객체관계형 DBMS에서 타입수준 액세스 패턴을 이용한 선인출 전략

한욱신; 문양세; 황규영

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자료유형: 학술저널

저자정보: 한욱신 문양세 황규영

저널정보: Korean Institute of Information Scientists and Engineers 정보과학회논문지 : 데이타베이스 정보과학회논문지 : 데이타베이스 제28권 제4호

발행연도: 2001.12

수록면: 529 - 544 (16page)

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선인출은 데이타베이스 관리 시스템에서 클라이언트와 서버 사이에 발생하는 라운드트립을 줄일 수 있는 효과적인 방법이다. 본 논문에서는 타입수준 액세스 패턴과 타입수준 지역성이라는 새로운 개념을 제시하고, 이 개념에 기반한 새로운 선인출 방법을 제시한다. 타입수준 액세스 패턴이란 항해에 사용된 애트리뷰트들의 패턴이며, 타입수준 액세스 지역성이란 항해 응용에서 타입수준 액세스 패턴이 반복적으로 나타나는 현상이다. 기존의 선인출 방법은 항해 응용에서 액세스된 객체 혹은 페이지 식별자들간의 패턴인 객체수준 혹은 페이지수준 액세스 패턴을 선인출에 이용하는데, 이 방법은 동일한 객체 혹은 페이지들이 반복적으로 액세스될 때에만 선인출 효과를 가지는 문제점이 있다. 이에 반해 제안하는 방법은 항해 응용에서 같은 객체들이 반복적으로 액세스되지 않더라도 같은 애트리뷰트들이 반복적으로 참조되는 경우, 즉, 타입수준 액세스 지역성이 존재하면, 효과적인 선인출을 수행하는 장점이 있다. 객체관계형 DBMS(ORDBMS)의 많은 항해 응용들은 타입수준 액세스 지역성이 있다. 따라서, 제안하는 방법을 ORDBMS에 적용하면 라운드트립의 횟수를 효과적으로 줄일 수 있고 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 제안하는 방법의 우수성을 증명하기 위해, ORDBMS 프로토타입에 구현하여 많은 종류의 실험을 수행하였다. 실험결과, 복잡한 구조를 탐색하는 OO7 벤치마크나 실제 GIS 응용에서, 제안하는 선인출 방법은 단순한 요구인출 방법 및 최근의 문맥 기반 선인출 방법과 비교하여 라운드트립 횟수를 수십배에서 수백배까지 줄이고 성능을 수배까지 향상시켰다. 이와 같은 결과로 볼 때, 제안하는 방법은 객체지향 항해 응용의 성능을 크게 향상시키는 결과로서, 상용 ORDBMS에 구현될 수 있는 실용적인 결과라 믿는다.

Prefetching is an effective method to minimize the number of roundtrips between the client and the server in database management systems. In this paper, we propose new notions of the type-level access pattern and the type-level access locality and develop an efficient prefetching policy based on these notions. The type-level access pattern is a sequence of attributes that are referenced in accessing the objects; the type-level access locality a phenomenon that regular and repetitive type-level access patterns exist. Existing prefetching methods are based on object-level or page-level access patterns, which consist of object-ids or page-ids of the objects accessed. However, the drawback of these methods is that they work only when exactly the same objects or pages are accessed repeatedly. In contrast, even though the same objects are not accessed repeatedly, our technique effectively prefetches objects if the same attributes are referenced repeatedly, i.e., if there is type-level access locality. Many navigational applications in Object-Relational Database Management Systems(ORDBMSs) have type-level access locality. Therefore, our technique can be employed in ORDBMSs to effectively reduce the number of roundtrips thereby significantly enhancing the performance. We have conducted extensive experiments in a prototype ORDBMS to show the effectiveness of our algorithm. Experimental results using the OO7 benchmark and a real GIS application show that our technique provides orders of magnitude improvements in the roundtrips and several factors of improvements in overall performance over on-demand fetching and context-based prefetching, which is a state-of-the-art prefetching method. These results indicate that our approach provides a new paradigm in prefetching that improves performance of navigational applications significantly and is a practical method that can be implemented in commercial ORDBMSs.

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