데이터는 현대 비즈니스의 핵심 동력입니다. 성공적인 사업 운영을 위한 정보 수집, 의사 결정, 그리고 효율적인 운영 개선에 있어 데이터는 필수불가결한 요소입니다.
오늘날 기업들은 일상 업무에서 데이터와 애플리케이션에 크게 의존하고 있습니다. 그렇다면 만약 데이터베이스나 시스템에 문제가 발생한다면 어떻게 될까요?
중요한 기업 정보와 데이터가 손실될 위험에 처할 수 있습니다.
다행히 이러한 위험을 방지할 수 있는 방법이 있습니다. 비즈니스 데이터를 보호하는 가장 효과적인 방법 중 하나가 바로 데이터베이스 복제입니다. 이는 중소기업은 물론 대기업까지 경쟁 환경에서 생존하기 위해 필히 적용해야 할 필수적인 전략입니다.
본문에서는 데이터 복제가 무엇인지, 어떻게 작동하는지, 그리고 그 외 중요한 측면들에 대해 상세히 알아보겠습니다.
이제 시작해 보겠습니다!
데이터베이스 복제란 무엇인가?
데이터베이스 복제는 원본 데이터베이스의 데이터를 하나 이상의 대상 데이터베이스로 전송하는 과정을 의미합니다. 이는 사용자가 어떤 시스템을 사용하든 동기화된 데이터에 접근할 수 있도록 데이터베이스 간에 데이터를 복사하거나 스트리밍하는 작업이 포함됩니다.
데이터가 변경되면 데이터 복제 도구는 이러한 변경 사항이 대상 데이터베이스에도 반영되도록 합니다. 그 결과, 여러 위치에 분산된 고가용성 데이터 저장 네트워크가 구축되어 모든 사용자가 중요 데이터에 신속하게 접근할 수 있게 됩니다.
데이터 복제 솔루션을 활용하면 각 노드에서 데이터 일관성 향상, 데이터 중복성 감소, 그리고 더 중요한 데이터 안정성과 궁극적인 성능 개선을 경험할 수 있습니다.
데이터베이스 복제는 소스 데이터베이스에서 데이터가 생성, 수정 또는 삭제될 때 실시간으로 이루어질 수도 있고, 배치 작업의 일부로 수행될 수도 있습니다.
데이터 복제는 어떻게 이루어지는가?
데이터베이스 복제는 한 번의 작업으로 또는 지속적인 프로세스로 수행할 수 있습니다. 조직 내 모든 데이터 소스를 포함하며, 분산 데이터베이스 관리 시스템(DDBMS)을 사용하여 모든 소스에 데이터를 전송하거나 배포합니다.
소스 데이터베이스에서 이루어지는 모든 변경 사항(추가, 수정, 삭제)은 필요에 따라 다른 대상 데이터베이스에 자동으로 동기화됩니다. 일반적으로 게시자-구독자 소프트웨어 패러다임에 따라 하나 이상의 “게시자”와 “구독자”가 데이터 복제 프로세스에 참여합니다.
이미지 출처: Microsoft
“게시자”는 변경 사항이 적용되는 시스템 또는 소스 데이터베이스를 의미하며, “구독자”는 변경 사항이 복제되는 시스템을 뜻합니다.
“게시자” 시스템에서 이루어진 모든 수정 사항은 “구독자” 데이터베이스에 복제됩니다. 또한, 사용자는 게시자 데이터베이스에 복제된 구독자 데이터베이스를 변경할 수도 있습니다. 시스템이 양방향으로 작동하는 경우, 네트워크 내 다른 모든 구독자에게 해당 변경 사항이 전파됩니다.
대부분의 구독자는 게시자와 고정된 링크를 가지고 있어 수동 개입 없이 자동으로 변경 또는 업그레이드가 가능합니다. 이러한 업데이트는 일정한 간격으로 일괄적으로 이루어지거나 실시간으로 트리거 및 적용될 수 있습니다.
데이터베이스 복제의 유형
일반적인 데이터베이스 복제 유형은 다음과 같습니다.
#1. 전체 테이블 복제
전체 테이블 복제는 소스 데이터베이스 전체의 복사본을 대상 저장소에 생성합니다. 게시자에서 구독자로 새로운 행, 수정된 행, 그리고 기존 행을 포함한 모든 데이터를 이동시킵니다.
하지만 이 복제 방식은 모든 데이터를 복사하는 데 필요한 높은 컴퓨팅 성능과 네트워크 대역폭 요구량 때문에 유지 관리 비용이 높습니다. 이는 네트워크에 부담을 주고, 특히 데이터 볼륨이 클 때는 복제 지연을 유발할 수 있습니다.
