[Data-Intensive] Ch5. 복제 (Leaderless Replication)

미완성..

복제

‘데이터 중심 애플리케이션 설계’를 읽고 정리하고자함

• 복제는 3가지 접근 방식으로 나눠서 정리할 예정
  1. 도입 및 단일 리더 복제
  2. 다중 리더 복제 3. 리더 없는 복제
• 이 글은 복제에 대한 리더 없는 복제(Leaderless Replication) 방법에 대해 다룰 것

리더 없는 복제

• 일부 데이터 저장소는 리더의 개념을 버리고, 모든 복제 서버가 클라이언트로부터 쓰기를 직접받을 수 있게 허용하는 접근방식 사용
• 일부 리더 없는 복제 구현에서는 클라이언트가 여러 복제 서버에 쓰기를 직접 요청함
• 반면, 코디네이터 노드가 클라이언트를 대신해 쓰기 요청을 직접 처리하기도 함
• 하지만, 리더와 달리 코디네이터는 쓰기의 순서를 보장하지 않음!

노드가 다운됐을 때 데이터베이스에 쓰기

• 3개의 복제 서버가 있다고 가정하고, 한 대 서버가 사용불가 상태일 때, 리더 기반 복제는 ‘장애 복구’ 진행해야함

• 하지만 리더 없는 복제는 장애복구가 필요하지 않음

• 세 개의 복제 서버 중 두 개의 서버가 쓰기를 확인하면 충분하다고 가정하면, 클라이언트는 한 개의 쓰기가 놓친 사실을 그냥 무시해 버림
• 문제가 되었던 서버가 다시 온라인 상태로 들어오고, 클라이언트가 이 노드에서 읽으면, outdated 값을 얻을 수 있음

해결법

• 클라이언트가 하나의 복제서버가 아닌 병렬로 여러 노드에 읽기 요청을 보냄
• 여러 노드에서 받은 노드 중, 버전 값을 이용해 최신 내용인지 결정

읽기 복구와 안티 엔트로피

• 복제의 궁극적인 목표는 최종적으로 모든 데이터가 모든 복제서버에 복사된 것을 보장해야함

사용 불가능 한 노드가 온라인 상태가 된 후, 누락된 쓰기를 어떻게 따라잡을 것인가?

1. 읽기 복구
   • 클라이언트가 여러 노드에서 병렬로 읽고, outdated값을 반환한 해당 노드에게 최신값을 업데이트함
   • 값을 자주 읽는 상황에 적합
2. 안티 엔트로피 처리
   • 백그라운드 프로세스로, 복제 서버 간 데이터 차이를 지속적을 찾아냄
   • 누락된 데이터를 하나의 복제 서버에서 다른 서버로 복사함
   • 리더 기반 복제의 ‘로그 복제’와 달리, 엔트로피 처리는 특정 순서로 쓰기를 복사하기 때문에 복사되기 까지 지연이 발생할 수 있음

모든 시스템이 이 두가지 매커니즘을 구현하는 건아님

• 볼드모트는 안티 엔트로피를 처리하지 않음

  • 안티 엔트로피가 없으면, 읽기 복구는 애플리케이션이 값을 읽는 경우에만 수행되기 때문에, 거의 읽지 않는 일부 복제본에서 누락되 내구성이 떨어짐

읽기와 쓰기를 위한 정족수

정족수 일관성의 한계

최신성 모니터링

느슨한 정족수와 암시된 핸드오프

동시 쓰기 감지

최종 쓰기 승리 (동시 쓰기 버리기)

이전 발생 관계와 동시성

이전 발생 관게 파악하기

동시에 쓴 값 병합

버전 벡터