[엄영익 교수] 분산컴퓨팅연구실, (문성재 석박통합과정 2기) SIGMOD 2025 논문 게재 승인

분산컴퓨팅연구실 (지도교수: 엄영익)의 문성재 (공동 1 저자, 석박통합과정 2기)의 논문이 데이터베이스 분야의 Top-tier 국제학술대회인 SIGMOD 2025 (ACM SIGMOD/PODS International Conference on Management of Data)에 게재 승인(Accept)되었습니다.
해당 논문은 2025년 6월에 독일 Berlin에서 발표될 예정입니다.

[논문 정보]
제목: Boosting OLTP Performance with Per-Page Logging on NVDIMM
저자: 문성재, 이보현, 박종혁, 이상원
학회: ACM SIGMOD/PODS International Conference on Management of Data (SIGMOD 2025)


[연구 내용]

플래시 SSD 기반의 관계형 DBMS가 OLTP 워크로드를 수행하는 경우, 작은 크기의 빈번한 업데이트는 DRAM에서 SSD로의 페이지 쓰기를 발생시켜 트랜잭션 처리량을 크게 제한합니다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 비휘발성 메모리 종류 중 하나인 NVDIMM (Non-Volatile DIMM)을 내구성 로그 캐시로 활용하여 DRAM에서 SSD로의 페이지 쓰기를 흡수하는 NV-PPL이라는 새로운 데이터베이스 아키텍처를 제안합니다. NV-PPL은 페이지 업데이트로 생성된 redo log를 캡처하여 소량의 NVDIMM에 페이지 별 업데이트 로그 (Per-Page Log, PPL)만 저장하여 SSD로의 페이지 쓰기 없이 데이터 내구성을 보장하며, System Failure로 인한 복구 시 PPL로 내구성이 보장된 페이지들은 Redo 및 Undo 과정을 회피하여 복구과정에서 발생하는 SSD로의 페이지 읽기/쓰기를 크게 감소시킵니다. 또한 PPL을 활용한 redo-based multi-versioning과 기존의 undo-based 방식을 결합한 Hybrid version reconstruction 방식을 통해 HTAP 환경에서 발생하는 undo-chaining에 의한 buffer pollution 문제를 해결하여 페이지 읽기/쓰기를 줄이고 Buffer Hit ratio를 높입니다. NV-PPL을 MySQL/InnoDB 엔진에 구현하여 실제 NVDIMM 장치에서 실험해 본 결과, 동일한 가격의 Vanilla MySQL에 비해 페이지 쓰기를 79%를 줄여 트랜잭션 처리량이 8.7배 향상되었으며, 페이지 단위 NVDIMM 캐싱 방식인 NV-SQL 대비 페이지 쓰기를 59%를 줄여 트랜잭션 처리량이 1.5배 향상되었음을 확인했습니다. 그리고 Vanilla MySQL 대비 복구 시간을 1/3로 줄였으며 HTAP 워크로드에서 Long-Lived Transaction(LLT)의 지연 시간을 최소 3배에서 최대 18배까지 개선했습니다.