DBMS - 데이터 복구
안녕하세요, 미래의 데이터 마법사 여러분! 오늘은 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)에서의 데이터 복구에 대해 흥미로운 세계로 안내해 드리겠습니다. 여러분의 친절한 이웃 컴퓨터 과학 교사로서, 저는 여러분이 코드 한 줄도 적지 않은 상태에서도 이 여정을 안내해 드리겠습니다. 걱정 마세요; 우리는 단계별로 진행하며, 깜박할 사이에 충돌 복구에 대해 전문가처럼 이야기할 수 있을 것입니다!
충돌 복구
여러분이 인생에서 가장 중요한 에세이를 쓰고 있을 때 갑자기 컴퓨터가 다운된다고 상상해 보세요. 공포가 느껴지죠? 데이터베이스도 비슷한 도전에 직면하며, 그때 충돌 복구가 등장합니다.
충돌 복구는 시스템 장애 후 데이터베이스를 일관된 상태로 되돌리는 과정입니다. 데이터베이스에 대한 마법의 '되돌리기' 버튼 같은 것입니다!
왜 중요한가요?
- 데이터 일관성: 여러분의 데이터가 정확하고 일관된 상태로 유지됩니다.
- 사업 연속성: 충돌 후에도 운영을 원활하게 유지합니다.
- 사용자 신뢰: 데이터베이스에 의존하는 사용자들에게 신뢰성을 유지합니다.
장애 분류
이제 우리가 마주할 수 있는 장애 유형을 분류해 보겠습니다. 이는 데이터베이스 슈퍼 헴어 이야기에서 악당들을 카테고리화하는 것과 같습니다:
- 트랜잭션 실패
- 논리적 오류 (예: 무效한 데이터)
- 시스템 오류 (예: 데드락)
- 시스템 충돌
- 전원 장애
- 하드웨어나 소프트웨어 결함
- 디스크 장애
- 헤드 충돌
- 컨트롤러 결함
이러한 장애 유형을 이해하면 더 나은 복구 전략을 준비하는 데 도움이 됩니다. 전투 전에 적을 알아야 한다는 것과 같은 이치입니다!
저장 구조
이제 더 깊이 들어가기 전에 데이터가 어떻게 저장되는지 이야기해 보겠습니다. 여러분의 데이터베이스를 거대한 도서관으로 상상해 보세요:
- 페이지: 개별 책들
- 블록: 이 책들을 보관하는 책장
- 파일: 도서관의 섹션 (예: 소설, 비소설)
기술적 용어로는 다음과 같습니다:
CREATE TABLE books (
id INT PRIMARY KEY,
title VARCHAR(100),
author VARCHAR(50),
genre VARCHAR(20)
);이 SQL 명령어는 테이블 구조를 생성하고, 그것이 디스크의 페이지와 블록에 저장됩니다.
복구와 원자성
이제 데이터 복구에서 중요한 원칙에 대해 이야기해 보겠습니다: 원자성. 이 단어는 "전부 또는 전혀 없음"을 의미합니다.
여러분이 한 계정에서 다른 계정으로 돈을 이체하는 상황을 상상해 보세요:
BEGIN TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE account_id = 'A';
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE account_id = 'B';
COMMIT;원자성은 두 업데이트가 모두 발생하거나 전혀 발생하지 않도록 보장합니다! 반쪽 트랜잭션은 허용되지 않습니다!
로그 기반 복구
이제 흥미로운 부분입니다. 로그 기반 복구는 데이터베이스에서 일어나는 모든 일을 상세히 기록한 일기장 같은 것입니다. 이를 좀 더 자세히 설명해 보겠습니다:
-
Write-Ahead Logging (WAL): 데이터베이스에 변경이 발생하기 전에 로그에 기록됩니다.
-
Undo와 Redo 연산:
- Undo: 미완료된 트랜잭션을 되돌립니다.
- Redo: 디스크에 저장되지 않은 완료된 트랜잭션을 다시 적용합니다.
다음은 로그의 단순한 예입니다:
| 트랜잭션 ID | 연산 | 테이블 | 이전 값 | 새 값 |
|---|---|---|---|---|
| T1 | UPDATE | accounts | 1000 | 900 |
| T2 | INSERT | customers | NULL | {John, Doe} |
| T1 | COMMIT | - | - | - |
이 로그는 충돌이 발생했을 때 무엇을 Undo하거나 Redo할지 시스템이 파악하는 데 도움이 됩니다.
동시 트랜잭션과 복구
현실 세계에서, 데이터베이스는 동시에 여러 트랜잭션을 처리합니다. 이는 저리를 타고 이리를 하면서 제스처를 쳐는 것처럼 인상적이지만 복잡합니다!
이렇게 동시 트랜잭션을 관리하는 방법은 다음과 같습니다:
- 락: 동일한 데이터에 대한 충돌하는 연산을 방지합니다.
BEGIN TRANSACTION;
LOCK TABLE accounts IN EXCLUSIVE MODE;
-- 연산 수행
COMMIT;-
체크포인트: 주기적으로 데이터베이스 상태를 저장하여 복구 시간을 줄입니다.
-
이중 단계 커밋: 분산 시스템의 모든 부분이 트랜잭션 완료에 동의하도록 합니다.
단계 1: 준비
조정자 -> 모든 참가자: 커밋 준비
모든 참가자 -> 조정자: 준비되었거나 준비되지 않음
단계 2: 커밋
조정자 -> 모든 참가자: 커밋 또는 취소
모든 참가자 -> 조정자: 확인기억하세요, 연습이 완벽을 만듭니다! 이 개념들을 작은 데이터베이스 프로젝트에 구현해 보세요. 간단한 트랜잭션으로 시작하고 점차 복잡도를 높여 보세요.
결론적으로, DBMS에서의 데이터 복구는 귀중한 데이터에 대한 안전망입니다. 무엇이든 충돌이나 실패가 발생하더라도 데이터가 일관되고 복구 가능하도록 보장합니다. 데이터베이스 세계에서의 여정을 계속하면서 이 원칙들을 기억해 두시면, 데이터 재난이 닥쳤을 때 어떻게 대응할 수 있을 것입니다!
행복하게 코딩하세요, 여러분의 데이터베이스가 항상 빠르게 복구되기를 바랍니다!
Credits: Image by storyset