데이터 복제란? 데이터 복제의 주요 유형

데이터 복제는 데이터 관리 및 저장에서 가장 중요한 프로세스입니다. 조직이 방대한 양의 데이터에 계속 의존할 때 데이터에 대한 액세스, 사용 가능성 및 보안이 보장됩니다. 데이터 복제는 한 위치에서 다른 위치로 데이터의 복제본을 만드는 것으로 묘사됩니다. 이러한 목표를 달성하는 데 중요한 역할을 하는 동일한 시스템 또는 다른 시스템에 있을 수 있습니다.

이 기사에서는 데이터 복제, 그 이점, 작동 방식, 데이터 복제 유형, 복제의 다양한 체계 및 기술을 정의합니다. 또한 데이터 복제가 위치에 따라 어떻게 다른지 고려하고 이러한 중요한 프로세스에 대한 전체 개요를 반올림합니다.

데이터 복제란 무엇입니까?

데이터 복제는 주요 위치에서 하나 이상의 보조 위치로 데이터를 복사하는 것을 말합니다. 단일 데이터베이스, 여러 다른 데이터베이스 또는 다양한 데이터 센터에서 발생할 수 있습니다. 데이터 복제를 하는 한 가지 이유는 위치 및 네트워크 상태에 관계없이 다양한 시스템에 대한 일관성과 가용성을 보장하기 위해서입니다.

표준 복제 설정에서는 모든 복사본을 최신 상태로 유지하기 위해 원본 데이터에 대한 모든 변경 사항이 복제됩니다. 이 작업이 얼마나 자주 그리고 어떤 기준으로 수행되는지에 대한 로그는 사용 중인 복제 유형에 따라 다릅니다. 여러 데이터 복사본을 유지 관리하면 조직에서 더 큰 데이터 가용성을 제공할 수 있습니다. 또한 시스템 성능을 향상시키고 구성 요소 고장 또는 재해에 대한 면역력을 높일 수 있습니다.

데이터 복제의 이점

데이터 복제의 몇 가지 이점은 다음과 같습니다:

데이터 가용성 향상

데이터 복제의 가장 중요한 이점은 데이터 가용성을 향상시키는 것입니다. 조직 데이터의 많은 복사본이 다양한 원거리 위치에 저장됩니다. 이는 다운타임이 불가능한 환경에서 조직에 중요한 중복성을 제공할 수 있습니다. 이는 모든 금융 기관, 의료 시스템, 전자 상거래 플랫폼 등의 경우입니다. 복제된 데이터를 사용하면 사용자가 액세스하려고 할 때마다 더 이상 중단되지 않습니다. 시스템 유지 보수 및 예기치 않은 중단 중에도 마찬가지입니다.

데이터 액세스 속도 향상

데이터 복제는 데이터 액세스 속도를 향상시키고 향상된 내결함성을 제공할 수 있습니다. 이러한 사용자가 지리적으로 멀리 떨어져 있는 경우 특히 그렇습니다. 복제본은 최종 사용자의 위치에 더 가까운 고속 서버에 배치하여 대기 시간을 줄이고 사용자 경험을 개선할 수 있습니다. 예를 들어, 전 세계 여러 지역의 고객과 거래하는 회사는 대상 지역의 서버에 데이터를 복제하여 모든 고객이 위치에 관계없이 데이터에 빠르게 액세스할 수 있도록 할 수 있습니다.

로드 밸런싱

데이터 복제와 관련된 또 다른 중요한 이점은 부하 분산과 관련이 있습니다. 이렇게 하면 높은 수준의 데이터 액세스에서 서로 다른 서버 간의 부하를 해제하는 데 도움이 됩니다. 따라서 한 서버가 요청으로 압도되는 상황을 피할 수 있습니다. 여러 위치에 데이터를 복제함으로써 조직은 사용자 요청을 가장 가깝거나 사용량이 적은 서버로 리디렉션할 수 있습니다. 따라서 부하 분산을 달성하고 성능의 병목 현상을 방지할 수 있습니다. 이렇게 하면 사용량이 가장 많은 동안에도 시스템이 계속 응답할 수 있습니다.

