# 데이터베이스의 종류
# 관계형 데이터베이스
관계형 데이터베이스는 행과 열을 가지는 표 형식 데이터를 저장하는 형태의 데이터베이스를 가리키며 SQL이라는 언어를 써서 조작합니다.
- 관계형 데이터베이스의 경우 표준 SQL을 지키기는 하지만, 각자의 제품에 특화시킨 SQL을 사용합니다.
- 오라클의 경우 PL/SQL이라고 하며, SQL Server에서는 T-SQL, MySQL은 SQL을 사용합니다.
# MySQL
- MySQL은 대부분의 운영체제와 호환되며 현재 가장 많이 사용하는 데이터베이스입니다.
- C, C++로 만들어졌으며, MyISAM 인덱스 압축기술, B-트리 기반의 인덱스, 스레드 기반의 메모리 할당 시스템, 매우 빠른 조인, 최대 64개의 인덱스를 제공합니다.
- 대용량 데이터베이스를 위해 설계되어 있고 롤백, 커밋, 이중암호 지원 보안등의 기능을 제공합니다.
- 데이터베이스의 심장과도 같은 역할을 하는 곳이 바로 스토리지 엔진인데, 모듈식 아키텍처로 쉽게 스토리지 엔진을 바꿀 수 있으며, 데이터 웨어하우징, 트랜잭션 처리, 고가용성 처리에 강점을 두고 있습니다.
- 스토리지 엔진 위에는 커넥터 API 및 서비스 계층을 통해 MySQL 데이터베이스와 쉽게 상호 작용할 수 있습니다.
- MySQL은 쿼리 캐시를 지원해서 입력된 쿼리 문에 대한 전체 결과 집합을 저장하기 때문에 사용자가 작성한 쿼리가 캐시에 있는 쿼리와 동일하면 서버는 단순히 구문 분석, 최적화 및 실행을 건너 뛰고 캐시의 출력만 표시합니다.
# PostgreSQL
- PostgreSQL은 MySQL 다음으로 개발자들이 선호하는 데이터베이스 기술로 널리 인정받고 있습니다.
- 디스크 조각이 차지하는 영역을 회수할 수 있는 장치인 VACUUM이 특징입니다.
- 최대 테이블의 크기는 32TB이며 SQL뿐만 아니라 JSON을 이용해서 데이터에 접근할 수 있습니다.
- 지정 시간에 복구하는 기능, 로깅, 접근 제어, 중첩된 트랜잭션, 백업 등을 할 수 있습니다.
# NoSQL 데이터베이스
- NoSQL(Not only SQL)이라는 슬로건에서 생겨난 데이터베이스입니다.
- SQL을 사용하지 않는 데이터베이스를 말하며, 대표적으로 MongoDB와 Redis등이 있습니다.
# MongoDB
- MongoDB는 JSON을 통해 데이터에 접근할 수 있고, Binary JSON 형태(BSON)로 데이터가 저장되며 와이어드타이거 엔진이 기본 스토리지 엔진으로 장착된 키-값 데이터 모델에서 확장된 도큐먼트 기반의 데이터베이스입니다.
- 확장성이 뛰어나며 빅데이터를 저장할 때 성능이 좋고 고가용성과 샤딩, 레플리카셋을 지원합니다.
- 스키마를 정해 놓지 않고 데이터를 삽입할 수 있기 때문에 다양한 도메인의 데이터베이스를 기반으로 분석하거나 로깅 등을 구현할 때 강점을 보입니다.
- MongoDB는 도큐먼트를 생성할 때마다 다른 컬렉션에서 중복된 값을 지니기 힘든 유니크한 값이 ObjectID가 생성됩니다.
- 기본키로 유닉스 시간 기반의 타임스탬프(4바이트), 랜덤값(5바이트), 카운터(3바이트)로 이루어져 있습니다.
# Redis
- redis는 인메모리 데이터베이스이자 키-값 데이터 모델 기반의 데이터베이스입니다.
- 기본적인 데이터타입은 문자열 이며 최대 512MB까지 저장할 수 있습니다.
- 이외에도 셋, 해시 등을 지원합니다.
- pub/sub 기능을 통해 채팅 시스템, 다른 데이터베이스 앞단에 두어 사용하는 캐싱 계층, 단순한 키-값이 필요한 세션 정보관리, 정렬된 셋 자료구조를 이용한 실시간 순위표 서비스에 사용합니다.
# Redis의 데이터 구조
- redis 는 key-value 형태의 데이터를 저장소인데, key 하나당 value를 저장하는 형태입니다.
- redis는 단순히 string뿐만 아니라 다음과 같은 다양한 종료의 데이터 구조를 지원합니다.
- 문자열(string)
- 해시(hashes)
- 리스트(list)
- 집합(sets)
- 정렬된 집합(sorted sets)
- 비트맵(bitmap)
- 하이퍼로그 로그(hyperloglog)
- 지리공간 인덱스(geospatial indexes)
- 스트림(streams)
# Redis 관리
- Redis는 메모리에 데이터를 저장하여 사용하기에, 만약 물리적인 메모리보다 더 많은 용량을 사용하려고 한다면 문제가 발생합니다.
- 메인 메모리(RAM)가 부족할 경우 메모리에 올린 프로세스들이 부족한 공간을 해결하기 위해 하드디스크에 SWAP 공간을 만들어 임시 저장하게 됩니다.
- 그러나 SWAP을 하는 동안 레이턴시가 발생합니다.
- 메모리 단편화혹은 파편화가 발생할 수 있습니다.
- 메모리 단편화는 RAM에서 메모리의 공간이 작은 조각으로 나뉘어져 사용가능한 메모리가 충분히 존재하지만 할당이 불가능한 상태를 말합니다.
- 다양한 크기의 데이터 사용을 줄이고 유사한 크기의 데이터를 사용하면 메모리 파편화를 줄일 수 있습니다.
- redis는 싱글 스레드(single thread)로 동작하는데, 동시에 처리할 수 있는 명령어의 갯수는 한 번에 하나입니다.
- 따라서 O(N) 명령어를 사용하는 것을 자제해야 합니다.
용어
인메모리
인메모리란 컴퓨터의 메인 메모리 RAM에 데이터를 올려서 사용하는 방법을 말하며, 데이터를 가지고 오는 속도를 상향시키기 위해 사용합니다.
redis의 장단점을 고려했을 때 가장 적합한 역할은 캐시 데이터베이스 서버역할입니다.
캐시(cache)
cache란 자주 사용하는 데이터나 값을 미리 복사해 놓는 임시 장소를 말합니다.
캐시에 있는 데이터는 시간과 자원 면에서 최소한의 비용으로 반복적으로 접근 할 수 있습니다.