#2. 스냅샷 복제
스냅샷 복제는 특정 시점의 소스 데이터베이스 스냅샷을 사용하여 대상 데이터베이스에 데이터를 복제합니다. 데이터의 신규, 업데이트 또는 삭제와 같은 변경 사항을 고려하지 않고, 특정 시점에 캡처한 데이터의 복사본을 생성합니다.
데이터 변경이 거의 없는 경우 이 복제 기술이 선호됩니다. 전체 테이블 복제보다 훨씬 빠르지만, 영구적으로 삭제된 데이터는 추적하지 않습니다.
#3. 병합 복제
병합 복제는 데이터베이스 객체와 데이터를 한 데이터베이스에서 다른 데이터베이스로 전송하고 배포하는 프로세스입니다. 이 과정은 구독자와 게시자 모두 데이터베이스를 변경할 수 있도록 허용하기 때문에 복잡하며, 종종 버전 관련 데이터 충돌이 발생합니다.
서버에 배포된 병합 에이전트는 모든 변경 사항을 동기화하고, 미리 정의된 충돌 해결 프로세스를 따라 데이터 충돌을 해결합니다.
#4. 키 기반 증분 복제
키 기반 증분 복제는 데이터베이스의 키 또는 인덱스를 확인하여 삭제, 신규 및 업데이트와 같은 변경 사항을 찾습니다. 그런 다음 복제 메커니즘은 마지막 업데이트 이후의 변경 사항을 반영하기 위해 필요한 복제 키만 복제 데이터베이스에 복사합니다. 이러한 키는 일반적으로 타임스탬프, 날짜 또는 정수입니다.
표시된 변경 사항만 복제본 데이터베이스에 복제되므로 프로세스가 더 빠릅니다. 하지만 이 방법은 기본 데이터베이스 레코드를 지우기 때문에 영구 삭제는 지원하지 않습니다.
#5. 로그 기반 증분 복제
이 데이터베이스 복제 유형은 데이터베이스의 바이너리 로그 파일을 기반으로 데이터를 복제합니다. 바이너리 로그 파일을 검사하면 기본 데이터베이스에서 수행된 변경 사항(예: 업데이트, 삽입 또는 삭제)에 대한 정보를 얻을 수 있습니다. 이후 대상 데이터베이스에서 동일한 변경 또는 업데이트가 수행됩니다.
특히 정적 데이터베이스에 효율적이기 때문에 가장 널리 사용되는 데이터 복제 방법 중 하나입니다. Oracle, MongoDB, MySQL 및 PostgreSQL을 포함한 대부분의 데이터베이스 공급업체에서 이를 지원합니다.
#6. 트랜잭션 복제
소스 데이터에 새로운 업데이트가 발생하면 트랜잭션 복제는 소스 데이터베이스의 모든 기존 데이터를 대상 위치로 이동시킨 다음, 복제본에서 동일한 트랜잭션을 실행합니다.
이는 효율적인 복제 방법이지만, 주로 읽기 작업에 사용되며, 작업 생성, 삭제 또는 업데이트를 허용하지 않을 수 있습니다.
데이터베이스 복제가 중요한 이유는 무엇인가?
데이터베이스 복제가 중요한 이유는 다음과 같습니다.
데이터 신뢰성 및 가용성
데이터 복제는 데이터 가용성을 높입니다. 서버 장애와 같은 비상 상황에서 데이터베이스 백업 역할을 수행하여 중요한 데이터를 보호합니다. 다른 위치에서 데이터를 사용할 수 있도록 하여 업무 중단을 방지할 수 있으며, 여러 서버에 관련 최신 데이터를 안전하게 보관하여 데이터 신뢰성을 향상시킵니다.
재해 복구
데이터베이스 복제는 서버 오류 시에 매우 유용합니다. 단일 서버에 의존하지 않고 데이터와 최근 변경 사항을 다른 서버 위치에 복제 및 저장하므로 훌륭한 재해 관리 및 복구 기술입니다.
서버 성능
여러 서버에서 데이터를 처리하고 운영할 때 데이터 접근 속도가 훨씬 빨라집니다. 또한 관리자는 모든 데이터 읽기 작업을 복제본으로 지정하여 보다 리소스 집약적인 쓰기 작업을 위해 원본 서버의 처리 능력을 확보할 수 있습니다.
더 나은 네트워크 성능
서로 다른 위치에 동일한 데이터의 여러 복사본을 보관하면 데이터 접근 대기 시간을 줄일 수 있습니다. 트랜잭션이 실행되는 위치에서 관련 데이터를 검색할 수 있기 때문입니다.
