KR100378444B1 - 서버 시스템 및 클라이언트의 요청에 대한 서버 시스템의처리 방법 - Google Patents

서버 시스템 및 클라이언트의 요청에 대한 서버 시스템의처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 서버 시스템 및 클라이언트의 요청에 대한 서버 시스템의 처리 방법에 관한 것으로서, 상기 서버 시스템에서 제공하는 서비스 내용에 대한 단위 프로그램들을 수행하는 다수개의 작업 수행 모듈과, 클라이언트로부터 작업 요청이 있을 경우, 서버 시스템과 클라이언트간 세션을 연결하는 작업 대기 모듈과, 상기 작업 대기 모듈에 의해 서버 시스템과 세션이 연결된 클라이언트가 요청한 작업에 대한 준비 작업을 위해 상기 클라이언트가 요청한 작업을 임시 저장하는 큐잉부와, 상기 큐잉부에서 준비 작업이 완료된 작업들 중 우선 순위가 높은 작업을 선택한 후, 해당 작업이 상기 작업 수행 모듈에 의해 처리되도록 관리하는 다수개의 작업 관리 모듈과, 상기 작업 관리 모듈의 생성과, 종료를 관리하는 모듈 관리자와, 클라이언트가 요청한 작업 내용을 저장하고, 해당 작업 내용을 수행하기 위해 상기 작업 수행 모듈 및 작업 관리 모듈에게 할당되는 메모리 영역을 가지는 메모리부를 포함하는 서버 시스템과, 그 서버 시스템을 구성하는 다수개의 작업 수행 모듈 및 작업 관리 모듈에 의해 다수의 클라이언트들의 작업 요청을 병렬로 수행하도록 함으로써, 다수의 클라이언트들이 서버 시스템을 통해 수행하고자 하는 작업의 처리 결과를 보다 신속하게 제공받을 수 있다는 특징이 있다.

Description

서버 시스템 및 클라이언트의 요청에 대한 서버 시스템의 처리 방법{Server system and method for managing client's demand of the server system}
본 발명은 서버 시스템 및 클라이언트의 요청에 대한 서버 시스템의 처리 방법에 관한 것으로서, 클라이언트/서버 시스템에 있어서, 다수의 클라이언트들이 동시에 작업을 요청할 경우 이를 효율적으로 처리하도록 하는 서버 시스템 및 그 서버 시스템의 처리 방법에 관한 것이다.
클라이언트/서버 시스템의 경우, 서버 시스템과 클라이언트 시스템 측에 각각 설치된 운영 체제(OS: Operating System)에 의해 관리되는 소켓으로 상호 연결이 이루어지는 것이 일반적이다. 즉, 서버 시스템 측의 소켓은 항상 개방된 상태로 열어두고, 클라이언트 측으로부터 접속 요청이 있을 경우, 그에 대한 응답으로 해당 클라이언트와 접속한 후, 그 클라이언트의 요청에 따른 작업 결과를 제공하도록 한다.
