[데이터베이스 개론] Chapter10 - 회복과 병행 제어

트랜잭션

• 데이터베이스는 다수의 사용자가 동시에 사용하더라도 항상 정확한 데이터를 유지해야 한다.
• 또한 데이터베이스의 장애가 발생하더라도 빠른 시간 내에 원래의 상태로 복구할 수 있어야 한다.

트랜잭션의 개념

• DBMS는 항상 데이터베이스가 정확하고 일관된 상태를 유지할 수 있도록 다양한 기능을 제공하는데 그중 하나가 트랜잭션이다.
• 트랜잭션은 작업 하나를 수행하는데 필요한 데이터베이스의 연산을 모아놓은 것이다.
• 이는 데이터베이스의 논리적 작업의 단위가 되며, 데이터베이스에 장애가 발생했을 때 데이터를 복구하는 작업의 단위도 된다.
• 하나의 트랜잭션으로 묶인 작업은 중간에 장애가 발생하더라도, 시스템이 복구되었을 때 나머지 작업을 실행하거나 이전의 작업을 취소해서 이전 상태로 되돌아가게 해야 한다.
• 일반적으로 데이터베이스를 변경하는 INSERT, DELETE, UPDATE문의 실행을 트랜잭션으로 관리한다.

트랜잭션의 특성

• 트랜잭션이 성공적으로 처리되어 데이터베이스의 무결성과 일관성이 보장되려면 네 가지 특성을 꼭 만족해야 한다.

• 원자성
  • 트랜잭션의 원자성은 트랜잭션을 구성하는 연산들이 모두 정상적으로 실행되거나 하나도 실행되지 않아야 한다는 all-or-nothing 방식을 의미한다.
  • 만약 트랜잭션을 수행하다가 장애가 발생하여 작업을 완료하지 못했다면, 지금까지 실행한 연산 처리를 모두 취소하고 데이터베이스를 트랜잭션 작업 전의 상태로 되돌려 트랜잭션의 원자성을 보장해야 한다.

• 일관성
  • 트랜잭션의 일관성은 트랜잭션이 성공적으로 수행된 후에도 데이터베이스가 일관된 상태를 유지해야 함을 의미한다.
  • 트랜잭션이 수행되기 전에 데이터베이스가 일관된 상태였다면 트랜잭션의 수행이 완료된 후 결과를 반영한 데이터베이스도 또 다른 일관된 상태가 되어야 한다는 의미다.
  • 트랜잭션이 수행되는 과정에서는 데이터베이스가 일시적으로 일관된 상태가 아닐 수 있지만 트랜잭션의 수행이 성공적으로 완료된 후에는 데이터베이스가 일관된 상태를 유지해야 한다.

• 격리성
  • 트랜잭션의 격리성은 고립성이라고도 하는데, 현재 수행 중인 트랜잭션이 완료될 때까지 트랜잭션이 생성한 중간 연산 결과에 다른 트랜잭션들이 접근할 수 없음을 의미한다.
  • 일반 적으로 데이터베이스 시스템에서는 여러 트랜잭션이 동시에 수행되지만 각 트랜잭션이 독립적으로 수행될 수 있도록 다른 트랜잭션의 중간 연산 결과에 서로 접근하지 못하게 한다.

• 지속성
  • 트랜잭션의 지속성은 영속성이라고도 하는데 트랜잭션이 성공적으로 완료된 후 데이터베이스에 반영한 수행 결과는 어떠한 경우에도 손실되지 않고 영구적이어야 함을 의미한다.
  • 시스템에 장애가 발생하더라도 트랜잭션 작업 결과는 없어지지 않고 데이터베이스에 그대로 남아 있어야 한다는 의미다. 트랜잭션의 지속성을 보장하려면 시스템에 장애가 발생했을 때 데이터베이스를 원래 상태로 복구하는 회복 기능이 필요하다.

