수안이의 컴퓨터 연구실

이 기사에서는 SQL Server 아키텍처의 내부 동작에 대해 자세히 다룹니다. 이 기사는 데이터베이스 엔진의 기능 향상에 대해 설명하며 사용 설명과 자세한 정보를 위한 지침을 제공합니다. SQL Server 엔진에 대한 자세한 정보를 이해하면 데이터베이스 관리자(데이터베이스 시스템 엔지니어)로서 데이터베이스 시스템을 디자인, 구축 또는 기능을 향상시킬 때 SQL Server의 장점을 최대한 활용할 수 있습니다. 이 자료가 데이터베이스 전문가들을 대상으로 하는 것이기는 하지만 교육이나 마케팅 측면에서도 유용하게 사용할 수 있습니다

데이터베이스 아키텍처: 저장소 엔진
Cathan Cook


요약: 이 기사에서는 SQL Server 아키텍처의 내부 동작에 대해 자세히 다룹니다. 이 기사는 데이터베이스 엔진의 기능 향상에 대해 설명하며 사용 설명과 자세한 정보를 위한 지침을 제공합니다. SQL Server 엔진에 대한 자세한 정보를 이해하면 데이터베이스 관리자(데이터베이스 시스템 엔지니어)로서 데이터베이스 시스템을 디자인, 구축 또는 기능을 향상시킬 때 SQL Server의 장점을 최대한 활용할 수 있습니다. 이 자료가 데이터베이스 전문가들을 대상으로 하는 것이기는 하지만 교육이나 마케팅 측면에서도 유용하게 사용할 수 있습니다.

목차
소개
저장소 엔진 향상
데이터와 상호 작용
테이블 및 인덱스
로깅 및 복구
관리 개선
데이터 저장소 구성 요소
결론

소개
이 기사에서는 Microsoft® SQL Server™ 2000의 새로운 저장소 엔진 기능에 대해 설명하고, 저장소 엔진 작동 방법에 대한 구체적인 설명과 함께 이러한 기능을 사용하는 데 유용한 세부 정보를 제공합니다. 저장소 엔진의 내부 동작에 대한 기본적인 사항을 이해하고 있으면 SQL Server의 성능을 최대한 활용할 수 있습니다.

높은 확장성이 주요 관심사가 되고 있는 상황에서 데이터베이스는 이제 단시일 내에 디자인되어 구현되고 있으며, 개발 요구 사항의 변화와 프로덕션 사용의 증가에 따라 끊임없이 진화하고 있습니다. 확장성, 가용성 및 사용의 용이성에 대한 요구는 민감하고도 유연한 데이터 저장소 엔진을 필요로 합니다.

SQL Server 2000의 여러 버전은 크기로는 포켓 PC용 소형 모바일 시스템에서부터 몇 테라바이트에 달하는 고성능 트랜잭션 프로세싱에 이르기까지 또는 클러스터된 Windows® 2000 Datacenter Server에서 실행되는 의사 결정 지원 시스템 등 아주 다양한 시스템을 지원합니다. 이러한 모든 시스템은 업무 지향적인 비즈니스 시스템이 요구하는 융통성, 보안성 및 안정성을 유지합니다.

저장소 엔진 작업이 지능화되고 자동화됨에 따라 다양한 용도와 규모의 프로젝트에 대해 SQL Server 2000 응용 프로그램을 구축할 수 있으며 정교한 아키텍처를 통해 성능, 가용성 및 확장성이 향상됩니다.

가용성
물리적 파일 상호 작용에 대한 새로운 알고리즘과 함께 안정성 및 동시성이 향상되었습니다. 이러한 알고리즘 덕분에 정기 점검 시 DBCC(database console command)를 실행할 필요가 없어졌습니다. 그러나, DBCC는 여전히 사용할 수 있으며 새로운 DBCC CHECK 명령은 온라인 처리가 진행 중인 과정에서도 실행될 수 있습니다.

확장성
실제 데이터베이스 파일과 디스크의 해당 레이아웃으로 구성된 저장소 하위 시스템은 소규모 데이터베이스에서 대규모 데이터베이스로의 확장을 지원합니다. SQL Server는 이제 최대 64GB의 실제 메모리(RAM)와 최대 32개의 프로세서를 지원할 수 있습니다.

사용의 용이성
데이터베이스 관리자(DBA)는 향상된 관리 기능을 사용하여 서버 관리를 자동화하고 집중화할 수 있습니다. 이렇게 하면 DBA가 모든 사이트를 방문하지 않고도 원격 서버와 응용 프로그램을 손쉽게 관리할 수 있습니다. 정교한 알고리즘으로 관리되는 서버 구성은 서버 사용 패턴에 대해 동적으로 응답하여 DBA가 데이터베이스 관리 및 최적화 작업에만 주력할 수 있도록 합니다.

저장소 엔진 향상
SQL Server 2000의 관계형 데이터베이스 서버는 관계형 엔진과 저장소 엔진의 두 부분으로 나뉘어져 있습니다. 이 두 개의 엔진은 OLE DB 같은 원시 데이터 액세스 구성 요소를 통해 상호 작용하면서 독립적으로 작동합니다. 관계형 엔진은 저장소 엔진에 인터페이스를 제공하는데, 이 저장소 엔진은 원본으로 사용하는 데이터베이스 저장소 구성 요소 및 기능과 상호 작용하는 서비스로 구성됩니다.

저장소 엔진의 주요 임무는 다음과 같습니다.

저장소 구성 요소 관리에 대한 사용의 용이성을 개선하기 위한 기능 제공
실제 파일에 대한 모든 I/O 및 데이터 버퍼 관리
동시성, 트랜잭션 관리, 잠금 및 로깅 제어
데이터를 저장하는 데 사용되는 실제 페이지 및 파일 관리
시스템 오류에서 복구

SQL Server 2000 저장소 엔진은 사소한 용량 계획 및 성능 조정에 대한 필요성을 줄이면서 개념적인 단순성과 실제 융통성을 추가하는 새로운 기능을 제공합니다. SQL Server 2000은 자신의 환경에 반응하며 데이터베이스 사용의 변화에 대해 정확하고 빠르게 동적으로 적응합니다. 이러한 기술적인 발전은 데이터베이스 관리에만 치중하던 것을 데이터를 서비스로 편리하게 이용하는 수준으로 향상시켰습니다. SQL Server 2000 DBA는 개별적인 매개 변수를 조정하는 데 시간을 보내는 대신 데이터 흐름과 사용에 민감한 시스템을 디자인하는 데 집중할 수 있습니다.

SQL Server 2000의 변경 사항은 SQL Server 7.0에 소개된 구조적 향상을 기반으로 하며 계속되는 개선과 혁신의 바탕이 되고 있습니다.저장소 엔진 팀의 주요 목표는 서버를 정기적으로 조정하는 데 드는 시간과 노력을 줄이는 것입니다. 대부분의 조정 매개 변수 설정은 데이터베이스 사용을 기반으로 하므로 엔진은 이제 적응 알고리즘에 따라 데이터베이스 환경의 상황에 맞게 동적으로 조정됩니다. 이 자동화된 융통성은 이전 버전에서 조정과 실험이 끊임없이 요구되었던 튜닝 매개 변수를 위해 구현되었습니다. 조정 기능을 수동으로 조절할 수도 있으나 SQL Server 2000을 사용하는 편이 더 낫습니다. SQL Server 고객 중 극히 일부만 튜닝 매개 변수를 조절할 필요가 있을 것입니다. 이런 유형의 조절은 공인된 데이터베이스 관리자의 감독 하에 주의 깊게 테스트해 본 후에 이루어져야 합니다.

다음은 SQL Server 2000 저장소 엔진에서 향상된 주요 기능을 요약한 테이블입니다. 이러한 기능에 대해서는 이 기사의 뒷부분에서 더 자세하게 다루겠습니다.

기능 설명 및 장점
응용 프로그램 잠금 관리자 양식과 같이 응용 프로그램이 정의된 리소스에 동시에 액세스하는 것을 제어하려면 SQL Server 응용 프로그램 잠금 관리자를 사용하여 새 저장 프로시저로 이러한 리소스를 잠글 수 있습니다.
DBCC(Database console command) 이제 업데이트 작업을 방해하지 않고도 온라인 처리가 수행되는 동안 DBCC CHECK 명령을 실행할 수 있습니다. 새로 향상된 기능을 사용하면 실제 페이지의 일관성을 확인하여 하드웨어로 인한 오류를 검색할 수 있습니다. SQL Server 2000 Enterprise Edition에서 DBCC는 이제 여러 프로세서 간에 병렬로 실행됩니다.
데이터베이스 옵션 모든 데이터베이스 옵션은 이제 ALTER DATABASE를 사용하여 수정할 수 있습니다. 이 기능은 관리 작업을 단순화합니다.
차등 백업 익스텐트 수준에서 데이터베이스 변경 내용을 추적하는 기능이 향상되었으므로 SQL Server 2000에서는 차등 백업이 더욱 빨라졌습니다.
동적 조정 서버는 동적 적응 알고리즘을 사용하여 이전의 정적 구성 설정에 자동으로 적응합니다. 관리 제어는 여전히 전체 시스템 리소스 관리에 사용할 수 있으나 일반적으로 사용할 필요가 없을 것입니다. 수동으로 설정된 매개 변수는 자신의 제한된 범위 내에서 동적으로 적응합니다.
행 텍스트 크기가 작고 자주 사용되는 텍스트 열이 포함된 테이블에서 작은 텍스트 값은 텍스트 값이 있는 페이지가 아닌 표준 데이터 행이 있는 같은 페이지에 저장될 수 있습니다. 자주 액세스되는 이런 텍스트 데이터가 있는 테이블에서 이 기능은 디스크 I/O의 많은 양을 줄일 수 있습니다.
병렬 인덱스 작성 엔터프라이즈 버전에서 인덱스 작성은 자동으로 병렬 처리를 위해 구성된 모든 프로세서를 사용하여 8개 프로세서가 있는 서버에서 6의 인수만큼 인덱스를 작성하는 데 걸리는 시간이 줄어듭니다. 또한 인덱스 작성에는 tempdb와 메모리에서 사용할 수 있는 리소스를 이용합니다.
인덱스 미리 읽기 인덱스 읽기 기능이 향상되어 인덱스 스캔의 성능이 향상되었습니다.
인덱스 재조직 DBCC SHOWCONTIG는 인덱스 조각화에 대한 보다 자세한 정보를 제공하도록 향상되었습니다. 새로운 DBCC 명령인 INDEXDEFRAG는 데이터베이스 서비스를 방해하거나 데이터베이스 일관성이나 복구에 위험을 초래하지 않고 인덱스 페이지를 온라인으로 재조직합니다.
인덱스의 내림차순 키 열 인덱스의 개별 키 열은 오름차순이나 내림차순으로 지정할 수 있습니다.
KILL 명령 이 명령은 이제 완료 진행률을 보고합니다. 이 명령이 롤백 같은 다른 프로세스를 처리 중이면 명령이 얼마나 실행되었는지 볼 수 있습니다. 이 명령은 사용자가 특정 세션과 연결되지 않은 Microsoft Distributed Transaction Coordinator(MS DTC) 트랜잭션을 중지할 수 있도록 기능이 향상되었습니다.
대용량 메모리 지원 Windows 2000 기술은 대용량 메모리를 사용하는 엔터프라이즈 버전 시스템의 성능을 향상시켰습니다. Windows 2000의 AWE 확장을 사용하여 SQL Server 2000은 실제 메모리(RAM)를 64GB까지 지원할 수 있습니다.
잠금 잠금 관리자는 스레드와 메모리 같은 추가 리소스를 통한 교착 상태를 검색하도록 기능이 향상되었습니다. 동시성이 향상되면 교착 상태는 줄어듭니다. 이것은 또한 SQL Server 2000에서의 확장성도 향상시킵니다.
논리 로그 표시 Transact-SQL 명령은 로그에 책갈피를 만들어 책갈피로 표시된 시점의 데이터베이스 상태로 복원할 수 있도록 합니다. 또한 이 기능은 같은 응용 프로그램에 사용된 여러 데이터베이스의 복원을 동기화합니다.
온라인 인덱스 재조직 DBCC SHOWCONTIG는 인덱스 조각화에 대한 보다 자세한 정보를 제공하도록 향상되었습니다. 새로운 DBCC 명령인 INDEXDEFRAG는 데이터베이스 서비스를 방해하거나 데이터베이스 일관성이나 복구에 위험을 초래하지 않고 인덱스 페이지를 온라인으로 재조직합니다.
최적화된 I/O 미리 읽기 SQL Server 2000은 스캔에 관련된 각 파일에 대해 한 번에 다중 직렬 미리 읽기를 실행합니다. 쿼리 최적화 프로그램은 테이블과 인덱스를 스캔할 때 성능 향상을 위해 직렬 미리 읽기 I/O를 사용합니다.
백업 시 암호 백업 미디어와 개별 백업은 암호를 사용하여 보호할 수 있습니다. 이렇게 하면 권한이 없는 사용자가 백업을 복원하거나 데이터베이스에 액세스할 수 없게 됩니다.
복구 모델 복구 모델을 사용하여 데이터베이스의 로깅 수준을 선택할 수 있습니다. 이렇게 하면 더욱 융통성 있게 트랜잭션 로그를 관리할 수 있습니다. 복구 모델을 온라인에서 변경하여 하루 중에 사용하는 여러 가지 데이터베이스를 보완할 수 있습니다.
공유 테이블 스캔 엔터프라이즈 버전에서 테이블의 여러 스캔은 디스크에 대한 실제 I/O를 줄이면서 해당 테이블의 다른 진행 중인 테이블의 장점을 사용할 수 있습니다.
로그 축소 로그를 축소하는 명령은 보다 많은 상황에서 즉시 실행됩니다. 로그를 즉시 축소할 수 없으면 SQL Server에서는 축소 작업을 계속하거나 완료하기 전에 실행되어야 할 작업에 대한 구조적인 피드백을 제공합니다.
스냅샷 백업 타 공급업체의 스냅샷 백업에 대한 지원이 향상되었습니다. 스냅샷 백업은 저장 기술을 활용하여 전체 데이터베이스를 몇 초 안에 백업하거나 복원합니다. 이러한 백업은 이제 기본 트랜잭션 로그 및 차등 백업과 결합하여 OLTP 데이터베이스를 완전하게 보호합니다. 이것은 가용성이 매우 중요한 중규모 또는 대규모 데이터베이스에 특히 유용합니다.
공간 효율적인 빈 테이블 및 인덱스 SQL Server 2000에서는 빈 테이블과 인덱스에 대해 디스크 페이지가 할당되지 않습니다. SQL Server 7.0에서는 빈 테이블과 인덱스에 대해 최대 세 페이지까지 할당되었습니다.
최상위 n 정렬 새로운 이 기능은 최상위 n 값의 검색을 최적화합니다(예: SELECT TOP 5 * FROM tablename).
Xlock SQL Server 2000에는 이 Transact-SQL 잠금 힌트가 새로 제공됩니다. 이것은 단독 트랜잭션 수준 페이지나 테이블 잠금을 명시적으로 호출하는 데 사용할 수 있습니다.

