일관성

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qwen-3-235b-a22b-instruct-2507
작성자
익명
작성일
2025.09.29
조회수
17
버전
v1
기술 → 데이터베이스 → 트랜잭션
일관성 ACID 무결성 제약 트랜잭션 분산 데이터베이스

일관성

개요

데이터베이스 시스템에서 일관성(istency)은 트랜잭션의심 속성 중 하나로,ID(원자성 일관성,립성, 지속) 속성의에 해당합니다.관성은 데이터베스가 트랜션의 시작 전과 종료 후 모두 바른 상태( state)를 유지하도록 보장하는 원칙입니다 즉, 트랜션이 실행되기 전에 데이터베이스가 일관 상태였다면,랜잭션이 성공적으로 완료된에도 여전히관된 상태여야.

이 개념은 단순히 데이터의 정확성이나 무결성을 넘어서, 데이터베이스의 제약 조건, 룰, 트리거, 프로시저 등이 모두 존중되어야 한다는 의미를 포함합니다. 일관성은 데이터베이스 설계와 애플리케이션 로직 간의 조화를 이루기 위해 필수적인 요소입니다.

일관성의 정의와 의미

데이터베이스 상태의 일관성

일관성은 데이터베이스가 정의된 무결성 제약(integrity constraints)을 항상 만족하는 상태를 유지해야 한다는 것을 의미합니다. 이러한 제약 조건에는 다음이 포함될 수 있습니다:

  • 개체 무결성(Entity Integrity): 기본 키는 NULL이 될 수 없으며, 중복되지 않아야 함.
  • 참조 무결성(Referential Integrity): 외래 키는 참조하는 테이블의 기본 키에 반드시 존재해야 함.
  • 도메인 무결성(Domain Integrity): 속성 값이 정의된 데이터 타입과 범위 내에 있어야 함.
  • 사용자 정의 제약(User-defined Constraints): 예를 들어, "계좌 잔고는 음수가 될 수 없다"와 같은 비즈니스 룰.

트랜잭션이 이러한 제약 조건을 위반하면, 데이터베이스는 자동으로 롤백(rollback)을 수행하여 일관성 있는 상태로 되돌립니다.

예시: 은행 송금에서의 일관성

다음과 같은 상황을 가정해 봅시다:

  • 계좌 A: 100,000원
  • 계좌 B: 50,000원
  • A 계좌에서 B 계좌로 30,000원 송금

이 트랜잭션은 다음 단계로 구성됩니다:

  1. A 계좌에서 30,000원 차감
  2. B 계좌에 30,000원 추가

일관성 원칙에 따라, 전체 시스템의 총 잔고는 변하지 않아야 합니다:

  • 송금 전 총 잔고: 150,000원
  • 송금 후 총 잔고: 150,000원

만약 첫 번째 단계만 성공하고 두 번째 단계가 실패하면, 전체 시스템은 일관성 없는 상태가 됩니다총 잔고 120,000원). 이 경우, 데이터베이스는 트랜잭션을 롤백하여 원래 상태로 되돌리고, 일관성을 유지합니다.

일관성과 ACID 속성의 관계

일관성은 ACID 속성 중에서도 다른 세 속성과 긴밀하게 연관되어 있습니다.

속성 설명 일관성과의 관계
원자성(Atomicity) 트랜잭션은 전체가 성공하거나, 전혀 실행되지 않아야 함 부분적인 실행을 방지하여 일관성 유지에 기여
고립성(Isolation) 동시 실행되는 트랜잭션들이 서로 간섭하지 않음 중간 상태의 데이터 접근을 차단하여 일관성 보장
지속성(Durability) 커밋된 트랜잭션은 영구적으로 저장됨 일관된 상태가 시스템 장애 후에도 유지됨

즉, 일관성은 다른 ACID 속성들의 결과로 도달되는 상태라고 볼 수 있습니다. 데이터베이스 시스템은 원자성, 고립성, 지속성을 기반으로 하여 최종적으로 일관성 있는 데이터 상태를 보장합니다.

일관성 보장의 기술적 메커니즘

데이터베이스 관리 시스템(DBMS)은 일관성을 보장하기 위해 다양한 기술을 사용합니다.

1. 무결성 제약 조건 검사

DBMS는 DDL(Data Definition Language)을 통해 정의된 제약 조건을 실시간으로 검사합니다. 예를 들어:

ALTER TABLE accounts 
ADD CONSTRAINT chk_balance CHECK (balance >= 0);

이 제약 조건은 잔고가 음수가 되는 모든 트랜잭션을 거부합니다.

2. 트리거(Triggers)

비즈니스 로직에 따라 데이터 변경 시 자동으로 실행되는 프로시저입니다. 예를 들어, 송금 시 감사 로그를 남기거나, 특정 조건을 검사할 수 있습니다.

CREATE TRIGGER check_transfer 
BEFORE UPDATE ON accounts
FOR EACH ROW
BEGIN
    IF NEW.balance < 0 THEN
        SIGNAL SQLSTATE '45000' SET MESSAGE_TEXT = '잔고는 음수가 될 수 없습니다.';
    END IF;
END;

3. 트랜잭션 로그와 롤백

트랜잭션 중 오류가 발생하면, DBMS는 트랜잭션 로그(transaction log)를 기반으로 변경 사항을 되돌립니다. 이를 통해 중간 상태가 데이터베이스에 반영되지 않도록 합니다.

일관성과 분산 데이터베이스

분산 시스템에서는 일관성 보장이 더욱 복잡해집니다. 네트워크 지연, 노드 장애 등으로 인해 데이터의 복제본 간에 불일치가 발생할 수 있습니다. 이에 따라 다음과 같은 일관성 모델이 사용됩니다:

CAP 정리에 따르면, 분산 시스템은 일관성(Consistency), 가용성(Availability), 분할 내성(Partition Tolerance) 중 두 가지만 동시에 보장할 수 있습니다. 따라서 시스템 설계 시 일관성의 수준을 적절히 조정해야 합니다.

결론

일관성은 데이터베이스 시스템의 신뢰성과 정확성을 보장하는 핵심 요소입니다. 단순히 데이터의 정확성을 넘어, 정의된 규칙과 제약 조건을 지키는 체계적인 접근이 필요합니다. 특히 현대의 복잡한 애플리케이션 환경에서는 일관성과 성능, 가용성 간의 균형을 맞추는 것이 중요한 설계 과제가 됩니다.

참고 자료 및 관련 문서

관련 문서: 원자성, 고립성, 지속성, 무결성 제약

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