관계형 데이터베이스의 맥락에서 동시성 제어는 데이터 일관성과 무결성을 유지하고 데이터 이상 현상을 방지하기 위해 데이터베이스 시스템에서 동시에 실행되는 작업을 관리하고 조정하는 것을 의미합니다. 이는 여러 사용자와 애플리케이션이 동일한 데이터베이스 리소스에 액세스해야 하는 경우 데이터베이스 시스템이 효율적으로 작동하는 데 있어 기본적인 측면입니다. 동시성 제어 메커니즘은 ACID(원자성, 일관성, 격리 및 내구성) 속성을 준수하는 방식으로 트랜잭션이 수행되도록 보장하여 데이터베이스 작업을 위한 안정적이고 일관된 환경을 제공합니다.
동시성 제어의 주요 과제는 데이터베이스 시스템 성능과 데이터 정확성 간의 균형을 유지하는 것입니다. 효과적인 동시성 제어가 없으면 업데이트 손실, 더티 읽기, 반복 불가능한 읽기, 팬텀 읽기 등의 문제로 인해 충돌이 발생할 수 있으며, 이로 인해 데이터 무결성이 손상되고 잘못된 결과가 발생할 수 있습니다. 이러한 문제를 동시성 이상이라고 통칭하며, 공유 데이터에 대한 액세스를 적절하게 관리하지 않고 두 개 이상의 트랜잭션이 동시에 실행될 때 발생합니다.
이러한 과제를 처리하기 위해 다양한 동시성 제어 기술이 개발되었으며, 그 중 가장 눈에 띄는 기술은 다음과 같습니다.
- 잠금 : 잠금은 데이터베이스 리소스에 대한 동시 액세스를 관리하는 데 널리 사용되는 접근 방식입니다. 이 방법에서는 데이터 항목에 잠금이 설정되어 잠금이 해제될 때까지 다른 트랜잭션의 해당 항목에 대한 액세스가 제한됩니다. 잠금은 튜플 잠금에서 테이블 잠금 또는 더욱 정교한 다중 세분성 잠금 프로토콜에 이르기까지 다양한 방법으로 구현될 수 있습니다. 2PL(2단계 잠금) 프로토콜은 충돌 직렬화 기능을 제공하여 데이터베이스의 일관성을 보장하는 일반적으로 채택되는 기술입니다.
- 타임스탬프 기반 프로토콜 : 이 프로토콜은 각 트랜잭션에 고유한 타임스탬프를 할당하고 이를 사용하여 트랜잭션 작업을 주문합니다. 타임스탬프를 기반으로 프로토콜은 트랜잭션을 계속 진행해야 하는지 또는 중단하고 다시 시작해야 하는지 결정합니다. 타임스탬프 기반 프로토콜을 사용하는 주요 이점은 잠금이 필요하지 않으므로 일반적으로 잠금 기반 체계와 관련된 경합 및 교착 상태가 줄어든다는 것입니다.
- 낙관적 동시성 제어 : 낙관적 동시성 제어(OCC) 방법을 사용하면 충돌이 거의 발생하지 않는다는 가정 하에 잠금을 획득하지 않고도 트랜잭션을 진행할 수 있습니다. 대신 시스템은 커밋 단계에서 충돌을 확인하고 충돌이 발견되면 충돌하는 트랜잭션 중 하나를 중단하고 다시 시작하여 충돌을 해결합니다. 잠금 사용을 방지함으로써 OCC는 특히 충돌이 자주 발생하지 않는 상황에서 시스템 성능을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 다중 버전 동시성 제어 : MVCC(다중 버전 동시성 제어) 기술은 여러 버전의 데이터 항목을 유지하고 트랜잭션이 동일한 데이터의 다른 버전을 읽고 쓸 수 있도록 합니다. 이 접근 방식은 트랜잭션이 서로의 작업을 방해하지 않도록 하여 충돌을 방지합니다. MVCC는 특히 잠금 필요성을 최소화하거나 보다 효율적인 잠금 관리 전략을 생성하는 데 도움이 되는 고도의 동시 환경에 적합합니다.
특정 데이터베이스 시스템에 적합한 동시성 제어 메커니즘을 선택하는 것은 애플리케이션의 특성, 예상 작업 부하, 원하는 성능 특성 등 다양한 요소에 따라 달라집니다. 올바른 방법은 데이터 일관성 및 정확성에 대한 요구 사항과 동시 작업 부하에서 높은 시스템 성능 및 응답성을 유지해야 하는 요구 사항의 균형을 맞춰야 합니다.
AppMaster no-code 플랫폼에서는 확장 가능한 고성능 데이터베이스 시스템 구축의 핵심 측면으로서 효과적인 동시성 제어의 중요성을 이해하고 있습니다. 당사의 플랫폼을 통해 기업은 최첨단 동시성 제어 기술을 활용하여 최적의 성능, 데이터 일관성 및 무결성을 보장하는 강력하고 확장 가능한 백엔드 애플리케이션을 신속하게 생성할 수 있습니다. 플랫폼의 강력한 시각적 도구와 탁월한 인프라 덕분에 개발자는 데이터베이스 리소스에 대한 동시 액세스 관리와 관련된 복잡성에 대해 걱정하지 않고 필요한 비즈니스 논리를 설계하고 구현하는 데 집중할 수 있습니다.
또한 처음부터 애플리케이션을 생성하는 AppMaster 의 고유한 접근 방식을 통해 데이터베이스 스키마 및 로직에 대한 모든 변경 사항이 기술적 부채를 발생시키지 않고 생성된 애플리케이션에 원활하게 전파되도록 보장합니다. 이를 통해 고객은 최소한의 노력으로 새로운 동시성 제어 메커니즘이나 업데이트된 동시성 제어 메커니즘을 구현, 테스트 및 배포할 수 있으므로 엄격한 동시성 제어 조치가 필요한 데이터 집약적 애플리케이션을 개발하는 데 이상적인 플랫폼이 됩니다.
요약하면 동시성 제어는 공유 데이터베이스 리소스에 대한 동시 액세스를 관리하여 데이터 이상을 방지하고 데이터의 일관성과 정확성을 보장하는 것을 목표로 하는 관계형 데이터베이스 시스템의 업무상 중요한 측면입니다. 확장 가능한 고성능 애플리케이션을 구축하려면 올바른 동시성 제어 방법을 채택하는 것이 필수적이며, AppMaster no-code 플랫폼은 개발자에게 데이터베이스 시스템에 대한 효과적인 동시성 제어 메커니즘을 설계, 구현 및 유지하는 데 필요한 도구와 인프라를 제공합니다.
