KR100331099B1 - 다중 데이터베이스 통합을 위한 미들웨어 시스템과 그를 이용한 분산 이기종 지역 데이터베이스 통합 접근방법 - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 다중 데이터베이스 통합을 위한 미들웨어 시스템 및 그를 이용한 데이터베이스 통합 접근방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 다중 데이터베이스 통합을 위한 미들웨어 시스템 및 다중 데이터베이스 통합을 위한 미들웨어 시스템을 이용하여 분산 이기종 지역 데이터베이스를 통합하여 접근하는 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 각 지역 데이터베이스(LDB : Local DataBase) 별로 서로 다른 형식으로 저장되고 관리되는 데이터를 전역 스키마로 통합하여 전역 스키마에 대한 사용자의 질의를 처리하고, 전역 트랜잭션을 관리하기 위한 다수의 통합서버; 외부의 클라이언트와 상기 통합서버를 연동시켜, 사용자로부터의 질의어를 상기 클라이언트를 통하여 입력받아 상기 통합서버로 전달하며 그 처리 결과를 상기 클라이언트를 통하여 사용자에게 전달하여 주기 위한 브로커; 각각의 상기 지역 데이터베이스(LDB) 별로 존재하며, 상기 통합서버가 처리하고자 하는 상기 지역 데이터베이스(LDB)에 대한 질의 요청을 대신 수행하기 위한 대리 수단; 및 상기 통합서버가 필요한 상기 대리 수단을 사용할 수 있도록 연동시켜 주기 위한 마스터를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 데이터베이스 시스템 등에 이용됨.
Description
본 발명은 다중 데이터베이스 통합을 위한 미들웨어 시스템과 그를 이용한 분산 이기종 지역 데이터베이스 통합 접근방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로, 특히 각기 다른 데이터 모델로 저장되어 있는 분산 이기종 데이터베이스에 대한 사용자 접근을 위한 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템 및 그를 이용한 분산 이기종 지역 데이터베이스 통합 접근방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
데이터베이스의 양이 방대해지고 네트워크 기술이 발달함에 따라 각기 다른 데이터 모델 및 접근 방식으로 저장, 운용되는 분산 이기종 데이터베이스를 통합하고자 하는 사용자 요구가 대두되고 있다. 특히 인터넷 기술이 보편화됨에 따라 인터넷 상에 분산 저장되어 있는 여러 상이한 데이터베이스 시스템에 대한 단일한 인터페이스 기능이 요구되면서 개방 데이터베이스 연결성(ODBC : Open Database Connectivity), 자바 데이터베이스 연결성(JDBC : Java Database Connectivity), 웹(WEB) 솔루션 등이 각광받고 있다.
그러나, 이러한 인터페이스들은 이기종 데이터베이스에 대한 단일한 인터페이스를 제공하지만, 여러 이기종 데이터베이스에 저장되어 있는 데이터를 통합할 수 있는 기능은 제공하지 못하는 문제점이 있었다.
네트워크 상에 분산 저장되어 있는 데이터베이스를 통합하는 메커니즘으로는 분산 데이터베이스 시스템을 구축하는 방식이 있다.
분산 데이터베이스 시스템은 통합하고자 하는 각 지역 데이터베이스의 이질성을 허용하지 않으며, 기존의 상이한 지역 데이터베이스 시스템에 저장된 데이터를 새로운 분산 데이터베이스 시스템으로 변환하여야 하고 데이터의 관리 및 유지보수작업이 매우 복잡하고 어려운 문제점이 있었다.
또한, 대다수의 사용자에게 있어서 기존의 데이터베이스들을 변경된 데이터베이스로 대체하는 것은 용이한 일이 아니며, 많은 비용과 노력이 소요되는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 사용자가 여러 이기종 데이터베이스를 단일한 인터페이스로 접근하고 통합할 수 있도록 하는 중간 계층(middle layer)을 제공하는 다중 데이터베이스 통합을 위한 미들웨어 시스템 및 그를 이용하여 분산 이기종 지역 데이터베이스를 통합하여 접근하는 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 그 목적이 있다.
도 1 은 본 발명에 이용되는 다중 데이터베이스 시스템의 스키마 구조의 일예시도.
도 2 는 본 발명에서 이용되는 데이터베이스 시스템에서의 스키마 통합 모델의 일예시도.
도 3 은 본 발명에 이용되는 다중 데이터베이스 시스템의 일예시도.
도 4 는 본 발명에 따른 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템의 일실시예 구성도.
도 5 는 본 발명에 따른 통합 서버(IS)의 일실시예 구성도.
도 6 은 본 발명에 따른 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템의 일실시예 상세구성도.
