[정보처리기사 필기] 물리 데이터베이스 설계 - 070. 트랜잭션 분석 / CRUD 분석

1. 트랜잭션 Transaction 정의

• 데이터베이스의 상태를 변환시키는 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 작업의 단위 또는 한꺼번에 모두 수행되어야 할 일련의 연산들을 의미
• 데이터베이스 시스템에서 병행 제어 및 회복 작업 시 처리되는 작업의 논리적 단위로 사용
• 사용자가 시스템에 대한 서비스 요구 시 시스템이 응답하기 위한 상태 변환 과정의 작업 단위로 사용

2. 트랜잭션의 상태

• 활동 Active : 트랜잭션이 실행 중인 상태
• 실패 Failed : 트랜잭션 실행에 오류가 발생하여 중단된 상태
• 철회 Aborled : 트랜잭션이 비정상적으로 종료되어 Rollback 연산을 수행한 상태
• 부분 완료 Parlially Commitled : 트랜잭션을 모두 성공적으로 실행한 후 Commit 연산이 실행되기 직전인 상태
• 완료 Commilted : 트랜잭션을 모두 성공적으로 실행한 후 Commit 연산을 실행한 후의 상태

3. 트랜잭션의 특성 : 데이터의 무결성 Integrity 을 보장하기 위한 특성

• Atomicity 원자성
  • 트랜잭션의 연산은 데이터베이스에 모두 반영되도록 완료 Commit  되든지 아니면 전혀 반영되지 않도록 복구 Rollback 되어야 함
  • 트랜잭션 내의 모든 명령은 반드시 완벽히 수행되어야 하며, 모두가 완벽히 수행되지 않고 어느 하나라도 오류가 발생하면 트랜잭션 전부가 취소되어야 함 
• Consistency  일관성
  • 트랜잭션이 그 실행을 성공적으로 완료하면 언제나 일관성 있는 데이터베이스 상태로 변환
  • 시스템이 가지고 있는 고정 요소는 트랜잭션 수행 전과 트랜잭션 수행 완료 후의 상태가 같아야 함
• Isclation 독립성, 격리성, 순차성 
  • 둘 이상의 트랜잭션이 동시에 병행 실행되는 경우 어느 하나의 트랜잭션 실행 중에 다른 트랜잭션의 연산이 끼어들 수 없음
  • 수행중인 트랜잭션은 완전히 완료될때까지 다른 트랜잭션에서 수행 결과를 참조할 수 없음
• Durability 영속성, 지속성
  • 성공적으로 완료된 트랜잭션의 결과는 시스템이 고장나더라도 영구적으로 반영되어야 함

4. CRUD 분석

• 생성 Create, 읽기 Read, 갱신 Update, 삭제 Delet
• 데이터베이스 테이블에 변화를 주는 트랜잭션의 CRUD 연산에 대해 CRUD 매트릭스를 작성하여 분석하는 것
  • CRUD 연산 : 트랜잭션은 데이터베이스의 상태를 변화시키는 논리적 기능을 수행, 데이터베이스에 영향을 주는 데이터 처리 연산이 바로 트랜잭션이 수행하는 연산에 해당
• 테이블에 발생되는 트랜잭션의 주기별 발생 횟수를 파악하고 연관된 테이블들을 분석하면 테이블에 저장되는 데이터 양을 유추할 수 있음
• 많은 트랜잭션이 몰리는 테이블을 파악할 수 있으므로 디스크 구성 시 유용한 자료로 활용할 수 있음
• 외부 프로세스 트랜잭션의 부하가 집중되는 데이터베이스 채널을 파악하고 분산시킴으로서 연결 지연이나 타임아웃 오류를 방지할 수 있음

5. CRUD 매트릭스

• 2차원 형태의 표
• 행 Row에는 프로세스, 열 column에는 테이블, 행과 열이 만나는 위치에는 프로세스가 테이블에 발생시키는 변화를 표시하는 업무 프로세스와 데이터 간 상관 분석표
• 프로세스의 트랜잭션이 테이블에 수행하는 작업을 검증
• 각 셀에는 Create, Read, Update, Delete의 앞 글자가 들어가며, 복수의 변화를 줄 때는 기본적으로 'C > D > U > R'의 우선순위를 적용하여 한가지만 적지만, 활용 목적에 따라 모두 기록할 수 있음
• CRUD 매트릭스가 완성되었다면 C, R, U, D 중 어느 것도 적히지 않은 행이나 열, C나 R이 없는 열을 확인하여 불필요하거나 누락된 테이블 또는 프로세스를 찾음

6. 트랜잭션 분석

• CRUD 매트릭스를 기반으로 테이블에 발생하는 트랜잭션 양을 분석하여 테이블에 저장되는 데이터의 양을 유추하고 이를 근거로 DB 용량을 산정하고 DB 구조를 최적화하는 것
• 업무 개발 담당자가 수행
• 프로세스가 과도하게 접근하는 테이블을 확인하여 여러 디스크에 배치함으로써 디스크 입출력 분산을 통한 성능 향상을 가져올 수 있음

7. 트랜잭션 분석서

• 작성 방법 : 단위 프로세스와 CRUD 매트릭스를 이용하여 작성
• 구성 요소
  • 단위 프로세스 : 업무를 발생시키는 가장 작은 단위의 프로세스
  • CRUD 연산 : 프로세스의 트랜잭션이 데이터베이스 테이블에 영향을 주는 C, R, U, D의 4가지 연산
  • 테이블명, 컬럼명 : 프로세스가 접근하는 데이터베이스의 테이블명을 기록, 필요한 경우 테이블의 컬럼명을 적음, 컬럼명을 적을 때는 마침표로 연결하여 '테이블, 컬럼명'과 같이 적음
  • 테이블 참조 횟수 : 프로세스가 테이블을 참조하는 횟수
  • 트랜잭션 수 : 주기별로 수행되는 트랜잭션 횟수
  • 발생 주기 : 트랜잭션 횟수를 측정하기 위한 발생 주기