[논문 리뷰] Object Serialization and Deserialization Using XML

Goff, J. -M. Le, Heinz Stockinger외 6명|ArXiv.org|2001. 05. 23.

Advanced Data Storage Technologies참고 문헌 7인용 수 9

한 줄 요약

이 논문은 이질적인 컴퓨팅 환경에서 분산된 객체 지향 데이터베이스 간에 복잡하고 이질적인 객체를 직렬화하고 역직렬화하기 위한 XML 기반 방법을 제안한다. XML의 플랫폼 및 데이터베이스에 관계없는 구조를 활용함으로써, CERN의 CMS 시스템과 글로벌 데이터 센터 간에 원활한 데이터 교환과 이관을 가능하게 하며, 제조사에 종속되지 않는 견고하고 상호운용 가능한 데이터 복제를 달성한다.

ABSTRACT

Interoperability of potentially heterogeneous databases has been an ongoing research issue for a number of years in the database community. With the trend towards globalization of data location and data access and the consequent requirement for the coexistence of new data stores with legacy systems, the cooperation and data interchange between data repositories has become increasingly important. The emergence of the eXtensible Markup Language (XML) as a database independent representation for data offers a suitable mechanism for transporting data between repositories. This paper describes a research activity within a group at CERN (called CMS) towards identifying and implementing database serialization and deserialization methods that can be used to replicate or migrate objects across the network between CERN and worldwide centres using XML to serialize the contents of multiple objects resident in object-oriented databases.

연구 동기 및 목표

• 글로벌로 분산된 컴퓨팅 환경에서 이질적인 데이터베이스 간의 상호운용성 문제를 해결한다.
• 제조사에 종속되지 않는 방식으로 CERN의 CMS 시스템과 국제 데이터 센터 간의 데이터 이관 및 복제를 가능하게 한다.
• 객체 지향 데이터베이스에서 복잡하고 중첩된 객체를 표준 형식으로 직렬화하기 위한 이식 가능하고 플랫폼에 구애받지 않는 방법을 개발한다.
• 다양한 데이터베이스 시스템 간의 네트워크 전송 및 재구성 과정에서 데이터 무결성과 일관성을 확보한다.
• 공통의 인간과 기계가 읽을 수 있는 데이터 형식을 사용하여 레거시 시스템과 현대적인 데이터 스토어를 통합하기 위한 확장 가능한 솔루션을 제공한다.

제안 방법

• 표준화된 매핑 스키마를 사용하여 객체 지향 데이터베이스의 복잡하고 중첩된 객체를 계층적 XML 구조로 표현한다.
• 객체 그래프를 재귀적으로 탐색하고 각 객체의 상태를 유형과 식별자를 위한 속성을 가진 XML 요소로 인코딩하는 직렬화 프로세스를 정의한다.
• XML 네임스페이스와 스키마 정의를 사용하여 전송 중 유형 정보를 유지하고 데이터 유효성을 보장한다.
• 반사 기반 또는 런타임 유형 해석을 사용하여 XML 스트림에서 원래의 객체 계층을 재구성하는 역직렬화 엔진을 구현한다.
• XML을 유일한 중간 형식으로 활용하여 플랫폼 간 및 데이터베이스 간 호환성을 확보한다.
• 고에너지 물리학적 맥락에서 실제 검증을 위해 CERN의 CMS(콤���트 뮤온 솔레노이드) 실험 프레임워크 내에 이 방법을 통합한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 다양한 객체 지향 데이터베이스에서 유래한 복잡하고 이질적인 객체 구조는 어떻게 일관된 이식 가능한 형식으로 직렬화될 수 있는가?
• RQ2 XML은 이질적인 데이터베이스 시스템과 플랫폼 간의 데이터 교환을 위한 통합된 상호운용 매체로서 얼마나 효과적으로 기능할 수 있는가?
• RQ3 복잡한 객체 그래프의 직렬화 및 역직렬화 과정에서 형식 안전성과 데이터 무결성을 보장하기 위한 메커니즘은 무엇인가?
• RQ4 분산된 고처리량 컴퓨팅 환경에서 XML을 사용한 대규모 객체 직렬화 및 이관은 얼마나 효율적으로 수행될 수 있는가?
• RQ5 XML 기반 직렬화는 의미 손실 없이 레거시 시스템과 현대적인 분산 데이터 센터 간의 데이터 복제를 지원할 수 있는가?

주요 결과

• XML 기반의 직렬화 방법은 CERN의 CMS 시스템과 원격 데이터 센터 간의 데이터 교환을 성공적으로 구현하여 플랫폼 간 및 데이터베이스 간 호환성을 입증했다.
• 직렬화 과정에서 XML 네임스페이스와 스키마 정의를 활용함으로써 복잡한 객체 간의 관계와 유형 정보를 유지하였다.
• 다른 프로그래밍 언어와 데이터베이스 시스템 간에서도 직렬화 과정에서 객체 계층을 신뢰성 있게 재구성할 수 있었다.
• 이 솔루션은 CMS 컴퓨팅 프레임워크 내에서 확장 가능하고 유지보수 용이하여 대규모 과학 데이터 관리의 요구를 충족시켰다.
• XML을 중간 형식으로 사용함으로써 제조사에 종속된 데이터 형식을 제거하여 시스템 간 결합도를 낮추고 장기적인 데이터 이식성을 향상시켰다.
• 실제 고에너지 물리학 환경에서의 구현 검증을 통해 이 방법이 대규모 분산 데이터 복제에 실용적임을 확인하였다.