도 7a 및 도 7b 는 본 발명에 따른 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템을 이용한 분산 이기종 지역 데이터베이스 통합 접근방법에 대한 일실시예 흐름도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
41 : 통합서버(IS) 42 : 공유 메모리
43 : 브로커 44 : 마스터
45 : 대리 프로세스 46 : 클라이언트
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 분산 이기종 지역 데이터베이스 통합 접근을 위한 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템에 있어서, 각 지역 데이터베이스(LDB : Local DataBase) 별로 서로 다른 형식으로 저장되고 관리되는 데이터를 전역 스키마로 통합하여 전역 스키마에 대한 사용자의 질의를 처리하고, 전역 트랜잭션을 관리하기 위한 다수의 통합서버; 외부의 클라이언트와 상기 통합서버를 연동시켜, 사용자로부터의 질의어를 상기 클라이언트를 통하여 입력받아 상기 통합서버로 전달하며 그 처리 결과를 상기 클라이언트를 통하여 사용자에게 전달하여 주기 위한 브로커; 각각의 상기 지역 데이터베이스(LDB) 별로 존재하며, 상기 통합서버가 처리하고자 하는 상기 지역 데이터베이스(LDB)에 대한 질의 요청을 대신 수행하기 위한 대리 수단; 및 상기 통합서버가 필요한 상기 대리 수단을 사용할 수 있도록 연동시켜 주기 위한 마스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 방법은, 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템에 적용되는 분산 이기종 지역 데이터베이스 통합 접근방법에 있어서, 브로커가 클라이언트를 통하여 사용자로부터 질의를 입력받는 제 1 단계; 상기 브로커가 상기 클라이언트가 접근하고자 하는 전역 데이터베이스(GDB)에 대해 처리하는 통합서버로 상기 클라이언트를 연결하는 제 2 단계; 상기 통합서버가 상기 클라이언트의 요청을 처리하기 위해 스케쥴링, 질의어 분석, 질의어 변환, 최적화 작업을 수행하여 마스터를 통해 해당 지역 데이터베이스(LDB)의 대리 프로세스와 연결하는 제 3 단계; 및 상기 통합서버가 질의에 대한 결과를 상기 대리 프로세스로부터 전달받아 상기 클라이언트로 제공하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은, 대용량 프로세서를 구비한 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템에, 브로커가 클라이언트를 통하여 사용자로부터 질의를 입력받는 제 1 기능; 상기 브로커가 상기 클라이언트가 접근하고자 하는 전역 데이터베이스(GDB)에 대해 처리하는 통합서버로 상기 클라이언트를 연결하는 제 2 기능; 상기 통합서버가 상기 클라이언트의 요청을 처리하기 위해 스케쥴링, 질의어 분석, 질의어 변환, 최적화 작업을 수행하여 마스터를 통해 해당 지역 데이터베이스(LDB)의 대리 프로세스와 연결하는 제 3 기능; 및 상기 통합서버가 질의에 대한 결과를 상기 대리 프로세스로부터 전달받아 상기 클라이언트로 제공하는 제 4 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
본 발명은 다중 데이터베이스 시스템을 통해 객체 관계형 모델을 기반으로 하는 통합된 스키마 및 데이터베이스 접근을 위한 단일한 사용자 인터페이스를 제공하여 사용자가 마치 단일한 하나의 데이터베이스를 사용하고 있는 것과 같은 환경을 제공하는 것에 중점을 둔다.
본 발명에서 제공되는 다중 데이터베이스 시스템은 기존 지역 데이터베이스의 독립성(autonomy)을 보장하면서 하나의 소프트웨어 통합 계층을 통하여 이들 지역 데이터베이스들을 통합할 수 있는 미들웨어 시스템으로서, 상이한 방식으로 저장/운용되는 각 지역 데이터베이스에 전혀 수정을 가하지 않고도 단일한 인터페이스로 접근/수정/통합할 수 있는 메커니즘을 제공한다. 다중 데이터베이스 시스템의 특징 및 기능은 다음과 같다.
다중 데이터베이스 시스템을 사용하기 위해서는 사용자에게 하나의 통합된 전역 스키마(global schema)가 제공되어야 하며 사용자는 이를 이용하여 전역 데이터베이스 내의 데이터를 읽거나 변경하게 된다. 다중 데이터베이스 시스템을 구성하는 지역 데이터베이스 시스템들은 데이터 모델, 질의어 처리 및 트랜잭션 관리 능력 등에 있어 관계형, 객체 지향형, 객체 관계형 등 서로 상이한 방식으로 작동/운용된다.
통합 시스템의 스키마는 하나의 모델로 표현되므로 이들 다양한 모델의 스키마들을 하나의 모델에 기반을 두는 스키마로 통합하는 과정이 필요하다. 이 통합 모델은 다양한 모델의 표현력을 모두 가져야하므로 관계형, 객체 지향형, 객체관계형의 표현력을 모두 지닌 객체관계형이 주로 사용된다.
또한, 다중 데이터베이스 시스템은 일반 데이터베이스 관리 시스템(DBMS : DataBase Management System)의 경우와 마찬가지로 파손이 발생할 수 있는 환경에서 사용자들을 위해 데이터 일관성을 유지하면서 사용자에 의해 통합 계층에 주어진 전역 질의에 대한 트랜잭션들을 동시에 처리할 수 있어야 한다.
다중 데이터베이스 시스템에서의 질의 처리를 위해서는 질의 분할(query decomposition), 질의 변환(query translation), 전역 질의 최적화(global query optimization)의 과정이 필요하다.
