KR101500714B1 - 시스템의 지연 방지 방법 및 그 시스템 - Google Patents

Abstract

시스템의 지연 방지 방법 및 그 시스템이 개시된다. 대용량의 데이터를 처리하는 매매체결 시스템에 스플레이 트리를 이용하는 경우에, 그 시스템은 매매체결의 각 주문을 각 노드로 구성하는 스플레이 트리를 생성하는 DB 생성부와, 스플레이 트리의 노드 삽입, 삭제 또는 갱신 연산시 스플레이가 수행되는 제1 모드 또는 스플레이가 수행되지 않는 제2 모드로 설정하고, 읽기 연산은 스플레이가 수행되지 않는 모드로 설정하는 모드 선택부와, 선택된 제1 모드 또는 제2 모드의 상태로 스플레이 트리에 대한 연산을 수행하는 DB 연산부를 포함한다.

Description

시스템의 지연 방지 방법 및 그 시스템{Method of preventing latency and system thereof}

본 발명은 시스템의 지연(Latency)을 방지하기 위한 방법 및 그 시스템에 관한 것으로서 보다 상세하게는 스플레이 트리(Splay Tree)를 사용하는 데이터베이스 시스템의 지연을 방지하기 위한 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.

스플레이 트리는 트리 연산에 관여된 노드를 루트에 위치시키기 위한 노드들의 재배치, 즉 스플레이가 발생하는 트리이다. 따라서 스플레이 트리는 특정 연산에 관여한 노드에 대한 참조가 집중되는 경우 성능 향상을 갖는다.

도 1은 종래의 스플레이 트리의 일 예를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 노드 E를 루트 노드로 하는 스플레이 노드에서, 노드 B에 대해 소정의 연산(예를 들어, 쓰기, 갱신, 읽기 등)이 수행되는 경우 노드 B를 루트 노드로 하는 노드의 재배치, 즉 스플레이가 발생한다.

멀티프로세스/멀티쓰레드 환경의 시스템에서 어느 하나의 프로세스 또는 쓰레드가 스플레이 트리에 대해 연산을 수행하는 경우 노드의 재배치, 즉 스플레이가 발생하므로, 시스템은 다른 프로세스나 쓰레드가 스플레이 트리에 접근할 수 없도록 하는 동시성 제어(즉, Lock 제어)의 비용이 발생한다.

동시성 제어의 비용은 많은 사용자가 존재하는 시스템 환경에서는 더욱 커진다. 예를 들어, 유가증권의 매매체결 시스템과 같이 다수의 사용자가 접속하여 매매체결 주문이나 삭제, 갱신 등을 수행하는 경우 해당 시스템의 데이터베이스를 스플레이 트리로 구축할 경우, 매 사용자의 요청을 처리하기 위하여 스플레이 트리에 접근할 때마다 매번 스플레이가 발생하면서 야기되는 동시성 제어(Lock 기능)로 인해 시스템의 응답시간이 지연되며, 특히 단순한 읽기 연산에서도 동시성 제어가 발생하여 시스템이 지연(latency)되는 문제점이 있다.

국내공개특허 제2012-0063900호

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 많은 양의 데이터를 신속하게 처리해야 하는 유가증권 매매체결 시스템 등에서 스플레이 트리를 이용하여 데이터베이스를 구축한 경우에 스플레이로 인한 동시성 제어에 따른 지연시간을 최소화할 수 있는 방법 및 그 시스템을 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 매매체결 시스템의 일 예는, 매매체결의 각 주문을 각 노드로 구성하는 스플레이 트리를 생성하는 DB 생성부; 매매체결의 주문, 삭제 또는 갱신에 따른 상기 스플레이 트리의 노드 삽입, 삭제 또는 갱신 연산의 경우 스플레이가 수행되는 제1 모드 또는 스플레이가 수행되지 않는 제2 모드로 설정하고, 읽기 연산의 경우 스플레이가 수행되지 않는 모드로 설정하는 모드 선택부; 및 상기 스플레이 트리에 대하여 읽기 연산을 포함한 다른 종류의 연산이 적어도 하나 이상 존재하는 경우, 상기 읽기 연산 전에 상기 다른 종류의 연산을 상기 선택된 제1 모드 또는 제2 모드에 따라 수행하고, 상기 읽기 연산을 상기 스플레이가 수행되지 않는 모드로 수행하는 DB 연산부;를 포함한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 시스템의 지연 방지 방법의 일 예는, 매매체결 시스템에서의 지연을 방지하는 방법에 있어서, 매매체결의 각 주문을 각 노드로 구성하는 스플레이 트리를 생성하는 단계; 매매체결 주문의 입력, 삭제 또는 갱신에 따른 상기 스플레이 트리의 노드 삽입, 삭제 또는 갱신 연산의 경우에 스플레이가 수행되는 제1 모드 또는 스플레이가 수행되지 않는 제2 모드를 선택하는 단계; 및 상기 스플레이 트리에 대한 읽기 연산을 스플레이가 수행되지 않는 모드로 설정하는 단계;를 포함한다.

