무선 인터넷 프록시 서버 클러스터 시스템에서 라운드 로빈을 이용한 해싱 기법

Abstract

무선 인터넷 프록시 서버 클러스터 환경에서의 캐싱은 인터넷 트래픽, 웹 유저의 요청 및 응답 시간을 줄여주는 효과를 가진다. 이때, 캐시의 히트율(Hit ratio)을 증가시키는 한 가지 방법은 해쉬 함수를 이용하여 동일 요청 URL을 동일 캐시에 할당하는 방법이다. 해싱을 이용한 방법의 문제점은 해쉬의 특성으로 인해 클라이언트의 요청이 일부 캐시 서버로 집중되고 전체 시스템의 성능이 일부 캐시 서버에 종속된다는 점이다. 이에 본 논문에서는 해싱과 라운드 로빈 방식의 장점을 결합하여 클라이언트의 요청을 일부 캐시 서버가 아닌 전체 캐시 서버에 균일하게 분포시키는 개선된 부하 분산 방법을 제안한다. 기존 해싱 방법에서는 요청 URL에 대한 해쉬값이 계산되면 캐시 서버가 컴파일 시간에 정적으로 할당되는 반면, 제안된 방법에서는 라운드 로빈 방법을 사용하여 실행 시간에 동적으로 할당된다. 제안된 방법은 무선 인터넷 프록시 서버 클러스터 환경에서 구현되었고, 16대의 컴퓨터를 이용하여 실험을 수행하였다. 실험 결과는 기존 해싱 방법에 비해 클라이언트의 요청을 캐시 서버들 사이로 균일하게 분포시키고, 이에 따라 전체 무선 인터넷 프록시 서버의 성능이 52%에서 112%까지 향상됨을 확인하였다. Caching in a Wireless Internet Proxy Server Cluster Environment has an effect that minimizes the time on the request and response of Internet traffic and Web user As a way to increase the hit ratio of cache, we can use a hash function to make the same request URLs to be assigned to the same cache server. The disadvantage of the hashing scheme is that client requests cannot be well-distributed to all cache servers so that the performance of the whole system can depend on only a few busy servers. In this paper, we propose an improved load balancing scheme using hashing and Round Robin scheme that distributes client requests evenly to cache servers. In the existing hashing scheme, if a hashing value for a request URL is calculated, the server number is statically fixed at compile time while in the proposed scheme it is dynamically fixed at run time using round robin method. We implemented the proposed scheme in a Wireless Internet Proxy Server Cluster Environment and performed experiments using 16 PCs. Experimental results show the even distribution of client requests and the 52% to 112% performance improvement compared to the existing hashing method.