[정보처리기사 실기] 회복, 병행 제어

Recovery(회복)

트랜잭션들을 수행하는 도중 장애가 발생하여 데이터베이스가 손상되었을 때, 손상되기 이전의 정상 상태로 복구하는 작업

• 영속성 주요 기법

 

1. 로그 기반 회복 기법

Deferred Update (연기(지연) 갱신 기법)

트랜잭션이 성공적으로 완료될 때까지 DB에 대한 실질적 갱신을 연기

• 트랜잭션이 수행되는 동안의 갱신은 일단 log에 보관
• 트랜잭션의 부분 완료 시점에 log에 보관한 갱신 내용을 실제 DB에 기록함
• Redo 작업만 가능

Immediate Update (즉각 갱신 기법)

트랜잭션이 데이터를 갱신하면, 트랜잭션이 부분 완료되기 전이라도 즉시 실제 데이터베이스에 반영

• 장애가 발생하여 회복 작업을 할 경우를 대비하여 갱신된 내용은 모두 Log에 보관시킴
• Redo와 Undo 모두 사용 가능함

 

2. 검사점 회복 기법

Check Point (체크포인트 기법)

트랜잭션 실행 중, 나중에 재실행할 수 있도록 특정 단계에서 체크포인트를 log에 보관해두고, 장애 발생시 체크포인트부터 회복 작업 수행

• 장애 발생 시 트랜잭션 전체를 철회하여 회복하는 것보다 회복 시간이 절약됨
• 체크포인트에는 갱신 내용, 시스템에 대한 상황 등의 정보가 포함됨

 

3. 그림자 페이징 회복 기법

Shadow Paging (그림자 페이지 대체 기법)

트랜잭션 수행 시 복제본을 생성해두고, DB 장애시 이를 이용하여 복구하는 방법

• 갱신 이전의 DB를 일정 크기 페이지 단위로 구성하여 각 페이지마다 복사본인 그림자 페이지를 별도 보관
• 트랜잭션 작업 Rollback시 갱신 후 부분을 그림자페이지로 대체하여 회복

 

 

 

Concurrency Control (병행 제어)

다중 프로그램의 이점을 활용하여 동시에 여러 개의 트랜잭션을 병행 수행할 때, 동시에 실행되는 트랜잭션들이 DB의 일관성을 파괴하지 않도록 트랜잭션 간의 상호작용을 제어하는 것

• 병행 제어 안 함 → DB에 여러 트랜잭션 동시 접근 허용 → 갱신 분실, 비완료 의존성, 모순성, 연쇄 복귀 등 문제 발생
• 일관성 주요 기법

 

Locking (로킹)

트랜잭션이 어떤 로킹 단위에 액세스하기 전에 Lock을 요청 → Lock이 허락 되어야만 그 로킹 단위를 액세스할 수 있도록 하는 기법

• 트랜잭션 완료까지 추가적인 접근을 제한 ⇒ 주요 데이터의 액세스를 상호 배타적으로 하게 됨
• 로킹 단위 (Locking Granularity) : 한꺼번에 로킹할 수 있는 객체의 크기
  • DB, 파일, 레코드, 필드 등이 단위가 될 수 있음
  • 로킹 단위 큼 → 로크 수가 작아 관리하기 쉬움 but 병행성 수준 저하
  • 로킹 단위 작음 → 로크 수 많아 관리가 복잡 but 병행성 수준 향상

 

Time Stamp Ordering (타임 스탬프 순서)

트랜잭션과 읽음/갱신된 데이터에 대해 타임 스탬프를 부여해 트랜잭션의 처리 순서를 부여하는 기법

• 직렬성 순서를 결정하기 위해 트랜잭션 간 처리 순서를 미리 선택하는 기법 중 가장 보편적인 방법임

 

OCC (낙관적 병행 제어, Optimistic concurrency control)

병행 수행하고자 하는 대부분의 트랜잭션이 판독 적용(Read Only) 트랜잭션 일 경우, 트랜잭션 간의 충돌률이 매우 낮다는 점을 이용한 기법

• = 최적 병행 수행 = 낙관적 검증 기법
• 일단 트랜잭션을 수행한 후, conflict가 발생했다면 트랜잭션을 abort하거나 repair하는 방법

 

MVCC (다중 버전 동시성 제어, Multi Version Concurrency Control)

타임 스탬프를 비교해 직렬 가능성이 보장되는 적절한 버전을 선택하여 접근함

• = 다중 버전 스탬프 기법
• 타임 스탬프 기법은 트랜잭션 및 데이터의 이용 시간을 시간표로 관리 ↔ 다중 버전 기법은 갱신될 때마다의 버전을 부여하여 관리