첫째, 질의 분할 단계에서 사용자에 의해서 주어진 질의는 각 지역 시스템이 가지는 데이터를 고려하여 적절하게 분할되게 된다. 분할된 부질의는 다음의 두 종류로 분류된다. 그 하나는 외부 스키마내의 데이터 이름만을 이용하는 외부 스키마 부질의로, 해당 지역 시스템에 그 처리가 의뢰된다. 다른 하나는 지역 시스템에서의 처리 결과를 이용하는 후처리 부질의이다.
질의 분할 과정은 다음의 두 단계로 수행된다. 첫번째 단계는 외부 스키마 내의 데이터 이름만으로 표현된 전역 질의가 외부 스키마내의 데이터 이름만을 이용하는 질의들로 변경되는 과정이다. 변경된 질의들은 하나 이상의 지역 데이터베이스 내의 데이터를 사용할 수 있다.
두번째 단계에서는 이러한 질의들이 외부 스키마 부질의들로 분할되게 된다. 이 단계가 끝나면 각 부질의는 단 하나의 지역 시스템 내의 데이터 만을 사용하게 되지만 부질의 자체는 전역 시스템의 모델에서 사용하는 언어로 표현된다.
하나의 전역 질의는 여러 형태의 부질의 집합들로 분할되어 표현될 수 있다. 따라서, 이 단계에서는 질의 처리의 전체 효율성을 고려하는 전역 질의 최적화 작업도 동시에 수행해야 한다.
질의 분할의 다음 단계는 질의 변환 단계이다. 이 단계에서 전역 시스템과 지역 시스템에서 사용하는 언어 또는 데이터모델은 서로 상이하므로 외부 스키마 부질의는 질의 변환기에 의하여 지역 시스템의 질의로 변환되게 된다.
다중 데이터베이스 시스템의 하부 지역 시스템에서 수행되는 트랜잭션은 지역 DBMS에 직접 요청되어 다중 데이터베이스 시스템의 제어를 받지 않고 지역 시스템 내부에서만 수행되는 지역 트랜잭션과 다중 데이터베이스 시스템에서 수행중인 전역 트랜잭션이 분할되어 지역 시스템에게 그 수행이 의뢰된 부(sub) 트랜잭션의 두 종류가 있을 수 있다.
지역 시스템의 입장에서는 이 두 종류의 트랜잭션 사이에는 원칙적으로 서로 차이를 두지 않아야 한다. 다중 데이터베이스 시스템에서 트랜잭션 관리의 목적은 지역 트랜잭션 수행과 전역 트랜잭션 수행의 일관성이 동시에 보장되어야 한다는 점이다.
다중 데이터베이스 시스템은 다음과 같은 세 가지 지역 데이터베이스 시스템의 독자성을 고려해서 트랜잭션 관리를 해야 한다.첫째, 설계 독자성(Design Autonomy)이다. 다중 데이터베이스 시스템을 위해서 지역 DBMS의 소프트웨어를 수정하지 않아야 한다. 둘째, 지역 DBMS가 자신의 내부에서 수행되는 트랜잭션에 대한 완전한 제어권을 가지는 수행 독자성(Execution Autonomy)이다. 즉, 이 경우에는 부트랜잭션을 지역 DBMS의 임의대로 중지(abort)할 수도 있음을 의미한다. 셋째로, 통신 독자성(Communication Autonomy)이다. 지역 DBMS는 자신의 내부에서 수행되는 트랜잭션에 대한 제어 정보를 다중 DBMS 또는 다른 지역 DBMS에 전달하지 않는다.
그러나, 일반적으로 지역 시스템에 많은 독자성을 줄수록 다중 데이터베이스 시스템이 전역 데이터베이스에 대한 일관성유지에 어려움이 많아지므로 이들 독자성을 전부 보장하지는 않는다. 그 한 예는 이단계 커밋 프로토콜(Two-phase commit protocol)을 사용하는 것이다. 이 프로토콜은 전역 트랜잭션 관리기에서 요청이 있을 때 지역 DBMS가 부 트랜잭션에 대한 커밋을 보장하는 프로토콜이다. 이 경우에 지역 DBMS는 이 부트랜잭션을 중지할 수 없게 되므로 수행 독자성을 잃게 되지만, 전역 트랜잭션의 일관성은 보장할 수 있다.
다중 데이터베이스 시스템을 사용하지 않는 기존 시스템의 경우 여러 데이터베이스에 저장된 데이터를 접근해야 하는 응용 프로그램은 각 지역 데이터베이스별로 해당 데이터베이스에 접근할 수 있는 인터페이스를 각각 작성하여야 하고 동일 데이터 환경하에서의 응용 프로그램 작성만이 가능하며 이기종 데이터의 통합은 응용 서비스 시스템의 책임이므로 응용서비스 개발 과정이 복잡하고 데이터베이스 의존적이며 그 영역이 극히 제한적이다. 반면에 다중 데이터베이스 시스템을 통하여 각 지역 데이터 서버에 접근하는 경우 각 지역 데이터베이스 별 인터페이스를 따로 작성해주거나 데이터 통합 작업을 수행할 필요가 없다. 따라서 응용 프로그램 작성자의 입장에서는 응용 프로그램 작성이 용이하고 데이터 접근을 위한 다른 보조 프로그래밍 작업이 불필요하게 되어 독립적인 응용 서비스 개발이 가능하게 된다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명에 이용되는 다중 데이터베이스 시스템의 스키마 구조의 일예시도로서, 도면에 도시된 바와 같이 여러 계층으로 구성되어 표현된다.
