26주차 스터디 🗃

26/yongki/TransactionIsolationLevel.md

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+# [트랜잭션 격리수준](https://slides.com/kimyongki/deck-221254/fullscreen)
+
+- [트랜잭션 격리수준](#트랜잭션-격리수준)
+  - [본문](#본문)
+  - [REDO vs UNDO vs 바이너리 로그](#redo-vs-undo-vs-바이너리-로그)
+    - [로그 파일의 의의](#로그-파일의-의의)
+    - [복구지점을 어떻게 식별하는가](#복구지점을-어떻게-식별하는가)
+  - [참고 문헌](#참고-문헌)
+
+## 본문
+
+`MySQL5.5(InnoDB)`에는 격리 수준을 `MVCC(Multi Version Concurrency Control)`로 구현하였다.
+
+    locking을 사용하지 않아, 지속된 작업이 가능하게 한다.
+
+    하나의 레코드에 대해 2개의 버전이 디스크와 메모리(Undo 로그)에 유지되고, 격리 수준에 따라 달라진다.
+
+소개하는 순서대로 `격리 수준`이 높아지며, 그만큼 `동시 처리 성능`도 떨어진다.
+
+|                  | DIRTY READ | NON-REPEATABLE READ |    PHANTOM READ    |
+| :--------------: | :--------: | :-----------------: | :----------------: |
+| READ UNCOMMITTED |    발생    |        발생         |        발생        |
+|  READ COMMITTED  |     X      |        발생         |        발생        |
+| REPEATABLE READ  |     X      |          X          | 발생<br>(InnoDB X) |
+|   SERIALIZABLE   |     X      |          X          |         X          |
+
+<table>
+    <tr>
+        <th>DIRTY READ</th>
+        <th>PHANTOM READ</th>
+    </tr>
+    <tr>
+        <td>
+            <img src="assets/dirty-read.png">
+        </td>
+        <td>
+            <img src="assets/phantom-read.png">
+        </td>
+    </tr>
+    <tr>
+        <td>
+<p>
+
+    롤백 이전에 데이터를 조회하는 경우이다.
+
+    즉, 진행중인 데이터를 의미하며 
+
+    재개된 트랜잭션이 커밋되어 온전해질수도, 
+
+    커밋되지 않아 온전해지지 않을 수도 있다.
+</p>
+        </td>
+        <td>
+<p>
+
+    트랜잭션 동안 조회한 레코드가 변하지는 않지만
+
+    다른 레코드가 추가되거나 삭제될 수 있다.
+</p>
+        </td>
+    </tr>
+</table>
+
+**READ UNCOMMITTED**
+
+    T1으로 인해 변경된 내용을 커밋과 롤백 여부에 상관 없이 T2에서 읽을 수 있다.
+
+1. 사용자 A는 Lara를 INSERT 한다.
+2. 사용자 A의 변경된 내용을 커밋하기 이전에, 사용자 B는 SELECT 하고 있다.
+3. 사용자 B는 사용자 A의 커밋되지 않은 상태의 테이블에 SELECT가 가능하다.
+4. 사용자 A가 롤백을 한다면, 사용자 B는 여전히 Lara를 정상적인 데이터라고 생각한다.
+
+**READ COMMITTED**
+
+    T1으로 변경된 내용을 커밋되기 전까지 T2에서 조회할 수 없다.
+
+1. 사용자 A는 Lara를 Toto로 변경하였다.
+2. Toto는 디스크에 즉시 기록되고, Lara는 Undo 로그로 백업된다.
+3. 사용자 A가 커밋되기 이전에, 사용자 B의 SELECT는 Lara로 조회된다.
+4. 커밋 이후는 사용자 B의 SELECT는 Toto로 조회된다.
+
+**REPEATABLE READ**
+
+MySQL에서 사용하는 방식이다.
+
+    트랜잭션마다 트랜잭션 ID를 부여하여 현 ID보다 작은 ID에서 변경한 것만 읽게 한다.   
