데이터베이스 회복(Recovery) 기법 정리

회복 기법의 종류

1. 로그 기반 회복 기법 (Log-Based Recovery)

• 트랜잭션 로그를 기록하여 장애 발생 시 로그를 기반으로 복구하는 방법입니다.
• 로그 기반 회복 기법은 두 가지 방식으로 나뉩니다:
• (1) 지연 갱신 회복 기법 (Deferred Update)
  • 트랜잭션이 완료되기 전까지 데이터베이스에 갱신 사항을 반영하지 않고 로그에만 기록합니다.
  • 트랜잭션이 커밋된 후에야 변경된 데이터를 데이터베이스에 반영하기 때문에 Undo 작업이 필요 없습니다.
  • 장점: 트랜잭션이 실패하면 되돌릴 필요 없이 단순히 커밋되지 않은 변경 사항을 무시하면 됩니다.
  • 단점: 트랜잭션이 완료되기 전까지 데이터베이스가 최신 상태로 유지되지 않기 때문에 즉각적인 데이터 조회가 어렵습니다.
• (2) 즉각 갱신 회복 기법 (Immediate Update)
  • 트랜잭션이 수행 중일 때도 데이터베이스에 변경 사항을 즉시 반영합니다.
  • 변경 사항이 데이터베이스에 기록되기 전에 로그에 먼저 기록됩니다.
  • Undo와 Redo 작업이 필요하며, 커밋되지 않은 트랜잭션은 되돌리고, 커밋된 트랜잭션은 다시 실행합니다.
  • 장점: 트랜잭션이 완료되기 전에 데이터베이스가 최신 상태로 유지됩니다.
  • 단점: 커밋되지 않은 변경 사항이 반영될 수 있어 트랜잭션 실패 시 되돌리기가 필요합니다.

2. 체크포인트 회복 기법 (Checkpoint Recovery)

• 체크포인트는 데이터베이스의 일정 시점에서 모든 변경 사항을 기록하는 방법입니다. 장애 발생 시 가장 최근의 체크포인트 이후의 로그만을 참조하여 복구 작업을 수행합니다.
• 장점: 전체 로그를 검토할 필요 없이 체크포인트 이후의 변경 사항만 확인하면 되므로 복구 시간이 빠릅니다.
• 단점: 체크포인트와 로그를 주기적으로 관리해야 하므로 시스템 부하가 있을 수 있습니다.

3. 그림자 페이징 회복 기법 (Shadow Paging Recovery)

• 그림자 페이징은 트랜잭션 실행 중 데이터를 직접 수정하지 않고 그림자 페이지에 기록합니다.
• 트랜잭션이 성공하면 그림자 페이지를 실제 페이지로 교체하고, 실패하면 그림자 페이지를 폐기하여 원래 상태를 유지합니다.
• 장점: 트랜잭션 중 데이터가 실제로 변경되지 않으므로 Undo 작업이 필요 없습니다.
• 단점: 성능 저하가 발생할 수 있으며, 복잡한 페이지 관리가 필요합니다.

4. 미디어 회복 기법 (Media Recovery)

• 미디어 장애는 디스크, 하드웨어의 물리적 손상으로 인해 발생하는 장애입니다. 미디어 회복 기법은 이러한 물리적 장애에 대비해 백업을 이용하여 복구하는 방법입니다.
• 백업: 정기적으로 데이터베이스를 백업해 두고, 장애 발생 시 백업 파일을 사용하여 데이터베이스를 복구합니다.
• 장점: 하드웨어 손상으로 인한 데이터 손실을 복구할 수 있습니다.
• 단점: 주기적인 백업과 복구 과정에서 많은 시간과 자원이 소요될 수 있습니다.

회복 기법 요약표

지연 갱신 회복	트랜잭션 완료 후에만 데이터베이스에 반영. 장애 시 Undo 불필요.	단순한 복구 과정	즉시 데이터 조회가 어렵다.
즉각 갱신 회복	트랜잭션 중 변경 사항을 즉시 반영. 장애 시 Undo 및 Redo 필요.	데이터베이스가 즉각 최신 상태 유지	트랜잭션 실패 시 되돌리기가 필요함.
체크포인트 회복	일정 시점의 상태를 기록. 장애 시 체크포인트 이후 로그만 참조하여 복구.	빠른 복구 시간	주기적 체크포인트 관리가 필요함.
그림자 페이징 회복	트랜잭션 중 그림자 페이지에 기록. 성공 시 교체, 실패 시 폐기.	Undo 작업 불필요	페이지 관리가 복잡하고 성능 저하 가능성.
미디어 회복	백업을 통해 물리적 장애에 대응하여 복구.	하드웨어 손상에 대한 대비	백업 주기에 따라 복구 시간 차이 있음.

정리

• 로그 기반 회복 기법은 트랜잭션의 실행 기록(로그)을 바탕으로 Undo와 Redo 작업을 수행하여 복구합니다. 여기에는 지연 갱신과 즉각 갱신이 포함됩니다.
• 체크포인트 회복 기법은 일정한 주기마다 상태를 기록하여 장애 발생 시 빠르게 복구할 수 있도록 합니다.
• 그림자 페이징 기법은 데이터의 직접적인 수정 대신 그림자 페이지를 사용하여 안전하게 복구합니다.
• 미디어 회복 기법은 물리적인 장애를 대비해 백업을 통해 복구를 수행합니다.

이러한 회복 기법들은 데이터베이스의 안정성과 무결성을 유지하기 위한 중요한 요소로서, 장애 발생 시 데이터를 안전하게 복구하는 데 필수적인 역할을 합니다.