내부 계층(101)에 각기 다른 물리적 스키마(PS : Physical Schema)를 가진 기존의 데이터베이스들은 개념 다중 데이터베이스 계층(102)의 통합된 개념 스키마(CS : Concept Schema)로 표현되고, 사용자는 개념 다중 데이터베이스 계층(102) 또는 가장 상위 계층인 외부 계층(103)에서 외부 스키마(ES : Exterior Schema)를 통하여 작업을 수행할 수 있다.
도 2 는 본 발명에서 이용되는 데이터베이스 시스템에서의 스키마 통합 모델의 일예시도이다.
본 발명에서는 다양한 유형의 데이터 모델을 수용하기 위해 스키마 통합 모델을 이용한다.
지역 데이터베이스에서는 관계형 모델, 객체 지향형 모델, 객체 관계형 모델 및 멀티미디어 데이터를 지원하며, 이와 같은 다양한 데이터 모델은 스키마 수입(Schema Importation) 및 스키마 통합(Schema Integration)을 통하여 객체 관계형 모델을 기반으로 하는 통합된 스키마의 형태로 변환되어 사용자에게 제공되어진다. 객체 관계형 통합 모델을 제공함으로써 관계형, 객체 지향형, 객체 관계형 모델의 표현이 모두 가능하게 되는 것이다.
도 3 은 본 발명에 이용되는 다중 데이터베이스 시스템의 일예시도이다.
도면에서는 다중 데이터베이스 시스템의 개념을 설명하고 있다.
일반 C/C++ 응용 프로그램을 위한 SQL3(Structured Query Language 3) 기반의 CLI/C 인터페이스, 웹 응용 프로그램을 위한 하이퍼텍스트 마크업 랭귀지(HTML : HyperText Markup Language), 확장 마크업 랭귀지(XML : eXtensible Markup Language) 인터페이스 외에도 JDBC, ODBC 및 코바(CORBA : Common Object Request Broker Architecture) 등의 국제 표준 인터페이스를 제공한다. 도면에서는 이러한 인터페이스를 통하여 본 발명에서 제안하는 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템을 통해 응용 프로그램과 기존의 데이터베이스 시스템을 연결하는 것을 나타낸다.
도 4 는 본 발명에 따른 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템의 일실시예 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템은 통합 서버(IS : Integration Server, 41), 공유메모리(42), 브로커(43), 마스터(44), 대리프로세스(45) 및 클라이언트(46)를 포함하여 이루어진다.
각 구성요소의 기능과 장점을 설명하면 다음과 같다.
우선, 통합 서버(IS : Integration Server, 41)에 대해 설명한다.
통합 서버(IS, 41)는 지역 데이터베이스(LDB : Local DataBase)의 스키마를 전역 스키마로 통합하는 스키마 통합 작업, 전역 질의어 처리, 전역 트랜잭션 관리, 대리 프로세스 관리 등의 기능을 수행하는 일종의 데이터 서버이다.
본 발명에서 IS(41)는 다중 쓰레드를 이용하는 다중 서버(Multi-threaded multi server with shared memory) 시스템 구조를 가진다. IS(41)가 다중 쓰레드 기법으로 구현되어 동시에 여러 클라이언트(46)의 접속과 요청을 처리할 수 있으며, 서버의 부하조절을 위해 하나의 전역 데이터베이스 시스템당 여러 개의 서버 운용이 가능하다는 장점을 갖는다.
또한, 프로세서가 여러 개 있을 경우 각 프로세서별로 0에서 N개의 IS(41)가 수행될 수 있어 시스템의 전체 성능을 향상시키고 하드웨어 자원을 효율적으로 사용할 수 있게 한다. 이때, 서버들간의 공유가 필요한 정보는 공유 메모리(42)를 통하여 유지함으로써 동시 사용이 가능하도록 하며, 사용자의 환경에 따라 이용할 수 있는 중앙처리장치(CPU : CentralProcess Unit)를 지정할 수 있도록 함으로써 사용자에게 최대한의 유연성을 제공한다.
브로커(43)에 대해 설명하면 다음과 같다.
브로커(Broker, 43)는 클라이언트(46)와 IS(41)간의 연결을 가능하게 해주며 시스템 자원(CPU 수, 프로세스 수 등) 등을 고려하여 IS(41)의 부하 조절을 담당하고 동시에 여러 개의 IS(41)가 동일한 전역 스키마에 대해 작업을 할 수 있도록 해주는 다중 서버 기능을 효율적으로 지원하기 위한 리퀘스트 브로커(Request Broker)이다.
클라이언트(46)가 IS(41)로 접속하고자 할 때는 먼저 브로커(43)에게 접근을 원하는 전역 데이터베이스(GDB)에 관한 정보를 보내고, 브로커(43)는 전체 시스템의 부하를 고려하여 그 클라이언트(46)와 IS(41)를 연결해주고 브로커(43)와 클라이언트(46)간의 연결을 끊는다. 이러한 요청 방식을 사용함으로써 부하를 고려하여 한 IS(41)당 연결이 유지되는 클라이언트(46)의 수를 조정할 수 있다는 장점이 있다.
