실시간(Real-time) 데이터베이스

• 실시간 데이터베이스의 개요
  • 정의
    • 트랜잭션이 마감 시간(Deadline)과 같은 제약 조건을 가지는 데이터베이스
    • 논리적 결과뿐만 아니라 그 결과가 얻어진 시간도 중요함
  • 필요성
    • 예측 가능성
      • 기존 데이터베이스에서는 신속한 응답 시간 요구 조건을 만족하도록 트랜잭션이 스케줄링이 되지 않으므로, 실시간 트랜잭션의 응답 시간을 예측하기 어려움
      • 기존 데이터베이스는 낮은 성능과 예견성 부재로 실시간 응용에 부적합
    • 응답 시간의 불만족

      기존의 데이터베이스는 트랜잭션의 처리가 보조 기억 장치에 저장되어 있는 데이터베이스를 접근함으로써, 데이터 접근 시간의 제약을 받음

  • 실시간 데이터베이스에서의 트랜잭션

트랜잭션	주요 개념
소프트 트랜잭션	시간 제약 조건을 못 지켜도 수행 결과가 어느 정도 가치를 가지는 트랜잭션
하드 트랜잭션	시간 제약 조건을 반드시 지켜야 하며, 못 지키면 중대한 손실을 가져오는 트랜잭션

   

• 실시간 데이터베이스의 구현 방법
  • 디스크 기반 데이터베이스의 활용
    • 데이터베이스의 기능을 축소, 완화, 변경하여 실시간 처리에 적합하도록 변경
    • 사용자 인터페이스 기능을 축소하여 직접 실시간 응용 시스템과 연결함으로써 성능이 향상
    • 트랜잭션의 직렬성을 완화하여 트랜잭션의 블로킹 또는 재시작 등으로 인한 성능 저하 방지
  • 주기억 장치 데이터베이스의 활용
    • DBMS의 낮은 성능 원인인 디스크를 빠른 매체인 주기억 장치로 대체
      • 주기억 장치에 모든 데이터를 상주시키기에는 한계가 있으므로 선택적으로 저장
      • 주기억 장치는 휘발성이므로 백업 저장소로 결국 보조 기억 장치가 필요
    • 전체 데이터베이스의 덤프 및 로그를 주기억 장치로 로딩하여 최신 데이터로 갱신하는 회복 기법은 실시간 응용에는 부적합
    • 주기억 장치 데이터베이스는 디스크 기반 데이터베이스와 설계 목적이 다름
      • 질의 최적화와 데이터 구조는 각각 CPU 처리 시간을 최소화하고 주기억 장치 공간을 최소화하도록 설계되어야 함

           

• 실시간 데이터베이스의 해결 과제 및 발전 전망
  • 해결 과제

    데이터의 일관성, 트랜잭션의 정확성,트랜잭션 마감 시간을 만족시키면서 동시서와 자원 활용도를 최대화하는 실시간 스케줄링 및 동시성 프로토콜의 개발

  • 발전 전망
    • 기존에는 공장 자동화, 국방 항공 우주, 교통 제어 시스템에 주로 사용
    • 향후 주식 거래,국제 금융 거래 등의 분야에서 활발한 사용이 예상
    • 실시간 처리를 위한 운영 체제, 분산 시스템, Fault-tolerance 시스템 등 연관 분야와의 공동 개발 노력이 필요