트랜잭션 병행제어: 두 판 사이의 차이

IT위키
편집 요약 없음
편집 요약 없음
1번째 줄: 1번째 줄:
[[분류:데이터베이스]]
[[분류:데이터베이스]][[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
103번째 줄: 103번째 줄:
** 트랜잭션 수행 동안 그 트랜잭션을 위해 유지되는 데이터 항목들의 지역 사본에 대해서만 갱신
** 트랜잭션 수행 동안 그 트랜잭션을 위해 유지되는 데이터 항목들의 지역 사본에 대해서만 갱신
** 트랜잭션 종료 시에 동시성을 위한 트랜잭션 직렬화가 검증되면 일시에 DB로 반영
** 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

2019년 8월 25일 (일) 17:44 판

Transaction Concurrency Control
여러 트랜잭션들이 동시에 실행되면서도 데이터베이스의 일관성을 유지할 수 있게 하는 기법

병행제어의 목적

  • 데이터베이스 일관성 유지
  • 일관성을 유지하면서,
    • 데이터베이스 공유 최대화
    • 시스템 활용도 최대화
    • 사용자 응답시간 최소화

트랜잭션 동시 접근 시 발생 가능한 현상

  • Dirty Write
    • 같은 데이터에 동시에 두 개 이상의 트랜잭션이 값을 바꾸고자 함
  • Dirty Read
    • 아직 commit되지 않은 트랜잭션의 내용을 읽으려고 함
  • Non-repeatable Read
    • 동일 트랜잭션에서 동일한 대상을 여러번 읽을 때 그 사이에 수정 또는 삭제가 반영되어 값이 변경됨
Non-Repeatable Read.png
  • Phantom Read
    • 동일 트랜잭션에서 동일한 대상을 여러번 읽을 때 그 사이에 새로운 값(Phantom Tuple)이 삽입되어 값이 변경됨
Phantom Read.png

트랜잭션 고립화 수준

Transaction Isolation Level(ANSI/ISO SQL92)
  • 동시 접근에 대해 이상현상이 생기지 않음을 보장하는 트랜잭션 고립화 수준에 관한 표준
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
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

병행제어가 실패 시 발생 가능한 현상

병행제어가 이루어지지 않을 경우 문제점
  • 갱신분실 (Lost update)
    • 두개 이상의 Transaction 수행하는 과정에서 연산결과의 일부가 없어지는 현상
  • 현황파악오류 (Dirty Read)
    • 트랜잭션이 완료되지 않은 중간 과정을 다른 트랜잭션에서 참조함으로써 부정확한 값을 읽게 되는 현상
    • 비완료 의존성(Uncommitted Dependency): 두개 이상의 Transaction 수행시 먼저 수행된 Transaction이 실패한후 회복되기 이전에 다음 실행되는 Transaction이 실패한 값을 참조하게 되는 현상
  • 모순성 (Inconsistency)
    • 두개 이상의 Transaction 수행해서 얻은 결과가 일관성이 없이 서로 다른 현상
  • 연쇄복귀 (Cascade Rollback)
    • 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

병행제어 기법

  • 로킹(Locking)
    • 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(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.
    • 교착상태가 발생할 수 있다
  • 타임스탬프(Time Stamp)
    • 데이터에 접근하는 시간을 미리 정하여서 정해진 시간(Time Stamp)의 순서대로 데이터에 접근 하여 수행
    • 직렬가능성을 보장한다.
    • 교착상태가 발생하지 않는다.
    • 연쇄복귀(Cascading Rollback)를 초래할 수 있음
  • 낙관적 검증
    • 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(Multi-version, Concurrency Control)
    • 여러 버전의 타임스탬프를 비교하여 스케줄상 직렬가능성이 보장되는 타임스탬프를 선택
    • 충돌이 발생할 경우 복귀 수행. 연쇄 복귀 발생 가능성