그런데, 이러한 종래 방식의 경우 서버 시스템에 접속한 임의의 한 클라이언트가 서버 시스템과 접속된 상태에서 다운(down)될 경우, 서버 시스템이 유휴(idle) 상태에 빠지게 되어 다른 클라이언트의 요청을 처리할 수 없는 단점이 있었다. 또한, 하나의 클라이언트가 서버 시스템을 독점하게 될 경우, 다른 클라이언트들의 경우 그 클라이언트의 작업이 종료할 때까지 기다려야하는 단점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 서버 시스템에서 다수의 클라이언트 요청을 병렬로 처리할 수 있도록 하기 위한 작업 모듈 및 멀티-큐를 설정하고, 그 멀티-큐에 의해 다수의 클라이언트들이 동시에 작업을 요청할 경우 이를 효율적으로 처리하도록 하는 서버 시스템 및 그 서버 시스템의 처리 방법을 제공하는 데에 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의해 클라이언트의 작업 요청을 처리하기 위한 서버 시스템의 구성을 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의해 클라이언트의 작업 요청을 처리하기 위한 서버 시스템의 처리 과정에 대한 흐름도,
도 3은 본 발명이 적용된 클라이언트/서버 시스템의 일 실시예를 나타낸 도면.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
100 : 클라이언트 200 : 서버 시스템
210 : 작업 대기 모듈 220 : 큐잉(Queuing)부
230 : 메모리부 240 : 작업 관리 모듈
250 : 모듈 관리자 260 : 작업 수행 모듈
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 서버 시스템은 클라이언트/서버 구조의 통신망을 구성하는 서버 시스템에 있어서, 상기 서버 시스템에서 제공하는 서비스 내용에 대한 단위 프로그램들을 수행하는 다수개의 작업 수행 모듈과, 클라이언트로부터 작업 요청이 있을 경우, 서버 시스템과 클라이언트간 세션을 연결하는 작업 대기 모듈과, 상기 작업 대기 모듈에 의해 서버 시스템과 세션이 연결된 클라이언트가 요청한 작업에 대한 준비 작업을 위해 상기 클라이언트가 요청한 작업을 임시 저장하는 큐잉부와, 상기 큐잉부에서 준비 작업이 완료된 작업들 중 우선 순위가 높은 작업을 선택한 후, 해당 작업이 상기 작업 수행 모듈에 의해 처리되도록 관리하는 다수개의 작업 관리 모듈과, 상기 작업 관리 모듈의 생성과, 종료를 관리하는 모듈 관리자와, 클라이언트가 요청한 작업 내용을 저장하고, 해당 작업 내용을 수행하기 위해 상기 작업 수행 모듈 및 작업 관리 모듈에게 할당되는 메모리 영역을 가지는 메모리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 서버 시스템의 처리 방법은 클라이언트/서버 구조의 통신망에서 클라이언트의 작업 요청에 대한 서버 시스템의 처리 방법에 있어서, 상기 서버 시스템에서 다수의 클라이언트 요청을 병렬로 처리할 수 있도록 하기 위한 작업 모듈 및 멀티-큐를 설정하고, 그에 따른 메모리 할당 및 초기화를 수행하는 제1 과정과, 클라이언트의 작업 요청 메시지를 수신한 경우, 해당 클라이언트와 서버 시스템간 세션을 연결하는 제2 과정과, 상기 제1 과정에서 설정된 멀티-큐에 의해 클라이언트가 요청한 작업을 분석하여, 각 작업들간 우선 순위를 부여한 후, 해당 작업들을 수행하기 위한 사전 처리를 수행하는 제3 과정과, 상기 사전 처리가 완료된 작업을 해당 작업 처리 모듈에 의해 처리하고, 그 처리 상태를 별도의 관리 모듈에 의해 관리하는 제4 과정과, 상기 제4 과정에서 처리된 작업 수행 결과를 해당 클라이언트에게 반환한 후, 해당 서비스를 종료하는 제5 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 서버 시스템 및 클라이언트의 요청에 대한 서버 시스템의 처리 방법을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의해 클라이언트의 작업 요청을 처리하기 위한 서버 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 서버 시스템(200)은 작업 대기 모듈(210), 큐잉(Queuing)부(220), 메모리부(230), 작업 관리 모듈(240), 모듈 관리자(250), 작업 수행 모듈(260)을 포함하여 구성된다.
먼저, 작업 대기 모듈(210)은 다수의 사용자에게 기 설정된 신뢰 시간 이내에 응답을 제공하기 위해, 클라이언트로부터 작업 요청이 수신되기를 대기한다. 이러한 작업 대기 모듈(210)은 일반적으로 리슨 쓰레드(Listen Thread)라 명명한다. 그리고, 클라이언트로부터 작업 요청이 있을 경우, 서버 시스템과 클라이언트간 세션(session)을 연결한다.