+
+## REDO vs UNDO vs 바이너리 로그
+
+<table>
+    <tr>
+        <th></th>
+        <th>REDO 로그</th>
+        <th>UNDO 로그</th>
+        <th>바이너리 로그</th>
+    </tr>
+    <tr>
+        <td>공통점</td>
+        <td align="center"colspan="3">갱신</td>
+    </tr>
+    <tr>
+        <td>상주하는 곳</td>
+        <td>디스크</td>
+        <td>메모리</td>
+        <td>디스크</td>
+    </tr>
+    <tr>
+        <td>관련 키워드</td>
+        <td align="center" colspan="2">복구</td>        
+        <td>복구(REDO 로그 없을 시)<br/>
+        복제
+        </td>
+    </tr>
+    <tr>
+        <td>저장 단위</td>
+        <td>커밋, 롤백, 중간상태 여부</td>
+        <td>커밋 이전 데이터</td>
+        <td>완료상태의 트랜잭션(partial commit)</td>
+    </tr>
+    <tr>
+        <td>필자의 비유🤪</td>
+        <td>큐</td>
+        <td>캐시</td>
+        <td>필터링 된 큐</td>
+    </tr>
+    <tr>
+        <td>장애 발생시</td>
+        <td>트랜잭션 장애 기록<br/>
+        - 조작 실수<br/>
+        - 과부하에 따른 요청 타임아웃
+        </td>
+        <td>휘발</td>
+        <td>기록된 내역까지 레플리카로 전송</td>
+    </tr>
+</table>
+
+### 로그 파일의 의의
+
+MySQL 서버에서 발생하는 트랜잭션을 별도의 로그파일에 순서대로 기록된다.
+
+<div align="center">
+<img width="60%" src="assets/redo-log.png">
+</div>
+
+그림을 보면 `MySQL5.5(InnoDB)`에서는 REDO 로그가 해당 역할을 한다.
+
+InnoDB엔진이 아닌 경우 바이너리 로그가 해당 역할을 한다.
+
+트랜잭션-로그파일 간에는 비동기로 기록되는데 속도라는 성능을 보장하기 위함이고,
+
+이후 로그파일-데이터 간에 커밋은 동기로 작업되는데 신뢰성을 보장하기 위함이다.
+
+즉, 트랜잭션으로 부터 데이터에 반영되기 까지 로그 파일이라는 단계를 거치는 이유이다.
+
+### 복구지점을 어떻게 식별하는가
+
+> 지난 스터디 때 레플리카가 구성된 구조에서 온라인 백업이 가능하단걸 봤고,
+> 
+> 단일 서버로 구성된 구조에서 RAID로 온라인 백업이 가능한가에 대해 결론을 짓지 못했다.
+> 
+> RAID만 봤을시, 잘못된 데이터를 복제 해둘 수 있어 정상적인 복구는 할 수 없을 가능성이 있기 때문이다.
+
+`MySQL5.5(InnoDB)`를 기준으로 가능함을 기술한다.
+
+**REDO 로그**
+
+데이터베이스 내용 자체가 손상된 경우에 사용한다.
+
+<div align="center">
+<img width="60%" src="assets/recovery.jpg">
+</div>
+
+완료상태의 트랜잭션이 생기면, 그때마다 LSN(Log Sequence Number)이 증가한다.    
+
+완료상태의 트랜잭션, LSN, 갱신 대상의 데이터 블록을 REDO 로그에 기록한다.
+
+    REDO 로그 파일에는 최신 커밋 정보가, 
+
+    데이터 파일에는 커밋이 반영되기 전 정보를 가진다.
+
+커밋 도중 장애가 발생 하면 어떻게 되는가?
+
+    데이터 파일에 가장 오래된 LSN을 가진 데이터 블록부터 
+
+    REDO 로그 파일의 완료상태의 트랜잭션을 순서대로 대응하여 디스크에 커밋한다.    
+
+**UNDO 로그**
+
+데이터베이스 내용 자체가 손상되지 않는다.
+
+장애 발생 시점에 진행중이던 미완료상태의 트랜잭션이 단위이다.
+
+미완료상태의 트랜잭션을 취소하여 이전 값으로 다시 돌아간다.
+
+**바이너리 로그**
+
+REDO 로그가 있을 경우 복구 역할은 하지 않는다고 판단한다.
+
+REDO 로그가 없을 경우 복구 역할을 대체한다고 생각한다.
+
+<hr/>
+
+## 참고 문헌
+
+[트랜잭션 격리수준](https://nesoy.github.io/articles/2019-05/Database-Transaction-isolation) ━ *「Nesoy 블로그」*
+
+[Dirty read vs Phantom read](https://stackoverflow.com/questions/11043712/what-is-the-difference-between-non-repeatable-read-and-phantom-read) ━ *Stack overflow*
+
+[REDO 로그 vs UNDO 로그](https://velog.io/@pk3669/Mysql-Redo-Undo-Log) ━ *velog*
+
+[REDO 로그 vs UNDO 로그](https://www.topcit.or.kr/upload/edubox/essence/ess_ko_02/index.html) ━ *「TOPCIT 2영역: Ch12. 데이터베이스 복구」*
+
+[REDO 로그 vs 바이너리 로그](http://jongguheo.blogspot.com/2019/10/binary-log-redo-log.html) ━ *Blogger*