트랜잭션

Transaction

정의

• 데이터베이스 상태를 변환시키는 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 작업의 단위
• 데이터베이스 시스템에서 복구 및 병행 수행 시 처리되는 작업의 논리적 단위
• 한꺼번에 수행되어야 할 일련의 연산

특성

줄여서 ACID라고 한다.

• 원자성(Atomicity)
  • 트랜잭션 연산은 데이터베이스에 모두 반영되거나 전혀 반영되지 않아야 함
  • 트랜잭션의 연산 중 어느 하나가 수행되지 않으면 트랜잭션 전부가 취소되어야 함
• 일관성(Consistency)
  • 동일한 트랜잭션은 일관성있는 결과를 도출
  • 시스템의 고정적인 요소는 트랜잭션 전후가 동일
• 독립성(Isolation)
  • 실행중인 트랜잭션에 다른 트랜잭션이 개입할수 없음
  • 실행중인 트랜잭션을 다른 트랜잭션에서 참조할 수 없음
• 영속성(Durability)
  • 완료된 트랜잭션은 영속적이어야 함

트랜잭션 병행제어

• 병행제어의 목적
  • 데이터베이스 일관성 유지
• 트랜잭션 동시접근 시 발생 가능한 현상
  • Dirty Write
  • Dirty Read
  • Non-Repeatable Read
  • Phantom Read
• 트랜잭션 고립화 수준(SQL92)
  • 레벨0~레벨3
• 병행제어 실패 시 발생 가능한 현상
  • 갱신분실
  • 현황파악오류
  • 모순성
  • 연쇄복귀
• 병행제어 기법
  • 로킹(Locking)
  • 타임스탬프(Time Stamp)
  • 낙관적 검증
• 상세 내용은 트랜잭션 병행제어 문서 참조

복구(Recovery)

트랜잭션들을 수행하는 도중 장애로 인해 손상 된 데이터베이스를 손상되기 이전의 정상적인 상태로 복구시키는 작업

장애의 유형

• 트랜잭션 장애: 트랜잭션의 실행 시 논리적인 오류로 발생할 수 있는 에러 상황
• 시스템 장애: H/W 시스템 자체에서 발생할 수 있는 에러 상황
• 미디어 장애: 디스크 자체의 손상으로 발생할 수 있는 에러 상황

로그 파일

• 트랜잭션이 반영한 모든 데이터의 변경사항을 데이터베이스에 기록하기 전에 미리 기록해두는 별도의 데이터베이스
• 안전한 하드디스크에 저장되며 전원과 관계없이 기록이 존재
• 로그의 구조: <트랜잭션 번호, 로그의 타입, 데이터 항목 이름, 수정 전 값, 수정 후 값>
• 로그의 타입: START, INSERT, UPDATE, DELETE, ABORT, COMMIT 등 트랜잭션의 연산 타입
• 로그파일을 이용한 복구
  • 로그파일에 트랜잭션의 시작(START)와 종료(COMMIT)이 있는 경우 REDO 수행
  • 로그파일에 트랜잭션의 시작(START)는 있고 종료(COMMIT)은 없는 경우 UNDO 수행

회복 기법

• 지연갱신 회복 기법
  • 트랜잭션의 부분 완료 상태에선 변경 내용을 로그 파일에만 저장
  • 커밋이 발생하기 전까진 데이터베이스에 기록하지 않음
  • 중간에 장애가 생기더라도 데이터베이스에 기록되지 않았으므로 UNDO가 필요 없음
• 즉시갱신 회복 기법
  • 트랜잭션 수행 도중에도 변경 내용을 즉시 데이터베이스에 기록
  • 커밋 발생 이전의 갱신은 원자성이 보장되지 않는 미완료 갱신이므로 장애 발생 시 UNDO 필요

그 외 회복 기법

• 체크포인트(Checkpoint) 회복 기법
• 그림자 페이징(Shadow Paging) 회복 기법
• 미디어(Media) 회복 기법