데이터베이스 병행제어 편집하기
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[[분류:데이터베이스]] | [[분류:데이터베이스]][[분류:기술사 기출]] | ||
[[분류:기술사 기출]] | |||
;Transaction Concurrency Control | ;Transaction Concurrency Control | ||
;여러 트랜잭션들이 동시에 실행되면서도 데이터베이스의 일관성을 유지할 수 있게 하는 기법 | ;여러 트랜잭션들이 동시에 실행되면서도 데이터베이스의 일관성을 유지할 수 있게 하는 기법 | ||
==병행제어의 목적== | == 병행제어의 목적 == | ||
* 데이터베이스 일관성 유지 | |||
*데이터베이스 일관성 유지 | * 일관성을 유지하면서, | ||
*일관성을 유지하면서, | ** 데이터베이스 공유 최대화 | ||
**데이터베이스 공유 최대화 | ** 시스템 활용도 최대화 | ||
**시스템 활용도 최대화 | ** 사용자 응답시간 최소화 | ||
**사용자 응답시간 최소화 | |||
== 병행제어 실패 현상 == | |||
=== Dirty Write === | |||
; 갱신 분실(Lost Update)라고도 한다(정보처리기사 기준) | |||
* 같은 데이터에 동시에 두 개 이상의 트랜잭션이 값을 바꾸고자 함 | |||
{| class="wikitable" | {| class="wikitable" | ||
|- | |- | ||
!T1!!T2 | ! T1 !! T2 | ||
|- | |- | ||
|SELECT age FROM user WHERE id = 1;|| | | SELECT age FROM user WHERE id = 1; || | ||
|- | |- | ||
| ||SELECT age FROM user WHERE id = 1; | | || SELECT age FROM user WHERE id = 1; | ||
|- | |- | ||
|UPDATE user SET age = 20 WHERE id = 1; | | UPDATE user SET age = 20 WHERE id = 1; | ||
COMMIT ; | COMMIT ; | ||
|| | || | ||
|- | |- | ||
| ||UPDATE user SET age = 30 WHERE id = 1; | | || UPDATE user SET age = 30 WHERE id = 1; | ||
COMMIT; | COMMIT; | ||
|} | |} | ||
===Dirty Read=== | === Dirty Read === | ||
; 비완료 의존성(Uncommitted Dependency)라고도 한다(정보처리기사 기준) | |||
;비완료 의존성(Uncommitted Dependency)라고도 한다(정보처리기사 기준) | * 아직 commit되지 않은 트랜잭션의 내용을 읽으려고 함 | ||
*아직 commit되지 않은 트랜잭션의 내용을 읽으려고 함 | |||
{| class="wikitable" | {| class="wikitable" | ||
|- | |- | ||
!T1!!T2 | ! T1 !! T2 | ||
|- | |- | ||
|UPDATE user SET age = 20 WHERE id = 1;|| | | UPDATE user SET age = 20 WHERE id = 1; || | ||
|- | |- | ||
| ||SELECT age FROM user WHERE id = 1; | | || SELECT age FROM user WHERE id = 1; | ||
|- | |- | ||
|ROLLBACK;|| | | ROLLBACK; || | ||
|} | |} | ||
===Non-repeatable Read=== | === Non-repeatable Read === | ||
; 모순성(Inconsistency)이라고도 한다(정보처리기사 기준) | |||
;모순성(Inconsistency)이라고도 한다(정보처리기사 기준) | 동일 트랜잭션에서 동일한 대상을 여러번 읽을 때 그 사이에 수정 또는 삭제가 반영되어 값이 변경됨 | ||
[[파일:Non-Repeatable Read.png|border]] | [[파일:Non-Repeatable Read.png|border]] | ||
===Phantom Read=== | === Phantom Read === | ||
* 동일 트랜잭션에서 동일한 대상을 여러번 읽을 때 그 사이에 새로운 값(Phantom Tuple)이 삽입되어 값이 변경됨 | |||
*동일 트랜잭션에서 동일한 대상을 여러번 읽을 때 그 사이에 새로운 값(Phantom Tuple)이 삽입되어 값이 변경됨 | |||
[[파일:Phantom Read.png]] | [[파일:Phantom Read.png]] | ||
===Cascade Rollback=== | === Cascade Rollback === | ||
;연쇄 복귀 | ;연쇄 복귀 | ||
* 두개 이상의 Transaction이 수행되던중 한개의 Transaction이 취소될 때 나머지 다른 Transaction도 연쇄적으로 취소되는 현상 | |||
* 회복 불가(Unrecoverable): 연쇄복귀 되어야 하는 트랜잭션들 중 하나가 종료되어 회복이 불가능해 지는 현상 | |||
== 트랜잭션 고립화 수준 == | |||
