트랜잭션

트랜잭션

인가받지 않은 사용자로부터 데이터를 보장하기 위해 DBMS가 가져야 하는 특성이자, 데이터베이스 시스템에서 하나의 논리적 기능을 정상적으로 수행하기 위한 작업의 기본 단위

트랜잭션의 특성

• 원자성(Atomicity) : 트랜젝션을 구성하는 연산 전체가 모두 정상적으로 실행되거나 모두 취소되어야 하는 성질
• 일관성(Consistency) : 시스템이 가지고 있는 고정요소는 트랜잭션 수행 전과 수행 완료 후의 상태가 같아야 하는 성질
• 격리성 = 고립성(Isolation) : 동시에 실행되는 트랜잭션들이 서로 영향을 미치지 않아야 한다는 성질
• 영속성(Durability) : 성공이 완료된 트랜잭션의 결과는 영속적으로 데이터 베이스에 저장되어야 하는 성질

트랜잭션의 상태

• 활동 상태(Active) : 초기 상태, 트랜잭션이 실행 중일 때 가지는 상태
• 부분 완료 상태(Partially Committed) : 마지막 명령문이 실행된 후에 가지는 상태
• 완료 상태(Committed) : 트랜잭션이 성공적으로 완료된 후 가지는 상태
• 실패 상태(Failed) : 정상적인 실행이 더 이상 진행될 수 없을 때 가지는 상태
• 철회 상태(Aborted) : 트랜잭션이 취소되고 데이터베이스가 트랜잭션 시작 전 상태로 환원된 상태

트랜잭션의 제어

트랜잭션 제어언어는 TCL(Transaction Control Language) 이라고 하며, 트랜잭션의 결과를 허용하거나 취소하는 목적으로 사용되는 언어를 지칭

TCL 명령어

• 커밋(COMMIT) : 트랜잭션을 메모리에 영구적으로 저장하는 명령어
• 롤백(ROLLBACK) : 트랜잭션 내역을 저장 무효화시키는 명령어
• 체크포인트(CHECKPOINT) : ROLLBACK을 위한 시점을 지정하는 명령어

병행 제어(일관성 주요기법)

다수 사용자 환경에서 여러 트랜잭션을 수행할 때, 데이터베이스 일관성 유지를 위해 상호 작용을 제어하는 기법

병행 제어의 목적

• 데이터베이스의 공유를 최대화
• 시스템의 활용도를 최대화
• 데이터베이스의 일관성 유지
• 사용자에 대한 응답시간 최소화

병행 제어 미보장 시 문제점

• 갱신 손실(Lost Update) : 먼저 실행된 트랜잭션의 결과를 나중에 실행된 트랙잭션이 덮어쓸 때 발생하는 오류
• 현황 파악오류(Dirty Read) : 트랜잭션의 중간 수행 결과를 다른 트랜잭션이 참조하여 발생하는 오류
• 모순성(Inconsistency) : 두 트랜잭션이 동시에 실행되어 데이터베이스의 일관성이 결여되는 오류
• 연쇄복구(Cascading Rollback) : 복수의 트랜잭션이 데이터 공유 시 특정 트랜잭션이 처리를 취소할 경우 트랜잭션이 처리한 곳의 부분을 취소하지 못하는 오류

병행 제어 기법의 종류

• 로킹(Locking) : 다중 트랜잭션 환경에서 DB의 일관성과 무결성을 유지하기 위해 트랜잭션의 순차적 진행을 보장하는 직렬화 기법
• 낙관적 검증(Optimistic Validation) :트랜잭션이 어떠한 검증도 수행하지 않고 일단 트랜잭션을 수행하고 트랜잭션 종료 시 검증을 수행하여 데이터베이스에 반영하는 기법
• 타입 스탬프 순서(Time Stamp Ordering) : 트랜잭션과 트랜잭션이 읽거나 갱신한 데이터에 대해 트랜잭션이 실행을 시작하기 전에 타임 스탬프를 부여하여 부여된 시간에 따라 트랜잭션 작업을 수행하는 기법
• 다중버전 동시성 제어(MVCC : Multi Version Concurrency Control) : 트랜잭션의 타임스탬프와 접근하려는 데이터의 타임스탬프를 비교하여 직렬가능성이 보장되는 적절한 버전을 선택하여 접근하도록 하는 기법

데이터베이스 고립화 수준(격리성 주요 기법)

다른 트랜잭션이 현재의 데이터에 대한 무결성을 해치지 않기 위해 잠금을 설정하는 정도

고립화 수준 종류

• Read Uncommitted : 한 트랜잭션에서 갱신중인 데이터를 다른 트랜잭션이 읽는 것을 허용하는 수준
• Read Committed : 한 트랜잭션에서 갱신을 수행할 때 연산이 완료될 때까지 연산 대상 데이터에 대한 읽기를 제한하는 수준
• Repeatable Read : 선행 트랜잭션이 특정 데이터를 읽을 때 트랜잭션 종료 시까지 해당 데이터에 대한 갱신과 삭제를 제한하는 수준
• Serializable Read : 선행 트랜잭션이 특정 데이터 영역을 순차적으로 읽을 때 해당 데이터 영역 전체에 대한 접근을 제한하는 수준

회복 기법(영속성 주요 기법)

트랜잭션을 수행하는 도중 장애로 인해 손상된 데이터베이스를 손상되기 이전의 정상적인 상태로 복구시키는 작업

회복 기법 종류

• 지연 갱신 회복 기법 : 트랜잭션 완료되기 전까지 데이터베이스에 기록하지 않는 기법 (로그 기반 회복 기법)
• 즉각 갱신 회복 기법 : 트랜잭션 수행 중 갱신 결과를 바로 데이터베이스에 반영하는 기법 (로그 기반 회복 기법)
• 체크 포인트 회복 기법 : 장애 발생 시 검사점 이후에 처리된 트랜잭션에 대해서만 장애 발생 이전의 상태로 복원시키는 회복 기법
• 그림자 페이징 회복 기법 : 데이터베이스 트랜잭션 수행 시 복제본을 생성하여 데이터베이스 장애 시 이를 이용해 복구하는 기법