예를 들어 유럽 국가의 사용자는 호주 데이터 센터의 데이터에 접근할 때 대기 시간 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 이 데이터의 복제본을 사용자 가까이에 배치하면 네트워크 부담을 분산시키면서 접근 시간을 개선할 수 있습니다.
향상된 테스트 시스템 성능
데이터베이스 복제는 빠른 의사 결정을 위해 빠른 접근이 필요한 테스트 시스템에서 데이터 배포와 동기화를 간소화합니다.
데이터베이스 백업과 데이터베이스 복제의 차이
데이터베이스 백업과 데이터베이스 복제는 여러 면에서 다릅니다. 주요 차이점은 다음과 같습니다.
- 데이터베이스 백업을 사용하려면 먼저 재구성하고 복원해야 합니다. 데이터베이스 복제와 달리 데이터 복제는 재구성이 필요 없이 즉시 사용 가능합니다.
- 데이터베이스 백업은 파일 또는 폴더, 데이터베이스 데이터 파일, 그리고 애플리케이션 파일로 구성되며, 조직의 백업-복원 프로토콜에 따라 수행됩니다. 반면 데이터베이스 복제는 전체 볼륨이나 파일 시스템, 데이터베이스 및 애플리케이션을 복제하는 데 자주 사용됩니다.
- 백업과 복제 모두 데이터 보호 수단입니다. 백업은 RPO(복구 시점 목표)를 낮추고 데이터 손실을 방지하는 데 중점을 두며, 복제는 RTO(복구 시간 목표)를 줄여 비즈니스 연속성을 보장하고 다운타임을 최소화하는 데 목적을 둡니다.
- 데이터베이스 백업은 전체 데이터 손실을 방지하는 저렴한 방법이지만, 규정 준수에는 필수적이지만 운영 지속성을 보장하지는 않습니다. 반대로 복제는 정전 후에도 비즈니스 애플리케이션과 프로세스를 항상 사용할 수 있도록 지원합니다.
- 데이터베이스 백업은 회사 기록의 장기 저장과 같은 규정 준수 및 세분화된 복구에 초점을 맞춥니다. 반면 데이터베이스 복제 및 복구는 장애 복구, 가동 중단 또는 손상 후 작업의 빠르고 쉬운 재개에 집중합니다.
- 데이터베이스 백업은 프로덕션 서버에서 데스크톱에 이르기까지 다양한 환경에서 일반적으로 사용됩니다. 반면 데이터베이스 복제는 항상 사용 가능해야 하는 미션 크리티컬 애플리케이션에 주로 사용됩니다.
데이터베이스 복제 기술
데이터를 이동하는 기술에 따라 다양한 방법으로 데이터를 복제할 수 있습니다. 이러한 전략은 위에서 설명한 복제 유형과는 다릅니다.
#1. 전체 데이터베이스 복제
전체 데이터베이스 복제는 다른 호스트에서 사용하기 위해 데이터베이스 전체를 복제합니다. 이는 가장 많은 데이터 중복성과 가용성을 보장합니다. 예를 들어 글로벌 기업의 경우, 아시아 사용자가 북미 사용자와 동일한 속도로 동일한 데이터에 접근할 수 있습니다. 만약 아시아 서버에 문제가 발생하면 사용자는 유럽 또는 북미 서버를 백업으로 활용할 수 있습니다.
하지만 이 기술의 단점은 느린 업데이트 절차입니다. 또한, 각 파일 위치를 일관되게 유지하는 것도 어렵습니다. 이는 데이터가 지속적으로 변경되는 경우 중요한 문제입니다.
#2. 부분 데이터베이스 복제
부분 데이터베이스 복제는 데이터베이스의 데이터를 조각으로 분리하고 각 사이트의 관련성에 따라 다른 위치에 저장하는 프로세스입니다.
보험 조사관, 재정 상담가, 영업 전문가들은 부분 복제를 통해 큰 이점을 얻을 수 있습니다. 이러한 직원들은 다른 장치나 노트북에 부분 데이터베이스를 가지고 다니며 정기적으로 중앙 서버와 동기화할 수 있습니다.
분석가에게는 유럽 데이터를 유럽에, 호주 데이터를 호주에 유지하는 것이 더 경제적일 수 있습니다. 이는 높은 수준의 분석을 위해 본사에 포괄적인 데이터 세트를 유지하면서 데이터를 소비자 가까이에 배치하는 것을 의미합니다.
데이터베이스 복제의 단점
데이터 복제는 직장과 회사에 상당한 이점을 제공하지만, 다음과 같은 단점도 존재합니다.
