법을 두 가지 공간 조인 방법에 각각 적용하여 디스크 접근 횟수와 메시지 전송 횟수의 감소 효과를 실험으로 평가하였다. MIMD 구조 및 공유디스크 방식의 병렬 시스템에서의 다양한 실험에서 이 논문에서 제안한 준동적 태스크 할당 기법이 정적 할당과 동적 할당 기법에 비해 우수함을 보였다.

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Parallel Processing of Multi-Way Spatial Join (다중 공간 조인의 병렬 처리)

  • Ryu, Woo-Seok;Hong, Bong-Hee
    • Journal of KIISE:Databases
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    • v.27 no.2
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    • pp.256-268
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    • 2000
  • Multi-way spatial join is a nested expression of two or more spatial joins. It costs much to process multi-way spatial join, but there have not still reported the scheme of parallel processing of multi-way spatial join. In this paper, parallel processing of multi-way spatial join consists of parallel multi-way spatial filter and parallel spatial refinement. Parallel spatial refinement is executed by the following two steps. The first is the generation of a graph used for reducing duplication of both spatial objects and spatial operations from pairs candidate object table that are the results of multi-way spatial filter. The second is the parallel spatial refinement using that graph. Refinement using the graph is proved to be more efficient than the others. In task creation for parallel refinement, minimum duplication partitioning of the Spatial_Obicct_On_Node graph shows best performance.

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Cost Model for Parallel Spatial Joins using Fixed Grids (고정 그리드를 이용한 병렬 공간 조인을 위한 비용 모델)

  • Kim, Jin-Deog;Hong, Bong-Hee
    • Journal of KIISE:Databases
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    • v.28 no.4
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    • pp.665-676
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    • 2001
  • The most expensive spatial operation in patial database in a spatial join which computes a combined table of which tuple consists of two tuples of the two tables satisgying a spatial predicate. Although the execution time of sequential processing of a spatial join has been so far considerably improved the response time is not tolerable because of not meeting the requiremetns of interactive users. It is usually appropriate to use parallel processing to improve the performance of spatial join processing. in spatial database the fixed grids which consist of the regularly partitioned cells can be employed the previous works on the spatial joins have not studied the parallel processing of spatial joins using fixed grids. This paper has presented an analytical cost model that estimates the comparative performance of a parallel spatial join algorithm based on the fixed grids in terms of the number of MBR comparisons. disk accesses, and message passing, Several experiments on the synthetic and real datasets show that the proposed analytical model is very accurate. This most model is also expected to used for implementing a very important DBMS component, Called the query processing optimizer.

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Efficient Parallel Spatial Join Processing Method in a Shared-Nothing Database Cluster System (비공유 공간 클러스터 환경에서 효율적인 병렬 공간 조인 처리 기법)

  • Chung, Warn-Ill;Lee, Chung-Ho;Bae, Hae-Young
    • The KIPS Transactions:PartD
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    • v.10D no.4
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    • pp.591-602
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    • 2003
  • Delay and discontinuance phenomenon of service are cause by sudden increase of the network communication amount and the quantity consumed of resources when Internet users are driven excessively to a conventional single large database sewer. To solve these problems, spatial database cluster consisted of several single nodes on high-speed network to offer high-performance is risen. But, research about spatial join operation that can reduce the performance of whole system in case process at single node is not achieved. So, in this paper, we propose efficient parallel spatial join processing method in a spatial database cluster system that uses data partitions and replications method that considers the characteristics of space data. Since proposed method does not need the creation step and the assignment step of tasks, and does not occur additional message transmission between cluster nodes that appear in existent parallel spatial join method, it shows performance improvement of 23% than the conventional parallel R-tree spatial join for a shared-nothing architecture about expensive spatial join queries. Also, It can minimize the response time to user because it removes redundant refinement operation at each cluster node.

A Study on Task Allocation of Parallel Spatial Joins using Fixed Grids (고정 그리드를 이용한 병렬 공간 조인의 태스크 할당에 관한 연구)

  • Kim, Jin-Deok;Seo, Yeong-Deok;Hong, Bong-Hui
    • The KIPS Transactions:PartD
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    • v.8D no.4
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    • pp.347-360
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    • 2001
  • The most expensive spatial operation in spatial databases is a spatial join which computes a combined table of which tuple consists of two tuples of the two tables satisfying a spatial predicate. Although the execution time of sequential processing of a spatial join has been so far considerably improved, the response time is not tolerable because of not meeting the requirements of interactive users. It is usually appropriate to use parallel processing to improve the performance of spatial join processing. However, as the number of processors increases, the efficiency of each processor decreases rapidly because of the disk bottleneck and the overhead of message passing. This paper proposes the method of task allocation to soften the disk bottleneck caused by accessing the shared disk at the same time, and to minimize message passing among processors. In order to evaluate the performance of the proposed method in terms of the number of disk accesses and message passing, we conduct experiments on the two kinds of parallel spatial join algorithms. The experimental tests on the MIMD parallel machine with shared disks show that the proposed semi-dynamic task allocation method outperforms the static and dynamic task allocation methods.

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A Method to Access Data for Spatial Operation in Parallel Distributed Processing System (병렬 분산 처리 시스템에서 공간 연산을 위한 데이터 접근 방안)

  • Kim, Jindeog
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2016.10a
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    • pp.442-444
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    • 2016
  • 과거에 비해 비약적으로 생산되는 공간 데이터에 대한 처리를 위한 공간 연산은 빠른 처리 응답성을 요구하는 경우가 많다. 그래서 최근 하둡(Hadoop)과 같은 빅데이터 처리 시스템을 이용하여 처리하고자 하는 시도가 많다. 한편, 공간 조인은 데이터 분할(Partitioning)과 공간 색인의 이용 여부, 여과 단계와 정제 단계를 거치는 등 그 복잡도가 강한 공간 연산이다. 그래서 빅데이터 처리 시스템을 이용한 공간 조인의 처리 방식은 매우 다양하다. 그러나 지금까지 이러한 공간 조인의 처리 방식에 다른 리소스 활용에 대한 비교는 거의 없다. 이 논문에서는 다양한 공간 연산의 수행 방법에 따른 빅데이터 시스템 클러스터에서 데이터 전송 방식을 고찰하고 데이터 전송에 따른 네트워크 리소스의 효율적인 사용 방안을 제안하고자 한다. 구체적으로 단일할당과 다중할당 색인 기법의 비교, 파티셔닝 방법의 비교, 맵리듀스 시스템의 태스크 할당 방법에 따른 비교를 통해 다양한 연산 유형에 따른 공간 조인의 처리 방안 선정에 고려 요소를 제시하고자 한다.

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