이 때, '세션'이란 통신상에서 사용자와 컴퓨터, 또는 두 대의 컴퓨터들 간의 활성화된 접속을 의미하는 것으로서, 해당 클라이언트와 서버 시스템간 1대 1 통신을 가능하게 해주는 하나의 접속 라인과 같은 개념으로 사용된다. 각 서버 시스템은 그 시스템의 처리 용량에 의거하여 접속 가능한 세션의 수를 제한하는 것이 일반적이다. 이는 클라이언트의 연결 폭주를 방지하여, 이로 인해 서버 시스템이 다운되는 방지하기 위함이다.
큐잉(Queuing)부(220)는 작업 대기 모듈(210)에 의해 서버 시스템과 세션이 연결된 클라이언트가 요청한 작업에 대한 준비 작업을 위해 상기 클라이언트가 요청한 작업을 임시 저장하는 장소로서, 슬립-큐(sleep-queue)(221), 레디-큐(ready-queue)(222), 워크-큐(work-queue)(223)를 포함하는 멀티-큐로 구성된다.
슬립-큐(221)는 세션이 연결된 클라이언트가 요청한 작업이 가장 먼저 거치게 되는 큐로서, 클라이언트가 요청한 작업에 대한 분석을 수행하여 해당 작업의 우선 순위를 부여하고, 상기 요청 작업에 대한 처리 가능 여부를 확인한 후 작업 스케쥴에 의한 수행 방법을 결정한다.
레디-큐(222)는 슬립-큐(221)에서 결정된 우선 순위에 의거하여 우선 순위가 가장 높은 작업을 선택하여 해당 작업을 위해 필요한 전처리를 수행한다. 이 때, 각 작업마다 필요한 전처리는 서로 다를 수 있는데, 예를 들어, 서버와 클라이언트간 원활한 데이터 통신을 위해 프로토콜을 변환하는 작업, 클라이언트가 요청한 작업을 수행하기 위해 필요한 데이터 파일을 로딩하는 작업, 해당 데이터를 서버에서 작업 가능한 형태로 변환하는 작업 들이 있을 수 있다.
워크-큐(223)는 레디-큐(222)에서 전처리가 완료된 작업들이 상기 작업 관리 모듈에 의해 선택될 때까지 상기 전처리가 완료된 작업들을 임시 저장한다.
상기 큐들(221, 222, 223)은 각기 다른 스케쥴링 방식에 의해 다음 단으로넘어가기 위한 작업들의 우선 순위를 설정한다.
메모리부(230)는 클라이언트가 요청한 작업 내용 및 이를 수행하기 위한 보조 자료들을 저장하는 한편, 해당 작업 내용을 수행하기 위해 작업 수행 모듈(260) 및 작업 관리 모듈(240)에게 할당되는 메모리 영역을 포함한다. 즉, 서버 시스템(200)은 작업 수행 모듈(260)이나 작업 관리 모듈(240)을 생성할 때, 메모리부(230)의 가용 영역을 확인한 후, 메모리부(230)의 가용 영역이 해당 모듈(작업 수행 모듈(260) 또는 작업 관리 모듈(240))을 동작시킬 때 필요한 메모리 영역 이상인 경우에만 해당 모듈을 생성한다.
상기 메모리 영역은 일반적으로 세션과 작업의 단위를 큐로 관리하여, 작업의 연결을 형성하기 위한 작업 큐 영역과, 쓰레드와 프로세스간 빠른 데이터 교환을 위해 다수개의 쓰레드와 프로세스에게 공통적으로 개방되는 공유 메모리(Shared Memory) 영역과, 작업의 진행과 처리 결과에 대한 이력을 기록하는 작업 기록 영역(Log Buffer)과, 워크-쓰레드(Work-Thread)의 동작을 위해 사용되는 워크-쓰레드 작업 영역으로 세분된다.
이 때, 워크-쓰레드 작업 영역은 다수개의 워크-쓰레드별로 각각 할당되어 해당 워크-쓰레드의 작업 결과를 기록하는데, 새로운 워크-쓰레드를 더 추가하기 위해서는 이러한 워크-쓰레드 작업 영역 중 가용 영역을 확인하는 작업을 수행하게 된다.