SQL Server 2000에는 보다 효율적으로 데이터와 상호 작용할 수 있고 보다 많은 관리상의 융통성을 허용하는 많은 기능이 추가되었습니다. 다음 절에서는 이러한 향상과 그 사용 방법에 대해 자세히 알아보겠습니다.

데이터와 상호 작용
SQL Server 2000에서는 저장소 엔진이 향상되어 데이터와 상호 작용할 때 더 많은 확장성과 성능을 제공합니다. 이러한 향상된 내용을 이해하면 SQL Server를 보다 효과적으로 사용할 수 있습니다.

데이터 교환은 사용자 인터페이스에서 시작하거나 자동화된 작업에서 시작하거나 상관 없이 쿼리로 시작됩니다. 데이터 요청은 관계형 엔진으로 전달되는데, 이 관계형 엔진은 저장소 엔진과 상호 작용하여 데이터를 구하고 사용자에게 다시 전달합니다. 사용자나 DBA의 입장에서 보면 저장소 엔진과 관계형 엔진의 기능을 구분하기가 어렵습니다.

보다 효과적으로 데이터 읽기
데이터는 일련의 트랜잭션을 통해 서버와 사용자 간을 이동합니다. 응용 프로그램이나 사용자가 작업을 시작하면 데이터베이스는 이것을 쿼리 프로세서로 전달하여 작업을 완료한 다음 최종 결과를 반환합니다. 쿼리 프로세서는 SQL 문을 받아들이고, 해석하고, 실행하여 작업을 수행합니다.

예를 들어, 사용자 세션에서 SELECT 문을 실행하면 다음 단계가 발생합니다.

관계형 엔진은 이 명령문을 실행 계획으로 컴파일하고 최적화합니다. 여기서 실행 계획이란 데이터를 가져오기 위해 필요한 일련의 단계입니다. 그런 다음 관계형 엔진은 실행 계획을 실행합니다. 실행 단계에는 저장소 엔진을 통해 테이블과 인덱스에 액세스하는 것도 포함됩니다.
관계형 엔진은 필요한 데이터를 얻기 위해 저장소 엔진으로 호출하면서 실행 계획을 해석합니다.
관계형 엔진은 저장소 엔진이 최종 결과 집합에 반환한 모든 데이터를 결합한 다음 사용자에게 돌려 보냅니다.
이 과정에서 성능 향상을 위해 두 가지 사항이 개선되었습니다. SQL Server 2000의 경우, 관계형 엔진은 정식 쿼리 서술어를 저장소 엔진으로 릴레이하여 프로세스의 초기에 적용될 수 있도록 합니다. 그 결과 저장소 엔진과 관계형 엔진 사이에는 교환이 훨씬 더 효율적으로 이루어집니다. 이렇게 하면 정식 쿼리에 대한 성능이 크게 향상됩니다.

최상위 n 향상
또 한 가지 개선된 것은 저장소 엔진이 결과 집합에서 최상위 n 레코드의 선택을 처리하는 방법입니다. SQL Server 2000의 경우 새로운 최상위 n 엔진이 다음과 같은 명령문을 수행하는 데 가장 적합한 경로를 분석합니다.

SELECT top 5 * from orders order by date_ordered desc

이 예제에서, 전체 테이블을 검색해야 하는 경우 엔진은 데이터를 분석하여 캐시의 최상위 n 값만 추적합니다. 이렇게 하면 전체 테이블이 정렬되는 대신 최상위 n 값만 정렬되므로 이런 유형의 SELECT 문에 대해 성능이 놀랄만큼 향상됩니다.

공유 스캔
SQL Server 2000 Enterprise Edition의 경우, 두 개 이상의 쿼리는 진행 중인 테이블 스캔을 공유할 수 있으며, 이것은 아주 대용량의 SQL Server 2000 데이터베이스의 성능을 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 쿼리가 정렬되지 않은 스캔을 사용하여 아주 큰 테이블을 검색하는 경우 페이지는 캐시로 들어가 데이터가 들어 올 공간을 만듭니다. 다른 쿼리가 시작되면 같은 테이블의 두 번째 스캔이 디스크 I/O를 발생시켜 해당 페이지를 다시 검색합니다.테이블 스캔이 자주 발생하는 환경에서 이렇게 하면 양쪽 쿼리가 같은 데이터 페이지를 검색하게 되므로 디스크에 스레싱(thrashing)이 생길 수 있습니다.


프로세스를 최적화하면 이런 유형의 데이터 액세스 패턴에 의해 생긴 디스크 I/O 양을 줄일 수 있습니다. 테이블의 정렬되지 않은 첫 번째 스캔은 디스크의 데이터를 읽습니다. 디스크를 다시 읽는 대신에 같은 테이블의 정렬되지 않은 다음 스캔이 이미 메모리에 있는 정보를 기반으로 작성될 수 있습니다. 그림 1. 참고 같은 테이블에서 여러 스캔을 동시에 하는 동안 이 동기화 프로세스는 성능을 8배까지 증폭시킬 수 있습니다. 이러한 향상된 기능은 전체 테이블 크기가 캐시 크기보다 훨씬 큰 대용량 의사 결정 지원 쿼리에서 더욱 두드러집니다.

공유 스캔이란 사용 가능한 실행 계획이 없는 쿼리를 보조하기 위해 저장소 엔진에 의해 호출되는 기능입니다. 이 기능은 아주 큰 테이블을 자주 읽을 때 지원하기 위해 만들어졌습니다. 쿼리 프로세서가 최적의 실행 계획에 테이블 스캔이 포함되는 것으로 결정하면 이 기능이 호출됩니다. 하지만, 공유 스캔을 강제하는 데 쿼리나 인덱스 조정을 사용할 수는 있으나 제대로 유지 관리된 인덱스가 같거나 더 나은 작업을 수행할 수 있는 상황에서는 테이블 스캔을 강요해도 성능이 나아지지 않습니다.

동시성
많은 사용자가 데이터와 상호 작용하는 동안 트랜잭션 동시성을 유지하기 위해 저장소 엔진은 리소스를 잠궈 행, 페이지, 키, 키 범위, 인덱스, 테이블 및 데이터베이스에 대한 종속 관계를 관리합니다. 이러한 요소가 변경되는 동안 리소스를 잠그면 엔진은 두 명 이상의 사용자가 같은 데이터를 동시에 변경하는 것을 막을 수 있습니다. SQL Server 잠금은 트랜잭션에 필요한 가장 덜 제한적인 잠금을 선택하기 위해 여러 수준의 세분성에 동적으로 적용됩니다.

SQL Server 2000에서는 동시성이 향상되어 교착 상태와 피할 수 있는 리소스 잠금이 더욱 줄었습니다. 예를 들어, 잠금 관리자는 스레드와 메모리 같이 경합 상태일 수 있는 다른 리소스를 인식하도록 향상되었습니다. 이 새로운 기능은 데이터베이스 관리자가 더욱 다양한 디자인이나 하드웨어 제한을 식별하는 데 도움이 됩니다.

잠금 관리자에 대한 새로운 Transact-SQL 인터페이스가 소개되어 프로그래밍 코드 내에서 사용자 지정 잠금 논리를 지원합니다. 비즈니스 논리에 필요한 잠금은 사용자의 Transact-SQL 배치 내에서 sp_getapplock을 호출하여 시작됩니다. 이렇게 하면 사용자는 응용 프로그램이 정의된 잠겨질 리소스(예를 들면, 데이터 행의 잠금 대신 양식 같은 응용 프로그램 리소스의 잠금), 사용할 잠금 모델, 시간 제한 값 및 잠금의 범위가 트랜잭션인지 세션인지 여부 등을 지정할 수 있습니다. 새 응용 프로그램 잠금 관리자로 잠금이 시작되면 잠금은 저장소 엔진으로 시작된 것처럼 SQL Server의 표준 잠금 관리에 참여하므로 호출 트랜잭션이 종료되면 사용자가 응용 프로그램으로 시작한 잠금이 열려진 채 있지 않을까 걱정할 필요가 없습니다.

SQL Server 2000에서 잠금을 취득하는 프로세스는 페이지의 모든 데이터가 커밋되는지 여부를 고려합니다. 예를 들어, pubs 데이터베이스의 테이블처럼 최근에 데이터가 변경되지 않은 테이블에 대해 SELECT 문을 실행하면 활성 트랜잭션이 최근에 테이블을 업데이트하지 않았으므로 이 프로세스에서는 잠금이 생기지 않습니다. 저장소 엔진은 데이터 페이지의 로그 시퀀스 번호를 현재 활성 트랜잭션과 비교하여 이 작업을 수행합니다. 대부분의 데이터가 가장 오래된 활성 트랜잭션보다도 오래된 데이터베이스의 경우, 이렇게 하면 잠금이 크게 줄어들어 성능이 향상됩니다.

트랜잭션 동안 잠금이 데이터를 보호하는 반면, 다른 프로세스인 래치는 실제 페이지에 대한 액세스를 제어합니다. 래치는 아주 경량이면서 단기간의 동기화 개체로 트랜잭션 기간 동안 잠글 필요가 없는 작업을 보호합니다. 엔진이 페이지를 스캔하면 엔진은 페이지를 래치하고 행을 읽어 관계형 엔진에 되돌려준 다음, 다시 페이지의 래치를 풀어 다른 프로세스가 같은 데이터에 접근할 수 있도록 합니다. 지연 래치라고 부르는 프로세스 동안 저장소 엔진은 페이지가 다른 진행 중인 프로세스에서 요구되는 경우에만 래치를 해체하여 데이터 페이지에 대한 액세스를 최적화합니다. 같은 데이터 페이지를 필요로 하는 진행 중인 프로세스가 없으면 해당 페이지에서 전체 작업에 대해 한 개의 래치만 유효한 상태로 남습니다.

시스템의 동시성을 향상시키려면 데이터베이스 시스템의 디자인과 이에 접촉하는 코드 개체에 포커스를 맞춰야 합니다. SQL Server 2000은 여러 테라바이트의 데이터와 사실상 무한한 선형 확장성을 지원하도록 디자인되었습니다. DBA의 역할은 데이터베이스의 라이프 사이클(코드에서 디스크의 데이터 저장에 이르기까지 모든 데이터베이스 구성 요소의 최적화와 디자인 주기)을 관리하여 디자인이 서비스 수준 계약을 지속적으로 만족시키도록 하는 것입니다.

테이블 및 인덱스
또한 실제 데이터 구조를 개선하여 디자인과 유지 관리에 더 많은 융통성이 생겼습니다.

테이블이나 인덱스가 늘어남에 따라 SQL Server에서는 새로운 데이터 페이지를 여덟 개의 집합으로 나누었으며, 이것을 익스텐트라고 부릅니다. 한 데이터 행이 여러 페이지에 걸쳐 있을 수 없으므로 8KB의 데이터만 수용할 수 있습니다. 이 때 관련된 text, ntext 또는 image 열은 다른 페이지에 저장할 수 있습니다. 클러스터된 인덱스가 있는 테이블은 디스크에서 키 순서에 따라 실제로 저장됩니다. 힙이란 클러스터된 인덱스가 없고 저장되지 않는 테이블을 말합니다. 레코드는 삽입된 순서대로 저장됩니다.