트랜잭션의 연산

• 트랜잭션의 수행과 관련하여 주로 사용되는 연산에는 작업 완료를 의미하는 commit 연산과 작업 취소를 의미하는 rollback 연산이 있다.
• commit은 트랜잭션의 수행이 성공적으로 완료되었음을 선언하는 연산이다. commit 연산 이 실행된 후에야 트랜잭션의 수행 결과가 데이터베이스에 반영되어 데이터베이스가 일관된 상태를 지속적으로 유지하게 된다.
• 트랜잭션이 수행되는 도중에 장애가 발생하여 일부 연산이 처리되지 못한 상황에서는 rollback 연산을 실행하여 트랜잭션의 수행이 실패했음을 선언한다. 그리고 데이터베이스를 트랜잭션 수행 전의 일관된 상태로 되돌려 모순이 발생하지 않게 한다.

트랜잭션의 상태

• 트랜잭션은 다섯 가지 상태 중 하나에 속하게 된다. 트랜잭션이 수행되기 시 작하면 활동 상태가 되고, 활동 상태의 트랜잭션이 마지막 연산을 처리하고 나면 부분 완료 상태가 되며, 부분 완료 상태의 트랜잭션이 commit 연산을 실행하면 완료 상태가 된다.
• 활동 상태나 부분 완료 상태에서 여러 원인으로 인해 더는 정상적인 수행이 불가능하게 되면 트랜 잭션은 실패 상태가 된다. 실패 상태의 트랜잭션은 rollback 연산의 실행으로 철회 상태가 된다. 트랜잭션이 완료 상태이거나 철회 상태가 되면 트랜잭션이 종료된 것으로 판단한다.

장애와 회복

• 트랜잭션의 특성을 보장하고, 데이터베이스를 모순이 없는 일관된 상태로 유지하기 위해 DBMS는 회복 기능을 지원한다.
• 회복은 장애가 발생했을 때 데이터베이스를 장애가 발생하기 전의 일관된 상태로 복구시키는 것이다.

장애의 유형

데이터베이스의 저장 연산

• 일반적으로 데이터베이스는 비휘발성 저장 장치인 디스크에 상주한다.
• 트랜잭션이 데이터베이스의 데이터를 처리하려면, 데이터를 디스크에서 메인 메모리로 가져와 이를 처리한 후 그 결과를 다시 디스크로 보내는 작업이 필요하다.
• 응용 프로그램에 의해 수행된 트랜잭션이 데이터베이스에 접근하여 처리할 데이터를 가져올 때 read(X) 연산이 실행된다. 그런데 read(X) 연산이 정상적으로 실행되려면 먼저 데이터베이스가 상주하고 있는 디스크에서 메인 메모리 버퍼 블록으로 데이터를 가져와야 한다. 그래서 내부적으로 input(X) 연산의 실행이 요구된다.
• read(X) 연산이 실행되어 디스크에 존재하는 데이터베이스의 데이터가 프로그램 변수에 저장되면 해당 데이터에 대한 모든 연산은 프로그램 변수를 대상으로 처리된다. 트랜잭션이 성공적으로 완료되려면 트랜잭션의 모든 연산을 처리한 후 결과 값을 디스크의 데이터베이스에 반영해야 하는데, 이를 위해 write(X) 연산 이 실행된 후 output(X) 연산이 실행된다.

회복 기법

• 회복은 데이터베이스에 장애가 발생했을 때 장애가 발생하기 전의 모순이 없고 일관된 상태로 복구시키는 것으로, DBMS에 있는 회복 관리자가 담당한다.