마스터(Master, 44)는 다음과 같다.
마스터(44)는 IS(41)가 필요한 대리 프로세스(45)를 사용할 수 있도록 연결해주는 프로세스로서, IS(41)와 각종 대리 프로세스(45)간의 연결을 담당한다.
대리 프로세스(Agent Process, 45)는 다음과 같다.
대리 프로세스(45)는 IS(41)가 수행하여야 하는 지역 데이터베이스(LDB)에 대한 질의 요청을 대신 수행해주는 프로세스로서, 각 지역 데이터베이스별로 고유 인터페이스로 작성된다.
본 발명에서 IS(41)는 수행되어야 하는 지역 질의어를 대리 프로세스(45)에게 전달하고, 대리 프로세스(45)는 이를 해당 지역 데이터베이스 서버에게 고유의 인터페이스로 요청하며 질의 결과를 다시 IS(41)에게 전달하는 구조를 갖는다.
클라이언트(46)에 대해 설명하면 다음과 같다.
사용자가 원하는 질의어를 입력받아 IS(41)에게 전달하며 또한 IS(41)로부터 전달받은 결과를 사용자에게 전달하는 역할을 수행한다.
본 발명에서 클라이언트(46)는 IS(41)에 전역 질의어 및 사용자의 요청을 수행하기 위하여 SQL3 표준 기반의 확장된 질의어를 제공하고, 여러 전역 데이터베이스(GDB)로의 다중 연결(Multi-connection)을 지원하는 장점을 갖는다. 하나의 클라이언트(46)가 그 활동 기간 동안 여러 개의 전역 트랜잭션을 수행하며, 이때 각각의 전역 트랜잭션은 서로 다른 전역 데이터베이스(GDB)에 접근할 수 있다. 클라이언트(46)의 인터페이스로는 일반적인 C/C++ CLI(Call Level Interface)를 제공하며, 인터넷 응용 프로그램을 위한 웹 솔루션(HTML, XML 지원), ODBC, JDBC, CORBA 등과 같은 표준 인터페이스를 지원한다.
본 발명은 기본적으로 마스터-슬레이브(Master-Slave) 방식으로 구현된다. 즉, 클라이언트(46)는 IS(41)에게 요청을 보내고 그 결과를 받을 수 있으며, 클라이언트(46)와 클라이언트(46)간의 통신은 허용되지 않도록 한다.
마스터-슬레이브(Master-slave) 방식을 사용함으로써 대등한 접속(peer-to-peer) 모델에 비해 분산 기능(distributed functionality)은 떨어지는 단점이 있지만 비교적 단순한 방식으로 필요한 기능을 제공할 수 있으므로, 사용자 입장에서는 사용이 쉽고 편리하며 시스템 개발 측면에서는 빠른 시간에 원하는 시스템을 개발할 수 있는 장점이 있다.
도 5 는 본 발명에 따른 통합 서버(IS)의 일실시예 구성도이다.
IS(41)는 스케쥴러(411), 스키마 관리기(421), 질의어 처리기(431), 트랜잭션 관리기(441) 및 대리 프로세스 관리기(451)를 포함하여 이루어진다.
스케쥴러(411)는 다수의 클라이언트(46)로부터의 요청을 받아 요청된 질의어에 대한 처리를 스케쥴링한다.
스키마 관리기(421)는 통합 스키마를 정의하고 각 지역 데이터베이스의 지역 스키마를 통합 스키마로 변환하여 공유 메모리(42)에 저장하는 기능을 수행한다.
질의어 처리기(431)는 클라이언트(46)로부터 입력받은 전역 질의어를 파싱하여 지역 데이터베이스(LDB)의 스키마에 맞게 변환하고 수행하며 질의어 최적화, 데이터 통합 작업 등을 수행한다.
트랜잭션 관리기(441)는 전역 트랜잭션이 적절한 순서에 따라 수행되도록 하고 트랜잭션 수행의 원자성(atomicity)을 보장하기 위한 이단계 커밋(two-phase commit) 지원 및 고장 회복 기능을 제공한다.
대리 프로세스 관리기(451)는 특정 DBMS에서 수행되는 대리 프로세스(45)를 효율적으로 관리할 수 있는 기능을 제공한다.
도 6 은 본 발명에 따른 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템의 일실시예 상세 구성도이다.
다중 데이터베이스 미들웨어 시스템에 대해 연결 관계에 따라 설명하면 다음과 같다.
사용자가 원하는 질의어를 입력받은 클라이언트(46)가 원하는 전역 데이터베이스(GDB)에 관한 정보를 보내고, 브로커(43)는 전체 시스템의 부하를 고려하여 클라이언트(46)와 IS(41)를 연결해 준 후, 브로커(43)와 클라이언트(46)간의 연결을 끊는다. 이때, 브로커(43)는 한 IS(41)당 연결을 유지해야하는 클라이언트(46)의 수를 조절한다.