;Transaction Isolation Level(ANSI/ISO SQL92) | |||
* 동시 접근에 대해 이상현상이 생기지 않음을 보장하는 트랜잭션 고립화 수준에 관한 표준 | |||
== | |||
{| class="wikitable" | {| class="wikitable" | ||
|- | |- | ||
! 단계 !! 명명 !! 설명 | |||
|- | |- | ||
| | | 레벨0 | ||
| | (Level0) | ||
| | || Read Uncommitted | ||
|| | |||
* 트랜잭션 처리 중인 데이터를 읽을 수 있음 | |||
* [발생 가능 현상] | |||
** Dirty Read | |||
** Non-Repeatable Read | |||
** Phantom Read | |||
|- | |- | ||
| | | 레벨1 | ||
| | (Level1) | ||
| | || Read Committed | ||
|| | |||
* 트랜잭션이 커밋되어 확정된 데이터만 읽을 수 있음 | |||
* (대부분의 DBMS에서 기본으로 채택하는 레벨) | |||
* [발생 가능 현상] | |||
** Non-Repeatable Read | |||
** Phantom Read | |||
|- | |- | ||
|Level3 | | 레벨2 | ||
| | (Level2) | ||
| | || Repeatable Read | ||
|| | |||
* 선행 트랜잭션이 데이터를 읽는 경우 종료 전까진 갱신/삭제 불가 | |||
* [발생 가능 현상] | |||
** Phantom Read | |||
|- | |||
| 레벨3 | |||
(Level3) | |||
|| Serializable | |||
|| | |||
* 선행 트랜잭션이 데이터를 읽는 경우 종료 전까진 갱신/삭제/삽입 불가 | |||
* 완벽한 정합성을 보장하는 레벨 | |||
|} | |} | ||
*표준 고립화 모델에서 갱신 분실과 연쇄 복귀는 다루지 않는다. | * 표준 고립화 모델에서 갱신 분실과 연쇄 복귀는 다루지 않는다. | ||
**갱신 분실은 정상적인 DBMS라면 당연히 Level과 무관하게 당연히 통제 되어야 한다. | ** 갱신 분실은 정상적인 DBMS라면 당연히 Level과 무관하게 당연히 통제 되어야 한다. | ||
**연쇄 복귀는 고립화를 통해 갱신 분실이 일어나지 않으면 일어나지 않는다. | ** 연쇄 복귀는 고립화를 통해 갱신 분실이 일어나지 않으면 일어나지 않는다. | ||
*[[데이터베이스]] | == 병행제어 기법 == | ||
*[[ | * '''[[데이터베이스 로킹|로킹(Locking)]]''' | ||
*[[데이터베이스 | ** 트랜잭션이 어떤 데이터에 접근하고자 할 때 로킹 수행 | ||
** 로킹이 되어 있는 데이터에는 다른 트랜잭션이 접근할 수 없음 | |||
** 트랜잭션은 로킹이 된 데이터에 대해서만 연산 수행 | |||
** 로킹 단위: 필드, 레코드, 파일, 데이터베이스 모두 로킹 단위가 될 수 있음 | |||
** '''로킹 단위가 크면''' | |||
*** 관리하기 용이(로킹 오버헤드 감소)하지만 병행성 수준(동시성 수준) 낮아짐 | |||
** '''로킹 단위가 작으면''' | |||
*** 병행성(동시성 수준)이 높아지지만 관리가 까다로움(로킹 오버헤드 증가) | |||
* '''[[2단계 로킹 규약|2단계 로킹 규약(Two-Phase Locking Protocol)]]''' | |||
** Lock과 Unlock이 동시에 이루어지면 일관성이 보장되지 않으므로 Lock만 가능한 단계와 Unlock만 가능한 단계를 구분 | |||
** 확장단계: 새로운 Lock은 가능하고 Unlock은 불가능하다. | |||
** 축소단계: Unlock 은 가능하고 새로운 Lock은 불가능하다. | |||
** 직렬가능성을 보장한다. | |||
** [[교착상태]]가 발생할 수 있다 | |||
* '''[[데이터베이스 타임스탬프 기법|타임스탬프(Time Stamp)]]''' | |||
** 데이터에 접근하는 시간을 미리 정하여서 정해진 시간(Time Stamp)의 순서대로 데이터에 접근 하여 수행 | |||
** 직렬가능성을 보장한다. | |||
** [[교착상태]]가 발생하지 않는다. | |||
** 연쇄복귀(Cascading Rollback)를 초래할 수 있음 | |||
* '''[[낙관적 병행제어|낙관적 병행제어(Optimistic Concurrency Control)]]''' | |||
** 트랜잭션 수행 동안은 어떠한 검사도 하지 않고, 트랜잭션 종료 시에 일괄적으로 검사 | |||
** 트랜잭션 수행 동안 그 트랜잭션을 위해 유지되는 데이터 항목들의 지역 사본에 대해서만 갱신 | |||
** 트랜잭션 종료 시에 동시성을 위한 트랜잭션 직렬화가 검증되면 일시에 DB로 반영 | |||
* '''[[다중 버전 병행제어|다중 버전 병행제어(Multi-version, Concurrency Control)]]''' | |||
** 여러 버전의 타임스탬프를 비교하여 스케줄상 직렬가능성이 보장되는 타임스탬프를 선택 | |||
** 충돌이 발생할 경우 복귀 수행. 연쇄 복귀 발생 가능성 | |||
== | == 같이 보기 == | ||
* [ | * [[데이터베이스]] | ||
* [[트랜잭션]] | |||
* [[데이터베이스 회복]] |