• 회복을 위한 연산
  • 데이터베이스 회복의 핵심 원리는 데이터 중복이다.
  • 데이터를 별도의 장소에 미리 복사해 두고, 장애로 문제가 발생했을 때 복사본을 이용해 원래의 상태로 복원하는 것이다.
  • 덤프 또는 로그 방법을 사용해 데이터를 복사해 두었다가 회복시킬 때 복사본을 사용한다.
  • 데이터베이스 전체를 복사하는 덤프 방법은 하루에 한 번 또는 한 달에 한 번과 같이 미리 정해진 주기에 따라 수행한다.
  • 그리고 디스크와 같은 비휘발성 저장 장치에 데이터베이스 복사본을 저장한다.
  • 장애가 발생했을 때, 덤프나 로그 방법으로 중복 저장한 데이터를 이용해 데이터베이스를 복구하는 가장 기본적인 방법은 redo나 undo 연산을 실행하는 것이다.
  • redo 연산은 로그에 기록된 변경 연산 후의 값을 이용하여 변경 연산을 재실행하는 방법으로 데이터베이스를 복구한다. undo 연산은 로그에 기록된 변경 연산 이전의 값을 이용하여 변경 연산을 취소하는 방법으로 데이터베이스를 복구한다.

• 로그는 데이터베이스에 대한 변경 연산과 관련하여, 데이터를 변경하기 이전의 값과 변경한 이후의 값을 기록한 것이다.
• 로그를 저장한 파일을 로그 파일이라고 하는데, 로그 파일은 레코드 단위로 기록된다.
• 데이터베이스에 대한 변경 연산은 트랜잭션 단위로 실행되므로 로그 레코드도 트랜잭션의 수행과 함께 기록된다.
• 로그는 데이터베이스 회복 작업을 수행하기 위해 필요한 중요한 정보를 가지고 있으므로 데이터 손실이 발생하지 않는 저장 장치에 저장해 둔다.

• 로그 회복 기법
  • 즉시 갱신 회복 기법 
    • 즉시 갱신 회복 기법은 트랜잭션 수행 중에 데이터를 변경한 연산의 결과를 데이터베이스에 즉시 반영한다. 그리고 장애 발생에 대비하기 위해 데이터 변경에 대한 내용을 로그 파일에도 기록한다.
    • 데이터베이스 회복 시 로그를 정상적으로 사용하려면, 트랜잭션에서 데이터 변경 연산이 실행되었을 때 로그 파일에 로그 레코드를 먼저 기록한 후 데이터베이스에 변경 연산을 반영해야 한다.

• 지연 갱신 회복 기법
  • 지연 갱신 회복 기법은 트랜잭션이 수행되는 동안에는 데이터 변경 연산의 결과를 데이터베이스에 즉시 반영하지 않고 로그 파일에만 기록해 두었다가, 트랜잭션이 부분 완료된 후에 로그에 기록된 내용을 이용해 데이터베이스에 한 번에 반영한다.
  • 트랜잭션이 수행되는 동안 장애가 발생할 경우 로그에 기록된 내용을 버리기만 하면 데이터베이스가 원래 상태를 그대로 유지하게 된다. 지연 갱신 회복 기법에서는 undo 연산은 필요 없고 redo 연산만 필요하므로 로그 레코드에 변경 이전 값을 기록할 필요가 없다. 그러므로 변경 연산 실행에 대한 로그 레코드는 <T1, X, new_value> 형식으로 기록된다.