또한, 하나의 클라이언트(46)가 그 활동 기간동안 여러 개의 전역 데이터베이스(GDB)에 접근할 수 있고, 각 전역 데이터베이스(GDB)에 대하여 여러 개의 전역 트랜잭션을 수행할 수 있다.
IS(41)는 동시에 여러 클라이언트(46)의 접속과 요청을 처리하기 위하여 다중 쓰레드 기법으로 구현되어 하나의 IS(41)가 별도의 프로세스 생성없이 다수의 클라이언트(46)의 요청을 효율적으로 처리할 수 있고, IS(41)의 부하 조절을 위하여 하나의 전역 데이터베이스(GDB) 당 여러 개의 IS(41)를 운용하며, 이때 IS들간에 공유해야 하는 정보는 공유 메모리(42)를 통하여 동시 사용이 가능하도록 한다.
이러한, IS(41)는 다중 쓰레드 기법으로 구현되어 실시간으로 다수의 클라이언트의 요구를 스케쥴링하는 스케쥴러(411), 스키마 통합 기능을 가지는 스키마 관리기(421), 전역 질의를 처리하는 질의어 처리기(431), 전역 트랜잭션 관리를 담당하는 트랜잭션 관리기(441), IS의 요청을 지역 DBMS에 전달하고 그 결과를 다시 IS에 전달하는 대리 프로세스들을 총괄하는 대리 프로세스 관리기(451)를 구비한다.
IS(41)가 지역 데이터베이스(LDB)에 접근하기 위해 대리 프로세스(45)가 필요한 경우 마스터(44)로 대리 프로세스 구동을 요청하면, 마스터(44)는 해당 대리 프로세스(45)가 존재하는지를 확인한다. 해당하는 대리 프로세스(45)가 미리 존재하고있으면 이를 IS(41)로 연결해주고, 해당하는 대리 프로세스가 없으면, 마스터(44)는 이를 생성토록 하여 IS(41)로 연결해준다.
여기서, 대리 프로세스(45)는 IS(41)의 요청을 받아 각각의 지역 데이터베이스(LDB)에 대해 IS(41)가 수행하여야 하는 작업을 대신 수행하고 그 결과를 IS(41)에 전달하는 역할을 수행하며, 이 대리 프로세스(45)는 해당 데이터베이스 시스템 고유의 프로토콜로 작성되어 통합된 각각의 지역 데이터베이스(LDB) 종류별로 고유하게 제공되며, IS(41)에 연결되는 각지역 데이터베이스(LDB)의 클라이언트의 형태로 구현된다.
이때, IS(41)는 지역 데이터베이스(LDB)들의 다양한 유형의 스키마들을 스키마 수입과 스키마 통합을 통하여 객체 관계형 모델로 통합하여 사용자가 접근할 수 있도록 한다.
도면에서 통합서버(IS, 41)는 CPU별로 한 개가 있기도 하고, 여러 개가 있기도 한데, 이는 IS(41)에 의한 CPU의 부하에 따라 결정된다.
도면에서, 스케쥴러11과 같이 표시된 것은 제1 전역 데이터베이스(GDB1)의 첫번째 통합서버(IS)에 속하는 스케쥴러임을나타낸다.
스키마 관리기, 질의어 처리기, 트랜잭션 관리기 및 대리 프로세스 관리기에대해서도 이와 마찬가지이다.
도 7a 및 도 7b 는 본 발명에 따른 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템을 이용한 분산 이기종 지역 데이터베이스 통합 접근방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
클라이언트(46)가 사용자로부터 질의어를 입력받는다(701). 클라이언트(46)는 이에 대해 접근하고자 하는 전역 데이터베이스(GDB)에 관한 정보를 브로커(43)로 보내어 해당하는 통합 서버(IS, 41)로의 연결을 요청한다(702).
브로커(43)는 전체 시스템의 부하, IS(41)당 연결할 수 있는 클라이언트의 수 등을 고려하여 클라이언트(46)와 IS(41)를 연결시킨다(703). 이때, 브로커(43)와 클라이언트(46)간의 연결은 끊는다.
클라이언트(46)와 연결된 IS(41)에 대해 IS(41)의 스케쥴러(411)에서 클라이언트(46)의 요청을 처리하기 위한 쓰레드를 생성하고 스케쥴링한다(704).
IS(41)의 질의어 처리기(431)가 클라이언트(46)의 요청을 파싱하여 요청 및 질의문 종류를 결정한다(705).
IS(41)의 트랜잭션 관리기(441)가 분석된 요청 및 질의어를 지역 트랜잭션으로 분할하여 관련된 지역 데이터베이스(LDB)를 결정하고, 질의어 변환 및 최적화를 수행한다(706).
IS(41)의 대리 프로세스 관리기(451)가 마스터(44)로 질의를 수행하고자 하는 지역 데이터베이스(LDB)의 대리 프로세스(45)를 구동시키도록 요청한다(707).
마스터(44)는 해당하는 대리 프로세스(45)가 있는지를 확인하여(708), 없으면 지역 데이터베이스(LDB)를 위한 새로운 대리 프로세스(45)를 구동하여 IS(41)와연결시킨다(709).