본 발명에 따르면, 스플레이 트리를 이용하여 많은 양의 데이터 처리가 필요한 유가증권 매매체결 시스템에서 데이터 참조의 지역성을 극대화할 수 있다. 또한 스플레이에 따른 동시성 제어의 비용을 최소화하여 시스템 지연(Latency)을 최소화할 수 있다.

도 1은 종래의 스플레이 트리의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 유가증권 매매체결 주문을 스플레이 트리로 구현한 일 예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 스플레이 트리로 구현된 데이터베이스를 가진 시스템의 일 실시예의 구성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 스플레이 트리를 포함하는 시스템의 지연 방지 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 도면, 그리고,
도 5는 본 발명에 따른 스플레이 트리에 대한 연산 모드의 일 예를 도시한 도면이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 스플레이 트리를 이용한 시스템의 지연 방지 방법 및 그 시스템에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 유가증권 매매체결 주문을 스플레이 트리로 구현한 일 예를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 유가증권 매매체결의 경우, 왼쪽에 표시된 매도주문의 수량 및 가격과 오른쪽에 표시된 매수주문의 수량 및 가격에서, 매도가와 매수가가 일치하는 지점에서 매매가 성립한다. 하나의 가격에는 많은 수의 매도 주문 및 매수 주문이 그 주문 순서대로 대기한다.

이 중 각 매수 주문을 각 노드로 하는 스플레이 트리를 생성하면, 최우선 호가인 10,000의 매수 주문을 루트 노드로 하여 매수 주문 순서에 따라 노드가 순차적으로 배치한다. 스플레이 트리에서 각 노드에 대한 참조 횟수 등에 따라 참조 가능성이 높은 노드를 루트 노드 가까이에 배치하는 다양한 종래 기술 등이 존재한다.

도 3은 본 발명에 따른 스플레이 트리로 구현된 데이터베이스를 가진 시스템의 일 실시예의 구성을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 시스템(300)은 DB 생성부(310), 모드 선택부(320) 및 DB 연산부(330)를 포함한다.

DB 생성부(310)는 각 데이터를 노드로 하는 스플레이 트리의 데이터베이스를 생성한다. 매매체결 시스템의 경우 각각의 매매체결 주문이 스플레이 트리의 각 노드가 된다.

모드 선택부(320)는 스플레이 트리에 대한 연산, 예를 들어, 삽입, 삭제, 선택, 갱신, 읽기 연산에 대해 스플레이가 수행되는 제1 모드 또는 스플레이가 수행되지 않는 제2 모드를 설정한다. 예를 들어, 읽기 연산을 제외한 다른 연산들의 경우 제1 모드 또는 제2 모드로 설정되며, 읽기 연산은 스플레이가 수행되는 않는 모드만을 가지도록 설정할 수 있다. 제1 모드의 경우 스플레이가 발생하므로 종래와 같은 동시성 제어(Lock)의 비용이 발생하나, 제2 모드의 경우 스플레이가 발생하지 않으므로 Lock 기능을 설정할 필요가 없어 동시성 제어의 비용이 발생하지 않으므로 멀티프로세스 또는 멀티쓰레드 환경에서 다수의 사용자가 동시 접근하는 경우에 시스템 지연을 효과적으로 방지할 수 있다.

모드 선택부(320)는 유가증권 매매체결 시스템의 경우 최우선 호가가 변경되는 경우에 제1 모드로 설정할 수 있다. 이 외 모드 선택부(320)는 적용 예에 따라 일정 조건을 미리 설정한 후 시스템이 해당 조건이 되면 제1 모드 또는 제2 모드를 선택할 수 있다.

DB 연산부(330)는 매매체결 주문, 삭제, 갱신 등에 따른 스플레이 노드의 삽입, 삭제, 갱신 연산을 수행하며, 이때 모드 선택부(320)에 의해 선택된 제1 모드 또는 제2 모드에 따라 연산시 스플레이를 수행하거나 수행하지 않는다. DB 연산부(330)는 수행하여야 할 다수의 연산이 존재하는 경우, 읽기 연산에 앞서 다른 연산들을 모드 선택부(320)의 선택된 모드에 따라 미리 수행한 후 읽기 연산을 수행할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 스플레이 트리를 포함하는 시스템의 지연 방지 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 유가증권 매매체결 시스템과 같이 많은 사용자들이 동시 접속하여 대용량의 데이터를 신속하게 처리하여야 하는 시스템은 스플레이 트리의 데이터베이스를 생성한다(S400). 시스템은 매매체결 주문과 같은 요청이 입력되면 해당 요청에 대한 연산의 모드를 선택한다(S410, S420). 모드는 스플레이 노드에 대한 연산시 스플레이가 수행되는 제1 모드 및 스플레이가 수행되지 않는 제2 모드로 구분되며, 시스템은 매매체결 시스템의 최우선 호가의 변경과 같이 미리 정해진 일정 조건에 해당하면 제1 모드를 선택하고 그렇지 않으면 제2 모드를 선택한다. 시스템은 선택된 모드에 따라 해당 연산을 수행한다(S430).