• 검사 시점 회복 기법
  • 로그를 이용한 회복 기법은 로그 전체를 분석하여 로그에 기록된 모든 트랜잭션을 대상으로 redo나 undo 중에서 적용할 회복 연산을 결정해야 된다.
  • 그런데 로그 전체를 대상으로 회복 기법을 적용하면 데이터베이스 회복에 너무 많은 시간이 걸리고 redo 연산을 수행할 필요가 없는 트랜잭션에도 redo 연산을 실행하는 일이 발생하기도 한다. 이러한 비효율성을 해결하기 위해 제안된 방법이 검사 시점 회복 기법이다.
  • 검사 시점 회복 기법은 로그 회복 기법과 같은 방법으로 로그 기록을 이용하되, 일정 시간 간격으로 검사 시점을 만들어둔다. 그리고 장애가 발생하면 가장 최근 검사 시점 이전의 트랜잭션에는 회복 작업을 수행하지 않고, 이후의 트랜잭션에만 회복 작업을 수행한다.
  • 검사 시점 회복 기법을 이용하면 회복 작업의 범위가 검사 시점으로 정해지므로 불필요한 회복 작업을 수행하지 않아 데이터베이스 회복 시간이 단축된다는 장점이 있다.
  • 일정 시간 간격으로 검사 시점이 되면 메인 메모리에 있는 모든 로그 레코드를 안정 저장 장치에 있는 로그 파일에 기록하고, 트랜잭션의 데이터 변경 내용을 데이터베이스에 반영한다.
  • 그다음, 검사 시점을 표시하는 <checkpoint L> 형식의 로그 레코드를 로그 파일에 기록한다.〈checkpoint L> 형식에서 L은 현재 실행되고 있는 트랜잭션의 리스트를 의미한다. 장애가 발생하면 로그 파일에서 가장 최근 <checkpoint L> 로그 레코드를 찾아 그 이후의 로그 기록에만 회복 작업을 수행한다.
  • 회복 작업의 범위가 정해지면 즉시 갱신 회복 기법이나 지연 갱신 회복 기법을 이용해 회복 작업을 수행한다.
• 미디어 회복 기법
  • 데이터베이스는 비휘발성 저장 장치인 디스크에 저장된다. 디스크는 휘발성 저장 장치인 메인 메모리보다 장애가 드물게 발생하지만 디스크 헤더의 고장 등으로 장애가 발생할 수 있다.
  • 디스크에 발생할 수 있는 장애에 대비한 회복 기법은 미디어 회복 기법이다. 미디어 회복 기법은 전체 데이터베이스의 내용을 일정 주기마다 다른 안전한 저장 장치에 복사해 두는 덤프를 이용한다. 디스크 장애가 발생하면 가장 최근에 복사해 둔 덤프를 이용해 장애 발생 이전의 일관된 데이터베이스 상태로 복구한다. 그런 다음 필요에 따라 로그의 내용을 토대로 redo 연산을 실행한다.

병행제어 

병행 수행과 병행 제어

• DBMS는 여러 사용자가 데이터베이스를 동시에 공유할 수 있도록 여러 개의 트랜잭션이 동시에 수행되는 병행 수행을 지원한다. 병행 수행은 실제로 여러 트랜잭션이 차례로 번갈아 수행되는 인터리빙 방식으로 진행된다. 그런데 병행 수행 되는 트랜잭션들이 서로 다른 데이터를 사용하여 연산을 실행하는 경우에는 괜찮지만 동시에 같은 데이터에 접근하여 변경 연산을 실행하려고 하면 예상치 못한 결과가 나타날 수도 있다. 그러므로 병행 수행을 하더라도 각 트랜잭션이 다른 트랜잭션의 방해를 받지 않고 정확한 수행 결과를 얻을 수 있도록 제어해야 한다.
• 여러 개의 트랜잭션이 병행 수행되면서 같은 데이터에 접근하여 연산을 실행하더라도, 문제가 발생하지 않고 정확한 수행 결과를 얻을 수 있도록 트랜잭션의 수행을 제어하는 것을 병행 제어 또는 동시성 제어라고 한다.

병행 수행의 문제

• 갱신 분실
  • 갱신 분실은 하나의 트랜잭션이 수행한 데이터 변경 연산의 결과를 다른 트랜잭션이 덮어써 변경 연산이 무효화되는 것이다.

• 모순성
  • 모순성은 하나의 트랜잭션이 여러 개의 데이터 변경 연산을 실행할 때 일관성 없는 상태의 데이터베이스에서 데이터를 가져와 연산을 실행함으로써 모순된 결과가 발생하는 것이다.
  • 어떤 연산은 현재의 트랜잭션이 실행되기 전 상태의 데이터베이스에서 데이터를 가져와 실행하고, 또 다른 연산은 다른 트랜잭션이 변경한 데이터베이스에서 데이터를 가져와 실행하면 모순성의 문제가 발생할 수 있다.

