[정보처리기사][실기]2과목 18 병행제어

1. 병행제어의 개념

- 다중 프로그램의 이점으 활용하여 동시에 여러 개의 트랜잭션을 병행 수행할 때 실행되는 트랜잭션들이 데이터베이스의 일관성을 파괴하지 않도록 

  트랜잭션 간의 상호 작용을 제어하는 기술

- 여러 개의 트랜잭션들이 동시에 인터리빙(번갈아가며 조금씩 자신의 일 처리)하게 실행되는 것

 

2. 병행제어의 목적

- 데이터베이스 공유 최대화 시스템의 활용도 최대화 단위시간당 트랜잭션 처리 건수 최대화

사용자에 대한 응답 시간 최소화 데이터베이스의 일관성 유지

 

3. 병행제어의 필요성

문제점	의미
갱신 분실	- 갱신 결과의 일부가 없어지는 현상 - 한 트랜잭션이 수행한 결과가 다른 결과에 덮여 DB에 아무런 영향 주지 못하고 분실됨
모순성 (불일치성)	데이터베이스 내의 데이터들이 상호 일치하지 않아 모순된 결과가 발생하는 현상 불일치 분석 각 트랜잭션들이 수행 결과로 기대한 결과가 아닌 다른 결과가 나오는 것
연쇄 복귀	병행 수행되던 트랜잭션들 중 하나에 문제가 생격 ROLLBACK되는 경우 다른 트랜잭션들도 함께 ROLLBACK되는 현상 한 트랜잭션이 비정상 종료로 ROOLBACK할 시 그 결과를 바탕으로 이루어진 다른 트랜잭션의 수행 결과도 ROLLBACK 되는 것

 

4. 잠금

- 주요 데이터의 엑세스를 상호 배타적으로 하는 것

- 하나의 트랜잭션에 사용되는 데이터를 다른 트랜잭션이 접근하지 못하게 하는 것

- 트랜잭션들은 어떤 데이터를 접근하기 전에 잠금을 요청하여 잠금을 허락받아야 함

- 갱신 시 규칙 : 잠금 -> 실행 -> 해제

1) 잠금 단위

2) 접근성 허용 행렬

공유 잠금 : 트랜잭션 T1이 데이터 X에 대하여 공유 잠금을 걸면 T2는 X에 대해 읽기만 가능(기록 불가)

배타 잠금 : 트랜잭션 T1이 데이터 X에 대하여 배타 잠금을 걸면 T2는 X에 대해 읽기 기록 모두 불가

 

3) 교착 상태 (DEAD LOCK)

- 어떤 한 트랜잭션이 사용하기 위해 잠가 놓은 자원을 사용하기 위래 기다리므로 모든 트랜잭션들이 실행을 전혀 진전시키지 못하고 무한정 기다리고 

  있는 상태

- 교착 상태 해결을 위해선 작업 완료 후에는 UNLOCK을 해줘야 함

5. 병행제어 기법의 종류

1) 2-단계 잠금 규약 기법

- 트랜잭션 스케줄의 직렬성 보장하는 대표적인 잠금 기법

- 모든 트랜잭션들이 잠금과 잠금 해제를 확장 -> 축소 2단계로 수행

  - 확장 단계 : 잠금만 수행 가능 / 잠금 해제는 불가능한 단계

  - 축소 단계 : 잠금 해제만 수행 가능 / 잠금은 불가능한 단계

- 스케줄의 직렬성을 보장한다는 장점은 있지만, 교착 상태 예방은 불가능

* 트랜잭션 스케줄

- 트랜잭션의 연산들이 인터리빙하게 실행되는 것이 허용될 때 트랜잭션들의 개개 연산들이 실행되는 순서

- 직렬 스케줄 : 서로 다른 트랜잭션들의 연산 사이에 인터리빙이 없는 스케줄

- 병행 스케줄 : 서로 다른 트랜잭션들의 연산 사이에 인터리빙이 있는 스케줄

 

2) 타임 스탬프 순서 기법

- 타임 스탬프 : 시스템이 각 트랜잭션을 실행할 때 부여하는 값

   트랜잭션이 시스템안에 들어오면 그 때의 시스템 시간 값

- 트랜잭션들을 인터리빙 실행 결과 = 시간 스탬프 순서대로 트랜잭션 실행하는 직렬 스케줄 실행 결과 항상 동일하다는 것을 보장

- 직렬성 순서를 결정하기 위해 트랜잭션 간의 실행 순서를 미리 결정하는 가장 보편적인 기법

- 읽거나 변경할 데이터에 대해 트랜잭션 실행하기 전에 타임스탬프 부여

    -> 타임 스탬프 순서에 따라 트랜잭션 작업을 수행하도록 함

- 교착 상태 발생하지 않음