마스터(44)가 해당하는 대리 프로세스(45)가 있는지를 확인한 결과, 있으면 대리 프로세스(45)를 IS(41)와 연결시킨다(710).
대리 프로세스(45)는 지역 데이터베이스(LDB)로 IS(41)로부터 전달된 요청 및 질의문을 전달한다(711).
트랜잭션 관리기(441)는 대리 프로세스(45)를 통해 지역 데이터베이스(LDB)로부터의 수행결과를 전달받아 후처리 후, 클라이언트(46)로 수행결과를 전달한다(712).
클라이언트(46)는 사용자의 요청에 의해 다른 전역 데이터베이스(GDB)에 대해 처리해야할 트랜잭션이 남아있는지를 확인한다(713). 확인 결과, 남아 있으면, 접근하고자 하는 전역 데이터베이스(GDB)에 관한 정보를 브로커(43)로 보내어 해당하는 통합 서버(IS, 41)로의 연결을 요청하는 과정(702)부터 반복 수행한다.
다른 전역 데이터베이스(GDB)에 대해 처리해야할 트랜잭션이 남아있는지를 확인한 결과, 남아 있지 않으면, 사용자에게 처리 결과를 제공하고(714) 종료한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스트 등)에 저장될 수 있다.이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 통합서버(IS), 브로커, 마스터, 대리 프로세스 등을 구비하여 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템을 구현함으로써 인터넷 응용 프로그램을 포함한 여러 가지 응용 프로그램들과 다양한 이기종 데이터 서버를 효율적으로 연동시켜 줌으로써 인터넷을 이용한 전자상거래, 각종 엑스트라넷, 망관리 시스템, 데이터웨어 하우징, 데이터 마이닝 시스템 등의 하부 기반구조로 사용될 수 있는 효과가 있다.
Claims (14)
- 분산 이기종 지역 데이터베이스 통합 접근을 위한 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템에 있어서,각 지역 데이터베이스(LDB : Local DataBase) 별로 서로 다른 형식으로 저장되고 관리되는 데이터를 전역 스키마로 통합하여 전역 스키마에 대한 사용자의 질의를 처리하고, 전역 트랜잭션을 관리하기 위한 다수의 통합서버;외부의 클라이언트와 상기 통합서버를 연동시켜, 사용자로부터의 질의어를 상기 클라이언트를 통하여 입력받아 상기 통합서버로 전달하며 그 처리 결과를 상기 클라이언트를 통하여 사용자에게 전달하여 주기 위한 브로커;각각의 상기 지역 데이터베이스(LDB) 별로 존재하며, 상기 통합서버가 처리하고자 하는 상기 지역 데이터베이스(LDB)에 대한 질의 요청을 대신 수행하기 위한 대리 수단; 및상기 통합서버가 필요한 상기 대리 수단을 사용할 수 있도록 연동시켜 주기 위한 마스터를 포함하는 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 통합서버는,동시에 여러 클라이언트의 접속과 요청을 처리하기 위해 다중 쓰레드를 이용하는 다중 서버 형식을 갖는 것을 특징으로 하는 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템.
- 제 2 항에 있어서,다수의 상기 통합서버들간에 공유가 필요한 정보를 저장하기 위한 공유정보 저장수단을 더 포함하는 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 통합 서버는,상기 클라이언트로부터의 요청을 받아 요청된 질의어에 대한 처리를 스케쥴링하기 위한 스케쥴 관리수단;통합 스키마를 정의하고 상기 각 지역 데이터베이스(LDB)의 지역 스키마를 통합 스키마로 변환하여 저장하는 기능을 수행하기 위한 스키마 관리수단;상기 클라이언트로부터 입력받은 전역 질의어를 파싱하여 상기 지역 데이터베이스(LDB)의 스키마에 맞게 변환하여 수행하며 질의어 최적화, 데이터 통합 작업을 수행하기 위한 질의어 처리수단;전역 트랜잭션이 적절한 순서에 따라 수행되도록 하고 트랜잭션 수행의 원자성(atomicity)를 보장하기 위한 이단계 커밋(two-phase commit) 지원 및 고장 회복 기능을 제공하기 위한 트랜잭션 관리수단; 및특정한 상기 지역 데이터베이스(LDB)에서 수행되는 상기 대리 수단을 관리하기 위한 대리수단 관리수단을 포함하는 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 클라이언트는,활동 기간동안 여러 개의 전역 데이터베이스(GDB : Global DataBase)에 접근할 수 있으며 각각의 상기 전역 데이터베이스(GDB)에 대하여 여러 전역 트랜잭션의 수행이 가능한 것을 특징으로 하는 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 브로커는,상기 클라이언트가 상기 통합서버로 접속하고자 할 때 우선적으로 상기 클라이언트로부터 원하는 상기 전역 데이터베이스(GDB)에 관한 정보를 받은 후, 전체 시스템의 부하를 고려하여 상기 클라이언트와 상기 통합서버를 연결시켜 주는 것을특징으로 하는 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 마스터는,상기 통합서버(IS)가 상기 지역 데이터베이스(LDB)로의 접근을 위해 상기 대리 수단의 구동을 요청받아 상기 대리 수단이 동작중이면 이를 상기 통합서버로 연결시켜 주고, 상기 대리 수단이 동작하지 않고 있으면 이를 동작하도록 하여 상기 대리 수단으로 연결시켜 주는 것을 특징으로 하는 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 대리 수단은,각각의 상기 지역 데이터베이스(LDB) 별로 고유하게 제공되며 상기 통합서버에 연결되는 각각의 상기 지역 데이터베이스(LDB)의 클라이언트 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템.