SQL Server 2000은 인덱싱된 뷰를 지원하는데, 다른 데이터베이스 제품에서는 보통 구체화된 뷰라고 합니다. 클러스터된 인덱스가 뷰에서 만들어지는 경우, 이 뷰는 더 이상 파생 개체가 아니라 클러스터된 인덱스가 있는 테이블과 같은 구조를 가진 데이터베이스에 저장된 기본 개체가 됩니다. 유지 관리에 드는 비용이 성능 향상에 따른 이점보다 많지 않은 경우라면 인덱싱된 뷰는 미리 계산된 값이나 복합 조인의 결과를 저장하는 데 유용합니다. SQL Server 2000 Enterprise Edition의 경우, 인덱싱된 뷰가 쿼리 계획을 최적화할 수 있는 경우에는 언제든지 쿼리 프로세서에서 자동으로 인덱싱된 뷰가 사용됩니다. 인덱싱된 뷰는 거의 변하지 않지만 대개 복합 조인이나 계산 쿼리의 일부인 데이터의 쿼리 속도를 개선할 수 있습니다.

행 텍스트
행 텍스트를 사용하면 기본 페이지에 작은 텍스트 데이터를 저장할 수 있습니다. 예를 들어, text 열이 있는 테이블이 있으나 보통 텍스트 값이 다른 행이 있는 기본 페이지에 들어갈 만큼 작으면 text 열에 임계값을 설정할 수 있습니다. 임계값은 이보다 작은 데이터는 별도의 텍스트 페이지가 아닌 기본 페이지에 텍스트를 저장하도록 크기를 결정하기 위한 것입니다. 대부분의 데이터가 페이지 크기에 맞고, 데이터의 일부만 텍스트 페이지를 만들어야 할 만큼 큰 경우라면 이런 방식으로 작업하는 것이 훨씬 빠릅니다.

이 새로운 기능을 사용할 시기를 결정하려면 I/O 개선에 비해 각 데이터 페이지에 저장할 수 있는 행 수나 저장소 밀도에 균형을 맞추어야 합니다. 예를 들어 설명을 위한 text 열이 있다고 가정합시다. 테이블의 텍스트 값 중 20%는 크고, 80%는 100바이트 미만입니다. 이런 경우라면 행 텍스트 솔루션에 대한 논리적인 후보로 생각할 수 있지만 행 텍스트는 해당 열의 데이터가 자주 액세스되는 경우에만 사용해야 합니다. 사용자가 이 테이블에 자주 액세스하지만 특별한 연구를 하는 경우를 제외하고는 comments 열을 보지 않는다면 행 텍스트를 사용하는 것은 좋은 해결책이 아닐 수 있습니다. 저장소 밀도는 페이지 당 적은 수의 행이 저장되면 줄어듭니다. 또한 테이블에 더 많은 페이지가 들어 있으면 테이블 스캔의 응답 시간은 늘어납니다. 그러므로, 행 텍스트를 구현하는 가장 적절한 경우는 자주 액세스되는 text 열이 있고, 그 열에 행에 저장할 수 있는 8K보다 작은 값이 여러 개 있는 경우입니다.

새로운 데이터 형식
SQL Server 2000에서는 새로운 데이터 형식 세 가지가 소개됩니다. bigint는 8바이트 정수 형식이며, sql_variant는 다른 데이터 형식의 데이터 값 저장을 허용합니다. 세 번째 데이터 형식인 table은 성능을 최적화하는 데 유용합니다. 테이블 변수는 tempdb를 더욱 효과적으로 사용할 수 있게 하며 임시 테이블보다 빠릅니다. 다른 변수들처럼, table 변수는 자신이 선언된 배치로 제한됩니다. 임시 테이블과 거의 유사한 기능으로 테이블 변수는 임시 테이블이나 커서보다 더 빠르게 수행되며, 서버 리소스를 더욱 잘 활용할 수 있도록 합니다. 일반적으로 데이터베이스와 상호 작용할 코드를 만드는 경우 사용자의 서버에서 사용할 수 있는 리소스를 활용할 수 있는 가장 적합한 방법을 찾아보십시오.

인덱스
데이터 액세스는 인덱스 사용을 통해 최적화할 수 있습니다. 인덱싱 요구 사항은 사용에 따라 달라지므로 잘못된 인덱싱은 데이터베이스의 속도가 늦어지는 가장 일반적인 원인 중 하나가 됩니다. 표준 인덱스 관리에는 현재 인덱싱 스키마를 정기적으로 확인하고 인덱스를 적절하게 빼거나 추가하여 현재의 시스템 사용에 맞게 조절하는 것이 포함되어야 합니다.

SQL Server 2000의 몇 가지 새로운 기능 덕택에 관리에 대한 인덱스 유지 관리를 보다 쉽고 효과적으로 할 수 있게 되었습니다. 이러한 향상으로 인해 디스크 I/O는 줄고 인덱스 스캔의 성능은 향상되었습니다. 이것은 범위 스캔에 사용할 수 있는 보조 인덱스가 있는 경우 특히 유용합니다.

인덱스 작성
인덱스를 작성하는 경우 저장소 엔진은 행을 샘플링하여 인덱스를 작성하는 데 서버 리소스를 활용하는 가장 효율적인 방법을 계산합니다. 옵션을 사용하면 인덱스 작성 방법을 제어할 수 있으므로 시스템 리소스 할당 방법을 제어하도록 선택할 수 있습니다. 이러한 옵션을 사용하면 특정 데이터베이스 시스템에 대한 사용자의 지식에 따라 시스템 성능에 전반적으로 중요한 프로세스에서 리소스의 균형을 맞추어 인덱스 작성이 트랜잭션 프로세스에 최소한의 영향을 미치도록 할 수 있습니다.

리소스 명령 옵션 설명
메모리 sp_configure(고급) index create memory 모든 인덱스 작성에 사용된 메모리 양을 지정합니다.
TempDB create index sort_in_tempdb 인덱스를 작성하는 동안 정렬에 사용되는 디스크 공간이 tempdb에서 할당되도록 합니다. 이렇게 하면 tempdb가 별도의 디스크에 있는 경우 더 많은 I/O 대역폭이 생기며, 인접한 공간에서 데이터베이스가 부족하면 인덱스 페이지가 실질적으로 더욱 인접한 레이아웃이 됩니다.
CPU sp_configure(고급) max degree of parallelism 병렬 작업(서버쪽)에서 사용하는 프로세서(CPU) 수를 제한합니다.

이러한 옵션에 대한 자세한 내용은 SQL Server 2000 온라인 설명서를 참조하십시오.

대용량 시스템에 대한 다른 확장성 기능은 SQL Server 2000 Enterprise Edition에서 사용할 수 있는 병렬 인덱스 작성입니다. 이 프로세스는 사용자가 단일 CREATE INDEX 문을 실행할 때 자동으로 호출됩니다. 저장소 엔진은 데이터에 대한 요구 사항을 계산한 다음 별도의 스레드를 만들며, 각 스레드는 인덱스의 구역을 작성합니다.



또한 인덱스 작성은 공유 테이블 스캔을 사용하여 프로세스를 세부적으로 최적화합니다.

인덱스 조각 모음 실행
SQL Server 2000에서는 온라인으로 인덱스를 재구성하는 것을 지원하며, 이것은 이전 버전에서 크게 발전한 것입니다. 온라인으로 인덱스를 재구성하면 트랜잭션 처리 속도에 최소한의 영향을 미치며, 작업을 손실하지 않고도 언제든지 중단하고 다시 시작할 수 있습니다. 재구성은 조금씩 증가하며 이루어지고 완전히 복구할 수 있습니다.

테이블에서 정보를 삽입하고 삭제하고 업데이트하는 데 따라 클러스터된 인덱스 페이지와 클러스터되지 않은 인덱스 페이지는 실제적으로 조각화될 수 있고 해당 데이터에 대한 범위 쿼리의 효율성은 줄어듭니다. 그러므로 정기적으로 인덱스의 조각 모음을 실행하는 것이 좋습니다. SQL Server 2000에서 개선된 DBCC SHOWCONTIG를 사용하여 조각화를 분석하고 보고할 수 있습니다. 자세한 내용은 SQL Server 2000 온라인 설명서를 참조하십시오.

인덱스가 조각화되었다고 판단되면 DBCC INDEXDEFRAG를 사용하여 재구성합니다. 그러면 빈 공간을 압축하고 채우기 비율 설정에 맞도록 설정된 범위 안에서 행을 이동하여 페이지가 논리 키 순서로 재정렬됩니다. 이렇게 하면 페이지를 조밀하게 채워 읽기 성능을 향상시켜 데이터를 스캔하는 동안 더 적은 페이지가 읽혀지게 됩니다. 인덱스를 정기적으로 유지 관리해 왔고 완전히 조각화되지 않은 상태라면 DBCC INDEXDEFRAG를 실행하는 것은 인덱스를 다시 작성하는 것보다 온라인 성능에 훨씬 영향을 덜 미칩니다.

DBCC INDEXDEFRAG는 내부적으로 작은 트랜잭션을 사용하는 실행 시간이 오래 걸리는 많은 온라인 관리 작업 중 하나입니다. 이러한 작은 트랜잭션은 서버 내에서 동시성을 최대화하고, 작업 내용을 손상하지 않고도 작업을 중지할 수 있게 하며, 오류가 발생할 경우 다시 작업하지 않도록 완전히 로깅되어 있습니다.

로깅 및 복구
트랜잭션 로그란 데이터베이스가 만들어진 시점에서 현재 시점까지 데이터베이스의 변경 사항을 기록하는 레코드 스트림을 말합니다. 로깅된 모든 작업은 로그 레코드를 만듭니다. 트랜잭션에 의해 만들어진 로그 레코드는 트랜잭션이 커밋할 때 디스크에 기록됩니다. 반면에 트랜잭션에 의해 수정된 데이터 페이지는 디스크에 즉시 기록되지 않고 SQL Server 버퍼 캐시에 보존되었다가 나중에 디스크에 기록됩니다. 데이터를 디스크에 기록하는 것이 지연되면 데이터 페이지에 대한 다중 액세스 효율을 최대화하며 스캔을 방해하지 않게 됩니다. 커밋 시 디스크에 기록을 수행하면 서버가 다운되어도 커밋된 작업은 손상되지 않도록 할 수 있습니다.

복구 작업은 데이터베이스가 온라인으로 가져오기 이전과 트랜잭션 상으로 일관성 있도록 하는 것입니다. 데이터베이스가 트랜잭션 상으로 일관성을 가진다는 것은 커밋된 모든 작업은 존재하고 커밋되지 않은 작업은 실행 취소된다는 의미입니다. 로그는 항상 데이터베이스의 올바른 뷰를 정의합니다. 간단히 말해서 복구란 데이터를 특정 시점의 트랜잭션 로그와 일치하도록 만드는 프로세스입니다.

복구는 SQL Server가 시작되고, 데이터베이스가 연결되거나 백업의 데이터베이스를 복원하는 마지막 단계로 자동으로 수행됩니다. SQL Server를 시작할 때 SQL Server에 의해 수행되는 복구는 restartstartup 복구라고 합니다. 백업에서 복구하는 것은 일반적으로 디스크 오류로 인한 것입니다. 이런 유형의 복구를 미디어 복구라고 합니다.

다시 시작 복구는 자동으로 수행되며 항상 가장 최근의 상태로 복구합니다. 백업에서 복구하는 경우 DBA는 이전 시점의 상태로 복구하도록 선택할 수 있습니다. 여기에는 제한 사항이 있습니다. 자세한 내용은 SQL Server 2000 온라인 설명서를 참조하십시오.

시작 복구는 SQL Server의 인스턴스를 시작할 때마다 자동으로 발생하고 인스턴스가 마지막으로 종료될 때 불완전했던 모든 트랜잭션을 롤백하는 것으로 이루어집니다. 백업에서 복구하는 경우 DBA는 이전 시점의 상태로 복구하도록 선택할 수 있습니다. 여기에는 제한 사항이 있습니다. 자세한 내용은 SQL Server 2000 온라인 설명서를 참조하십시오. 위의 두 경우에 복구는 이 대상 시점에 따라 수행됩니다.

복구는 다음의 두 단계로 이루어집니다.

트랜잭션 로그에서 대상 시점을 찾을 때까지 모든 변경 내용을 다시 실행합니다.
다시 실행이 중지된 시점에 활성화되어 있었던 트랜잭션에 의해 수행된 모든 작업의 실행을 취소합니다.
SQL Server에서는 검사점을 사용하여 다시 시작 복구를 빨리 진행합니다. 검사점은 현재 버퍼 캐시에 있는 모든 수정된 데이터 페이지를 디스크에 기록합니다. 이렇게 하면 복구의 다시 실행 부분에 대한 기준이 만들어집니다. 검사점은 비용이 많이 들 수 있으므로 SQL Server는 자동으로 검사점을 관리하여 다시 시작하는 데 걸리는 시간을 최소화하면서 성능을 최대화합니다.

