분산 트랜잭션 - 큰힘에는 큰 책임이 따른다 [MongoDB]
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1년 전 MongoDB 4.0 에서 복제셋(ReplicaSet) 내에서 트랜잭션을 지원하기 시작했습니다. MongoDB 4.2이에서는 해당기능을 샤딩(Sharding) 까지 확장했으며 이를 통해 MongoDB를 활용한 개발을 더욱 쉽게 만들었습니다. 스냅샷 격리(Snapshot Isolation), 쓰기에 대한 원자성 ( Write Atomicity ) 그리고 분산 커밋( Distributed Commit) 을 다룰 예정이며 , 분산 트랜잭션을 운영 업무에 적용하기 위해 필요한 모든 것을 배우게 될 것입니다.
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분산 트랜잭션 - 큰힘에는 큰 책임이 따른다 [MongoDB]
- 1. 분산 트랙젝션 유승기, Software Engineer, MongoDB 큰 힘에는 책임이 따른다.
- 2. 여러분들이 어떤 생각을 가지고 계시는 지 알고 있습니다.
- 3. 하지만, 사실은… MongoDB 는 ACID 를 준수 합니다. (물론, 여러 샤드에서도 말이죠.)
- 4. 트랜잭션을 지원함으로써 개발이 쉬워집니다. 트랜잭션 상태에 대해 개발자가 걱정할 필요가 없음 단일 명령문이 실패할 경우 Rollback/Abort 가 자동 처리 읽기와 쓰기의 특정 시점에서 일관성 유지
- 5. def insertDocuments(s): s.client.db.col.insert_one({'abc': 1}, session=s) s.client.db.col.insert_one({'xyz': 999}, session=s) with client.start_session() as s: s.with_transaction(insertDocuments); New API MongoDB 4.2! New in MongoDB 4.2 - Cross Shard Transactions
- 6. 트랜잭션 보증
- 8. All or nothing execution TXN Application MongoDB Uncommitted Writes { Document 1 } { Document 2 } { Document 3 } Committed Writes
- 9. Snapshot Isolation 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 Snapshot 102 Snapshot 108
- 10. Read Your Own Writes Operation Read TXN {_id: “OWNER12345”, name: { first: “Aly”, last: “Cabral”}, accountType: “Paid”, pets: [ { type: “Dog”, name: “Lady”}], contact: { phoneNumber: 8008675309}, Address: { city: “New York”, street: “94th”, zipecode: 10025}} Uncommitted Writes street: “92nd” Address.street = 94th Address.street = 92nd
- 11. 트랜잭션 가이드라인
- 12. 기존 JSON 기반으로 한 모델링은 여전히 유효 트랜잭션은 가장 일반적으로 많이 쓰는 작업이 아니어야 함 세션을 통해 모든 명령문을 실행하여야함 트랜잭션은 항상 중단 가능하므로 재시도 로직을 구현 하여야함 불필요한 스냅샷을 열어 두면 안됨 쓰기 작업 충돌을 처리하기 위해선 반드시 같은 Doucment 에 대해 쓰기 작업을 수행하고 있어야 함 DDL 은 현재 지원되지 않음
- 13. 분산 트랜잭션의 작동 방식
- 14. Majority Writes Majority Write 는 어떤 기능 입니까? ReplicaSet Cluster에 데이터가 견고하게 저장 되는 기능을 말합니다. No Abiters
- 15. Participant (참가자) 특정 트랜잭션을 대신하여 작업을 실행하는 임의의 샤드 Coordinator 특정 트랜잭션에 대해 여러 샤드에 걸쳐 커밋을 조정하는 책임이 있는 단일 샤드
- 16. P S S S P S Query Router Insert {_id : “abc”}Insert {_id : “xyz”} Coordinator! Commit transaction 모든 ReplicaSet Node 에서 커밋이 발생
- 17. 트랜잭션이 없는 세상을 상상해보십시오. “ 자체적으로 트랜잭션을 구현해서 실행할 때와 비교할 경우 MongoDB 트랜잭션을 실행할때 2배 이상 성능이 향상 되었습니다.”
- 18. 분산 환경에서 성능 향상을 내기 위해서는 데이터를 한곳에 모아서
- 19. 분산 환경에서 성능 향상을 내기 위해서는 하나의 샤드에 쓰기를 수행
- 20. Read Isolation
- 21. READ CONCERN = READ ISOLATION Options: LOCAL, MAJORITY, SNAPSHOT, LINEARIZABLE 흥미로운 점: ReadConcern Majority는 조회 결과를 가지고 오기 위해 노드간에 조정(Cooridnate) 를 할 필요가 없다.
- 22. Read Concern: Snapshot P S S P S S P S S time: 102 Majority or Local time: 102 time: 110 time: 104
- 23. 스냅샷 격리에는 많은 자원이 필요합니다. 모든 샤드는 시간에 대해 조정 작업이 필요함 트랜잭션이 발생하는 시간동안 동일한 스냅샷을 사용
- 24. Locking
- 25. 쓰기 트랜잭션 내부 쓰기 작업은 Document 에 대핸 변경을 시도할때 잠금 획득을 시도한다. 잠금 획득을 성공 못했을 경우 해당 작업은 취소되며 롤백 된다. 트랜잭션 외부 쓰기 작업이 잠금 획득을 시도 하는데 실패하면 exponential back off 를 사용하여 다시 시도 한다.
- 26. 읽기 쓰기 작업만 잠금 획득을 시도한다. 읽기 전용 트랜잭션이 수행되는 동안, 다른 트랜잭션이 Document 수정을 하게 되면 Stale Read 가 가능해짐 Document 변경에 대한 트랜잭션이 실패하려면 동일한 Document 수정하고 있어야 한다.
- 27. 4.2 에 새로 추가된 기능
- 28. 16MB 이상의 트랜잭션 지원 MongoDB 4.0 { <statement 1>, <statement 2>, <statement 3>, <statement 4>} MongoDB 4.2 {<statement 1>}, {<statement 2>}, {<statement 3>}, {<statement 4>}
- 29. 그렇다고 해서 대량의 트랜잭션이 무한정 가능한 것은 아닙니다. WiredTiger 는 스냅샷 이후에도 여전히 이력을 유지해야 합니다. 트랜잭션은 트랜잭션 수행시간 동안 동일한 스냅샷을 생성합니다. 트랜잭션은 60초 이후에 자동으로 중단 됩니다. – 변경가능 transactionLifetimeLimitSeconds
- 30. 변경 가능한 샤드키 값 계층화된 스토리지: 저비용 스토리지 샤드에 오래된 Document 를 저장 글로벌-재분산 : Document 를 다른 지역으로 옮김
- 31. MongoDB 4.2 드라이버 사용 단일 샤드를 대상으로 하는 트랜잭션은 여러 샤드에 걸친 트랜잭션 보다 빠르게 수행됨 Best practice: 하나의 트랜잭션에 1,000 이하의 Document 를 수정 Arbiter 없음 청크 마이그레이션은 트랜잭션이 일어나는 동안 중지되어 트랜잭션이 끝난 이후 실행됨 Parting Wisdom
- 32. 무료 ▪ 온라인 ▪ 9의 챕터로 구성 지금 등록 하십시오! - https://university.mongodb.com/courses/M042/about
- 33. 감사합니다!