큰 단위 로킹을 사용하는 확장된 단일 사용자 DBMS를 위한 버퍼 공유 방법의 설계 및 구현

Abstract

웹 검색 시스템 등 읽기 전용 트랜잭션을 주로 다루는 시스템에서는 overhead가 큰 fine-granularity locking을 사용하기 보다는 큰 단위의 coarse granularity locking을 제공하는 DBMS를 사용하는 것이 더 효율적이다. 이러한 DBMS는 단일사용자용 DBMS를 semaphore를 사용하여 간단히 확장하여 사용할 수 있다. 단일사용자용 DBMS는 한 시점에서는 한 사용자용 요청만을 처리할 수 있도록 설계된 DBMS로서, 버퍼와 같은 DBMS의 자료 구조를 공유하지 않는다. 웹 검색 시스템에서는 사용자의 질의 수행 요청을 병렬적으로 처리하기 위해 복수 개의 단일사용자용 DBMS 프로세스를 수행한다. 복수 개의 단일사용자용 DBMS 프로세스 간에는 버퍼가 공유되지 않으므로, 동일한 질의가 다른 프로세스로 전달되면 버퍼 효과를 보지 못할 뿐만 아니라, 각 프로세스의 버퍼로 중복된 내용이 올라오는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 단일사용자용 DBMS를 사용하는 웹 검색 시스템에서 버퍼를 공유하도록 아키텍처를 수정한다. 이를 위해, 다사용자용 DBMS의 버퍼 공유 방법을 사용하여 단일사용자용 DBMS에서도 버퍼를 공유하도록 한다. 그리고, 제안된 방법을 한국과학기술원 첨단정보기술연구센터에서 개발 중인 오디세우스/COSMOS의 단일사용자용 버전에 구현한다. 단일사용자용 DBMS는 응용프로그램과의 통신 비용을 제거하기 위해 응용프로그램과 하나의 프로세스로 링크되어 동작한다. 이와 같은 환경으로 인해 다사용자용 DBMS와는 달리 단일사용자용 DBMS는 충분히 검증되지 않은 응용프로그램의 오류 혹은 사용자의 종료 신호로 인해 공유된 자료 구조의 일관성이 깨지게 되는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 응용프로그램의 오류로부터 DBMS 주소공간을 보호하는 방법을 설명하고, 사용자의 종료 신호로 인한 비정상 종료를 공유된 자료 구조를 일관적으로 만든 시점 이후로 강제적으로 지연시키는 종료 신호 지연 처리 기법을 제안한다.