SQL Server 2000에서 성공적으로 완료한 쓰기 작업은 디스크에 저장되어야 합니다. 쓰기 캐싱 디스크 저장소를 사용하는 경우, 저장소 공급업체에 문의하여 캐시가 내결함성인지 확인합니다. 내결함성이란 캐시가 정전이나 운영자의 동작에 대해 영향을 받지 않는다는 것을 의미합니다. 사용 중인 캐시가 내결함성이 아니라면 사용하지 말아야 합니다.

논리 로그 표시
SQL Server 7.0에서는 모든 지정된 시점으로 복구하는 것이 가능했습니다. 하드웨어에 오류가 있는 경우 복구 프로세스는 아주 간단합니다. 그러나, 데이터베이스에 대한 다른 위험은 잘못된 데이터가 입력되거나 유효한 데이터가 사용자의 동작에 의해 파괴될 가능성이 있다는 것입니다. 이런 경우 사용자는 오류 트랜잭션을 시작할 시기를 결정해야 합니다. SQL Server 7.0의 경우, 이 작업을 하는 유일한 방법은 문제가 다시 일어날 때까지 데이터베이스 복사본으로 로그를 복원하는 것이었습니다. 그런 다음 오류가 발견된 바로 전 시점까지 프로덕션 이미지에 대한 복원을 실행할 수 있었습니다.

SQL Server 2000에서는 트랜잭션을 로그에 표시할 수 있습니다. 나중에 복원할 필요가 생기면 실제 시간이 아닌 실행 시간에 사용된 표시를 참조할 수 있습니다. 이렇게 하려면 명명된 BEGIN TRANSACTION 문과 WITH MARK [description] 절을 사용합니다. 표시는 msdb에 저장됩니다. 복구는 표시가 들어 있는 트랜잭션을 포함하거나 바로 앞에서 중지할 수 있습니다. 예를 들어, 일괄적으로 실행되고 여러 레코드를 변경하는 프로세스가 있으면 이 기능을 사용하여 잘못된 상황에서 프로세스가 실행되면 명령이 실행된 시점으로 데이터를 롤백할 수 있도록 합니다.

표시 이름은 고유하지 않아도 됩니다. 어느 트랜잭션이 필요한지 표시하려면 datetime 값을 지정합니다. 이에 대한 구문은 다음과 같습니다.

RESTORE LOG WITH [ STOPBEFOREMARK|STOPAFTERMARK ] = @TaggedTransaction AFTER @datetime

또한 분산 트랜잭션에서도 분산 표시라고 알려진 표시를 사용하여 여러 관련 데이터베이스를 트랜잭션상 일관성 있는 상태로 복구하도록 지원할 수 있습니다. 이러한 관련 데이터베이스는 SQL Server의 같거나 다른 인스턴스에 상주할 수 있습니다. 정기적으로 데이터베이스 집합에 걸쳐 분산 표시를 설정할 수 있습니다(예를 들어, 5분에 한 번씩). 데이터베이스 중 하나의 트랜잭션 로그가 손상되면 데이터베이스 집합을 이전 시점으로 복구해야 합니다. 분산 표시는 이 시점을 제공합니다. 분산 표시를 사용하면 여러 관련 데이터베이스에 대한 백업의 정확한 타이밍을 조절하려고 걱정할 필요가 없습니다. 자세한 내용은 SQL Server 2000 온라인 설명서의 "명명된 트랜잭션으로 복구"를 참조하십시오.

트랜잭션 로그 축소
SQL Server 7.0에서는 로그 축소 작업을 즉각적으로 실행할 수 없었습니다. 이 작업은 트랜잭션 로그가 다음에 백업되거나 잘릴 때까지 지연되었습니다. 이런 특성은 많은 SQL Server 7.0 사용자들을 혼란스럽게 했습니다. SQL Server 2000에서는 로그를 최대한 축소한 다음 로그 백업 후의 추가 축소가 가능한지 표시합니다. 이런 경우에는 로그 백업을 완료한 다음 축소 명령을 다시 실행합니다. 자세한 내용은 SQL Server 2000 온라인 설명서의 "트랜잭션 로그 축소"를 참조하십시오.

로그 크기는 현재 복구 모델과 응용 프로그램 디자인에 따라 달라집니다. 로그를 정기적으로 축소해야 하는 경우에는 원인에 대한 증상 이외에 다른 문제가 있는지 살펴보십시오. 축소 명령을 사용하여 정기적으로 로그를 유지 관리하는 데 주력하는 대신 로그를 채우는 원인이 무엇인지 살펴보아야 합니다.

복구 모델
SQL Server 2000에는 데이터 보호 계획을 활용하도록 복구 모델이 추가되었습니다. 이러한 복구 모델은 성능, 로그 공간 요구 사항 및 미디어(디스크) 오류에 대한 보호 사이의 보완 관계를 명확하게 합니다. 복구 모델에는 단순 복구, 전체 복구 및 대량 로그 등 세 가지가 있습니다.

복구 모델의 선택은 데이터베이스 사용과 가용성 요구 사항을 기준으로 하며, 적절한 백업과 복원 프로시저를 결정하는 데 도움이 됩니다. 복구 모델은 백업으로부터의 복구를 의미하는 미디어 복구에만 적용됩니다. 다시 시작 복구는 커밋된 모든 작업을 복구합니다. 자세한 내용은 SQL Server 2000 온라인 설명서의 "복구 모델 선택"을 참조하십시오.

사용자는 복구 모델 간에 손쉽게 전환할 수 있습니다. 예를 들어, 대용량 데이터베이스의 경우 전체 또는 대량 로그를 사용하거나 둘 다 사용할 수 있습니다. 대량 삽입과 인덱스 다시 작성으로 이루어진 데이터 로드를 처리하는 동안 낮에는 전체를 사용하고 밤에는 대량 로그를 사용할 수 있습니다. 또한 데이터 로드를 실행하고 전체 모드로 전환하는 동안 대량 로그로 전환하고, 트랜잭션 로그 백업을 실행할 수 있으며, 전체 데이터베이스 백업을 실행하지 않고도 해당 시점으로 복원할 수 있습니다. 이 기능을 사용하면 대량 처리를 보다 효과적으로 처리할 수 있습니다. 필요한 작업은 나중에 트랜잭션 로그 백업을 만드는 것뿐입니다.

복구 모델을 변경하려면 다음 구문을 사용합니다.

ALTER DATABASE SET RECOVERY RecoveryModel

자세한 내용은 SQL Server 2000 온라인 설명서의 "복구 모델 전환"을 참조하십시오.

단순 복구 모델
단순 복구 모델은 일반적으로 로그 공간을 더 적게 필요로 하지만 데이터나 로그 파일이 손상되는 경우 상당한 규모의 잠재적인 작업 손실을 초래합니다. 기본 복구에 필요한 이벤트만 기록됩니다. 단순 복구 모델을 사용하면 전체 데이터베이스와 차등 데이터베이스 백업만 사용할 수 있습니다. 오류가 발생하는 경우 마지막 백업 이후에 커밋된 모든 작업을 다시 실행해야 합니다. 이 모델은 관리하기는 가장 간단하지만 커밋된 작업의 손실을 허용하지 않는 중요한 업무를 다루는 응용 프로그램에는 적절하지 않습니다.

이 모델은 SQL Server 7.0 및 이전 버전에서의 검사점에서 로그 자름 옵션과 유사합니다.

전체 복구 모델
전체 복구 모델에서는 모든 것이 기록됩니다. 전체 복구 모델은 손상된 데이터 파일로부터의 작업 손실을 완전히 보호합니다. 트랜잭션 로그가 손상되면 가장 최근의 로그 백업 이후에 커밋된 작업이 손실되어 수동으로 다시 실행해야 합니다.

전체 복구 모델을 사용하는 경우라도 트랜잭션 로그에 대해 내결함성 디스크를 사용하여 데이터 손실을 막는 것이 중요합니다. 또한 전체 복구 모델을 사용하면 모든 특정 시점으로 복구할 수 있습니다.

대량 로그 복구 모델
대량 로그 복구 모델은 대량 작업 시 최상의 성능을 제공합니다. 또한 이러한 작업은 전체 복구 모델로 작업할 때보다 로그 공간을 덜 사용합니다. 예를 들어, 새 페이지를 할당하는 것은 기록되지만 페이지에 데이터를 삽입하는 것은 기록되지 않습니다. SQL Server 2000에서 대량 작업은 대량 로드(BCP 및 BULK INSERT, DTS 패키지 내에서 실행되는 경우 포함), SELECT INTO, CREATE INDEX, WRITETEXT, UPDATETEXT 등으로 이루어집니다.

전체 복구 모델과 비교할 때 대량 로그 복구 모델은 대량 작업에 대한 로깅을 최소화합니다. 로그가 손상되거나 가장 최근의 로그 백업 이후에 대량 작업이 발생하고, 마지막 로그 백업이 손실된 이후 데이터베이스를 변경하면 복구가 필요하다는 점을 기억하십시오.

이 모델은 특정 시점으로의 복구를 지원하지 않지만 대량 변경을 포함하는 트랜잭션 로그 백업의 끝으로 복구하는 것을 허용합니다. 대량 로그 복구 모델을 사용하여 만든 트랜잭션 로그 백업에는 대량 작업으로 수정된 익스텐트가 포함됩니다. 이 기능은 로그 전달에 대한 지원을 개선하는데, 이것은 사용자가 더 이상 대량 작업이 사용자의 백업을 무효화할 것이라고 걱정할 필요가 없기 때문입니다. SQL Server는 비트맵을 유지 관리하여 수정된 데이터 익스텐트를 추적는데, 이 데이터 익스텐트는 SQL Server가 변경 내용을 식별하는 프로세스를 최적화합니다.

개선된 백업 기능
일반적인 데이터 보호를 단순화하는 복구 모델의 도입 외에도 SQL Server 2000에서는 스냅샷 기술, 차등 백업 및 보안 같은 관리 효율성이 개선되었습니다.

트랜잭션 로그 백업 체인은 끊어지지 않습니다. SQL Server 7.0의 경우, 데이터베이스에 파일을 추가하는 것과 같은 특정 작업에서는 로그 체인이 끊어지므로 후속적인 전체 데이터베이스 백업이 요구되었습니다.
백업 작업은 응용 프로그램이나 다른 관리 작업과는 충돌하지 않습니다. 예를 들어, 백업은 인덱스 만들기와 대량 로드 같은 대량 작업과 동시에 발생할 수 있습니다.
로그 백업과 파일 백업은 동시에 발생할 수 있습니다.
SQL Server 2000에서는 시스템 동작에 상관 없이 무인 백업 작업도 지원됩니다.

SQL Server는 독립 하드웨어 및 소프트웨어 공급업체와 연계하여 스냅샷 백업과 복원 기술을 지원합니다. 스냅샷 백업은 백업을 수행하는 데 서버 리소스의 사용을 최소화하거나 배제합니다. 이것은 가용성이 매우 중요한 중간 크기에서 아주 큰 데이터베이스에 특히 유용합니다. 이 기술의 장점은 다음과 같습니다.

백업은 서버에 거의 아무런 영향을 미치지 않으면서 초단위로 측정되는 아주 짧은 시간에 만들어집니다.
데이터베이스를 빠르게 복원하는 데는 디스크 백업을 사용할 수 있습니다.
다른 호스트가 프로덕션 시스템에는 아무 영향을 주지 않고 백업을 만들 수 있습니다.
보고나 검사를 위해 프로덕션 데이터베이스의 복사본을 즉시 만들 수 있습니다.
스냅샷 백업과 복원은 이런 용도로 디자인된 SQL Server 2000의 기능을 사용하는 타사 하드웨어 및/또는 소프트웨어 공급업체와 공동으로 이루어집니다. 백업 기술을 사용하면 보통 미러링된 디스크 집합을 분할하여 백업되고 있는 데이터의 사본을 즉시 만들 수 있습니다. 복원 시에는 원본을 바로 사용할 수 있습니다. 원본으로 사용하는 디스크는 백그라운드에서 동기화되므로 거의 동시에 복원됩니다.

차등 데이터베이스 백업은 마지막 전체 백업 이후에 변경된 데이터 양과 비례하는 시간에 완성됩니다. 변경된 데이터가 적을수록 백업이 더 빨라집니다. SQL Server 2000에서는 비트맵을 사용하여 가장 최근의 데이터베이스 백업이나 파일 백업 이후에 수정된 데이터 익스텐트를 추적하여 이들의 위치를 효율적으로 찾을 수 있도록 합니다. 또한, SQL Server 2000에서는 파일 차등 백업이 지원됩니다.

백업은 복구 시와 같은 방법으로 작동하면서 가장 최근의 전체 백업 이후에 데이터베이스에서 수정된 변경 내용을 모아둡니다. 백업이 훨씬 빠르기는 하나 변경된 소량의 정보(특히 소량의 데이터만 변경된 대용량 데이터베이스의 경우)만을 기록합니다.

보안을 강화하기 위해 백업 미디어 및 백업 집합에 대해 암호 보호를 구현할 수 있습니다. 이렇게 하면 권한이 없는 사용자가 백업에 내용을 추가하거나 데이터베이스로 복원하는 것을 방지할 수 있습니다.