서버 성능 향상

데이터 복제는 주 서버에서 복제본으로 읽기 요청을 전송하여 서버의 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 대부분의 응용 프로그램은 데이터 액세스에서 읽기 작업에 의해 지배됩니다. 이러한 읽기 요청을 복제된 서버로 리디렉션하면 주 서버에서 쓰기 작업 및 기타 중요한 시스템 작업을 처리할 수 있습니다. 이를 통해 주 서버의 성능뿐만 아니라 전체 시스템의 효율성도 향상됩니다.

재해 복구 달성

데이터 복제의 또 다른 중요한 이점은 재해 복구와 관련이 있습니다. 데이터 센터 중단이나 하드웨어 오작동과 같은 분노가 정말 심해질 경우 원격 위치에 복제된 데이터를 보관하면 본질적으로 매우 절약할 수 있습니다. 이러한 방식으로 조직은 많은 가동 중지 시간과 추가 데이터 손실을 방지하기 위해 복제본 데이터로 쉽게 전환할 수 있습니다. 이 모든 것이 금융, 의료 및 정부 부문과 같이 무결성과 데이터 가용성이 중요한 산업에서 서비스를 가장 중요하게 만듭니다.

데이터 복제는 어떻게 작동하나요?

데이터 복제는 소스 시스템에서 하나 이상의 수신 시스템으로 데이터를 복사하는 것을 의미합니다. 복사 작업은 데이터 복제 유형에 따라 실시간, 거의 실시간 또는 특정 주기적 간격으로 전송된 데이터로 수행할 수 있습니다.

• 데이터 캡처: 이는 데이터 복제의 첫 번째 단계로, 복제할 데이터를 캡처합니다. 복제 기술에 따라 여기에는 전체 데이터 세트 또는 변경 사항만 포함될 수 있습니다.
• 데이터 변환: 복제하기 전에 데이터를 변환해야 하는 경우가 있습니다. 원하는 형식으로 변환하거나 대상 시스템에서 허용할 수 있도록 특정 규칙에 따라 처리할 수 있습니다.
• 데이터 전송: 데이터는 캡처되고 변환된 후 대상 시스템으로 전송됩니다. 여기에는 네트워크가 포함될 수 있으며, 이것이 얼마나 빠르고 안정적으로 수행되는지는 네트워크의 인프라에 따라 다릅니다.
• 자료 신청: 이는 프로세스의 마지막 단계로, 대상 시스템이 전송된 데이터를 적용하고 소스 시스템에 대한 일관성 검사를 거칩니다. 구현된 복제 유형에 따라 이 작업은 실시간 또는 고정된 주기적 간격으로 수행할 수 있습니다.

데이터 복제 유형

데이터 복제 유형은 다음과 같습니다:

동기 복제

원본에서 대상으로 또는 그 반대로 실시간 데이터를 복사하는 프로세스를 동기 복제라고 합니다. 이 유형의 복제에서 원본에 대한 모든 변경 사항은 해당 인스턴스에서 생성된 복사본에도 복사된 지정된 양에 속하며, 이는 해당 원본의 변경 사항을 나타냅니다. 여기서 동기 복제의 가장 큰 이점은 데이터의 모든 복사본이 항상 일관성을 유지해야 한다는 것입니다. 그러나 이러한 유형의 복제는 소스 시스템이 계속 진행하기 위해 대상 시스템이 변경 사항을 승인할 때까지 기다려야 하기 때문에 잠재적인 대기 시간과 함께 도입될 수 있습니다. 이는 금융 거래가 많거나 실시간 분석이 많은 원본 시스템과 같이 데이터 일관성에 대한 엄격한 요구 사항이 있는 환경의 경우에 적합한 솔루션일 수 있습니다.