• 연쇄 복귀
  • 연쇄 복귀는 트랜잭션이 완료되기 전에 장애가 발생하여 rollback 연산을 수행하면, 이 트랜잭션이 장애 발생 전에 변경한 데이터를 가져가 변경 연산을 실행한 또 다른 트랜잭션에도 rollback 연산을 연쇄적으로 실행해야 한다는 것이다.
  • 그런데 장애가 발생한 트랜잭션이 rollback 연산을 실행하기 전에, 변경한 데이터를 가져가 사용하는 다른 트랜잭션이 수행을 완료해 버리면 rollback 연산을 실행할 수 없어 큰 문제가 발생하게 된다.

트랜잭션 스케줄

• 트랜잭션에 있는 연산을 실행하는 순서에 따라 트랜잭션들의 수행 결과가 달라지기도 하고, 병행 수행에 따른 문제가 발생하기도 한다. 그러므로 여러 트랜잭션을 병행 수행할 때는 트랜잭션들의 연산을 실행하는 순서가 중요하다.
• 트랜잭션 스케줄은 트랜잭션에 포함되어 있는 연산들을 수행하는 순서다. 일반적으로 하나의 트랜잭션에는 많은 연산들이 포함되어 있어 여러 트랜잭션을 병행 수행하는 경우 트랜잭션들 의 각 연산을 실행시키는 순서인 트랜잭션 스케줄도 여러 가지가 있을 수 있다.

• 직렬 스케줄
  • 직렬 스케줄은 인터리빙 방식을 이용하지 않고 트랜잭션별로 연산들을 순차적으로 실행시키는 것이다. 트랜잭션이 직렬 스케줄에 따라 수행되면, 모든 트랜잭션이 완료될 때 까지 다른 트랜잭션의 방해를 받지 않고 독립적으로 수행된다. 그래서 직렬 스케줄에 따라 트 랜잭션이 수행되고 나면 항상 모순이 없는 정확한 결과를 얻는다.
  • 같은 트랜잭션들을 대상으로 하더라도 트랜잭션의 수행 순서에 따라 다양한 직렬 스케줄이 만들어질 수 있고, 직렬 스케줄마다 데이터베이스에 반영되는 최종 결과가 달라질 수 있다. 하지만 직렬 스케줄의 결과는 모두 정확하기 때문에 어떤 직렬 스케줄을 사용하는가는 중요하지 않다.
  • 직렬 스케줄에 따라 여러 트랜잭션을 수행하면 정확한 결과를 얻을 수 있지만, 인터리빙 방식 을 사용하지 않고 각 트랜잭션을 독립적으로 수행하기 때문에 트랜잭션들이 동시에 수행되는 병행 수행이라고 할 수 없다. 그래서 직렬 스케줄은 일반적으로 잘 사용하지 않는다.

• 비직렬 스케줄
  • 비직렬 스케줄은 인터리빙 방식을 이용하여 트랜잭션을 병행해서 수행시키는 것이다. 비직렬 스케줄은 트랜잭션이 돌아가면서 연산들을 실행하기 때문에 하나의 트랜잭션이 완료되기 전에 다른 트랜잭션의 연산이 실행될 수 있다.
  • 비직렬 스케줄에 따라 여러 트랜 잭션을 병행 수행하면 갱신 분실, 모순성, 연쇄 복귀 등의 문제가 발생할 수 있어 최종 수행 결과의 정확성을 보장할 수 없다.
  • 트랜잭션들의 연산들을 실행하는 순서에 따라 다양한 비직렬 스케줄이 만들어질 수 있다. 이 중에는 모순이 없는 정확한 결과를 생성하는 비직렬 스케줄도 있지만, 잘못된 결과를 생성하는 비직렬 스케줄도 있다. 그러므로 어떤 비직렬 스케줄을 선택하여 트랜잭션들을 수행하느냐가 중요하다.