관리 개선
SQL Server 2000에서는 저장소 엔진의 몇 가지 관리 기능이 향상되었습니다.

데이터베이스 확인
DBCC는 데이터베이스 일관성 확인을 위한 CHECK 명령을 포함하여 다양한 관리 기능을 제공합니다.

SQL Server 7.0 및 SQL Server 2000을 사용해 본 결과 데이터베이스 불일치는 정상 작업 중에 데이터베이스 엔진이나 응용 프로그램에 의해 검색될 수도 있고 검색되지 않을 수도 있는 하드웨어 문제로 인해 생깁니다. 이것은 특히 자주 액세스되지 않는 데이터의 경우에 해당됩니다. 이러한 필요성에 부응하여 SQL Server 2000에서는 Physical_Only라는 검사 모드가 소개되는데, 이것은 대부분의 하드웨어로 인한 문제를 검색하기 위한 것입니다. 이것은 거의 디스크 스캔 속도 정도로 아주 빠르고 리소스를 많이 사용하지 않습니다.

SQL Server 7.0과 함께 시작된 SQL Server 저장소 엔진에서는 기본적인 구조적 개선으로 인해 기본 유지 관리 작업의 일부로 데이터베이스 확인을 실행할 필요가 없습니다. 그러나, Microsoft는 업무 지향 데이터 관리의 중요한 부분으로서 데이터베이스 확인 도구에 최선을 다하고 있습니다. Microsoft에서 추천하는 사항은 다음과 같습니다.

원본으로 사용하는 하드웨어(특히 디스크 하위 시스템)의 신뢰도에 따라 때때로 Physical_Only 검사를 실행합니다.
하드웨어나 소프트웨어 업그레이드 시 또는 원인에 상관 없이 문제가 있다고 느껴지는 경우 같은 중요한 시기에는 전체 데이터베이스 검사를 실행합니다.
Microsoft는 정기 점검의 일환으로 전체 검사를 실행하도록 권장하지는 않습니다.

또한 SQL Server 2000에는 데이터베이스 확인에 대한 중요한 기능 향상이 포함되어 있습니다.

기본적으로 검사는 완전히 온라인 상태에서 이루어집니다. 온라인 검사는 트랜잭션 작업 부하에 별로 영향을 미치지 않습니다. 이 영향은 시스템 로드, 하드웨어 구성 및 tempdb의 속도에 따라 달라집니다. Microsoft는 이 영향을 중간 OLTP 작업 부하(50% CPU)로 15에서 20%에서 측정했습니다. TABLOCK 옵션은 공유 테이블 잠금을 허용하도록 검사를 강제하기 위해 제공됩니다. 이 공유 테이블 잠금을 사용하면 검사를 더 빨리 실행할 수 있지만 업데이트는 할 수 없게 됩니다.
검사는 SQL Server의 인스턴스에 대해 사용자가 설정한 병렬 처리의 최대 한도로 제한된 대칭적 다중 프로세싱(SMP) 컴퓨터에서 병렬로 실행됩니다.
SQL Server 2000의 검사 명령은 SQL Server 7.0에서 소개된 복구 기능을 계속적으로 지원합니다. 어떤 경우에는 오프라인 복구가 백업에서 복원하는 것에 대한 대안을 제공하기도 합니다.

데이터베이스 상태 제어
SQL Server 2000에서는 Transact-SQL을 통해 데이터베이스 상태를 더 많이 제어할 수 있도록 하는 ALTER DATABASE 문에 대한 기능이 향상되었습니다. 이제 ALTER DATABASE 명령의 강력한 제어 기능을 통해 모든 데이터베이스 옵션을 수정할 수 있습니다. sp_dboption과 databaseproperty()는 향후 릴리스에서는 더 이상 업데이트되지 않을 것입니다. Transact-SQL 명령 sp_helpdb와 DatabasePropertyEx()는 사용자의 데이터베이스 상태에 대한 정보를 제공합니다.

다음은 데이터베이스 상태 옵션을 나열하는 테이블입니다.

옵션 종류 사용 가능한 설정
사용자 액세스 SINGLE_USER
RESTRICTED_USER
MULTI_USER
가용성 온라인
오프라인
업데이트 가능성 READ_ONLY
READ_WRITE

또한 SQL Server는 데이터베이스 내의 상태에 맞춰 복원, 복구, 주의 대상 같은 상태를 설정합니다. 데이터베이스 옵션은 ALTER DATABASE 문의 SET 절, sp_dboption 시스템 저장 프로시저 또는 경우에 따라 SQL Server 엔터프라이즈 관리자 등을 사용하여 설정할 수 있습니다.

데이터베이스 상태가 변경되면, 새로운 상태와 일치하지 않는 세션이 종료될 수 있고 해당 트랜잭션이 롤백되는 동안 데이터베이스 상태를 변경하는 세션이 연결된 채로 남아 있습니다. 세션 종료 옵션에 포함되는 것은 다음과 같습니다.

즉시 종료
지정된 시간 경과 후 종료
진행 중인 프로세스가 정상적으로 완료하도록 허용
작업을 검사하여 활성 사용자 세션이 발견되면 상태 변경 무시
다음은 구문의 두 가지 예제입니다.

alter database accting set read_only with rollback immediate alter database accting set single_user with rollback after 60 seconds

자세한 내용은 SQL Server 2000 온라인 설명서의 "데이터베이스 옵션 설정"을 참조하십시오.

시스템 프로세스 ID 및 작업 단위
프로세스를 중지하려고 할 때 도움이 되는 추가 관리 향상 한 가지는 KILL 명령입니다. KILL 명령의 기능이 향상되어 상태 피드백을 제공합니다. 현재 수행 중인 KILL 명령의 상태를 확인하려면 다음을 실행하십시오.

KILL SPID WITH STATUSONLY

다른 KILL 명령에 의해 중지되고 있는 시스템 프로세스 ID(SPID)를 중지하려고 하면 시스템에서는 같은 상태 정보를 반환합니다.

SQL Server 2000에서 MS DTC 트랜잭션은 관련된 연결이나 SPID 없이 존재할 수 있습니다. 그러므로, 연결은 완료할 작업 단위나 트랜잭션을 기다리는 동안 다른 프로세스에 사용할 수 있습니다. MS DTC 트랜잭션 관리자가 작업을 완료했다는 메시지를 보내면 사용자는 트랜잭션을 커밋하거나 롤백할 수 있습니다. 이것을 작업 단위(UOW)라고 하며, 트랜잭션을 위해 MS DTC가 사용하는 트랜잭션 식별자입니다. UOW에는 SPID가 없습니다.

자세한 내용은 SQL Server 2000 온라인 설명서를 참조하십시오.

동적 조정
SQL Server 2000에서 사용 기반 성능 조정은 동적으로 관리되며, 수동 조절을 필요로 하거나 권장하지 않습니다. 정적 매개 변수는 제거되었으나 특정 리소스를 위해 관리 제어는 유지됩니다(예: SQL Server가 사용할 수 있는 메모리 용량에 대한 상위 제한 설정). 이 방법은 평균과 예상값을 기초로 수동으로 계산된 시스템보다 훨씬 정확하고 응답이 빠릅니다. 이 방법을 사용하면 데이터베이스 관리의 디자인 측면에만 집중할 수 있습니다. 일반적인 데이터베이스 시스템에서는 많은 양의 수동 관리와 조정이 필요합니다. 예를 들어, 사용에 맞춰 시스템을 조정하려면 DBA는 시스템에 최적의 이점을 제공한다고 생각되는 정적 설정을 선택하기 위해 오랫 동안 많은 양의 통계를 기록하면서 시스템을 모니터링해야 합니다. 그런 다음 DBA는 시스템을 다시 평가하여 새로운 설정은 어떤 효과를 갖는지 판단하고, 조정 프로세스를 다시 시작합니다.

SQL Server 2000에서는 저장소 엔진에 동적 알고리즘이 도입되었는데, 이것은 서버 사용을 활발하게 모니터링하고 내부적으로 설정을 조절합니다. SQL Server 2000의 동적 피드백과 분석은 설정을 절대 최적 값의 10% 이내로 유지하여(그림 3 참고), 시스템이 보다 잘 조정되고 적응력이 뛰어나도록 합니다.



데이터 저장소 구성 요소
SQL Server 2000은 Windows 2000 운영 체제와 함께 사용할 수 있는 모든 CPU를 통한 처리의 균형을 유지합니다. SQL Server의 전용 인스턴스를 실행하고 다른 응용 프로그램이 같은 리소스에 로드를 만들지 않는 경우, 모든 프로세서를 충분히 사용할 수 있도록 프로세서 관련 설정을 기본값으로 합니다. SQL Server는 쿼리, 인덱스 작성, DBCC 및 기타 작업에 대해 여러 프로세서에 걸친 병렬 처리의 장점을 활용할 수 있습니다.병렬 처리에 대한 자세한 내용은 SQL Server 2000 온라인 설명서의 "병렬도"를 참조하십시오.

SQL Server 2000 Standard Edition은 최대 4개의 프로세서와 2GB의 실제 메모리(RAM)를 지원할 수 있습니다. 엔터프라이즈 버전은 최대 32개의 프로세서와 64GB의 실제 메모리(RAM)를 지원하도록 확장할 수 있습니다.

SQL Server 인스턴스에 대한 메모리의 주요 소스를 메모리 풀이라고 합니다. SQL Server의 인스턴스에서 메모리를 사용하는 거의 모든 데이터 구조는 메모리 풀로부터 할당됩니다. 메모리 풀에서 할당된 개체의 예로는 최근에 읽은 데이터 페이지가 저장되는 버퍼 캐시와 최근의 실행 계획이 보관되는 프로시저 캐시 등이 있습니다.

메모리 풀 안에서의 할당은 매우 동적입니다. 성능을 최적화하기 위해 SQL Server는 여러 영역에 할당된 메모리 풀의 양을 지속적으로 조절합니다. 예를 들어, 저장된 실행 계획의 수가 적으면 데이터 캐시에서 사용할 수 있는 메모리의 양을 늘려 리소스 사용을 최적화도록 메모리 풀이 조절됩니다.

SQL Server 2000은 메모리를 사용하여 가능한 한 디스크 I/O를 최소화하도록 디자인되었습니다. 이렇게 하기 위해 SQL Server는 버퍼 캐시를 사용하여 최근에 참조된 데이터를 실제 메모리(RAM)에 보관하며, 여기에 있는 데이터를 다시 사용합니다. 디스크 I/O를 줄이고 데이터베이스 시스템 속도를 높이는 한 가지 잠재적인 방법은 SQL Server에 사용할 수 있는 실제 메모리(RAM)를 추가하는 것입니다.

일반적으로 메모리 설정은 조정할 필요가 없습니다. 그러나 상황에 따라 메모리 설정을 제어해야 할 수도 있습니다. 예를 들어, 같은 서버에 SQL Server의 여러 인스턴스를 실행하는 경우(특히 장애 조치 클러스터링을 사용하는 경우) 메모리에 특별한 주의를 기울일 필요가 있습니다. 또한 같은 서버에서 SQL Server 이외에 여러 응용 프로그램을 실행하는 경우에는 메모리 사용을 모니터링해야 합니다.



SQL Server 2000은 Windows 2000의 새로운 기능을 사용하여 3GB이상의 실제 메모리(RAM)를 주소 지정할 수 있습니다. 그림 4. 참고 SQL Server 2000 Enterprise Edition은 Windows 2000 Advanced Server 또는 Windows 2000 Datacenter Server가 허용하는 만큼의 메모리를 사용할 수 있습니다.

SQL Server 2000의 대용량 메모리 지원에 대한 자세한 내용은, SQL Server 2000 온라인 설명서의 "AWE 메모리 관리"를 참조하십시오.

파일, 파일 그룹 및 디스크
SQL Server는 데이터와 로그를 디스크 파일에 저장합니다. 기본 설치 시 데이터와 로그 파일은 기본적으로 서버 구성에 지정된 기본 위치에 만들어집니다. 그러나 성능과 관리 효율성을 높이기 위해 다음과 같은 몇 가지 기본 원칙을 적용할 수 있습니다.

가능한 한 여러 디스크, 채널 및 컨트롤러에 데이터를 분산합니다.
일반적으로, 개별 크기에 상관 없이 더 많은 디스크(스핀들)를 가질수록 그리고 컨트롤러와 채널에 더 빨리 액세스할수록 저장소 엔진은 더 빨리 데이터를 읽고 쓸 수 있습니다. 시스템 사용이 많아질수록 실제 드라이브의 다른 집합에 데이터 파일을 저장하여 로그 파일과 데이터 파일을 분리하는 것이 더욱 중요해집니다. 또한 tempdb의 사용이 변경되었으므로 이제는 tempdb를 대용량 디스크 집합(예를 들면, 데이터 파일과 함께 또는 디스크 집합에) 저장해야 합니다.
파일 그룹을 사용하여 사용자의 엔터프라이즈 데이터베이스를 보다 관리하기 쉽도록 합니다.
모든 데이터베이스는 하나의 기본 파일 그룹으로 시작합니다. SQL Server 2000은 추가 파일 그룹 없이도 효과적으로 작업할 수 있으므로 많은 시스템은 사용자 지정 파일 그룹을 추가할 필요가 없습니다. 그러나, 시스템이 확장함에 따라 파일 그룹을 추가로 사용하면 자격 있는 DBA가 수행하고 유지 관리하는 경우 보다 나은 관리 효율성이 제공됩니다.
SQL Server 2000에서 데이터베이스 안의 특정 파일 그룹을 읽기 전용으로 설정하면 해당 파일 그룹의 데이터는 변경할 수 없으나 사용 권한 같은 카탈로그 정보는 여전히 관리할 수 있습니다.

