공간 데이터베이스 시스템을 위한 액세스 구조의 물리적 데이터베이스 설계 기법

Abstract

본 연구에서는 공간 데이터베이스 시스템에서 변환기법을 이용한 공간 액세스 구조에 대한 물리적 데이터베이스의 설계기법을 제안한다. 지금까지 공간 액세스 구조에 대한 많은 연구가 수행되어 왔으나 공간의 물리적 데이터베이스 설계의 측면에서의 연구는 수행된 바가 없다. 본 논문에서는 먼저 원공간(original space)에 주어지는 모든 광간 질의가 변환기법에 의한 변환공간에서는 한 가지 형태의 범위 질의로 변환되는 특징이 있음을 보인다. 그리고 변환공간상에서 이 범위 질의가 위치하는 질의 영역의 모양과 데이터 페이지가 위치하는 페이지 영역의 모양 사이의 관련성을 이용하여 질의처리의 성능을 향상시킬 수 있는 공간 액세스 간조의 최적 구성 기법을 제안한다. 또한, 성능평가를 위하여 공간 액세스 구조의 하나인 MBR-MLGF를 이용하여 다양한 질의 패턴과 데이터 분포에 대하여 제안된 설계기법을 적용한 실험 결과를 제시한다. 실험 결과에 의하면, 제안된 기법은 주어진 질의 패턴에 따라 최적의 MBR-MLGF를 구성할 수 있으며, 이차원 원공간에 대하여 변환공간으로 일반화한 사차원 질의 영역의 구간비가 1 : 16 : 256 : 4096인 경우, 기존의 순환 분할 기법에 비해 질의처리의 성능이 다섯배 이상으로 향상된다. 이러한 질의처리 성능의 향상은 제안된 물리적 데이터베이스 설계기법이 매우 유용함을 나타내는 것이다. This paper presents a physical database design methodology for spatial access structures using transformation techniques in spatial database systems. Recently, many spatial access structures have been proposed in the literature. However, there has been no effort for their physical database design. We first show that most spatial queries in the original space are transformed into one type of range queries in the transform space, and then propose a method for finding the optimal configuration of spatial access structures by using the relationship between the shapes of query regions, that are correspond to the range queries, and page regions, that are correspond to data pages, in the transform space. For performance evaluation, we perform extensive experiments with the MBR-MLGF, a spatial access structure using transformation techniques, using various types of queries and data distributions. The results indicate that our proposed method builds optimal MBR-MLGF according to the query types. When the interval ratio of a transformed four-dimensional query region is 1 : 16 : 256 : 4096, the performance of the proposed method is enhanced by as much as five times over that of the conventional cyclic splitting method. The result confirms that the proposed physical database design methodology is useful in a practical way.