Database - DB 트랜잭션(Transaction)

DB 트랜잭션(Transaction)

• 데이터베이스의 상태를 변화시키기 위해 수행하는 작업 단위이다.
• 상태를 변화시킨다는 것은 SQL 질의어를 통해 DB에 접근하는 것을 의미한다.
• 작업 단위
  • 많은 SQL 명령문들을 사람이 정하는 기준에 따라 정하는 것을 의미한다.

트랜잭션의 특징

• 원자성(Atomicity)
  • 트랜잭션이 DB에 모두 반영되거나, 혹은 전혀 반영되지 않아야 한다.
• 일관성(Consistency)
  • 트랜잭션의 작업 처리 결과는 항상 일관성이 있어야 한다.
• 독립성(Isolation)
  • 둘 이상의 트랜잭션이 동시에 병행 실행되고 있을 때, 어떤 트랜잭션도 다른 트랜잭션 연산에 끼어들 수 없다.
• 지속성(Durability)
  • 트랜잭션이 성공적으로 완료되었으면, 결과는 영구적으로 반영되어야 한다.
• Commit
  • 하나의 트랜잭션이 성공적으로 끝났고, DB가 일관성있는 상태일 때 이를 알려주기 위해 사용하는 연산이다.
• Rollback
  • 하나의 트랜잭션 처리가 비정상적으로 종료되어 트랜잭션 원자성이 깨진 경우, transaction이 정상적으로 종료되지 않았을 때, last consistent state로 rollback 할 수 있다.

Transaction 관리를 위한 DBMS의 전략

1. DBMS의 구조
   • 크게 2가지로 나뉜다.
     • Query Processor(질의 처리기)
     • Storage System(저장 시스템)
   • 입출력 단위
     • 고정 길이의 page 단위로 disk에 읽거나 쓴다
   • 저장 공간
     • 비휘발성 저장 장치인 disk에 저장, 일부분을 Main Memory에 저장된다.
2. Page Buffer Manage or Buffer Manager
   • DBMS의 Storage System에 속하는 모듈 중 하나로, Main Memory에 유지하는 페이지를 관리하는 모듈이다.
   • Buffer 관리 정책에 따라, UNDO 복구와 REDO 복구가 요구되거나 그렇지 않게 되므로, transaction 관리에 매우 중요한 결정을 가져온다.
3. UNDO
   • 수정된 Page들이 Buffer 교체 알고리즘에 따라 디스크에 출력 될 수 있는데, Buffer 교체는 transaction 과는 무관하게 buffer의 상태에 따라서 결정된다. 이로 인해, 정상적으로 종료되지 않은 transaction이 변경한 page들은 원상 복구 되어야 하는데 이 복구를 UNDO라고 한다.
   • 2개의 정책
     • Steal
       • 수정된 페이지를 언제든지 디스크에 쓸 수 있는 정책
       • 대부분의 DBMS가 채택하는 Buffer 관리 정책이다.
       • UNDO logging과 복구를 필요로 한다.
     • ¬steal : 수정된 페이지들을 EOT (End Of Transaction)까지는 버퍼에 유지하는 정책
       • UNDO 작업이 필요하지 않지만, 매우 큰 메모리 버퍼가 필요함.
4. REDO
   • 이미 commit한 transaction의 수정을 재반영하는 복구 작업이다.
   • Buffer 관리 정책에 영향을 받는다.
     • transaction이 종료되는 시점에 해당 transaction이 수정한 page를 디스크에 쓸 것인가 아닌가가 기준이다.
   • 2개의 정책
     • FORCE
       • 수정했던 모든 페이지를 Transaction commit 시점에 disk에 반영한다
       • transaction이 commit 되었을 때 수정된 페이지들이 disk 상에 반영되므로 redo가 필요 없다.
     • ¬FORCE : commit 시점에 반영하지 않는 정책이다.
       • transaction이 disk 상의 db에 반영되지 않을 수 있기에 redo 복구가 필요하다. (대부분의 DBMS 정책)