참고 SQL Server 2000에서 비동기 I/O의 수는 이제 데이터베이스 엔진 안에서 동적으로 관리되며, SQL Server 7.0의 경우처럼 사용한 파일 그룹이나 파일 수에는 영향을 받지 않습니다.

데이터베이스 디자인을 구현하거나 최적화하는 경우, 데이터베이스 관리자(데이터베이스 시스템 엔지니어)는 데이터베이스 저장소 구성 요소의 구성, 특히 실제 및 논리 디스크의 레이아웃과 여러 디스크에서의 데이터베이스 파일 배열 등을 고려해야 합니다.

결론
DBA의 입장에서는 성능에 대한 제어와 융통성이 증가하여 데이터베이스 시스템 관리에 대한 통합된 접근 방법으로 자신의 데이터베이스 기술과 경험을 데이터베이스 코드, 디자인 및 저장소 구성 요소를 관리하는 데에만 집중할 수 있게 되었습니다. SQL Server 2000 데이터베이스 엔진은 다양한 데이터베이스 구현에 대해 일반적인 확장성과 융통성을 제공합니다.

추천 자료
전문가와 전문적인 프로세스로 데이터베이스 시스템을 성공적으로 운영하는 데 대한 자세한 내용은 Microsoft Certified Database Administrator 프로그램 과 Microsoft Operations Framework 를 읽어보십시오.

SQL Server 2000 온라인 설명서는 SQL Server 2000에 들어 있습니다. 이 설명서는 http://www.microsoft.com/korea/sql/tech ··· EC%84%9C 온라인으로도 볼 수 있습니다.

하드웨어 및 SQL Server에 대한 자세한 내용은 SQL Server 2000 온라인 설명서의 대용량 서버에서 SQL Server 2000을 참조하십시오.

SQL Server 아키텍처 및 저장소 엔진에 대한 자세한 내용은 SQL Server 2000 온라인 설명서와 Kalen Delaney가 지은 Microsoft SQL Server 2000 내부 를 참조하십시오.

용량 계획 기술에 대한 자세한 내용은 Microsoft SQL Server 2000 관리자 안내서를 참조하십시오.

데이터베이스 관리자용 SQL Server에 대한 자세한 내용은 Microsoft SQL Server 웹 사이트와 MSDN 및 Microsoft TechNet에 있습니다.

개발자용 SQL Server에 대한 기술 정보는 MSDN SQL Server 홈 페이지에 있습니다.

[이 자료는 MSDN 라이브러리에서 가져왔습니다]

이 기사에서는 Duwamish Books, 4단계 응용 프로그램 및 더욱 강력해진 Duwamish 온라인 응용 프로그램이 SQL Server XML 기반 솔루션 집합에 적용되었을 때 만들어지는 아키텍처 개요를 설명합니다

SQL Server XML 및 웹 응용 프로그램 아키텍처
John A. Bocharov


요약: 이 기사에서는 Duwamish Books, 4단계 응용 프로그램 및 더욱 강력해진 Duwamish 온라인 응용 프로그램이 SQL Server XML 기반 솔루션 집합에 적용되었을 때 만들어지는 아키텍처 개요를 설명합니다.


목차

소개
논리적 아키텍처
물리적 아키텍처
통합
영향
사용 권장 사항
결론

소개
Microsoft SQL Server 2000은 SQL Server XML이라는 새로운 XML 기술 계열에서 새로운 기능의 선두 주자로 시장을 석권했습니다. 이러한 기술 제품군은 향상된 기술과 새로운 기능을 바탕으로 SQL Server를 웹에 더욱 친숙한 응용 프로그램으로 만들고 Microsoft .NET 비전에 한 걸음 다가설 수 있도록 합니다.

SQL Server XML은 웹 응용 프로그램 아키텍처를 확장, 향상 및 교체하는 데 사용할 수 있습니다. 새로운 기능은 다음과 같은 두 가지 주요 구성 요소로 구분할 수 있습니다.

데이터베이스 구성 요소. 데이터베이스에서 XML을 읽고 처리하고 쓸 수 있도록 합니다.


SQL Server XML 인터넷 서버 API(ISAPI) 응용 프로그램. HTTP를 통해 데이터베이스에 액세스할 수 있도록 합니다.
이러한 구성 요소 중 하나 또는 둘 다를 사용하여 아키텍처상 흥미로운 몇 가지 가능성을 제시하게 됩니다. 새 도구의 성능과 유연성을 테스트하기 위해 우리는 이미 입증된 Duwamish 온라인의 논리적 아키텍처를 선택하여 SQL Server XML 기반 솔루션 집합에 적용시켰습니다. 연구에 완벽을 기하기 위해 좀 더 단순한 Duwamish Books, 4단계 응용 프로그램과 좀 더 강력한 Duwamish 온라인 응용 프로그램을 모두 테스트에 사용했습니다. 이렇게 해서 만들어진 아키텍처 개요는 다음과 같습니다.





논리적 아키텍처
응용 프로그램에 관계 없이, 응용 프로그램 인수화를 가능하게 하는 구성 개념인 "논리적 아키텍처"와 응용 프로그램 구현 방법을 나타내는 물리적 아키텍처 등 두 개의 아키텍처가 항상 연구 대상이 된다는 점을 염두에 두어야 합니다. 드물지만 간혹 이 두 아키텍처를 정확하게 구분해야 하는 경우가 있으므로 이러한 구분이 필요합니다. 곧 알게 되겠지만 특정한 논리적 디자인에 적합한 물리적 아키텍처는 상황에 따라 변하게 됩니다.

Duwamish 온라인 및 그 후속 버전을 만들면서 우리는 Microsoft n 계층 지침에 기반하는 논리적 아키텍처를 결정했습니다. 이 아키텍처는 웹 응용 프로그램에 의해 수행되는 일반적인 작업으로 구성되며 Duwamish 온라인에 한정된 것이 아닙니다.



응용 프로그램은 다섯 개의 논리 계층으로 구분됩니다. 클라이언트로부터 가장 먼 위치에 데이터 계층이 있으며 응용 프로그램이 필요로 하는 정보를 저장합니다. 바로 위에 데이터 액세스 계층이 있고 이는 데이터를 데이터베이스 내부 표현 방식으로부터 추상화하고 모든 데이터베이스 작업에 공통되는 루틴을 포함합니다. 데이터 액세스 계층은 업무 논리 계층에서 직접 사용합니다. 업무 논리 계층은 상위 계층으로부터 트랜잭션 세부 구현 내용 및 논리를 숨김으로써 업무 트랜잭션을 추상화합니다. 아키텍처에서 바로 다음 단계는 워크플로 계층입니다. 이것은 업무 외형을 의미하며 표시 계층에 facade로 알려진 간단한 인터페이스를 제공합니다. 내부적으로 워크플로 계층은 상태를 관리하고 업무 논리 계층에서 제공하는 원자 연산을 통해 복잡한 워크플로를 완성합니다. 마지막 단계에는 표시 계층이 있으며 워크플로 계층에서 반환한 결과 값을 사용자가 볼 수 있도록 변환합니다. 이 변환 작업은 XSL 스타일시트를 적용하여 결과를 HTML로 변환시키는 것처럼 간단할 수도 있고 또는 전화선에서 결과를 읽어들이는 음성 알고리즘처럼 복잡할 수도 있습니다.

이제 이러한 논리 아키텍처로부터 파생된 몇 가지 물리적 아키텍처를 살펴보겠습니다.


물리적 아키텍처
로드 분산
SQL Server XML을 사용하면 데이터베이스에서 단순히 데이터를 읽고 쓰는 것 이상의 일을 할 수 있습니다. XML은 저장 프로시저로 하여금 고도로 구조화된 다량의 데이터 처리를 가능하게 합니다. 관련 정보는 XML을 통해 저장 프로시저로 보내지고, 이 때 XML은 COM+ 또는 스크립트가 아닌 저장 프로시저로서 업무 논리 또는 워크플로 구현을 가능하게 합니다. 이것은 이제 사용자가 더 많은 응용 프로그램 처리를 데이터베이스 계층으로 이동시킬 수 있다는 것을 뜻합니다. 이 방법을 택할 경우 데이터베이스는 응용 프로그램에서 최소의 확장 가능 부분임을 명심하십시오.

데이터베이스와 웹 서버 사이에서 응용 프로그램이 수행해야 할 처리를 분산시키는 방법을 결정하는 것은 중요합니다. 이러한 결정은 응용 프로그램이 필요로 하는 하드웨어와 소프트웨어에 영향을 끼치며 응용 프로그램을 개발하는 데 필요한 기술 종류 및 응용 프로그램을 배포하고 업데이트하며 유지하는 절차에 영향을 끼칠 것입니다. 단순화를 목적으로, 웹 서버가 대부분의 작업을 수행하는 서버 구성을 "top-heavy"라 하고, 반대로 데이터베이스 서버가 대부분의 작업을 수행하는 서버 구성을 "bottom-heavy"라 명명하겠습니다.

다음과 같은 두 가지 요소로 인해 "top-heavy" 서버 그룹이 대부분의 응용 프로그램 모델로 선택됩니다.

비용. 데이터베이스 서버의 소프트웨어와 하드웨어는 웹 서버의 소프트웨어와 하드웨어보다 비용이 비쌉니다.


확장성. SQL Server 2000의 데이터베이스 확장성은 SQL Server 7.0에 비해 향상되었지만 새로운 하드웨어의 모든 성능을 충분히 사용하기 위해서는 세심한 계획과 효과적인 유지 관리 계획이 필요합니다.
이러한 이유로 "bottom-heavy" 서버 구성에 기반한 아키텍처에 대한 논란이 여전히 남아 있습니다.

Microsoft n 계층의 물리적 아키텍처
비교를 위해 SQL Server XML을 사용하지 않는 Duwamish 온라인(http://www.duwamishonline.com/(영문 사이트))의 물리적 아키텍처를 살펴보겠습니다. Duwamish 온라인은 방금 설명한 논리적 아키텍처를 최대한 구현하도록 설계되었습니다. 각 계층이 각기 한 종류의 논리적 작업을 수행하도록 되어 있지만, 그 범위 이상의 기능 분산이 일어납니다. 예를 들어, 어떤 업무 논리는 성능 향상을 위해 데이터베이스의 저장 프로시저에 의해 실행됩니다. Duwamish Books, 4단계에 익숙한 독자들은 아키텍처가 거의 변경되지 않았음을 곧바로 깨닫게 될 것입니다.



이 아키텍처는 작업에 가장 적합한 기술을 사용하여 각각의 구성 요소가 특정 작업 유형에 전문화될 수 있도록 합니다. 예를 들어, 캐시는 최대 성능을 위해 C++로 작성되고 표시 논리는 Active Server Pages (ASP) 및 XSL을 사용하여 처리되고 워크플로, 업무 논리 및 데이터 액세스는 Microsoft Visual Basic®에 의해 수행됩니다. 또한 구성 요소 및 데이터베이스 작업은 Transact SQL(T-SQL)에서 처리됩니다. 기술 범주로 구분되지 않은 계층은 COM+ 구성 요소별 구현으로 구분됩니다. 이러한 유연성에 대한 대가는 다양한 계층이 함께 작동할 수 있어야 한다는 것입니다. 교차 환경 디버깅은 쉬운 작업이 아니며 특정 환경에서 안전한 데이터를 대상 환경에 맞게 다시 서식 지정하는 데 주의가 필요합니다. 예를 들어, 문자열 "a < b"는 데이터베이스에는 어렵지 않게 저장이 되지만 이스케이프시키지 않고 XML 파일에 적용하면 대괄호 불일치가 발생하여 파서를 엉망으로 만듭니다.

읽기 측면의 물리적 아키텍처
Duwamish 온라인은 응용 프로그램 전반에 걸쳐 단일의 물리적 아키텍처를 사용합니다. 반대로 SQL Server XML 버전은 읽기와 쓰기에 대해 서로 다른 두 개의 보완적인 물리적 아키텍처를 사용합니다. 지금 같은 경우에는 두 가지 사용 사례가 각각 다른 처리 방법을 필요로 하기 때문에 후자가 적합합니다.

참고 http://msdn.microsoft.com/voices/news/sqlxml.asp(영문 사이트)의 전체 아키텍처 다이어그램을 참조하십시오.


