DB Replication 이란?
[250114_화] DB Replication 이란?
DB Replication은 데이터베이스의 데이터를 원본 데이터베이스(Source)에서 복제본 데이터베이스(Replica)로 동기화하는 프로세스.
대규모 애플리케이션 환경에서는 데이터의 지속적인 가용성과 신뢰성이 매우 중요하기에, 원본(Source) 서버와 복제(Replica) 서버간의 동기화는 필수.
목적
고가용성
읽기 부하 분산
백업 및 복구
작동 방식
Source 서버에서 데이터 변경(INSERT, UPDATE, DELETE)을 수행.
변경 작업을 Binary log에 기록.
Replica 서버에서 Source 서버의 로그를 읽어와 Relay log에 저장.
Replica 서버가 Relay log를 기반으로 데이터베이스를 업데이트.
Binary Log(바이너리 로그)를 저장하는 방식
Replication은 Source 서버에서 발생하는 모든 데이터 변경 사항을 Replica 서버로 복제하여 두 서버간의 데이터 일관성을 유지하는 메커니즘.
이 과정은 주로 Binary log를 기반으로 이루어지며, Binary log는 Source 서버에서 실행된 모든 데이터 변경 쿼리를 기록하는 역할을 함. MySQL에서는 이 Binary log를 저장하는 방식으로 (1)Row, (2)Statement, (3)Mixed의 세가지 방식을 제공, 각 방식은 고유한 장단점을 가지고있음.
Row
Row 방식은 데이터베이스의 각 행별로 변경된 내용을 정확히 기록함.
데이터 일관성을 매우 높게 유지할 수 있다는 큰 장점이 있음.
특정 행이 수정되었을 때 그 행의 이전 상태와 변경된 상태 모두를 기록, 복제 서버에서도 원본 서버와 동일한 데이터 상태를 유지할 수 있음
하지만 모든 행의 변경 사항을 저장하기 때문에 Binary log 파일의 크기가 급격히 증가할 수 있어 저장 공간에 부담을 줄 수 있는 단점
Statement
데이터 변경을 일으킨 SQL 문 자체를 Binary log에 기록. 이 방식은 로그 파일의 크기를 상대적으로 작게 유지할 수 있어 저장 공간을 절약할 수 있는 장점이 있음.
하지만 실행할 때마다 다른 값을 반환하는 함수와 같이 비확정적(non-deterministic) SQL 쿼리가 실행될 경우, 동일한 쿼리가 Source와 Replica 서버에서 다른 결과를 초래할 수 있어 데이터 불일치 문제가 발생할 수 있음.
예를 들어, SELECT NOW()와 같은 함수는 실행 시점에 따라 다른 결과를 반환, 이를 포함한 쿼리는 복제시 문제가 될 수 있음.
Mixed
위와같은 문제를 보완하기 위해 Mixed 방식을 제공함. row 기반과 statement 기반을 혼합하여 로그를 기록
비확정적 SQL이 아닌 경우에는 statement 방식을 사용하여 저장공간을 절약,
비 확정적 SQL이 실행되는 경우에는 row 방식을 사용하여 데이터 일관성을 유지
이를 통해 두 방식의 장점을 모두 활용할 수 있으며, 데이터 불일치 문제를 최소화 할 수 있음. (but, 구현이 복잡할 수 있음)
복제 과정
Source 서버에서 데이터 변경 쿼리가 실행되고, 선택된 로그 저장 방식에 따라 Binary log에 기록된 후, Replica 서버의 IO Thread가 Binary log를 읽어와 Replica 서버의 Relay log로 전송함.
Relay log는 Replica 서버에서 Source 서버의 Binary log를 저장하는 임시 저장소 역할을 하며, 이곳에 저장된 로그를 기반으로 Replica 서버의 SQL 스레드가 실제 DB에 변경 사항을 적용함.
이 과정은 효율적으로 설계되었고 일반적으로 약 100m/s 이내에 데이터 동기화가 완료됨. 이러한 빠른 동기화 속도 덕분에 원본과 복제 데이터간의 데이터 일관성이 실시간에 가깝게 유지 가능
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