• 직렬 가능 스케줄
  • 직렬 가능 스케줄은 직렬 스케줄에 따라 수행한 것과 같이 정확한 결과를 생성하는 비직렬 스케줄이다. 모든 비직렬 스케줄이 직렬 가능한 것은 아니다. 비직렬 스케줄 중에서 수행 결과가 동일한 직렬 스케줄이 없는 것들은 결과의 정확성을 보장할 수 없으므로 직렬 가능스케줄이 아니다.
  • 직렬 가능 스케줄은 직렬 스케줄과는 다르다. 직렬 스케줄은 정확한 결과를 얻을 수 있지만, 인터리빙 방식을 이용하지 않고 트랜잭션들이 독립적으로 수행되므로 병행 수행이 아니다. 반면, 직렬 가능 스케줄은 인터리빙 방식을 이용하여 여러 트랜잭션을 병행 수행하면 서도 정확한 결과를 얻을 수 있다. 직렬 가능 스케줄을 이용해 트랜잭션을 병행 수행해야 하지만 직렬 가능 스케줄인지 여부를 판단하는 일은 쉽지 않다.
  • 다수의 트랜잭션을 대상으로 비직렬 스케줄을 찾아내는 것이 어려울 뿐만 아니라, 하나씩 수행해 보면서 직렬 스케줄과 같은 결과가 나오는지 비교하는 것도 간단한 작업이 아니기 때문이다. 그래서 대부분의 데이터베이스 관리 시스템에서는 직렬 가능 스케줄인지를 검사하기보다는 직렬 가능성을 보장하는 병행 제어 기법을 사용한다.

병행 제어 기법

• 병행 제어 기법은 여러 트랜잭션을 병행 수행하면서도 정확한 결과를 얻을 수 있는 직렬 가능성을 보장받기 위해 사용한다. 병행 제어 기법의 기본 원리는 모든 트랜잭션이 따르면 직렬 가능성이 보장되는 나름의 규약을 정의하고, 트랜잭션들이 이 규약을 따르도록 하는 것이다.
• 그러므로 트랜잭션 스케줄이 직렬 가능 스케줄인지를 미리 검사할 필요가 없다. 스케줄 내의 모든 트랜잭션이 병행 제어 기법에서 정의한 규약을 따르면 해당 스케줄은 직렬 가능성을 보장할 수 있다.

로킹 기법의 개념

• 로킹기법은 병행 수행되는 트랜잭션들이 동일한 데이터에 동시에 접근하지 못하도록 lock과 unlock이라는 2개의 연산을 이용해 제어한다.
• 로킹 기법의 기본 원리는 한 트랜잭션이 먼저 접근한 데이터에 대한 연산을 모두 마칠 때까지, 해당 데이터에 다른 트랜잭션이 접근하지 못하도록 상호 배제하여 직렬 가능성을 보장하는 것이다.
• 로킹 기법에서 lock 연산은 트랜잭션이 사용할 데이터에 대한 독점권을 가지기 위해 사용한다. 반대로 unlock 연산은 트랜잭션이 데이터에 대한 독점권을 반납하기 위해 사용한다. 이 두 연산을 이용하여 다른 트랜잭션의 방해를 받지 않고 데이터에 독점적으로 접근할 수 있게 된다.
• 일반적으로 데이터베이스에 있는 데이터에 접근이 필요한 연산은 데이터를 읽어오는 read와 데이터를 기록하는 write다. 그러므로 트랜 잭션이 데이터에 read 또는 write 연산을 실행하기 전에 반드시 lock 연산을 실행해야 한다.
• 다른 트랜잭션이 이미 lock 연산을 실행한 데이터에는 다시 lock 연산이 실행될 수 없다. 트랜잭션이 lock 연산을 통해 독점권을 획득한 데이터에 대한 모든 연산을 수행하고 나면 unlock 연산을 실행해서 독점권을 반납해야 한다. 그래야 다른 트랜잭션이 해당 데이터에 접근할 수 있다. 그리고 데이터에 lock 연산을 실행한 트랜잭션만 해당 데이터에 unlock 연산을 실행할 수 있다.
• 가장 작은 단위인 속성에 lock 연산을 하면 독점하는 범위가 좁아 많은 수의 트랜잭션을 병행 수행할 수 있다는 장점이 있지만, 제어가 복잡하다는 단점이 있다.
• 로킹 단위가 커질수록 병행성은 낮아지지만 제어가 쉽고, 로킹 단위가 작아질수록 제어가 어렵지만 병행성은 높아진다. 따라서 시스템에 따라 적절한 로킹 단위를 선택하는 것이 중요하다.
• 기본 로킹 기법을 사용하면 병행 수행을 제어하는 목표는 이룰 수 있지만 너무 엄격한 제약으로 인해 어떤 순간이든 데이터에 대한 독점권을 하나의 트랜잭션만 가지게 된다. 물론 트랜잭션이 데이터를 변경시키는 write 연산을 실행할 때는 다른 트랜잭션이 방해하지 못하도록 독점권을 가져야 한다. 하지만 데이터를 단순히 읽어오기만 하는 read 연산의 경우, 다른 트랜 잭션이 같은 데이터에 동시에 read 연산을 실행해도 문제가 생기지는 않는다. 그러므로 트랜잭션들이 하나의 데이터에 read 연산을 동시에 실행할 수 있도록 해서 처리 효율성을 높일 필요가 있다.
• 기본 로킹 규약만으로는 트랜잭션 스케줄의 직렬 가능성을 완벽하게 보장할 수 없다. 즉, 모든 트랜잭션이 기본 로킹 규약을 지키더라도 잘못된 결과를 얻을 수도 있다.

