DB 데이터베이스 - 데이터 버퍼 관리 트랜잭션 처리 시 데이터 기록

데이터 버퍼 관리는 데이터베이스 시스템에서 복구 전략과 밀접하게 연관되어 있으며, 특히 트랜잭션 중과 후에 디스크로 데이터를 쓰고 읽는 방식에 큰 영향을 미친다. 이와 관련된 Force와 Steal 정책을 알아보자.

 

트랜잭션이 완료된 후 바로 데이터를 디스크에 기록할 것인가?

Force 정책
트랜잭션이 커밋될 때 모든 업데이트된 블록을 디스크에 쓰도록 요구한다.
장점: 트랜잭션이 커밋되면 변경 사항이 디스크에 반드시 저장되어 복구가 단순해진다. 이 트랜잭션에 대한 재실행(Redo)이 필요 없다.
단점: 많은 블록을 디스크에 쓰는 작업이 필요하기 때문에 커밋 시간이 길어질 수 있어 트랜잭션 커밋 과정이 느려질 수 있다.
No-Force 정책
트랜잭션 커밋 시 업데이트된 블록을 디스크에 쓸 필요가 없다.
장점: 트랜잭션 시스템이 모든 업데이트를 디스크에 쓸 때까지 기다릴 필요가 없기 때문에 커밋 시간이 빨라질 수 있다.
단점: 커밋 시점에서 디스크에 쓰지 않은 변경 사항이 시스템이 충돌할 경우 손실될 수 있어, 복구 후 재실행(Redo) 기능이 강력해야 한다.

 

트랜잭션이 완료되지 않은 상태에서 데이터를 디스크에 기록할 것인가?

Steal 정책
커밋되지 않은 트랜잭션의 업데이트가 포함된 블록을 트랜잭션이 커밋되기 전에도 디스크에 쓸 수 있다.
장점: 버퍼 공간을 더 효과적으로 관리하며, 커밋되지 않은 변경 사항을 디스크에 쓰면서 더 많은 트랜잭션을 동시에 처리할 수 있다.
단점: 이러한 변경 사항을 나중에 되돌려야 할 수도 있기 때문에 포괄적인 취소(Undo) 메커니즘이 요구된다.
No-Steal 정책
커밋되지 않은 트랜잭션의 변경 사항이 포함된 블록을 디스크에 쓰지 못하게 한다.
장점: 시스템이 충돌하기 전에 커밋되지 않은 트랜잭션에 대한 취소가 필요 없어 복구가 단순해진다.
단점: 커밋되지 않은 변경 사항으로 인해 버퍼 공간을 효율적으로 사용하지 못하며, 공간 활용에 제한을 받는다.

 

효과적인 복구 알고리즘 지원
좋은 복구 알고리즘은 "Steal" & "No-Force" 정책을 지원해야 한다. 이는 트랜잭션 커밋과 시스템 충돌을 처리하는 데 있어 유연성과 효율성을 제공한다.

Steal : 데이터베이스가 버퍼 공간을 보다 효과적으로 관리하고 더 많은 트랜잭션을 동시에 처리할 수 있도록 한다. (Undo 필요) 
No-Force : 커밋 시점의 디스크 I/O를 줄여 트랜잭션 커밋 속도를 높인다. (Redo 필요)

 

"Steal" & "No-Force" 정책의 지원을 통해 시스템 성능과 신뢰성 사이의 균형을 제공할 수 있다. 복잡한 복구 알고리즘 필요성은 있지만, 데이터 무결성과 가용성을 시스템 오류 발생 시에도 보장할 수 있어 데이터 처리량과 데이터 무결성이 중요한 고성능 데이터베이스 환경에 적합하다.