병행제어(Concurrency Control)

문제5) 데이터베이스의 병행제어(Concurrency Control)에 대하여 다음을 설명하시오.

가. 병행제어의 정의

나. 병행제어의 기법의 종류

다. 병행제어의 문제점

 

답)

 

 

 

1. 데이터베이스의 일관성 확보, 병행제어의 개념

정의	다중 사용자 환경을 지원하는 데이터베이스 시스템에서 여러 트랜잭션들이 성공적으로 동시에 실행될 수 있도록 지원하는 기능
목적	데이터베이스의 무결성 및 일관성 보장 트랜잭션 직렬화를 통한 처리량 극대화 병렬 처리로 사용자 응답시간 최소화

 

2. 병행제어의 기법의 종류

 

단계	개념도	설명
Locking		특정 트랜잭션이 데이터 항목에 대하여 잠금(Lock)을 설정하면, 잠금을 설정한 트랜잭션이 해제(Unlock)할 때까지 데이터를 독점적으로 사용할 수 있는 것 (Shared Lock, Exclusive Lock 구성)
2PL(2단계 Locking)		모든 트랜잭션들이 Lock과 Unlock 연산을 확장단계와 수축 단계로 구분하여, 상호배제 원리를 이용한 트랜잭션간의 직렬성 보장 기법(read_lock(), write_lock(), unlock() 연산으로 구성)
Time Stamp (타임스탬프)		동시에 트랜잭션을 실행한 결과와 타임스탬프 순서대로 직렬화해서 실행한 결과가 같음을 보장하는 동시성 제어 기법 DeadLock 회피기법으로 Wait-die, Woundwait 기법 적용
Validation (낙관적 검증)		트랜잭션 수행 중 어떠한 검증도 수행하지 않고, 트랜잭션을 종료할 때 검증을 수행하여 데이터베이스에 반영하는 병행제어 기법
MVCC (다중버전)		트랜잭션에서 데이터에 접근하는 경우 데이터의 다중버전 상태 중 보장되는 버전에 맞는 CR 복사본을 롤백 세그먼트에서 반환하여 처리하는 병행제어 기법 SCN 10023 번 시점에 시작된 쿼리가10023 번 이후에 변경된 데이터를 만나면 롤백 세그먼트의 CR 복사본을 참고하여 10023 을 넘지 않는 데이터 중 최신 데이터 Read 수행
병행제어를 수행하지 않을 경우 갱신부실, 현황파악오류, 모순성, 연쇄복귀 등의 문제점 발생

 

3. 병행제어의 문제점

 

단계	개념도	설명
갱신 손실 (Lost Update)		트랜잭션들이 동일 데이터를 동시에 갱신할 경우 트랜잭션 값이 갱신으로 분실되는 문제 트랜잭션 A가 데이터를 갱신한 후, 트랜잭션을 종료하기 전에 나중 트랜잭션 B가 갱신 값을 덮어쓰는 경우 발생
현황파악오류 (Dirty Read)		트랜잭션 B 가 같은 데이터를 2번 읽었을때 서로 다른 결과가 나오는 문제 읽기 작업을 하는 트랜잭션 B가 쓰기 작업을 하는 트랜잭션 A가 작업한 중간 데이터를 읽어서 발생하는 문제
모순성 (Inconsistency)		두 트랜잭션이 동시에 실행할 때 DB 가 일관성이 없는 상태로 남는 문제 다수의 트랜잭션이 동시에 DB를 액세스, 갱신을 해서 DB 내 데이터가 일치하지 않거나 출력 정보가 기대 값과 모순되는 경우
연쇄복귀 (Cascading Rollback)		두 트랜잭션이 동시에 실행할 때 Commit으로 인하여 롤백이 불가능한 문제 복수의 트랜잭션이 데이터 공유 시 특정 트랜잭션이 처리를 취소할 경우 다른 트랜잭션이 처리한 부분에 대해 취소 불가한 문제
웹 페이지 등의 조회를 중심으로 처리하는 업무는 바로 실행 가능하고, Timestamp Ordering 방식 추천 업무적인 구분이 명확하여 서로 중복이 거의 없다면, Validation 동시성 제어 기법 적용 권장

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