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High Performance Parallel Query Processing on a 100 Node ATM Connected PC Cluster 100노드 ATM 연결 PC 클러스터에서의 고성능 병렬 쿼리 처리

Takayuki TAMURA, Masato OGUCHI, Masaru KITSUREGAWA

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요약 :

대규모 병렬 질의 처리를 위한 테스트베드로 PC 100대로 구성된 PC 클러스터 시스템을 개발했습니다. 각 PC는 200MHz Pentium Pro CPU를 사용하며 ATM 스위치를 통해 다른 PC와 연결됩니다. 질의 처리 응용 프로그램은 통신 지연에 민감하지 않고 주로 정수 연산을 수행하므로 ATM 연결 PC 클러스터 접근 방식은 저렴한 비용으로 고성능 데이터베이스 서버를 위한 합리적인 솔루션으로 간주될 수 있습니다. 그러나 저자가 알고 있는 한, 데이터베이스 애플리케이션을 위한 대규모 PC 클러스터를 구축하는 데 어려움은 없었습니다. 상용 컴포넌트를 최대한 활용했지만 병렬 질의 처리에서 고성능을 얻기 위한 핵심 컴포넌트인 DBMS 자체를 개발했는데, 우리의 요구를 충족할 수 있는 시스템이 없어 보였습니다. 각 PC 노드에서는 데이터베이스 커널 역할을 하는 서버 프로그램이 실행되어 다른 노드와 협력하여 쿼리를 처리합니다. 커널은 복잡한 의사결정 지원 유형 쿼리에서 높은 성능을 달성하기 위해 파이프라인 연산자를 실행하고 방대한 데이터를 효율적으로 처리하도록 설계되었습니다. 우리는 우리 시스템과 상용 병렬 시스템의 비교를 통해 우리 접근 방식의 타당성을 검증하기 위해 100GB 데이터베이스에서 표준 벤치마크인 TPC-D를 사용했습니다. 전체적으로 우리 시스템은 인덱스를 사용하지 않음에도 불구하고 현재 TPC-D 최고 기록과 경쟁할 만큼 충분히 높은 성능을 보였습니다. 선택성과 결합 가능성이 높은 벤치마크의 일부 무거운 쿼리의 경우 우리 시스템이 훨씬 더 나은 성능을 발휘했습니다. 또한, 추가적인 성능 향상을 위해 데이터베이스에 전치된 파일 구성을 적용했습니다. 전치된 파일 구성은 튜플을 수직으로 분할하여 관계에 대한 속성별 액세스를 가능하게 합니다. 이로 인해 디스크 I/O 양이 줄어들고 병목 현상이 계산으로 전환되어 성능이 크게 향상되었습니다.

발행
IEICE TRANSACTIONS on Information Vol.E82-D No.1 pp.54-63
발행일
1999/01/25
공개일
온라인 ISSN
DOI
원고의 종류
Special Section PAPER (Special Issue on New Generation Database Technologies)
범주
쿼리 처리

작성자

키워드