비동기 복제

동기 복제와 달리 비동기 복제는 원본 시스템과 대상 시스템을 즉시 동기화할 필요가 없는 방법입니다. 소스 시스템에서 발생하는 변경 사항은 캡처되어 주기적으로 대상 시스템으로 전송됩니다. 동기화 복제는 동기 복제의 대기 시간을 제거하기 때문에 일반적으로 네트워크 대기 시간에 대한 허용 오차가 매우 낮은 응용 프로그램에 사용됩니다.

그러나 소스 시스템에서 변경 사항이 구현된 시점과 대상 시스템에 반영된 시점 사이에는 항상 시간 지연이 존재하기 때문에 잠재적인 데이터 불일치의 가능성도 열려 있습니다.

스냅샷 복제

주기적인 인스턴스에서 소스 데이터의 스냅샷을 생성하고 이러한 스냅샷을 대상 시스템으로 이동합니다. 이러한 유형의 복제는 데이터의 시간 동기화가 필요하지 않을 수 있고 시간이 지남에 따라 거의 변경되지 않고 데이터를 찾을 수 있는 시나리오에서 작동할 수 있습니다. 일반적으로 스냅샷 간격은 매일 또는 매주와 같이 예약된 시간 프레임입니다. 스냅샷 복제의 장점은 비교적 쉽게 시작하고 실행할 수 있으며 지속적인 네트워크 가용성에 의존하지 않는다는 것입니다. 단점은 데이터가 자주 변경되거나 현재 데이터가 중요한 환경에는 적합하지 않을 수 있다는 것입니다.

병합 복제

병합 복제를 사용하면 원본 또는 대상에서 두 시스템을 수정할 수 있으며 이러한 수정 사항은 일관성을 위해 반복적으로 동기화됩니다. 이는 둘 이상의 시스템이 동일한 데이터를 업데이트해야 하는 시나리오에서 매우 유용하며, 분산 데이터베이스 관리 시스템에 대한 시나리오의 가장 일반화된 상용 배포입니다. 병합 복제는 서로 다른 시스템에서 독립적으로 수정이 이루어지더라도 데이터의 모든 복사본이 최종적으로 일관성을 유지하도록 합니다. 그러나 이는 구현하기가 매우 복잡할 수 있으며 서로 다른 시스템이 동시에 충돌하는 변경을 수행하는 상황을 관리하기 위해 충돌 해결 메커니즘이 필요할 수도 있습니다.

트랜잭션 복제

트랜잭션 복제는 데이터 수정 사항이 발생할 때 데이터 수정 사항을 복제해야 하는 환경에서 작동합니다. 이러한 상황에서는 소스 시스템의 모든 트랜잭션이 캡처되어 대상 시스템에 동일한 순서로 다시 적용되어 상대적 순서를 유지합니다. 이는 복사본 전체에서 데이터 일관성을 보장하고 원본 시스템의 상태가 언제든지 대상 시스템에 반영되도록 하기 위한 것입니다. 트랜잭션 복제는 일반적으로 일부 재무 시스템 또는 실시간 분석에서 작업하는 동안 데이터 정확성과 데이터 일관성을 유지하는 것이 많은 의미가 있는 환경에서 사용됩니다.

이기종 복제

이기종 복제는 서로 다른 종류의 시스템 간의 데이터 복제를 처리하는 또 다른 종류입니다. 예를 들어 관계형 데이터베이스 유형과 NoSQL 데이터베이스 유형 간의 복제일 수 있습니다. 이는 조직이 다양한 목적을 위해 서로 다른 유형의 데이터를 사용하지만 데이터를 동시에 사용할 수 있도록 해야 하는 경우에 매우 유용합니다. 이러한 종류의 시스템 간의 데이터는 이질성 측면에서 상대적으로 쉽게 구현할 수 있으며 서로 다른 시스템 간의 호환성을 보장하기 위해 데이터 변환 및 기타 메커니즘이 필요할 수 있습니다.

