본 논문에서는 분산 실시간 시스템의 특징인 분산 처리 과정의 신뢰성을 지원하기 위한 동적 트랜잭션 처리 구조를 연구하였다. 실시간 분산 처리 환경에서 동적으로 발생하는 실시간 분산 트랜잭션 처리를 위하여 트랜잭션 내에 필수적인 3가지 언어적 특성들을 제시하였다. 첫째는 트랜잭션 내에 실시간 시스템의 가장 중요한 특징인 시간적인 제약 조건들을 정의 할 수 있는 방안을 제시하고, 둘째는 비동기적인 처리 성격을 지닌 실시간 특성을 고려한 비동기적 트랜잭션 처리 방법을 제시한다. 또한, 분산 처리 과정에서 발생되는 예외 사항들을 처리하기 위하여 긴급성을 고려한 다중레벨 우선순위 스케줄링 (Multi-Level Priotiry Scheduling)이라 부르는 트랜잭션 스케줄링 방안을 제시한다. 그리고, 제시한 실시간 분산 트랜잭션 처리 구조의 타당성 및 가능성을 입증하기 위한 실시간 트랜잭션 처리 과정을 시물레이션을 통하여 제시한 언어적 특성에 대한 고려 사항들을 보여준다.Abstract We propose a dynamic transaction processing model that supports a reliability for distributed real-time processing. For the dynamic processing in distributed real-time transaction systems, we suggest three features that are defined in programming language. First, we propose a specification model to explicitly define the time constraints, needs in real-time distributed processing. Second, we describe an asynchronous transaction processing mechanism based on the real-time characteristics. So, we suggest three communication primitives to support asynchronous transaction processing. Lastly, a scheduling policy based on urgent transaction is suggested to manage the exception occurred during the distributed processing. This scheduling policy is called multi-level priotiry scheduling (MPLS). Based on three features and scheduling policy, we describe a direction to manage a dynamic transaction processing in distributed real-time systems.
데이타베이스 공유 시스템(Database Sharing System: DSS)은 고성능의 온라인 트랜잭션 처리를 위해 다수 개의 컴퓨터를 연동하는 방식으로 각 노드들은 디스크 계층에서 데이타베이스를 공유한다. DSS를 구성하는 각 노드에 트랜잭션을 할당하는 정책이 잘못될 경우 특정 트랜잭션의 폭주로 노드에 과부하가 발생할 수 있으므로. 각 노드의 성능을 최적화하기 위한 부하 분산이 필요하다. 본 논문에서는 트랜잭션 클래스에서 참조하는 데이터베이스의 핫 셋 크기, 각 노드의 메모리 크기와 CPU 성능, 동시에 실행되는 트랜잭션 수의 변화에 따른 처리량 등을 고려한 동적 부하 분산 기법을 제안한다.
이 기종의 다중 시스템 환경에서의 트랜잭션 처리는 전체 참여 노드의 성능을 최대로 이용하기 위해 효과적인 트랜잭션의 분배가 반드시 필요하다. 이를 위해 트랜잭션 처리에 의해 발생하는 다양한 부하들을 참조해야 한다. 본 논문에서는 효율적인 트랜잭션 분배를 위해 분산 로킹 정보인 주사본 권한(PCA) 정보를 이용한다. 주사본 권한 정보를 이용해 트랜잭션 처리 데이터의 참조 지역성을 극대화하고, 이를 통해 캐쉬 효과를 증가시킨다. 즉 각 노드에 저장된 데이터를 자신의 노드와 나머지모드에 분배해 캐싱하고 이를 이용해 디스크 접근을 최소화 한다. 트랜잭션 분배기는 전역적인 캐싱 정보를 관리하고 이를 이용해 전체 노드들이 평균적인 트랜잭션 처리율을 유지할 수 있도록 트랜잭션을 분배한다. 제안된 기법의 검증을 위해 트랜잭션 처리 시스템을 웹 기반 환경에서 시뮬레이션할 수 있도록 Simjava를 이용해 모델을 구상한다.
데이터베이스에서 트랜잭션의 처리량을 향상시키기 위해서 기존의 문법 위주의 직렬성 이론으로는 단위시간당 처리량을 높이기는 힘든 형편이다. 이를 위하여 이타적 잠금 기법(altruistic locking: AL)은 트랜잭션이 객체를 사용한 다음 더 이상 그 객체를 요구하지 않을 때 다른 트랜잭션들이 그 객체를 로크할 수 있도록 미리 객체에 대한 로크를 해제함으로써 트랜잭션들의 대기시간을 줄이고 처리량을 향상시키기 위한 취지에서 제안된 것이다. 확장형 이타적 잠금(extended altruistic locking: XAL)기법은 AL 을 자취의 확장한 것으로 AL 이 근본적으로 안고 있는 반드시 기부된 객체만을 처리해야 한다는 제약을 완화한 기법이다. 본 논문에서는 분산 데이터베이스 환경하에서 장기 트랜잭션으로 인한 단기 트랜잭션의 대기현상을 최소화하도록 함으로써 동시성 제어의 정도를 높일 수 있는 새로운 확장형 이타적 잠금 기법인 양방향 기부기법(two-way donation locking: 2DL)을 제안하고 기존의 제어기법과 비교하였다. 모의실험에 의한 성능평가 결과 2DL 은 작업 처리율과 트랜잭션의 평균 대기시간 면에서 우수한 결과를 나타내었다.