작업 관리 모듈(240)은 워크-큐(223)에 저장된 작업들 중 우선 순위가 높은 작업을 선택한 후, 해당 작업이 작업 수행 모듈(260)에 의해 처리되도록 관리하는장치로서, 하나의 서버 시스템 내에서 다수개가 운용된다. 이러한 작업 관리 모듈(240)은 일반적으로 워크-쓰레드(work-thread)라 명명하며, 각 작업들의 진행상황을 감시하고, 이를 처리하기 위한 시스템 자원을 관리한다.
모듈 관리자(250)는 작업 관리 모듈(240)의 생성과, 종료를 관리하는 모듈로서, 워크-큐(223)에 저장된 작업을 처리하기 위해 대기중인 작업 관리 모듈(240)의 수가 부족한 경우 메모리부(230)의 처리 용량을 확인 한 후, 작업 관리 모듈(240)을 새로이 생성하고, 작업 관리 모듈(240)에서 관리하는 작업의 진행 상태에 의거하여 작업 관리 모듈(240)의 존속 여부를 관리한다. 즉, 작업 관리 모듈(240)에서 관리중인 작업이 종료되었거나, 중단된 경우 해당 작업 관리 모듈(240)을 중지시킨다. 이 때, 해당 작업 관리 모듈(240)이 점유하던 시스템 자원(예컨대, 메모리 영역)도 동시에 해제된다.
작업 수행 모듈(260)은 서버 시스템(200)에서 제공하는 서비스 내용에 대한 단위 프로그램들을 수행하는 장치로서, 일반적으로 프로세스(Process)라 칭한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의해 클라이언트의 작업 요청을 처리하기 위한 서버 시스템의 처리 과정에 대한 흐름도이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 클라이언트/서버 구조의 통신망에서 클라이언트의 작업 요청을 처리하기 위한 서버 시스템의 처리 과정을 살펴보면 먼저, 다수의 클라이언트 요청을 병렬로 처리할 수 있도록 하기 위한 작업 모듈 및 멀티-큐를 설정하고, 그에 따른 메모리 할당 및 초기화를 수행한다(s202). 이 때, 설정되는 작업 모듈은 작업 대기 모듈(210), 작업 관리 모듈(240)이 있으며, 멀티-큐는 슬립-큐(221), 레디-큐(222), 워크-큐(223)가있다.
그리고, 작업 대기 모듈(210)에 의해 클라이언트로부터 작업 요청 메시지가 수신되기를 대기하다가(s204), 클라이언트로부터 작업 요청 메시지가 수신되면 해당 클라이언트와 서버 시스템 간 세션을 연결한다(s206, s208). 이 때, 세션의 의미는 앞서 언급한 바와 같다.
이와 같이 세션이 연결되었으면, 우선, 클라이언트가 요청한 작업을 분석하여, 각 작업들간 우선 순위를 부여한 후, 해당 작업들을 수행하기 위한 사전 처리를 수행하는 일련의 과정을 수행하는데, 그 세부적인 처리 과정은 다음과 같다.
먼저, 클라이언트가 요청한 작업에 대한 분석을 수행하여(s210), 해당 작업의 우선 순위를 부여하고(s212), 상기 요청 작업에 대한 처리 가능 여부를 확인한 후, 작업 스케쥴에 의한 수행 방법을 결정하는 서비스 초기화를 수행한다(s214). 이상의 과정(s210 내지 s214)은 슬립-큐(221)에서 수행된다.
한편, 레디-큐(222)는 슬립-큐(221)의 내용 중 상기 과정(s212)에서 결정된 우선 순위에 의거하여 우선 순위가 가장 높은 작업을 선택한 후, 해당 작업을 위해 필요한 전처리를 수행한다(s216). 그리고, 레디-큐(222)에서 전처리가 완료된 작업은 워크-큐(223)에 임시 저장되어, 작업 관리 모듈(240)에 의해 선택되기를 기다린다(s218).