높은 비용
데이터가 여러 위치에 복제되어 저장되면 더 많은 저장 공간과 컴퓨팅 자원이 필요합니다. 이는 하드웨어 및 컴퓨팅 자원에 대한 수요 증가로 이어져 추가 저장 장치, 서버, 그리고 네트워크 인프라를 구매하고 유지하는 데 더 많은 비용이 발생할 수 있습니다.
시간 제약
데이터 복제는 한 위치에서 여러 다른 위치로 데이터를 복사하고 모든 복사본에서 일관성을 유지하는 데 관련된 복잡한 프로세스입니다. 이 프로세스는 특히 대량의 데이터를 복제해야 하는 조직의 경우 상당한 시간이 소요될 수 있습니다.
대역폭
복제되는 데이터 양이 증가함에 따라 대역폭 요구 사항도 증가하여 네트워크 자원에 부담을 줄 수 있습니다.
데이터 불일치
분산 환경에서 데이터를 복제할 때 업데이트가 모든 복제본에서 일관되게 수행되지 않으면 데이터가 동기화되지 않을 위험이 있습니다. 이는 데이터 불일치를 유발하며, 이를 해결하기 위해 추가적인 노력이 필요할 수 있습니다.
데이터베이스 복제 활용 사례
데이터 복제는 다음과 같은 다양한 상황에서 활용될 수 있습니다.
부하 분산
데이터를 여러 서버에 복제함으로써 부하를 분산시켜 성능을 향상시킬 수 있습니다. 부하 분산은 단일 서버가 과부하되지 않도록 하고, 트래픽이 많은 기간에도 시스템이 가용성과 응답성을 유지하도록 보장합니다.
데이터 웨어하우징
데이터 웨어하우스는 여러 소스에서 대량의 데이터를 저장하기 위한 중앙 저장소입니다. 이러한 소스에서 데이터 웨어하우스로 데이터를 복제하면 조직에서 중앙 집중식의 체계화된 방식으로 데이터를 분석하고 보고할 수 있습니다.
교차 지역 배포
여러 지역에 데이터를 복제하면 조직에서 데이터 접근성과 중복성을 향상시킬 수 있습니다. 한 지역에 문제가 발생해도 다른 지역에서 데이터를 계속 접근할 수 있습니다. 또한 여러 지역에 데이터를 저장하면 전 세계 여러 지역에 있는 사용자의 접근 속도를 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.
백업 및 보관
보조 저장소에 데이터를 복제하면 조직에서 데이터의 장기적인 사본을 보관하는 데 도움이 됩니다. 이를 통해 데이터에 쉽게 접근할 수 있으며, 기본 스토리지에 장애가 발생하더라도 데이터 손실을 방지할 수 있습니다.
데이터 동기화
여러 시스템 간에 데이터를 복제하면 데이터가 어디에서나 동기화되고 일관되며 최신 상태로 유지됩니다. 이는 여러 시스템에서 동일한 데이터에 접근해야 하는 전자 상거래와 같은 애플리케이션에 중요합니다.
다중 사이트 협업
여러 사이트 간에 데이터를 복제하면 조직에서 실시간으로 데이터를 공유할 수 있어 협업을 촉진하고 생산성을 향상시킬 수 있습니다. 이는 여러 위치에 팀이 있는 조직이나 파트너 또는 고객과 데이터를 공유해야 하는 회사에 특히 유용합니다.
학습 자료
주제에 대한 더 깊은 이해를 돕기 위한 몇 가지 학습 자료를 소개합니다.
#1. Bettina Kemme의 “데이터베이스 복제”
이 책은 다양한 동시성 및 복제 제어 메커니즘과 관련된 문제들을 이해하는 데 도움을 줍니다.
#2. “데이터베이스 복제: 전체 가이드”
이 책은 데이터베이스 복제와 관련된 문제에 대한 설명과 답변을 제공하여 독자가 복제 문제를 해결할 수 있도록 준비시켜 줍니다.
결론
데이터 복제는 오늘날 빠르게 성장하는 데이터 중심 세계에서 과소평가된 전략입니다. 따라서 사업주라면 데이터 복제의 이점에 주목해야 합니다.
그러나 소스와 대상의 수가 증가함에 따라 기업은 발생할 수 있는 문제에 대비해야 합니다. 그렇기 때문에 안정적이고 확장 가능한 데이터 복제 전략이 중요합니다.
또한, 성능 분석을 위해 유용한 몇 가지 데이터베이스 모니터링 소프트웨어를 탐색하는 것도 좋은 방법입니다.