다중 서버에서의 효율적인 버퍼 일관성 관리 방법

Abstract

최근 들어 인터넷을 이용하는 사용자들의 수가 급격하게 증가함에 따라 많은 사용자들의 요청을 효율적으로 지원하기 위하여 shared-disk 모델을 이용한 다중 서버 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)이 널리 사용되고 있다. Shared-disk 모델을 이용한 다중 서버 DBMS에서는 동일한 페이지 식별자를 가지는 버퍼 페이지가 서버 프로세스마다 서로 다른 내용을 가지게 되는 버퍼 일관성 문제(buffer coherency problem)가 발생한다. 이 문제를 해결하기 위한 간단한 방법은 서버 프로세스가 로크를 획득할 때마다 로크가 획득된 페이지를 버퍼에서 삭제하고, 해당 페이지를 새로 읽어 들이는 것이다. 그러나, 이 방법은 수정되지 않은 페이지, 즉, 버퍼 일관성 문제를 발생시키지 않는 페이지까지도 버퍼에서 삭제하고 다시 읽어 들이게 되므로 DBMS의 성능이 크게 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 버퍼 일관성을 효율적으로 관리하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 서버 프로세스들이 트랜잭션 수행 도중 수정한 페이지들의 정보를 coherency volume에 저장한다. 그리고, 서버 프로세스들은 이 볼륨을 액세스하여 다른 서버 프로세스에 의해 수정된 페이지들만을 자신의 버퍼에서 삭제함으로써 버퍼 일관성 문제를 해결한다. 이 방법의 장점은 매우 작은 크기의 coherency volume만을 사용하여 버퍼 일관성 문제를 해결한다는 점이다. 또한, coherency volume의 크기가 작기 때문에 액세스해야 할 데이터의 양이 적어서 성능이 매우 빠르다. TPC-C 벤치마크를 이용한 실험 결과, 논문에서 제안한 방법이 모든 버퍼 페이지를 삭제하는 naive 방법보다 최대 4.8배만큼 I/O 성능을 향상시킴을 보였다.