본 논문에서는 분산 트랜잭션 워크플로우 모니터링 시스템의 설계 및 구현에 관하여 기술한다. 워크플로우 인스턴스들의 실행 상태 관리를 주요 목적으로 하는 전통적인 워크플로우 시스템의 모니터링 기능은 워크플로우의 초대형화와 트랜잭션화를 특징으로 하는 분산형 트랜잭션 워크플로우 시스템에서는 워크플로우의 처리 상태 관리뿐만 아니라 구조적인 정보의 수집, 통계 정보 제공, 사용자들의 처리 상태 정보 등과 같은 다양한 부가적인 정보 처리 및 관리 기능을 제공하는 분산형 모니터링 서비스를 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 분산형 트랜잭션 워크플로우 시스템에서 필수적으로 요구되는 새로운 워크플로우 모니터링의 특징을 확장 정의하고, 이를 지원하는 점 기반의 분산 트랜잭션 워크플로우 모니터링 시스템의 상세 설계 및 이의 구현 방안을 소개한다.
분산 시스템 환경의 사용이 증가하면서 트렌잭션 처리의 중요성이 부각되고 있다. 이러한 트랜잭션의 사용에 있어서 효과적인 트랜잭션 제어 및 수행완료 검증의 필요성이 제기된다. 이에 본 논문에서는 개념적 설계와 수학적 해석이 가능한 EMFG(Extended Mark Flow Graph)로 트랜잭션 기본 연산을 표현하고 이를 이용하여 다중 트랜잭션을 표현하고, 이를 통해 도달가능트리기법을 사용하여 트랜잭션 수행완료 여부를 검증하고자 한다.
인터넷을 이용한 전자 상거래 잎 관리 시스템 등의 실시간 처리를 요구하는 응용분야가 점차 증가함으로 인해 고성능 실시간 트랜잭션 처리 시스템 개발이 요구되고 있다. 그러나 기존에 제안된 대부분의 실시간 시스템은 다중 처리기나 분산 처리 방식을 이용하였으며, 클러스터 기술을 이용한 실시간 트랜잭션처리 시스템은 아직 제안된 바 없다 클러스터를 이용한 실시간 트랜잭션 처리 시스템은 저렴한 가격으로 높은 가용성과 병렬 처리를 이용한 고성능 트랜잭션 처리를 지원할 수 있다는 장점을 갖는다 이러한 관점에서 본 논문에서는 공유 디tm크(shared disks: SD) 클러스터 기반의 실시간 트랜잭션 처리 시스템을 개발하기 위하여 캐쉬 일관성 제어 기법이나 트랜잭션 라우팅 기법과 같은 전통적인 SD 클러스터 알고리즘과 실시간 트랜잭션을 위찬 동시성 제어 기법을 연동한 실험 모형을 개발하였다. 다양한 환경에서의 모의실험을 통하여 알고리즘간의 상호 관계와 실시간 환경에서 SD 클러스터의 성능을 평가 분석한다.
본 논문에서는 분산 실시간 데이터베이스 시스템을 위한 효율적인 동시성 제어 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 분산 실시간 환경에서 완료준비 단계에 도달한 트랜잭션의 우선 순위를 상승시킴으로써 트랜잭션의 재시작에 의한 낭비를 줄이고, 트랜잭션의 완료를 최대한 보장하며, 잠금 지연 시간을 최소화하는 장점을 갖는다. 또한, 제안하는 기법은 우선 순위가 상승된 트랜잭션의 완료를 보장하며 데이터 차용(borrowing)을 통해 다른 트랜잭션의 지연시간을 줄여줌으로써 전체적인 시스템 성능을 향상시킨다.
본 논문은 분산 트랜잭션 처리 시스템에서 분산 트랜잭션들이 사용한 자원들을 들을 일관성 있게 유지하는 검사점 설정 및 오류 복구 기법에 관한 연구이다. 기존 의 방법과 비교하여 제안하는 검사점 설정 방법은 검사점을 설정하는 동안 수행되고 있는 분산 트랜잭션들에 간섭 현상과 저장 비용을 최소화 할 수 있고, 검사점을 설정 하기 위한 별도의 메세지를 사용하지 않기 때문에 추가의 검사점을 설정하기 위한 메세지 비용이 없다. 또한 제안하는 알고리즘은 도미노 현상과 순환적 재시작 현상을 제거할 수 있다. 본 논문에서는 제안하는 알고리즘의 정확성과 성능을 설명하였다.
공간 데이터베이스 호스트의 이동성은 어디서나 필요한 공간 데이터에 대한 접근을 가능하게 하지만, 시스템의 특징인 이동성과 이로 인한 네트워크의 불안정성으로 인하여 전통적인 분산 환경에서의 데이터베이스 트랜잭션 처리 방법으로는 처리하기 어려운 단점을 가지고 있다. 특히, 위치 투명성을 제공하는 분산 컴퓨팅 환경과는 달리 이동 컴퓨팅 환경은 위치 의존적인 특성을 가지므로 트랜잭션 처리에 있어서도 분산 트랜잭션에 참여하는 이동 호스트의 이동성을 반영하기 위한 새로운 모델이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 기존 이동 트랜잭션 모델들이 고려하지 않는 이동 호스트의 이동 경로 양식인 지리적 기준으로 트랜잭션을 처리하는 Feature 기반 트랜잭션 처리 모델을 구현한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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