피어 투 피어 복제

피어 투 피어 복제는 원본과 대상 모두에서 실행되는 데이터를 대체하는 데 많은 시스템을 수반합니다. 이 복제 모드를 사용하면 여러 시스템이 업데이트 정보에 단독으로 액세스하고 다른 모든 시스템에서 발견된 이러한 변경 사항을 등록하여 네트워크를 통해 모든 시스템으로 업데이트가 전송되는 상황이 발생합니다. 피어 투 피어 복제는 많은 시스템이 동일한 데이터를 필요로 하는 분산 스토리지 환경과 고가용성이 중요한 문제가 되는 플랫폼에 적용됩니다. 그러나 이는 구현하기가 매우 복잡할 수 있으며 시스템이 충돌하는 제한 사항으로 작업을 변경하는 경우 충돌 해결 메커니즘이 필요합니다.

데이터 복제 체계

DBMS에서 사용되는 데이터 복제 스키마는 다음과 같습니다:

전체 복제

전체 복제에서는 전체 데이터 세트가 모든 시스템에 복사됩니다. 이렇게 하면 데이터 세트의 다양한 복사본이 균일하게 최신 상태이고 일관성을 유지할 수 있습니다. 전체 복제는 잘못된 데이터 관리가 해당 정보로 구동되는 시스템에 치명적일 수 있는 모든 설정에서 사용됩니다. 그러나 스토리지 요구 사항 및 네트워크 사용량 측면에서 클 수도 있습니다. 이 경우 대규모 데이터 세트나 리소스가 제한된 환경에는 적합하지 않게 됩니다.

부분 복제

부분 복제는 시스템 전체의 부분 데이터만 복제되는 프로세스입니다. 이 방법은 지역별 데이터가 관리되지 않는 로컬 서버에 복제되는 다중 지역 설정과 같이 정보의 일부만 복제해야 하는 환경에서 매우 유용합니다. 부분 복제는 필요한 스토리지 및 네트워크 리소스를 줄이기 때문에 대규모 데이터 세트 또는 리소스가 제한된 환경에서 더 적합합니다. 그러나 이로 인해 다양한 시스템이 데이터의 서로 다른 하위 집합에 액세스할 수 있기 때문에 데이터와의 일관성 문제가 발생할 수도 있습니다.

복제 안 함

일부 환경에서는 데이터 복제가 필요하지 않거나 실현 가능하지 않을 수 있습니다. 복제 금지 체계에서는 데이터가 한 곳에 저장되고 모든 시스템이 이 한 곳에서 데이터에 액세스합니다. 이렇게 하면 데이터 처리의 복잡성이 줄어들고 필요한 스토리지 및 네트워크 리소스가 줄어듭니다. 그러나 이 중앙 저장소의 오류는 데이터에 액세스할 수 없거나 손실될 수 있음을 의미할 수 있으므로 큰 위험이 발생합니다.

데이터 복제 기술

3가지 데이터 복제 기술은 다음과 같습니다:

전체 테이블 복제

전체 테이블 복제는 소스 시스템의 모든 테이블 레코드가 대상으로 복사되는 위치입니다. 이렇게 하면 소스 시스템과 대상 시스템 간에 테이블을 일관되게 유지하여 데이터가 업데이트됩니다. 전체 테이블에 대한 복제는 일반적으로 데이터 가용성과 일관성을 유지해야 하는 환경에서 발생합니다. 그러나 이 방법은 집약적인 클라우드 스토리지와 네트워크 리소스도 필요하므로 대규모 데이터 세트나 리소스가 부족한 경우에는 적합하지 않습니다.

키 기반 증분 복제

따라서 증분 키 적용은 전체 테이블이 아닌 키를 통해 특정 데이터에 대한 변경 사항만 복제하는 프로세스입니다. 복제해야 하는 데이터의 규모가 줄어듭니다. 특히 데이터가 크거나 리소스가 부족한 환경에서 매우 적합합니다. 이 키 기반 증분 복제는 데이터 변경이 빈번하고 짧은 대기 시간이 중요한 경우에 적용됩니다.