SQL Server XML 기술은 최대 성능을 위해 데이터베이스 계층에서 표시 계층에 이르기까지 모든 계층에서 사용됩니다. SQL Server XML ISAPI 응용 프로그램은 웹 계층 ASP를 대치합니다. ISAPI 응용 프로그램 및 SQLOLEDB 공급자는 코드 크기와 개발 시간을 감소시켜 데이터 액세스를 자동화합니다. 이러한 성능을 달성할 경우 ASP의 견고한 개체 모델에 손실을 입고 이로 인해 유연성도 떨어지게 됩니다.

이제부터는 더욱 미묘한 아키텍처의 기능에 대해 살펴보겠습니다. 표시 계층은 이제 XSL 스타일시트에 의해 독점적으로 처리됩니다. 데이터베이스로부터 반환된 데이터는 XML이기 때문에 많은 이해가 될 것이고 XSL을 사용하면 기술 독립적이라는 이점을 추가로 얻을 수 있습니다. 즉 템플릿, ASP 페이지 및 COM+ 구성 요소에서 동일한 스타일시트를 만들 수 있습니다. 템플릿은 워크플로 계층을 구성합니다. 템플릿은 XML 명령 파일이며, 데이터 추상화와 데이터 보안 수준을 제공하는 동시에 HTTP를 통해 데이터베이스에 빠르게 액세스할 수 있도록 하여 데이터 구동 방식의 동적인 웹 페이지를 생성합니다. 템플릿은 주로 저장 프로시저를 사용하여 데이터에 액세스하지만 XDR(XML Data Reduced) 스키마를 사용할 수도 있습니다. XDR 스키마는 데이터베이스 개체를 XML 요소에 매핑하는 직관적인 구문 및 XPath(XML Path Language) 사용 기능을 제공합니다.

응용 프로그램에서 읽기 전용 작업은 데이터 액세스 루틴에 쉽게 통합되는 최소량의 업무 논리를 가지고 있기 때문에 이 아키텍처에는 별도의 업무 논리 계층이 없습니다. 이러한 응용 프로그램이 아닌 경우에 업무 논리 계층은 데이터베이스에서 저장 프로시저 집합으로 효과적으로 구현될 수 있습니다.

가장 많이 달라진 부분은 단연코 데이터베이스 계층이라고 할 수 있습니다. 새로운 기능 집합을 통해 저장 프로시저가 XML을 직접 읽고 쓸 수 있게 되었습니다. 사실 모든 데이터 검색은 XML 통해 이루어집니다.



쓰기 측면의 물리적 아키텍처

SQL Server XML 템플릿은 고도로 간소화되어 가능한 한 효율적으로 HTTP를 통해 데이터베이스에 액세스할 수 있도록 합니다. 이것을 실행하기 위해서는 기능 집합을 어느 정도 제한해야 합니다. 템플릿에서 찾을 수 없는 기능을 요구하는 경우에는, SQL Server 소유 ISAPI 응용 프로그램은 ASP, ASP와 COM+의 조합 또는 사용자 지정 ISAPI 응용 프로그램으로 대치됩니다.

이 섹션에서 설명하는 아키텍처는 사용자 페이지가 다음과 같은 사항을 실행해야 할 경우에 적합합니다.

다중 서버의 데이터베이스를 액세스하는 경우


설계 시점에서는 알려지지 않은 서식을 갖는 HTTP 요청을 처리하는 경우


COM/COM+ 개체를 호출하는 경우


COM+ 트랜잭션을 사용하는 경우


지불 공급자와 같은 응용 프로그램 또는 인터넷 웹 서비스에 연결하는 경우


웹 계층 코드는 데이터 액세스, 업무 논리, 워크플로 및 표시 계층 등 네 계층의 응용 프로그램 기능을 나타냅니다. 응용 프로그램을 개발할 때는 아키텍처에 맞춰 이 코드를 요소화하십시오. 이렇게 하면 사용자 코드의 가독성을 높일 수 있으며 결과적으로 유지 관리가 용이해 집니다. ASP만을 독점적으로 사용하는 경우에 스크립트 클래스는 매우 효율적입니다. 업무 논리 또는 워크플로 계층에서 많은 양의 복잡한 처리를 해야 하는 경우, COM+ 구성 요소를 사용하면 속도가 훨씬 더 빨라집니다. 반대로 처리할 양이 적을 때는 스크립트를 사용하는 것이 더 빠를 수 있습니다.

이 아키텍처를 새롭고 흥미롭게 하는 것은, 데이터 계층에서부터 표시 계층에 이르기까지 모든 계층이 XML을 사용하여 정보를 전송하고 저장한다는 것입니다. 데이터베이스의 저장 프로시저는 새로운 기능을 사용하여 XML을 읽고 씁니다. 데이터 액세스 계층은 데이터베이스와의 효율적인 XML 기반 통신을 위해 ADO 2.6 스트림을 사용합니다.

더욱 새로운 방법은 중간 계층의 일부를 데이터베이스 계층쪽으로 이동시키는 것입니다.



데이터베이스 중심 아키텍처
Duwamish 온라인 아키텍처는 데이터베이스가 확장성이 가장 떨어지는 부분이기 때문에 여기에 대해서는 가능한 한 적은 작업을 수행한다는 가정을 기반으로 합니다. 배포 분할 보기와 같은 새로운 기능은, 데이터베이스의 확장성을 증진시키고 개발자에게 작업 대부분을 어디에서 수행할 것인가에 대한 선택 기회를 주면서 작업 부하를 다중 서버에서 공유할 수 있도록 합니다.

SQL Server XML 아키텍처와 함께 "bottom-heavy" 서버 그룹(데이터베이스 측면에 치중)을 사용하기로 선택했다면 다른 대안은 n 계층 구성 요소의 계층화와 유사한 방식으로 데이터베이스의 저장 프로시저를 계층화하는 것입니다. 이렇게 하는 경우, 적합한 데이터 구조를 선택하고 가능한 한 중복 코드를 피하는 것과 같은 좋은 프로그래밍 습관이 요구됩니다.



이 아키텍처의 표시 계층은 데이터베이스의 저장 프로시저에 액세스하기 위한 코드도 포함합니다. 이 코드는 일반적인 데이터 액세스 계층에서 볼 수 있는 코드와 동일합니다. 그러나 이러한 루틴은 워크플로 계층에서 제공한 부분을 호출하기 때문에 이 부분을 데이터 액세스 계층이라 부르는 것은 오해의 소지가 있습니다.

저장 프로시저를 사용하여 개발할 때 주의해야 할 함정이 있습니다. 먼저 계층에 공통되는 작업을 실행한 뒤 다음 단계를 진행하려면 어떤 코드 경로를 따를 것인가를 결정하는 전환 논리를 수행하는 지능적인 저장 프로시저를 사용하는 디자인을 먼저 고려해 봅시다. 워크플로 계층에서의 "지능적인 프로시저" 호출은 몇 가지 다른 작업 중 하나에 해당합니다. 이런 프로시저는 다음과 같을 수 있습니다.

CREATE PROCEDURE /* 워크플로 작업을 수행하는 지능적인 프로시저입니다. */ DoWorkflow /* Action는 이 호출에 가능한 몇 가지 작업 중 하나를 선택하는 데 사용합니다. */ @Action nvarchar(255), /* SomeOtherParameters는 워크플로에서 사용할 수 있는 다른 입력에 대한 자리 표시자입니다. */ @SomeOtherParameters ntext AS /* 워크플로에 공통적인 작업을 수행합니다. */ Execute SomeCommonWorkflowOperations If @Action = N'Action1' BEGIN /* Action 1 수행 */ Execute BusinessLogicAction1 END Else If @Action = N'Action2' BEGIN /* Action 2 수행 */ Execute BusinessLogicAction2 END GO

처음으로 프로시저가 호출될 때, SQL Server는 가장 먼저 실행할 코드 경로에 대한 실행을 최적화합니다. 비록 더 비용이 많이 들거나 또는 더 빈번히 사용된다 할지라도 남은 코드 경로는 더 비효율적으로 실행됩니다.

모든 코드 경로가 최상의 실행을 하고 있는지 확인하려면 각 작업에 별도의 프로시저를 만들고 가능한 모든 전환 논리를 피합니다. 코드 중복을 막으려면 어떤 계층에서 여러 작업이 공유하는 기능은 별개의 프로시저에 두어야 합니다. 이렇게 설계하면 많은 수의 프로시저가 생기게 되지만 최적화 측면에서 본다면 응용 프로그램의 효율성이 향상됩니다.


통합
웹 개발에 있어 뛰어난 점은 구현의 세부 사항이 사용자로부터 숨겨진다는 것입니다. 따라서 이 기사에서 설명한 아키텍처는 탁월한 사용자 환경을 통해 단일 응용 프로그램에 쉽게 결합될 수 있습니다. 다음은 사용자 응용 프로그램의 다른 부분을 쉽게 통합할 수 있도록 하는 몇 가지 지침입니다.

응용 프로그램에서 XML 사용. XML은 모든 기술에 전반적으로 사용되며 XSL 스타일시트를 사용하여 쉽게 변환되고 어디에나 어려움 없이 저장될 수 있습니다. SQL Server XML을 사용하면 응용 프로그램에서 더욱 쉽게 XML을 사용할 수 있습니다.


가능한 모든 코드를 요소화.
XSL 스타일시트를 사용하여 XML을 변환합니다. 동일 XSL 스타일시트는 템플릿, COM+ 구성 요소 및 스크립트 간에 쉽게 공유할 수 있습니다.


사용자 스크립트로 여러 기능을 수행하는 경우 스크립트 클래스를 사용하여 코드를 요소화합니다.


데이터베이스쪽에서는 데이터 액세스에 항상 저장된 프로시저를 사용합니다. 저장 프로시저는 유지 관리하기도 쉬울 뿐 아니라 컴파일되지 않은 SQL 쿼리보다 훨씬 빨리 실행됩니다.


영향
이 섹션에서는 새로운 아키텍처를 사용하는 것이 사용자 응용 프로그램의 기능 및 성능에 어떠한 영향을 미치는지에 대해 설명합니다.

프로그램 가능성
프로그램 가능성은 응용 프로그램 코드화의 용이성을 말합니다. 이것은 종종 기능 집합과 비교할 때 응용 프로그램을 개발하는 시간으로 적용됩니다. 그 예로 Duwamish 온라인 응용 프로그램을 들 수 있습니다. 응용 프로그램의 다섯 계층은 완전히 다른 기술 집합을 기반으로 만들어집니다. 표시 계층은 캐시 구성 요소에 대해 C++를 사용하고 XML, XSL 및 ASP와 같은 웹 기술도 사용합니다. 워크플로, 업무 논리 및 데이터 액세스 계층은 Visual Basic COM+ 구성 요소이며, 데이터베이스의 저장 프로시저는 T-SQL로 작성됩니다. 많은 기술을 사용하면 개발자는 각 작업에 최상의 기술을 선택할 수 있다는 장점이 있습니다. 그러나 이 모든 구성 요소가 효과적이고 효율적으로 작동될 수 있도록 하는 것은 상당히 어려운 작업입니다. 구성 요소가 각기 다른 프로그래밍 언어를 사용하여 여러 다른 도구에서 개발되는 경우 구성 요소 간 추적 및 디버깅은 더욱 어려워집니다.

사용자 응용 프로그램에서 SQL Server XML을 사용하면 본질적으로 다른 기술로 작업하는 경우에 발생되는 문제점을 최소화할 수 있습니다(XSL은 여기서 제외됩니다. XSL은 SQL Server XML에 속해 있지는 않지만 SQL Server XML 템플릿에 쉽게 통합됩니다). 계층은 마찰을 최소화하여 함께 작동합니다. 모든 중간 데이터가 XML이기 때문에 계층 간의 디버깅은 더욱 쉬워지며 어떤 컴파일도 수반되지 않습니다. 그러나 프로그램 가능성의 가장 큰 장점은 코드 크기를 대폭 줄일 수 있다는 것입니다. Duwamish Books, 4단계의 SQL Server XML 버전은 원래 코드 크기의 1/10 정도에 해당하는 COM+ 버전과 동일한 결과를 가집니다. 이 결과는 데이터 액세스, XML 변환, XSL 변환 및 데이터 캐싱에 대한 SQL Server XML의 기본 제공 기능에 의해 촉진됩니다.

그럼에도 불구하고 XSL을 위한 효과적 디버깅 도구가 없고, 특히 Microsoft Visual Studio®에서 제공한 상호 언어 디버깅 기능을 비교해 볼 때, 다른 새로운 기술을 위한 디버깅 도구가 상대적으로 미비하기 때문에 이러한 장점이 다소 줄어듭니다.

관리 효율
SQL Server XML 응용 프로그램은 쉽게 배포할 수 있습니다. 웹 계층에서 실행되는 코드인 경우 파일은 간단히 대상 디렉터리에 복사되고 구성 유틸리티가 한 번 실행되면 적합한 가상 디렉터리를 설정할 수 있습니다. 오래된 파일을 교체하기만 하면 업데이트가 수행됩니다. SQL Server Enterprise Manager를 사용하면 데이터베이스 개체를 쉽게 관리할 수 있습니다.