도 5는 본 발명에 따른 스플레이 트리에 대한 연산 모드의 일 예를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 스플레이 트리의 연산 중 삽입, 갱신, 삭제, 선택 연산 등 읽기 연산을 제외한 연산은 스플레이가 수행되는 제1 모드 또는 스플레이가 수행되지 않는 제 2 모드를 가지며, 읽기 연산은 스플레이에 따른 동시성 제어의 비용을 없도록 하기 위하여 항상 스플레이가 수행되지 않는 모드로 설정된다. 도 5의 연산별 모드의 예는 하나의 예로서, 적용 예에 따라 읽기 연산도 제1 모드 또는 제2 모드 중 하나를 가질 수 있도록 하거나 삽입이나 삭제 연산 등에 대해 항상 제1 모드가 설정되도록 할 수 있다.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

1. 매매체결의 각 주문을 각 노드로 구성하는 스플레이 트리를 생성하는 DB 생성부;
   매매체결의 주문, 삭제 또는 갱신에 따른 상기 스플레이 트리의 노드 삽입, 삭제 또는 갱신 연산의 경우 스플레이가 수행되는 제1 모드 또는 스플레이가 수행되지 않는 제2 모드로 설정하고, 읽기 연산의 경우 스플레이가 수행되지 않는 모드로 설정하는 모드 선택부;
   상기 스플레이 트리에 대하여 읽기 연산을 포함한 다른 종류의 연산이 적어도 하나 이상 존재하는 경우, 상기 읽기 연산 전에 상기 다른 종류의 연산을 상기 선택된 제1 모드 또는 제2 모드에 따라 수행하고, 상기 읽기 연산을 상기 스플레이가 수행되지 않는 모드로 수행하는 DB 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지연 방지를 위한 매매체결 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 모드 선택부는,
   상기 삽입, 삭제 또는 갱신 연산 과정에서 매매체결의 최우선호가가 변경되는 경우 스플레이가 수행되는 제1 모드를 선택하는 것을 특징으로 하는 지연 방지를 위한 매매체결 시스템.
3. 매매체결 시스템에서의 지연을 방지하는 방법에 있어서,
   매매체결의 각 주문을 각 노드로 구성하는 스플레이 트리를 생성하는 단계;
   매매체결 주문의 입력, 삭제 또는 갱신에 따른 상기 스플레이 트리의 노드 삽입, 삭제 또는 갱신 연산의 경우에 스플레이가 수행되는 제1 모드 또는 스플레이가 수행되지 않는 제2 모드를 선택하는 단계; 및
   상기 스플레이 트리에 대한 읽기 연산을 스플레이가 수행되지 않는 모드로 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 매매체결 시스템의 지연 방지 방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 선택하는 단계는,
   상기 삽입, 삭제 또는 갱신 연산 과정에서 매매체결의 최우선호가가 변경되는 경우 스플레이가 수행되는 제1 모드를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 매매체결 시스템의 지연 방지 방법.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 읽기 연산과 더불어 상기 삽입, 삭제 및 갱신 연산 중 적어도 하나 이상을 입력받는 단계;
   상기 읽기 연산의 처리 전에 삽입, 삭제 또는 갱신 연산을 상기 제1 모드 또는 상기 제2 모드에 따라 수행하는 단계; 및
   상기 삽입, 삭제 또는 갱신 연산의 수행 후 상기 읽기 연산을 스플레이 모드가 수행되지 않는 모드로 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 매매체결 시스템의 지연 방지 방법.
6. 매매체결 시스템에서의 지연 방지 방법에 있어서,
   상기 매매체결 시스템은,
   스플레이 트리에 대한 삽입 연산, 삭제 연산, 선택 연산, 갱신 연산 중 적어도 하나의 연산에 대해 스플레이가 수행되는 제1 모드 또는 스플레이가 수행되지 않는 제2 모드를 설정하는 단계; 및
   상기 스플레이 트리에 대한 읽기 연산에 대해 스플레이가 수행되는 않는 모드를 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템의 지연 방지 방법.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 스플레이 트리에 대한 읽기 연산을 포함한 다른 종류의 적어도 하나 이상의 연산을 입력받는 단계;
   상기 다른 종류의 적어도 하나 이상의 연산을 상기 제1 모드 또는 상기 제2 모드에 따라 수행하는 단계; 및
   상기 다른 종류의 적어도 하나 이상의 연산이 모두 수행된 후 상기 읽기 연산을 스플레이가 수행되지 않는 모드로 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템의 지연 방지 방법.
8. 제 3항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.

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