그러면, 모듈 관리자(250)는 대기중인 작업 관리 모듈(240)이 있는지의 여부를 확인하여(s220), 대기중인 작업 관리 모듈(240)이 있을 경우 워크-큐(223)에 임시 저장된 작업과 대기중인 작업 관리 모듈(240)을 연결한다(s224). 즉, 대기중인작업 관리 모듈(240)의 관리하에 해당 작업이 작업 수행 모듈(260)과 연결되어 처리되도록 제어한다(s226).
한편, 상기 확인(s220) 결과 대기중인 작업 관리 모듈(240)이 없을 경우 모듈 관리자(250)는 메모리부(230)의 가용 영역을 확인하여 새로운 작업 관리 모듈(240)을 생성한 후(s222), 그 작업 관리 모듈(240)과 워크-큐(223)에 임시 저장된 작업을 연결하여(s224) 해당 작업이 처리되도록 한다(s226).
그리고, 작업이 완료되면, 그 처리 결과를 해당 클라이언트에게 반환한 후(s228), 서비스를 종료한다(s230). 즉, 해당 클라이언트와 서버 시스템간 연결된 세션을 종료한다.
도 3은 본 발명이 적용된 클라이언트/서버 시스템의 일 실시예를 나타낸 도면으로서, 클라이언트/서버 구조로 운영되는 차량 항법 시스템에 대한 예시를 나타낸다. 이때, 차량 항법 시스템은 GPS 위성(10)과, GPS 위성(10)으로부터 GPS 데이터를 수신하는 차량(20)과, 무선 인터넷망(30)(기지국(31), 인터넷 게이트웨이(32), 인터넷(33) 포함)과, 차량항법 및 지리정보 제공 서버(40)로 구성되는데, 각 차량들에게 무선 인터넷망(30)을 이용하여 차량 항법 및 지리 정보를 제공하는 차량항법 및 지리정보 제공 서버(40)가 서버 시스템이 되고, 그 차량항법 및 지리정보 제공 서버(40)로 해당 정보를 요청하는 차량(20)들이 클라이언트가 된다.
따라서, 차량항법 및 지리정보 제공 서버(40)는 다수개의 차량(20)으로부터 차량항법 또는 지리정보에 대한 서비스 제공 요청을 받을 경우 본 발명의 방법에의해 보다 효율적으로 서비스를 제공할 수 있는 것이다.
이 때, 이러한 시스템의 예는 도 3에 도시된 차량 항법 시스템 이외에도 많은 예가 가능하다. 즉, 이상의 설명은 하나의 실시예를 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며 첨부한 특허청구범위 내에서 다양하게 변경 가능하다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은 서버 시스템에 다수개의 작업 모듈 및 클라이언트가 요청한 작업 내용을 순차적으로 관리하는 멀티-큐를 구성하고, 그 멀티-큐에 의해 다수의 클라이언트들 각각의 요청 작업을 관리하도록 함으로써, 임의의 한 클라이언트가 서버 시스템과 접속된 상태에서 다운(down)될 경우, 서버 시스템이 유휴(idle) 상태에 빠지게 되어 다른 클라이언트의 요청을 처리할 수 없다는 문제점과, 하나의 클라이언트가 서버 시스템을 독점하게 될 경우, 다른 클라이언트들의 경우 그 클라이언트의 작업이 종료할 때까지 기다려야하는 단점을 해결하였다.