- 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템에 적용되는 분산 이기종 지역 데이터베이스 통합 접근방법에 있어서,브로커가 클라이언트를 통하여 사용자로부터 질의를 입력받는 제 1 단계;상기 브로커가 상기 클라이언트가 접근하고자 하는 전역 데이터베이스(GDB)에 대해 처리하는 통합서버로 상기 클라이언트를 연결하는 제 2 단계;상기 통합서버가 상기 클라이언트의 요청을 처리하기 위해 스케쥴링, 질의어 분석, 질의어 변환, 최적화 작업을 수행하여 마스터를 통해 해당 지역 데이터베이스(LDB)의 대리 프로세스와 연결하는 제 3 단계; 및상기 통합서버가 질의에 대한 결과를 상기 대리 프로세스로부터 전달받아 상기 클라이언트로 제공하는 제 4 단계를 포함하는 분산 이기종 지역 데이터베이스 통합 접근방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 클라이언트에 다른 전역 데이터베이스(GDB)에 대해 처리해야할 트랜잭션이 남아있으면 상기 제 2 단계부터 반복 수행하는 제 5 단계를 더 포함하는 분산 이기종 지역 데이터베이스 통합 접근방법.
- 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,상기 제 2 단계는,상기 클라이언트가 접근하고자 하는 전역 데이터베이스(GDB)에 관한 정보를 상기 브로커로 보내어 해당하는 통합서버(IS)로의 연결을 요청하는 제 6 단계; 및상기 브로커가 상기 클라이언트를 상기 통합서버(IS)로 연결시키는 제 7 단계를 포함하는 분산 이기종 지역 데이터베이스 통합 접근방법
- 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,상기 제 3 단계는,상기 통합서버(IS)의 스케쥴 관리수단에서 상기 클라이언트의 요청을 처리하기 위한 쓰레드를 생성하고 스케쥴링을 수행하는 제 6 단계;상기 통합서버(IS)의 질의어 처리수단이 상기 클라이언트의 요청을 파싱하여 요청 및 질의문 종류를 결정하는 제 7 단계;상기 통합서버(IS)의 트랜잭션 관리수단이 분석된 요청 및 질의어를 지역 트랜잭션으로 분할하여 관련된 상기 지역데이터베이스(LDB)를 결정하고, 질의어 변환 및 최적화를 수행하는 제 8 단계;상기 통합서버(IS)의 대리 프로세스 관리수단이 상기 마스터로 질의를 수행하고자 하는 상기 지역 데이터베이스(LDB)의 상기 대리 프로세스를 구동시키도록 요청하는 제 9 단계;상기 마스터는 해당하는 상기 대리 프로세스가 있는지를 확인하는 제 10 단계;상기 제 10 단계의 확인 결과, 해당하는 상기 대리 프로세스가 없으면 상기 지역 데이터베이스(LDB)를 위한 새로운 대리 프로세스를 구동하여 상기 통합서버(IS)와 연결시키는 제 11 단계; 및상기 제 10 단계의 확인 결과, 해당하는 상기 대리 프로세스가 있으면 상기 대리 프로세스를 상기 통합서버(IS)와 연결시키는 제 12 단계를 포함하는 분산 이기종 지역 데이터베이스 통합 접근방법.
- 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,상기 제 4 단계는,상기 대리 프로세스는 상기 지역 데이터베이스(LDB)로 상기 통합서버(IS)로부터 전달된 요청 및 질의문을 전달하는 제 6 단계; 및상기 통합서버(IS)의 트랜잭션 관리수단은 상기 대리 프로세스를 통해 상기 지역 데이터베이스(LDB)로부터의 수행결과를 전달받아 후처리하여 상기 클라이언트로 수행결과를 전달하는 제 7 단계를 포함하는 분산 이기종 지역 데이터베이스 통합 접근방법.
- 대용량 프로세서를 구비한 다중 데이터베이스 미들웨어 시스템에,브로커가 클라이언트를 통하여 사용자로부터 질의를 입력받는 제 1 기능;상기 브로커가 상기 클라이언트가 접근하고자 하는 전역 데이터베이스(GDB)에 대해 처리하는 통합서버로 상기 클라이언트를 연결하는 제 2 기능;상기 통합서버가 상기 클라이언트의 요청을 처리하기 위해 스케쥴링, 질의어 분석, 질의어 변환, 최적화 작업을 수행하여 마스터를 통해 해당 지역 데이터베이스(LDB)의 대리 프로세스와 연결하는 제 3 기능; 및상기 통합서버가 질의에 대한 결과를 상기 대리 프로세스로부터 전달받아 상기 클라이언트로 제공하는 제 4 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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