IT용어위키



트랜잭션 동시성 제어


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

병행제어 실패 현상

Dirty Write

갱신 분실(Lost Update)라고도 한다(정보처리기사 기준)
  • 같은 데이터에 동시에 두 개 이상의 트랜잭션이 값을 바꾸고자 함
T1 T2
SELECT age FROM user WHERE id = 1;
SELECT age FROM user WHERE id = 1;
UPDATE user SET age = 20 WHERE id = 1;

COMMIT ;

UPDATE user SET age = 30 WHERE id = 1;

COMMIT;

Dirty Read

비완료 의존성(Uncommitted Dependency)라고도 한다(정보처리기사 기준)
  • 아직 commit되지 않은 트랜잭션의 내용을 읽으려고 함
T1 T2
UPDATE user SET age = 20 WHERE id = 1;
SELECT age FROM user WHERE id = 1;
ROLLBACK;

Non-repeatable Read

모순성(Inconsistency)이라고도 한다(정보처리기사 기준)
  • 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

Cascade Rollback

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

동시 접근에 대해 이상현상이 생기지 않음을 보장하는 트랜잭션 고립화 수준에 관한 표준
구분 Dirty Read Non-Repeatable Read Phantom Read
Level0 O O O
Level1 X O O
Level2 X X O
Level3 X X X
  • 표준 고립화 모델에서 갱신 분실과 연쇄 복귀는 다루지 않는다.
    • 갱신 분실은 정상적인 DBMS라면 당연히 Level과 무관하게 당연히 통제 되어야 한다.
    • 연쇄 복귀는 고립화를 통해 갱신 분실이 일어나지 않으면 일어나지 않는다.

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 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(Multi-version, Concurrency Control)
    • 여러 버전의 타임스탬프를 비교하여 스케줄상 직렬가능성이 보장되는 타임스탬프를 선택
    • 충돌이 발생할 경우 복귀 수행. 연쇄 복귀 발생 가능성

같이 보기


  출처: 공대위키(공대위키에서 최신 문서 보기)
  * 본 페이지는 공대위키에서 미러링된 페이지입니다. 일부 오류나 표현의 누락이 있을 수 있습니다. 원본 문서는 공대위키에서 확인하세요!