• 2단계 로킹 규약
  • 기본 로킹 규약의 문제를 해결하고 트랜잭션의 직렬 가능성을 보장하기 위해 lock과 unlock 연산의 수행 시점에 대한 새로운 규약을 추가한 것이 2단계 로킹 규약이다.
  • 트랜잭션 스케줄의 모든 트랜잭션이 2단계 로킹 규약을 준수하면 해당 스케줄은 직렬 가능성이 보장된다. 2단계 로킹 규약을 따르려면 모든 트랜잭션이 lock과 unlock 연산을 다음과 같이 2단계로 나누어 실행해야 한다.
  • 2단계 로킹 규약을 적용하면 트랜잭션 스케줄의 직렬 가능성을 보장할 수 있다. 하지만 교착 상태가 발생할 수 있어 이에 대한 해결책이 필요하다.
  • 교착 상태는 트랜잭션들이 상대가 독점하고 있는 데이터에 unlock 연산이 실행되기를 서로 기다리면서 수행을 중단하고 있는 상태다. 교착 상태에 빠지면 트랜잭션들은 더 이상 수행하 지 못하고 상대 트랜잭션이 먼저 unlock 연산을 실행해 주기를 한없이 기다리게 된다.
  • 교착 상태는 처음부터 발생하지 않도록 예방하거나, 발생했을 때 빨리 탐지하여 필요한 조치를 취하는 방법으로 해결한다.

 

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Q & A

본 도서의 내용을 정리한 것이 아닌 학습 스터디를 위해 제가 작성한 질답입니다.
사실과 다른 내용이 있다면 지적 부탁드립니다 :)

Q1 : 하드웨어 이상이나 소프트웨어의 오류로 트랜잭션이 철회 상태라면 다음 작업이 어떻게 되는지 설명해 주세요.

철회된 트랜잭션을 다시 시작합니다.

Q2 : 즉시 갱신 회복 기법에서 트랜잭션의 <T1, start> 로그 레코드만 존재하고 <T2, commit> 로그 레코드는 존재하지 않는다면, 어떤 연산을 실행하나요?

undo 연산을 실행합니다.

Q3 : 직렬 스케줄과 직렬 가능 스케줄의 차이점을 알려주세요

직렬 스케줄은 트랜잭션들이 순차적으로 실행되는 스케줄이며, 직렬 가능 스케줄은 트랜잭션들이 병렬로 실행되더라도 어떤 직렬 스케줄과 같은 결과를 내는 스케줄을 의미합니다.

 

출처 : 김연희, 데이터베이스 개론 3판, 한빛아카데미(2022)