따라서, 다수의 클라이언트들이 동시에 작업을 요청할 경우 이를 효율적으로 처리할 수 있다는 장점이 있다. 즉, 다수의 클라이언트들이 서버 시스템을 통해 수행하고자 하는 작업의 처리 결과를 보다 신속하게 제공받을 수 있다는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 클라이언트/서버 구조의 통신망을 구성하는 서버 시스템에 있어서,
    상기 서버 시스템에서 제공하는 서비스 내용에 대한 단위 프로그램들을 수행하는 다수개의 작업 수행 모듈과,
    클라이언트로부터 작업 요청이 있을 경우, 서버 시스템과 클라이언트간 세션을 연결하는 작업 대기 모듈과,
    상기 작업 대기 모듈에 의해 서버 시스템과 세션이 연결된 클라이언트가 요청한 작업에 대한 준비 작업을 위해 상기 클라이언트가 요청한 작업을 임시 저장하는 큐잉부와,
    상기 큐잉부에서 준비 작업이 완료된 작업들 중 우선 순위가 높은 작업을 선택한 후, 해당 작업이 상기 작업 수행 모듈에 의해 처리되도록 관리하는 다수개의 작업 관리 모듈과,
    상기 작업 관리 모듈의 생성과, 종료를 관리하는 모듈 관리자와,
    클라이언트가 요청한 작업 내용을 저장하고, 해당 작업 내용을 수행하기 위해 상기 작업 수행 모듈 및 작업 관리 모듈에게 할당되는 메모리 영역을 가지는 메모리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 서버 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 큐잉부는
    클라이언트가 요청한 작업에 대한 분석을 수행하여, 해당 작업의 우선 순위를 부여하고, 상기 요청 작업에 대한 처리 가능 여부를 확인한 후, 작업 스케쥴에 의한 수행 방법을 결정하는 슬립-큐(Sleep-queue)와,
    상기 슬립-큐에서 결정된 우선 순위에 의거하여 우선 순위가 가장 높은 작업을 선택하여 해당 작업을 위해 필요한 전처리를 수행하는 레디-큐(Ready-queue)와,
    상기 레디-큐에서 전처리가 완료된 작업들이 상기 작업 관리 모듈에 의해 선택될 때까지 상기 전처리가 완료된 작업들을 임시 저장하는 워크-큐(Work-queue)를 포함하는 것을 특징으로 하는 서버 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 모듈 관리자는
    상기 워크-큐에 저장된 작업을 처리하기 위해 대기중인 작업 관리 모듈의 수가 부족한 경우, 상기 메모리부의 처리 용량을 확인한 후, 상기 작업 관리 모듈을 새로이 생성하고, 상기 작업 관리 모듈에서 관리하는 작업의 진행 상태에 의거하여 상기 작업 관리 모듈의 존속 여부를 관리하는 것을 특징으로 하는 서버 시스템.
  4. 클라이언트/서버 구조의 통신망에서 클라이언트의 작업 요청에 대한 서버 시스템의 처리 방법에 있어서,
    상기 서버 시스템에서 다수의 클라이언트 요청을 병렬로 처리할 수 있도록 하기 위한 작업 모듈 및 멀티-큐를 설정하고, 그에 따른 메모리 할당 및 초기화를 수행하는 제1 과정과,
    클라이언트의 작업 요청 메시지를 수신한 경우, 해당 클라이언트와 서버 시스템간 세션을 연결하는 제2 과정과,
    상기 제1 과정에서 설정된 멀티-큐에 의해 클라이언트가 요청한 작업을 분석하여, 각 작업들간 우선 순위를 부여한 후, 해당 작업들을 수행하기 위한 사전 처리를 수행하는 제3 과정과,
    상기 사전 처리가 완료된 작업을 해당 작업 처리 모듈에 의해 처리하고, 그 처리 상태를 별도의 관리 모듈에 의해 관리하는 제4 과정과,
    상기 제4 과정에서 처리된 작업 수행 결과를 해당 클라이언트에게 반환한 후, 해당 서비스를 종료하는 제5 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 서버 시스템의 처리 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제3 과정은
    클라이언트가 작업에 요청한 작업에 대한 분석을 수행하여, 해당 작업의 우선 순위를 부여하고, 상기 요청 작업에 대한 처리 가능 여부를 확인한 후, 작업 스케쥴에 의한 수행 방법을 결정하는 제3-1 과정과,
    상기 제3-2 과정에서 결정된 우선 순위에 의거하여 우선 순위가 가장 높은 작업을 선택하여 해당 작업을 위해 필요한 전처리를 수행하는 제3-2 과정과,
    상기 제3-2 과정에서 전처리가 완료된 작업들이 상기 작업 관리 모듈에 의해 선택될 때까지 상기 전처리가 완료된 작업들을 임시 저장하는 제3-3 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 서버 시스템의 처리 방법.
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