로그 기반 복제

로그 기반 복제를 통해 데이터 변경 내용을 복제하면 데이터베이스 로그의 데이터 변경 내용이 캡처됩니다. 즉, 데이터에 대한 모든 변경 사항이 올바른 순서로 복제되어 모든 시스템 간의 일관성이 보장됩니다. 복제 메커니즘은 데이터의 정확성과 일관성이 매우 중요한 환경에서 적용됩니다.

위치를 기반으로 한 데이터 복제 유형

데이터 복제 유형은 지리적으로 분류할 때 다릅니다. 4가지 유형은 다음과 같습니다:

호스트 기반 복제

호스트 레벨의 복제는 일반적으로 소스 시스템과 타겟 시스템 모두에 설치된 소프트웨어를 사용하여 수행됩니다. 물리적, 가상 및 클라우드 기반 시스템을 포함한 다양한 환경에서 사용할 수 있는 매우 유연한 기술입니다. 이 접근 방식은 조직이 서로 다른 종류의 시스템 간에 데이터를 복제해야 하는 환경에서 자주 적용됩니다. 또한 복제 프로세스에 대한 매우 세밀한 제어가 필요한 경우에도 수행할 수 있습니다.

어레이 기반 복제

이것은 하드웨어를 기반으로 하는 복제 메커니즘에 의해 스토리지 배열 자체의 수준에서 복제본을 생성합니다. 조직에 복제를 지원하는 특정 스토리지 어레이가 있고 동시에 고성능 또는 짧은 대기 시간 복제가 필요한 경우에 사용됩니다. 이 시나리오에서 어레이 기반 복제는 주로 데이터 센터 또는 고성능 스토리지 환경 내에서 사용됩니다.

네트워크 기반 복제

네트워크 기반 복제는 특수 네트워크 어플라이언스 또는 소프트웨어를 사용하여 네트워크 수준에서 데이터를 복제하는 것을 말합니다. 조직이 한 데이터 센터에서 다른 데이터 센터 또는 클라우드 환경으로 데이터를 복제하려는 경우에 사용됩니다. 복제에서 높은 성능과 낮은 대기 시간이 가능할 경우 매우 중요한 애플리케이션에 적합할 수 있습니다.

하이퍼바이저 기반 복제

하이퍼바이저 기반 복제는 하이퍼바이저 수준에서의 데이터 복제를 의미하며, 기본적으로 가상 머신을 제어하는 Hyper-V 또는 하이퍼바이저에 설치된 소프트웨어를 사용합니다. 이 접근 방식은 일반적으로 조직이 여러 가상 머신 또는 서로 다른 데이터 센터 간에 데이터를 복제해야 하는 가상화된 환경에서 사용됩니다. 하이퍼바이저 기반 복제는 빠르게 실행되면서도 지연 시간이 짧은 복제를 제공하여 미션 크리티컬 애플리케이션이 있는 가상화된 환경에 적합합니다.

결론

모든 최신 데이터 관리에서 데이터 복제는 조직이 데이터 가용성, 시스템 성능 개선 및 재해 복구 수행과 관련하여 올바른 도구와 시설을 갖추도록 하는 방법입니다. 환경에서 최상의 데이터 복제를 구현하기 위한 효과적인 결정을 내리기 위해 조직은 다양한 유형의 데이터 복제, 제공할 수 있는 이점, 복제를 위한 다양한 체계 및 기술을 이해해야 합니다. 다양한 시스템의 데이터 무결성, 전 세계에 흩어져 있는 데이터 사용자에 대한 액세스 속도 향상, 로드 밸런싱을 통한 서버 성능 향상을 위해 데이터 복제는 디지털 세계에서 귀중한 데이터를 관리하고 보호하는 데 중요한 전략입니다.

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