이동 데이터베이스 시스템에서 데이터의 위치와 영역을 고려한 캐쉬 교체 기법

Abstract

최근 저가의 무선 통신 기술의 발달과 고성능 이동 컴퓨팅 장비의 보급에 따라 이동 컴퓨팅 시장은 점차로 확대되는 추세에 있다. 이동 컴퓨팅 환경에서의 제한된 대역폭과 잦은 단절 등의 제약성에 효율적으로 대처하기 위하여 여러 방법이 제안되었고 특히 지구국에서 전송된 데이터 중 향후 사용 가능성이 높은 데이터를 캐쉬에 저장하고 이용하는 캐쉬 기법에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 기존의 캐쉬 교체 기법들은 사용자의 이동성과 데이터의 공간 속성에 의한 특성을 고려하지 못하고 있기 때문에 그 효율성에서 한계를 가지고 있다. 본 논문은 이동 호스트의 위치 변화에 따라 이동 호스트의 캐쉬 내에 저장된 데이터의 가치와 의미가 변경되는 것을 보인다. 또한 지리(geographic) 데이터의 공간적 위치(location)와 지리 데이터가 영향을 미치는 공간적 범위 즉 영역(region)을 데이터의 공간 속성(spatial attributes)으로 정의하고, 시간에 따른 사용자의 이동성과 데이터의 공간 속성을 효과적으로 지원하는 새로운 캐쉬 교체 방법 들을 제안하였다. 기존의 방법과 본 논문에서 제안한 캐쉬 교체 방법의 비교를 통하여 이동 호스트의 위치와 연관된 질의에 대한 성능 평가를 수행한 결과, 본 논문에서 제안한 캐쉬 교체 방법에 의한 캐쉬 적중률의 향상을 입증하였다. 또한 데이터 밀집도에 따라 캐쉬 교체 방법들의 성능이 변화함을 밝히고 이를 이용하여 이동 호스트가 지나가는 대상 지역의 데이터 밀집도와 캐쉬 크기에 따라 최상의 캐쉬 교체방법을 선택할 수 있는 기준을 제시하였다. 본 연구 결과를 통하여 데이터베이스 시스템 기능을 갖고 있는 이동 호스트의 캐쉬 적중률 향상과 데이터의 공간 속성을 이용하는 데이터베이스 기반 응용 시스템의 성능 향상을 기대할 수 있다. ; The mobile computing services has been rapidly increasing due to the development of low-cost wireless network technology and the high-performance mobile computing devices. In recent years, there have been proposed several methods to cope with the restriction of characteristics of the mobile computing environments such as the limited bandwidth, frequent disconnection and short-lived batteries. Especially, the caching method has been highlighted among them. The method finds out the frequently accessed data among data broadcasted from a mobile support station and stores them in the cache of a mobile host. However, the previous cache replacement methods have the limitation of performance which are caused by passing over the user s mobility and the spatial attributes of geographical data. In this thesis, we propose that when we choose data to delete from a client local cache for replacement, the current location of the mobile host should be considered. Because geographically near data are more appropriate to the user s query answer in mobile environments. Secondly, we define the spatial attributes of data as the geographic location and the meaningful region where a datum has an effect on its value. In order to overcome the limitation of the previously proposed propose two new cache replacement methods to efficiently support the mobility and the spatial attributes of data. One is based on the location of data and the other is on the meaningful region of data. From the comparative analysis on the performance of the previous and our cache replacement methods, we can show that our methods outperform the others in a point of the cache hit ratio and find that the performance of the cache replacement methods is changed by the density of geographic data. As a result of this thesis, we propose a standard of judgement for choosing the proper cache replacement method according to the cache size of a mobile host and the density of geographic data.