다차원 온라인 분석처리에서 분리 -포함 분할 다차원 파일 구조를 사용한 원 - 패스 집계 알고리즘 = A One - Pass Aggregation Algorithm using the Disjoint - Inclusive Partition Multidimensional Files in Multidimensional OLAP
저자
이영구(Young-Koo Lee) ; 문양세(Yang-Sae Moon) ; 황규영(Kyu-Young Whang)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2001
작성언어
Korean
KDC
569
등재정보
구)KCI등재(통합)
자료형태
학술저널
수록면
153-167(15쪽)
제공처
소장기관
다차원 온라인 분석처리(Multidimensional On-Line Analytical Processing: MOLAP)에서 집계 연산은 중요한 기본 연산이다. 기존의 MOLAP 집계 연산은 다차원 배열 구조를 기반으로 한 파일 구조에 대해서 연구되어 왔다. 이러한 파일 구조는 편중된 분포를 갖는 데이타에서는 잘 동작하지 못한다는 단점이 있다. 본 논문에서는 편중된 분포에도 잘 동작하는 다차원 파일 구조를 사용한 집계 알고리즘을 제안한다. 먼저, 새로운 분리-포함 분할이라는 개념을 사용한 집계 연산 처리 모델을 제안한다. 집계 연산 처리에서 분리-포함 분할 개념을 사용하면 페이지들의 액세스 순서를 미리 알아 낼 수 있다는 특징을 가진다. 그리고, 제안한 모델에 기반하여 원-패스 버퍼 크기(one-pass buffer size)를 사용하여 집계 연산을 처리하는 원-패스 집계 알고리즘을 제안한다. 원-패스 버퍼 크기란 페이지 당 한 번의 디스크 액세스를 보장하기 위해 필요한 최소 버퍼 크기이다. 또한, 제안한 집계 연산 처리 모델 하에서 제안된 알고리즘이 최소의 원-패스 버퍼 크기를 갖는다는 것을 증명한다. 마지막으로, 많은 실험을 통하여 이론적으로 구한 원-패스 버퍼 크기가 실제 환경에서 정확히 동작함을 실험적으로 확인하였다. 이 알고리즘은 미리 알려진 페이지 액세스 순서를 이용하는 버퍼 교체 정책을 사용함으로써 최적의 원-패스 버퍼 크기를 달성한다. 제안하는 알고리즘은 여러 집계 질의가 동시에 요청되는 다사용자 환경에서 특히 유용하다. 이는 이 알고리즘이 정규화된 디스크 액세스 횟수를 1.0으로 유지하기 위해 반드시 필요한 크기의 버퍼만을 사용하기 때문이다.
더보기Aggregation is an operation that plays a key role in multidimensional OLAP (MOLAP). Existing aggregation algorithms in MOLAP have been proposed for file structures such as multidimensional arrays. These file structures do not work well with skewed distributions. In this paper, we present an aggregation algorithm that uses multidimensional files adapting to a skewed distribution. We first present an aggregation computation model that uses the new notion of disjoint-inclusive partition. Using the disjoint-inclusive partition allows us to compute the order of accessing data pages in advance. Based on this model, we then present the one-pass dynamic aggregation algorithm. This algorithm computes aggregations using the one-pass buffer size, which is the minimum buffer size required for guaranteeing one disk access per page. We prove that our aggregation algorithm is optimal with respect to the one-pass buffer size under our aggregation computation model. Finally, we demonstrate that the one-pass buffer size theoretically derived is indeed correct in real environments. We note that our algorithm achieves the optimal one-pass buffer size by using a buffer replacement policy that exploits the page access order computed in advance. Our algorithm is effective especially in a multiuser environment, where many aggregation queries are requested concurrently, because it uses only those buffer pages that are essential to maintain the normalized I/O access of 1.0.
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