DB 동시성 제어

[동시성 제어란?]

다중 사용자 환경을 지원하는 DB 시스템에서 동시에 실행되는 여러 트랜잭션의 간섭으로 문제가 발생하지 않도록 트랜잭션의 실행 순서를 제어하는 기법이다.

 

일반적으로 동시성을 허용하면 일관성이 낮아진다.

 

동시성 제어의 목적

- 실행되는 트랜잭션의 수를 최대화

- 입력, 수정, 삭제, 조회 시 데이터의 무결성 유지

 

동시성을 위한 기본 요소 "직렬성"

직렬성 : 여러 트랜잭션들이 동시에 수행될 때, 마치 각각의 트랜잭션이 순차적으로 수행되는 것처럼 트랜잭션 간 간섭이 없다는 것을 의미한다.

격리 수준 (Isolation Level)이 높을 수록 직렬성 (Serializabilty)가 높다.

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[동시성 제어를 하지 않을 경우의 문제점]

1. 갱신 분실 (Lost Update)

여러 트랜잭션들이 동일한 데이터를 동시에 갱신(update)하려는 경우에 발생

 

x : 1000

T _01(1번 트랜잭션) : x +=300

T_02(2번 트랜잭션) : x -=500

동시성 제어를 해주지 않으면

1) 1000 이라는 값이 T_01에 의해 1300이 된다.

2) 아직 write 이전 상태에서 T_02이 실행되기 때문에 T_02는 초기값 1000에 대해 -500 연산을 수행

3) T_01과 T_02가 순차적으로 값을 저장하여 덮어씌어지는 값의 손실

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2. 연쇄 복귀 (Cascade Rollback)

여러 트랜잭션들이 데이터를 공유할 때, 특정 트랜잭션이 이전 상태로 복귀 (rollback)할 경우 아무 문제가 없는 다른 트랜잭션까지 연달아 복귀하게 되는 문제

 

x : 1500, y : 1000 

T _01 (트랜잭션 1번) : x+=300, y-=200

T_02 (트랜잭션 2번) : x *=3

 

T_01에 의해서 x가 1800이 된 이후 T_02가 실행되어 x를 3배하여 write이후 종료(commit)했다고 가정한다. 그리고 T_01이 Rollback 연산을 하여 다시 x를 초기값 1500으로 돌려놓으려 한다. 그러나 T_02는 이미 해당 트랜잭션을 commit하여 종료되었기 때문에 롤백을 할 수가 없는 문제를 "연쇄 복귀"라고 한다.

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3. 모순성 (Inconsistency)

다른 트랜잭션들이 해당 항목 값을 갱신하는 동안 한 트랜잭션이 두 개의 항목 값 중 어떤 것은 갱신되기 전의 값을 읽고 다른 것은 갱신된 후의 값을 읽게 되어 데이터의 불일치가 발생

 

x : 1500, y : 1000

T _01 : x +=300, y+=300

T_02 : x =3, y=3

 

T_01이 수행되면서 x만 1800으로 증가시키고 write된 다음에 y를 수행하는 것이 아니라 T_02가 수행됨

그러면 T_02는 x,y의 각각 세 배를 해서 5400,3000이 되고 T_02는 종료(commit)한다.

다시 T_01이 y에 대한 연산을 수행하려 할 때, y가 1000이 아니라 3000이 되어 있어서 3000에 대한 연산을 수행하게 된다. 이렇게 x는 갱신 전의 값을, y는 갱신 후의 값을 읽어 데이터가 불일치하는 것을 "모순성" 이라고 한다.

 

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[동시성 제어 기법의 종류]