파일, 데이터베이스, 블록체인의 저장 측면 비교

문제2) 데이터저장 측면에서 파일, 데이터베이스, 블록체인을 비교하시오

답)

 

 

1. 데이터의 저장 방식. 파일, 데이터베이스, 블록체인의 저장 측면 개념 비교

비교대상	아키텍처	정의
파일		컴퓨터에서 파일이나 자료를 쉽게 발견 및 접근 할 수 있도록 보관 또는 조직하는 체제
데이터베이스		여러 사람이 공유하여 사용할 목적으로 체계화해 통합, 관리하는 데이터의 집합
블록체인		트랜잭션을 기록하고, 자산을 추적하고, 신뢰를 구축하기 위한 불변 공유 원장

 

2. 데이터의 저장 방식. 파일, 데이터베이스, 블록체인의 저장 측면의 구조 비교

비교항목	파일	데이터베이스	블록체인
저장구조	컴퓨터에서 파일이나 자료를 쉽게 발견 및 접근할 수 있도록 보관또는 조직하는 체제	이진 트리를 확장해 하나의 노드가 가질 수 있는 자식 노드의 최대 숫자가 2보다 큰 B-Tree 구조	모든 자식 노드들이 암호학적 해시로 이뤄진 데이터 블록을 갖는 트리 형태의 자료 구조인 머클 트리
인프라 유형	Local 구조	서버 클라이언트 구조	분산 저장 시스템
구성요소	블록(Block), 데이터블록(DataBlock)	Root, 브랜치(Branch), 리프(Leaf) 노드	모든 자식 노드들이 암호학적 해시로 이뤄진 데이터 블록을 갖는 트리 형태의 자료 구조인 머클 트리
종류	FAT32, NTFS, EXT, EXT2,EXT4, XFS, NFS	MySQL, Oracle, MS-SQL 등	비트코인(bitcoin) 이더리움(ethereum)
저장데이터의 접근제어	파일 또는 디렉토리 단위로 접근 권한 설정 Linux의 경우 Owner,Group, Other로 읽기,쓰기, 실행 단위 권한제어	데이터베이스의 소유자와 접근 정책에 따라 접근 가능	블록체인 유형에 의존적 Private의 경우 사전에 허가 받은 참여자만 접근 가능하지만, Public형의 경우 누구나 참여 가능
저장 데이터 소유 및 관리주체	파일 저장장치 소유자 파일시스템 소유자가 운영체제 통해서 관리	개인 혹은 기업 소유로 단일관리자 존재 데이터베이스 관리자가 데이터베이스 엔진을 통해 관리	관리자가 여려 명이 존재하며 각자 원장의 사본을 보유하고 관리
데이터 처리 속도	매우 빠름	실제 하드디스크에 쓰는 시간과 데이터베이스의 처리 시간이 존재하나 상대적으로 빠름	합의 알고리즘을 위해 상대적으로 긴 시간이 필요

 

 

3. 데이터의 저장 방식. 파일, 데이터베이스, 블록체인의 저장 측면의 생성과 삭제 비교

비교항목	파일	데이터베이스	블록체인
저장단위	파일 단위	컬럼(column), 테이블(table) 단위	원장에 저장 블록(block) 단위
데이터 생성 방식	파일 시스템 드라이버통해 API 형식으로 지원 파일 시스템이 물리적 장치(device)의 유형을 지원 여부에 따라 생성	DDL 언어를 이용하여 생성된 테이블에 DML 언어를 이용하여 insert query 통해 생성	합의 알고리즘(consensus algorithm)을 통해 노드 참여자의 승인하에 데이터 생성 후 연결 방식
저장 데이터의 공유	기본적으로 공유 미지원 NFS(Network File System)으로 공유는 가능하나 매우 제한적	데이터베이스는 데이터를 여러 사용자에게 공유하기 위한 목적으로 사용	노드에 참여한 참여자는 공유된 정보를 자신의 체인에 추가함으로써 공유
생성 블록의 크기	운영체제와 파일시스템에 의존적 32bit Windows의 경우최대 약 4G까지 가능	데이터베이스에 따라 의존적 MySQL의 경우 LONGTEXT 유형으로 약 4G 가능	각 블록 체인에 의존적 비트코인(bit-coin)의 경우 약1Mb로 제한, 이더리움은 평균적으로 20Kb에서 30Kb이며 최대 1Mb 가능
트랜잭션 처리	별도의 트랜잭션 미지원 저장 중 실패 발생 시 데이터 전체 손실	원자성(Atrocity), 일관성(Consistency), 고립성(Isolation), 지속성(Continuous) 보장	합의 알고리즘을 통해 트랜잭션이 처리되며 합의가 이뤄진 것만 원장에 저장
데이터 중복	중복으로 저장되지 않고단일 데이터로 저장	데이터의 중복을 허용하지 않으나, 역정규화를 통해 일부 중복 허용	하나의 데이터가 여러 참여자에게 중복되어 저장 하나의 노드에는 데이터 중복이 최소가 되도록 저장
저장된 데이터의 공격	악의적 공격으로부터 접근 제어를 통해 일부 방어 가능	데이터베이스의 접근제어 정책을 통해 일부 방어 가능	악의적 데이터 조작 시도는 51% 공격을 통해 가능하며, 이 또한 다양한 방법으로 차단되어 현재는 사실상 불가능
데이터 삭제	파일 또는 디렉토리 단위 삭제 가능	테이블, 레코드 단위 삭제 가능	비가역성으로 인해 삭제 불가능 삭제가 필요한 경우 삭제가 되었다는 항목을 추가하여 삭제
데이터 복구	손실된 데이터는 일반적 으로 복구가 곤란 RAID 등의 부가적 구성을 통해 복구 가능	장애 발생한 경우 데이터베이스 회복 메커니즘을 통해 데이터 복구 일부 데이터 손실 가능	손실된 데이터의 경우 복구가 불가능한 경우 발생 비트코인 지갑 분실, 손상발생 시 복구 난해

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