In a shared-disk environment, where computing nodes are locally coupled via high-speed network and share a common database at the disk level, it is crucial to determine at which node the incoming transactions are processed. Although a number of such conventional transaction routing algorithms have been reported, it is true that most of them are not sufficiently resilient with regard to critical system events which after all require to change the routing information. In this thesis, therefore, to afford dynamicity, we propose a new dynamic transaction routing, multicast transaction routing, MTR for short, for shared disk environments.
The novel aspect of MTR is that it automatically achieves a natural balance between affinity-based routing and load balancing. When it is required to change the routing information dynamically, the routing algorithm sends multiple clones of a transaction to a group of candidate processing nodes and selects the processing node that first completes the multicasted transaction as a new processing node for re-routed transaction. The selected node is expected to be a best affinity node when the system load is evenly distributed, or a relatively unloaded processing node that is idle enough to process a transaction faster than other nodes.
The simulation results indicate that MTR is capable of providing a superior performance in terms of transaction throughput. This is mainly because MTR is designed to utilize run time information of transaction processing system, such as workload distribution and buffer availability.
여러 개의 컴퓨터 노드들이 고속의 네트워크를 통해 근거리에 연결되어있고 디스크를 물리적인 수준에서 공유하는 디스크 공유 환경 (shared-disk environment: SDE)에서 사용자에 의해 제기된 거래를 어느 노드에서 처리해야 하는지 결정하는 것은 매우 중요한 일이다. 이것을 거래 경로 선택(transaction routing)이라고 부른다. 비록, 기존의 거래 경로선택 기법들이 제안되었으나, 대부분의 기법들은 컴퓨터 노드의 고장과 같은 경로 정보를 변경하여야 할만한 사건이 발행하였을 경우에 충분한 대비책을 갖고 있지 못하다. 본 논문에서는 그러한 사건에 대처하기 위한 새로운 경로 선택 기법으로서 거래 다 송출 기법(multicast transaction routing scheme: MTR)을 제안한다. 제안된 기법에서는 경로 정보의 변경이 필요한 경우, 경로 변경이 필요한 거래들의 사본을 동시에 여러 개의 컴퓨터 노드들에게 보내고 어느 노드에서 거래를 최 우선적으로 끝내는지 검사하여 그 노드를 경로 변경이 필요한 거래의 새로운 노드로 되도록 경로 정보를 변경하게 된다. 거래 다 송출 기법에의해 선택된 노드는 해당 거래를 다른 노드보다 빨리 처리할 수 있는 가능성을 두가지 방향에서 가질 수 있다. 첫째, 해당 노드는 다른 노드에 비하여 그 거래가 참조하여야 할 데이터베이스 페이지를 지역 버퍼에 많이 가지고 있음으로 인해서 지역 참조성이 크다는 가능성에 의해서 해당 거래를 빨리 끝낼 수 있었을 것이라는 점이다. 둘째는 해당 노드가 다른 노드들에 비하여 상대적으로 부하가 적게 걸려 있었으므로 거래를 빨리 끝낼 수 있었을 것이라는 점이다.
MTR 기법과 기존 기법인 WRS 기법의 성능을 특정 노드의 고장과 특정 노드의 급작스러운 부하 증가 상황에서 모의 실험을 통하여 분석하였다. 이 모의 실험을 통하여 MTR 기법은 여러 환경에서 우수한 성능을 발휘할 수 있다는 것이 입증되었다. 노드의 고장이나 부하 증가가 발생하였을 경우 MTR 기법은 거래의 다송출로 인한 부하로 인해 잠시 동안 응답시간이 증가하지만 최적의 경로 정보를 찾음으로 인하여 거래 처리 체계의 성능은 WRS 기법보다 우수하게 나타나는 것을 보였다.
