# 일일 캐시 성능 개선 요약보고서

| 항목 | 내용 |
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| 측정일 | 2026-02-07 |
| 대상 | 선박 항적 리플레이 서비스 (WebSocket 스트리밍) |
| 개선 내용 | 일일(Daily) 집계 데이터 7일분 인메모리 캐시 적용 |
| 측정 건수 | 12건 (CACHE 3, DB 2, HYBRID 5, CACHE+Today 2) |

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## 1. 핵심 성능 개선 지표

| 지표 | DB 경로 (개선 전) | CACHE 경로 (개선 후) | 개선율 |
|------|-------------------|---------------------|--------|
| **응답시간** (만 척 이상) | 8.2초 | 1.4초 | **5.7배 단축** |
| **응답시간** (수백 척) | 7.2초 | 0.6초 | **12.6배 단축** |
| **DB 커넥션** (만 척 이상) | 19건 | 2건 | **89% 감소** |
| **DB 커넥션** (수백 척) | 8건 | 3건 | **63% 감소** |
| **DB 쿼리 시간** | 1.4 ~ 3.5초 | 0초 | **100% 절감** |
| **포인트 압축률** | SQL 처리 | 앱 레벨 95 ~ 99% | 동등 품질 유지 |

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## 2. 경로별 응답시간 비교

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경로              응답시간
CACHE (순수)     ██                      0.6 ~ 1.4초
HYBRID (소규모)  ██                      1.4초
HYBRID (중규모)  █████                   2.9 ~ 3.7초
CACHE+Today      ████████████            6.1 ~ 9.7초
DB (순수)        ████████████████        7.2 ~ 8.2초
```

- **CACHE**: 캐시 범위 내 과거 데이터만 조회 시, 가장 빠른 응답
- **HYBRID**: 캐시 + DB 병합 — 캐시 비율이 높을수록 DB 부담 경감
- **CACHE+Today**: 오늘 데이터 포함 시, Hourly/5min 테이블 개별 조회로 커넥션 다수 발생

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## 3. DB 커넥션 풀 부담 변화

Query DataSource 커넥션 풀 180 기준:

| 경로 | 쿼리당 커넥션 | 동시 10쿼리 | 풀 사용률 |
|------|-------------|------------|----------|
| CACHE | 2 ~ 3 | ~30 | **17%** (여유) |
| HYBRID (소규모) | 11 ~ 15 | ~150 | 83% |
| DB | 8 ~ 19 | ~190 | 100%+ |

> 캐시 적용으로 전체 쿼리 중 CACHE 경로 비율이 높아지면, DB 커넥션 풀 전체 부담이 크게 감소한다.

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## 4. 간소화 파이프라인 효과

캐시 경로에서 원본 데이터 → 3단계 간소화(Douglas-Peucker + 거리/시간 샘플링 + 줌 레벨 샘플링) 적용:

| 줌 레벨 | 원본 포인트 | 간소화 후 | 압축률 | 선박당 평균 |
|---------|------------|----------|--------|-----------|
| 8 | 7.6M | 153K | 98% | 15 포인트 |
| 9 | 1.0M | 12K | 99% | 21 포인트 |
| 10 | 13.5M | 172K | 99% | 16 포인트 |
| 12 | 14.4M | 260K | 98% | 37 포인트 |

- 간소화 CPU 시간: 24ms ~ 1,258ms (DB 대기 없이 순수 CPU 연산)
- 전 줌 레벨에서 95 ~ 99% 데이터 압축 달성

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## 5. 운영 시나리오별 예상 성능

| 사용 패턴 | 예상 경로 | 예상 응답시간 | DB 커넥션 |
|----------|----------|-------------|----------|
| 과거 1~7일만 조회 | CACHE | **0.6 ~ 1.4초** | 2~3건 |
| 과거 수일 + 오늘 | CACHE+Today | 6 ~ 10초 | ~56건 |
| 7일 이전 과거 포함 | HYBRID / DB | 1 ~ 9초 (규모 의존) | 8~45건 |

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## 6. 향후 확장 권장안

| 시나리오 | 캐시 보존 기간 | 메모리 | 효과 |
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| 현재 | 7일 | 6GB | 1주 이내 CACHE 경로 |
| 2주 확장 | 14일 | 12GB | 주간 비교 분석 지원 |
| 1개월 확장 | 30일 | 25GB | 월간 항적 분석 지원 |

> 캐시 보존 기간 확장 시 HYBRID 경로 비율이 줄고 순수 CACHE 비율 증가 → DB 부담 추가 경감

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## 7. 결론

| 항목 | 효과 |
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| 응답 속도 | DB 대비 **5.7 ~ 12.6배** 단축 |
| DB 부하 | 커넥션 **63 ~ 89%** 감소, 쿼리 시간 **100%** 절감 |
| 데이터 품질 | 줌 레벨별 95 ~ 99% 압축, DB 경로와 동등 품질 |
| 동시 사용자 수용 | DB 커넥션 경합 해소로 동시 처리 가능 수 증가 |
| 확장성 | 캐시 보존 기간 확장으로 추가 개선 가능 |