2022-04-30 TIL

ACID

• 원자성(Atomic): 트랙잭션을 구성하는 구성하는 연산 전체가 모두 정상적으로 실행되거나 취소되어야 하는 성질(트랜잭션 연산 전체가 성공 또는 실패(All or Nothing)되어야 하는 성질)
• 일관성(Consistency): 시스템이 가지고 있는 고정 요소는 트랜잭션 수행 전과 트랜잭션 수행 완료 후의 상태가 같아야 하는 성질(도메인의 유효범위, 무결성 제약조건 등의 제약조건을 위배하지 않는 정상적인 상태. e.g. 잔액이 0보다 커야 송금이 가능한데, 잔액이 없는데 송금이 가능하면 안 돼~)
• 격리성(Isolation): 동시에 실행되는 트랙잭션들이 서로 영향을 미치지 않아야 한다는 성질. 예를 들어, 트랜잭션 1, 2, 3, 4가 거의 동시에 수행되더라도 1 -> 2 -> 3 -> 4와 같이 수행한 것처럼 되게 하라.
• 영속성(Durability): 성공이 완료된 트랜잭션의 결과는 영속적으로 데이터베이스에 저장되어야 함. commit이 된 트랜잭션은 데이터베이스에 영구적으로 보존되어야 한다. 완료 후에 컴퓨터가 꺼져도 데이터는 이미 저장되었으므로 보존된다.

Transaction Control Language

• Rollback: 오류가 발생했을 때, 오류 이전의 특정 시점(savepoint, checkpoint) 상태로 되돌려주는 제어어
• Commit: 트랜잭션 메모리에 영구적으로 저장하는 제어어
• Checkpoint: Rollback을 위한 시점을 지정하는 제어어

병행 제어(Concurrency Control)

• 병행 제어는 다중 프로그램 환경에서 동시에 여러 개의 트랜잭션을 병행수행할 때, 동시에 실행되는 트랜잭션들이 DB의 일관성을
• 병행 제어의 목적
  • DB 공유를 최대화한다.
  • 시스템 활용 최대화.
  • DB의 일관성을 유지
  • 사용자에 대한 응답시간을 최소화.
• 병행 수행 시 발생할 수 있는 문제점
  • 갱신 손실(Lost Update): 먼저 실행된 트랜잭션의 결과를 나중에 수행된 트랜잭션이 덮어쓰는 경우
  • 현황 파악오류(Dirty Read): 트랜잭션의 중간 수행 결과를 다른 트랜잭션이 참조하여 발생하는 오류
  • 모순성(Inconsistency): 두 트랜잭션이 동시에 실행되어 DB의 일관성이 깨지는 경우
  • 연쇄 복귀(Cascading Rollback): 여러 개의 트랜잭션이 데이터 공유 시 특정 트랜잭션이 처리를 취소할 경우 트랜잭션이 처리했던 데이터를 취소하지 못하는 오류
• 병행 제어 기법
  • 로킹(Locking): 같은 자원을 액세스하는 다중 트랜잭션 환경에서 DB의 일관성과 무결성을 유지하기 위해 트랜잭션의 순차적 진행을 보장하는 직렬화 기법.
    • 데이터베이스, 파일, 레코드 등이 Locking 단위가 될 수 있다.
    • Locking 단위(한꺼번에 Locking할 수 있는 객체의 크기)가 작아지면 DB 공유도가 증가하지만 그 만큼 Locking 오버헤드 증가
  • 낙관적 검증(Optimistic Validation): 트랜잭션이 어떠한 검증도 수행하지 않고 일단 트랜잭션을 수행하고 트랜잭션 종료 시, 검증을 수행하여 DB에 반영. 병행수행하고자 하는 대부분의 트랜잭션이 판독 전용(Read Only) 트랜잭션일 경우, 트랜잭션 간의 충돌률이 매우 낮아서 병행제어 기법을 사용하지 않고 실행되어도 이 중의 많은 트랜잭션은 시스템의 상태를 일관성 있게 유지한다는 점을 이용한 기법이다.
  • 타임 스탬프 순서(Time Stamp Ordering): 트랜잭션과 트랜잭션이 읽거나 갱신한 데이터에 대해 트랜잭션이 실행을 하기 시작하기 전에 타임 스탬프를 부여하여 부여된 시간에 따라 트랜잭션 작업을 수행하는 기법
  • 다중 버전 기법(Multi Version Cocurrency Control): 타임스탬프를 이용해서 다중 타임 스탬프 기법이라고도 한다. 타임 스탬프 기법은 트랜잭션 및 데이터들이 이용될 때의 시간을 시간표로 관리하지만, 다중 버전 기법은 갱신될 때마다 버전을 부여하여 관리.