Database Engine 비교하기

데이터베이스 엔진(Database Engine)은 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)의 핵심 요소로,
데이터를 저장, 관리, 처리, 검색하는 역할을 수행하는 소프트웨어 구성 요소입니다.

사용자가 데이터베이스와 상호 작용할 수 있도록 하는 기본적인 백엔드 역할을 하며, 데이터를 처리하는 모든 작업의 중심에 있다고 할 수 있습니다. 아래에 Database Engine의 주요 기능과 개념을 설명합니다.

Database Engine의 주요 기능

1. 데이터 저장 및 관리:

• 데이터베이스 엔진은 데이터를 효율적으로 저장하고 관리하는 역할을 합니다. 테이블, 인덱스, 트리거, 뷰 등 데이터 구조를 생성하고 유지합니다.

2. 데이터 쿼리 처리:

• SQL(Structured Query Language)을 사용해 데이터를 검색하고 변환하는 기능을 제공합니다. SQL 쿼리를 분석하고 최적화하여 필요한 데이터를 빠르게 조회합니다.

3. 트랜잭션 관리:

• 여러 개의 작업을 하나의 단위로 처리하는 트랜잭션을 관리합니다. 이를 통해 데이터의 일관성(Consistency)을 유지하며, 부분 실패 시 모든 작업을 취소하는 롤백(Rollback)을 통해 데이터 무결성을 보장합니다.

4. 동시성 제어:

• 여러 사용자가 동시에 데이터를 접근하고 수정할 때 발생할 수 있는 충돌을 방지하기 위해 동시성 제어 기능을 제공합니다. 락(Lock) 메커니즘을 이용해 데이터의 일관성을 보장합니다.

5. 인덱스 생성 및 관리:

• 인덱스를 생성하여 데이터를 빠르게 검색할 수 있도록 지원합니다. 효율적인 인덱스 관리와 최적화는 데이터 검색 성능에 큰 영향을 미칩니다.

6. 보안:

• 사용자 인증, 권한 부여, 데이터 암호화 등의 기능을 통해 데이터의 보안을 보장합니다.

주요 구성 요소

• 스토리지 엔진: 데이터를 물리적인 디스크에 저장하고 검색하는 역할을 담당합니다. 각 데이터베이스는 고유한 스토리지 엔진을 갖고 있으며, 예를 들어 MySQL은 InnoDB와 MyISAM 같은 여러 스토리지 엔진을 지원합니다.
• SQL 파서 및 최적화기: 사용자가 입력한 SQL 쿼리를 구문 분석하고, 쿼리 실행을 최적화하는 역할을 합니다. 최적화 과정에서는 가능한 가장 효율적인 방식으로 데이터를 검색할 수 있도록 실행 계획을 수립합니다.
• 버퍼 관리: 데이터가 메모리와 디스크 간에 이동하는 과정을 관리합니다. 자주 사용되는 데이터는 메모리에 저장하여 접근 속도를 높입니다.

 

DB 엔진 종류

MyISAM

• 트랜잭션을 지원하지 않습니다. (ACID)
• Insert는 빠르지만, Update와 Delete는 상당히 느립니다.
• B-tree index가 row들을 직접적으로 가리키고 있습니다.
• Indexed sequential access method를 상징합니다.
• Table level locking을 지원합니다.
• MySQL의 기본 엔진이었다가 아니게되었습니다.
• Crash-safe하지 않습니다.
• Oracle 소유입니다.

 

InnoDB

• B+ tree를 사용하는데 인덱스는 primary key를 가리킵니다.그리고 그 PK가 row를 가리킵니다.
  • primary key를 생성하지 않으면 InnoDB가 직접 생성해줍니다.
  • (보조키는 아닙니다)
• MySQL과 MariaDB의 Default 엔진입니다.
• ACID Transaction을 지원합니다.
• Foreign key를 지원합니다.
• Tablespace를 지원합니다.
  • 데이터베이스에서 데이터를 물리적으로 저장할 공간을 관리하기 위한 논리적 구조입니다. 쉽게 말해, 데이터베이스에서 데이터를 담기 위한 일종의 컨테이너라고 생각할 수 있습니다
• Row level locking을 지원합니다.
• Oracle 소유입니다.

 

XtraDB

• InnoDB의 Fork입니다.
• MariaDB의 default 엔진이었습니다 (10.1버전까지)
• 10.2에서 MariaDB는 InnoDB로 Default를 바꾸었습니다.

 

SQLite

• local data를 위한 embedded database로 유명합니다.
• B-tree를 사용합니다. (LSM은 Extension으로 지원합니다, 다만 아키텍처로 인해 성능 향상이 크지는 않다고합니다.)
• Postgres-like syntax를 사용합니다.
• Full ACID & table locking을 지원합니다.
• Concurrent read & writes를 지원합니다.
• 브라우저의 Web SQL이 사용합니다.
• 많은 OS에서 기본적으로 포함하고있습니다.

 

Aria

• MyISAM과 상당히 유사합니다.
• MyISAM과 다르게 Crash-safe합니다.
• Oracle 소유가 아닙니다.
• MariaDB를 위해 디자인 되었습니다.
• MariaDB 10.4부터 모든 system table은 Aria 입니다.

Berkeley DB

• Oracle 소유입니다
• Key-value embedded database입니다.
• ACID transaction, lock, replication을 지원합니다.
• MemcacheDB에서 사용됩니다.

 

Level DB

• Log structured merge tree (LSM) 기반입니다. 
  • 이는 insert에 최적화 되어있으며, SSD에 훌륭한 구조입니다.
  • SSD는 update에 취약한 구조이기 때문입니다.
• Transaction을 보장하지 않습니다.
• file의 level이 있습니다.
  • 1. Memtable (WAL로 데이터 보장)
  • 2. Level 0 (Young level)
  • 3. Level 1 - 6
• 파일이 커지면 더 큰 레벨로 병합되어 보내집니다.
• bitcoin core에서 사용합니다.

 

RocksDB

• Transactional 합니다. (Full ACID)
• High-performance, Multi-threaded compaction을 지원합니다.
• MyRocks엔진은 MySQL, MariaDB , Percona에서 사용할 수 있습니다.
• Mongorocks는 MongoDB에서 사용할 수 있습니다.

 

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