데이터베이스 복제: 비동기, 동기, 세미 동기 방식 비교

 데이터베이스 복제는 시스템의 확장성과 안정성을 위해 필수적인 기술입니다. 이번 글에서는 비동기(Asynchronous), 동기(Synchronous), 세미 동기(Semi-Synchronous) 복제 방식을 비교하고 각각의 특성을 살펴보겠습니다.

비동기 복제 (Asynchronous Replication)

비동기 복제는 데이터베이스 서버가 클라이언트로부터 업데이트 요청을 받으면 먼저 로컬 데이터베이스에만 적용하고, 클라이언트에게 커밋 응답을 보낸 후 다른 노드로 변경 사항을 전파하는 방식입니다.

특징

  • 변경사항은 binary log를 통해 전파됩니다.

  • 복제 지연이 발생할 수 있으며, 일부 노드는 최신 데이터 반영이 늦어질 수 있습니다.

장점

  • 저대역폭, 장거리 네트워크 환경에서도 효율적으로 동작합니다.

  • 빠른 처리 속도로 높은 성능을 제공합니다.

단점

  • 노드 간 데이터 불일치 가능성이 존재합니다.

  • 장애 발생 시, 데이터 손실 가능성이 있습니다.

동기 복제 (Synchronous Replication)

동기 복제는 모든 노드에 데이터가 동시에 적용된 것을 확인한 후에야 클라이언트에게 커밋 응답을 보내는 방식입니다.

특징

  • 모든 노드의 데이터가 항상 일관성을 유지합니다.

  • 하나의 노드라도 업데이트 실패 시 전체 트랜잭션이 롤백됩니다.

장점

  • 데이터 손실이 없습니다.

  • 장애 발생 시에도 데이터 일관성이 보장됩니다.

  • 항상 일관성을 유지해야 하는 금융, 통신 등 무결성이 최우선인 환경에서 이상적인 선택입니다.

단점

  • 노드 수가 많아질수록 응답 시간이 증가합니다.

  • 충돌 및 교착 상태(Deadlock) 발생 가능성이 커집니다.

세미 동기 복제 (Semi-Synchronous Replication)

세미 동기 복제는 최소 한 개 이상의 노드에 복제가 완료되었음을 확인한 후 클라이언트에 커밋 응답을 보내는 절충형 방식입니다.

특징

  • 일부 데이터 일관성을 확보하면서 처리 속도를 개선합니다.

장점

  • 일부 무결성 확보가 가능합니다.

  • 동기 복제보다 빠르고, 비동기 복제보다는 안정적입니다.

단점

  • 여전히 일부 데이터 불일치 가능성이 존재합니다.

복제 방식 비교

항목비동기 복제동기 복제세미 동기 복제
데이터 일관성낮음높음중간
처리 속도빠름느림중간
장애 시 복구데이터 손실 가능데이터 손실 없음일부 데이터 손실 가능성 있음
사용 사례대규모, 지리적 분산 시스템데이터 무결성 최우선 시스템적당한 성능과 무결성 요구

마치며

비동기, 동기, 세미 동기 복제 방식 각각은 상황에 따라 장단점이 명확합니다. 특히 동기 복제는 데이터 일관성을 최우선으로 해야 하는 중요한 시스템에 매우 적합합니다. 시스템 설계 시 요구하는 데이터 무결성, 처리 속도, 네트워크 환경을 고려해 적절한 복제 방식을 선택하는 것이 중요합니다.

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