성능

사용 권장 사항
모든 새로운 기술에 대한 가장 중요한 질문은 언제 사용할 것인가에 대한 것입니다. SQL Server XML이 모든 인터넷 문제에 대한 궁극적인 해결책은 아니지만 코드 크기 및 개발 시간의 대폭 감소, 성능 향상, 유지 관리의 용이성 등 몇몇 시나리오에서는 상당히 유용합니다. 다음에 요약되어 있듯이 이 새 기술의 두 가지 주요 구성 요소인 데이터베이스와 ISAPI 응용 프로그램은 다른 사용 시나리오를 가지고 있습니다.

SQL Server XML 데이터베이스 서버 구성 요소는 거의 모든 응용 프로그램에서 사용됩니다. 데이터베이스에서 XML을 사용하도록 기존 응용 프로그램을 변환하는 작업도 유용하며 다음과 같은 장점이 있습니다.

지역화를 쉽게 함(XSL 사용)


플랫폼 및 기술 독립적


XML 데이터의 캐싱을 쉽게 함


오프라인/연결이 끊긴 응용 프로그램 사용 기능


웹 서비스의 포함 또는 생성을 쉽게 함


다른 응용 프로그램과의 상호 운용성
새로운 기술의 웹 인터페이스 구성 요소는 더욱 전문화되어 있습니다. 이 구성 요소는 데이터베이스에 빠르고 효율적으로 액세스할 수 있으며 XSL 스타일시트를 통해 데이터 구동 방식의 페이지를 쉽게 만드는 기능을 제공합니다. 이러한 장점은 사소한 것이 아닙니다. 테스트에서 보면 캐시가 없는 Duwamish 온라인 SQL Server XML 카탈로그 검색이 캐시가 있는 Duwamish 온라인보다 15% 정도 성능이 뛰어납니다. 앞서 SQL Server 2000의 기술 미리보기 버전에서 행했던 실험을 보면 SQL Server XML ISAPI 캐시가 성능을 상당히 향상시킬 수 있다는 것을 알 수 있습니다. 하지만 사용자 응용 프로그램이 다음과 같은 것을 포함하고 있는 경우 ASP 중간 계층 사용을 고려해야 합니다.

"데이터 추상화와 무관한 광범위한 업무 논리 루틴". 이러한 루틴을 어디에 둘지에 대한 두 개의 옵션이 있으며 데이터베이스 내의 저장 프로시저에 두거나 XSL 내의 스크립트에 둘 수 있습니다. 스크립트는 효율성 측면이 불확실하고 구조적 쿼리 언어(SQL) 또한 이러한 루틴에 대한 최적의 언어는 아닙니다.


"특히 결과 집합에 대한 광범위한 문자열 조작". 데이터베이스에 저장된 문자열을 XML 또는 HTML을 위해 이스케이프 처리하는 것은 예외입니다. SQL Server 2000의 새로운 기능에 의해 이 작업은 자동으로 실행됩니다. 자세한 정보는 SQL Server 온라인 설명서(XML 및 인터넷 지원\ XML 데이터 검색 및 쓰기 \ FOR XML을 사용한 XML 설명서 검색 \ EXPLICIT 모드 사용 \ F. cdata 지시문 지정)를 참조하십시오.


"많은 양의 HTML 입력". 템플릿 제한으로 인해 설계 시점에서 서식이 알려진 HTTP 요청으로부터 일부 정보를 검색할 수 없습니다. ASP 페이지를 사용하는 경우에는 문제 없이 완료됩니다.
주의! SQL Server 2000은 URL을 통하여 데이터베이스에 직접 액세스할 수 있도록 합니다. 이 기능은 무엇보다도 동적인 템플릿을 허용하게 되므로 아키텍처가 가지고 있는 많은 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다. 그러나 이 기능을 사용하면 데이터베이스를 삭제하는 쿼리도 실행되도록 하므로 이 기능을 사용하는 경우에는 데이터베이스 보안이 완벽한지 확인해야 합니다.


결론
SQL Server XML은 데이터베이스로부터 직접 XML을 검색할 수 있게 허용하여 사용자 응용 프로그램 종단 간에 XML을 사용하는 새로운 자극제가 되었습니다. 새로운 ISAPI 응용 프로그램의 성능은 뛰어나지만 사용자 응용 프로그램의 일부 사용 사례에는 적합하지 않을 수 있습니다.

[이 자료는 MSDN 라이브러리에서 가져왔습니다]

웹2.0 도입을 위한 마이그레이션 프레임워크

웹2.0(Ajax)과 아키텍처의 구현

이동호, 윤현희, 손범성, 박정은

Ajax는 웹2.0의 기반이 되는 기술이다. 기존 웹을 재활용하는 측면에서 웹2.0과 Ajax, 그리고 웹2.0 환경으로 마이그레이션하는 방법을 함께 알아보자. 이번 시간은 웹2.0 및 Ajax의 개념과 전체적인 구조에 대한 기본 라이브러리를 어떻게 구현했는지 살펴본다.


구글 애드센스, 비트토런스, 넵스터 등 최근 언론의 주목을 끄는 사이트의 공통된 특징은 웹2.0 기반의 성공사례로 꼽힌다는 점이다. 전문가들은 웹2.0을 두 가지 측면으로 해석한다. 우선 콘텐츠의 질적, 양적 팽창이 사용자 중심으로 이뤄지는 구조로 흘려간다는 것이고 다른 하나는 마케팅 용어에 불과하다는 시각이다. 그런데 대다수 기업은 웹2.0의 의미보다는 자사 서비스가 웹2.0에 기반 한다는 사실을 사용자에게 더 알리고 싶어 한다. Time to Market(적기 시장 진입)이 기업 성공의 필수조건이니 만큼 트렌드를 따라가야겠다는 생각이다. 여기에는 웹2.0 기반의 개발 환경이 필연적이다.

이번 프로젝트의 결과물인 ‘Web2.0 Migration Framework’는 기존 웹의 재활용성을 높이고, 적기 시장 진입을 충족시켜줄 수 있는 환경을 제시한다. 기존 웹을 재활용하기 위해서는 범용성을 위한 언어 독립적 구현이 필요하고, 도입의 판단을 위해 기존 웹을 데이터적인 측면에서 바라보는 시각이 요구된다. 이번 호는 웹2.0 기반의 기술인 Ajax와 설계적인 측면에서 프로젝트 결과물을 살펴보고자 한다.




웹2.0과 Ajax

웹2.0은 X-인터넷과 더불어 현재 이슈화되고 있는 개념이다. 이 둘의 공통점은 웹 서비스의 애플리케이션화와 가벼운 리치 클라이언트 구현의 중심이라는 것이다. 이러한 웹 서비스의 애플리케이션화에 도움을 주는 것이 Ajax이다. Ajax는 Asynchronous JavaScript and XML의 줄임말로, 사용자 요청에 JavaScript와 XML을 이용, 비동기적으로 처리한다는 의미이다. 즉 Ajax는 특별한 기술을 요구하는 것이 아니라 실용성과 효율성을 바탕으로 현존하는 기술을 조합하고 웹 애플리케이션을 개발하려는 새로운 시도인 셈이다.




<그림 1>에서 기존 동기 통신은 애플리케이션이 서버와의 인터랙션을 필요로 할 때 매번 브라우저가 사용자와의 인터랙션을 멈추고, 서버의 응답을 기다린다. 반면 비동기 통신은 사용자 동작과 상관없이 연속적인 작업 진행이 가능하다. Ajax의 구현과 확장에 대해서는 뒤에서 살펴보도록 하겠다.




필자 메모
Web2.0 Migration Framework라는 이번 프로젝트를 진행하면서 기존 시스템에서 스크랩한 정보, 즉 Html 파싱 부분이나 파싱한 정보에 Ajax 코드를 넣는 부분, 서비스에 필요한 설정과 여러 코드들의 생성, 이클립스 플러그인의 구현 등에 대한 부분에서 많은 어려움을 겪었다. Html 파싱의 경우, Html은 XML과 같은 Well-Formed 문서가 아닌 탓에 별도의 변환 과정을 거치고, 여러 사이트를 스크랩하면서 테스트를 수행해야 했다. 또한 서비스 구조에 대한 정확한 데이터 처리가 필요해 웹 서버에 대한 배경 지식도 요구되었다. 이클립스 플러그인이라는 생소한 부분도 직접 구현해야 했기에 이에 대한 조사는 물론 구현에 많은 시간을 할애할 수 밖에 없었다. Html 파싱은 NekoHtml이라는 라이브러리를 부분적으로 사용, 구현하였다. 파싱된 정보는 프로젝트 전반에 걸쳐 사용하기 때문에 Well-Formed 문서로 구성하는데 중점을 뒀다. 그리고 서비스 가운데 기존 시스템에서 스크랩한 부분은 페이지의 여러 부분에서 사용자 요청이 있을 수 있으니 이에 대한 정확한 처리를 위해 페이지 상태와 요청에 대한 부분을 별도로 관리했다. 아울러 Html 수정과 Ajax 코드를 끼워 넣을 때는 트리 형태로 파싱한 정보를 오브젝트에 바인딩 하여 관리하고, 서비스시 동적으로 Html 코드를 생성하여 사용자한테 보낼 수 있도록 했다.




전체 시스템의 설계

그럼 프로젝트의 전체 시스템 구조가 어떤 방향으로 설계되었는지 살펴보자.

우선 설계의 기본 개념을 열거하면 기존 웹의 부분적인 마이그레이션(MVC 패턴의 도입)과 웹2.0 기술인 Ajax의 손쉬운 도입, 그리고 기존 시스템의 구조적 수정 불가(데이터적 관점), 기존 시스템의 재활용, 언어 독립성 등이다.



<그림 2>에서 Scraper는 Html 소스를 스크랩하고 언어 독립적인 구현을 위해 존재한다. 최초 작업을 위해 Scraper에서 Html 소스를 스크랩한다. 이를 Html Parser에서 Html 소스를 well-formed 문서로 변환 후 파싱, ParseTree 형식으로 객체에 바인딩 한다. 이후 소스에 대한 수정과 Ajax 기능에 대한 추가 작업이 끝나면, 작업 히스토리에 대한 정보를 바탕으로 Web Service Configuration Module에서 Xml Parser와 Xml Generator로 웹 서비스를 위한 설정을 한다.

최종적으로 Struts Handle에서 web.xml, struts-config.xml, java, jsp 등의 파일을 생성한다. Web 2.0 Extension Module은 이 같은 부분을 바탕으로 웹2.0 기술인 Ajax에 대한 구현을 하며 javascript, java, html을 생성하는 역할을 한다. 사용자 인터페이스는 이클립스 플러그인 형태로 구현하였다. 이제 최종 작업이 완료된 후 서비스가 어떤 형태로 운영되는지 보자.


Struts MVC

웹 프로젝트에서 사용하는 MVC는 크게 Struts와 Spring로 나뉜다. 여기서는 대부분의 시스템에서 사용하는 Struts를 사용한다. Struts는 Java Servlet, Java Server Pages, Java Beans, Resource Bundle 그리고 Extended Markup Language(XML)처럼 표준 기술에 기반 한 오픈소스 프레임워크이다. Struts는 아파치 소프트웨어 재단이 지원하는 자카르타 프로젝트의 일부이며 Struts의 공식 홈페이지는 http://jakarta.apache.org/struts이다.


서비스 구조의 설계

먼저 Controller와 View, Model의 경우 MVC의 구조로 코드가 생성된 부분이고 Ajax Module은 Ajax 기능에 대해 코드가 생성된 부분이다. 최초 사용자의 페이지 요청이 있을 때 Cont roller에서 그 요청을 받아 Model 부분에 적합한 페이지를 요구한다.

Model 부분은 기존 페이지를 스크랩하여 View 부분으로 업데이트해 사용자 요청에 응답한다. 만약 비동기적인 요청인 경우엔 Ajax Module에서 처리하여 응답하는 서비스 구조를 갖는다. 이 방식은 웹2.0 도입이 적합하지 않다고 판단되면 <그림 3>의 ‘1’에 대한 부분만 빼내면 기존의 서비스를 다시 가동할 수 있다는 이점이 있다. 기존 시스템을 데이터적 관점에서 관찰하고 구조적인 수정을 하지 않는 형태의 웹2.0 프로젝트 콘셉트와 관련된다.




작업 파일의 구성

전체 시스템 구조에서 알 수 있듯이 사용자 인터페이스는 이클립스 플러그인으로 작성되었다. 이클립스의 에디트뷰, 즉 에디트할 수 있는 창은 파일 확장자와 연관 관계가 있는 것으로 파일 확장자에 대한 에디트 방법의 정의가 필요하다. 여기선 새로운 작업 파일에 대한 구성이 필요한 만큼 잠깐 살펴보도록 하자. 마이그레이션 작업을 위한 파일 포맷은 XML 형식을 따른다. 파일 포맷을 구성하는데 고려된 사항은 다음과 같다.

- 현재 작업 상태와 작업 편의성을 위한 작업 히스토리를 저장할 수 있어야 한다.
- 웹 서비스를 위한 각종 맵핑 정보와 스크랩을 위한 정보들을 보관해야 한다.

이를 바탕으로 구성한 스키마는 <리스트 1>과 같다.



<리스트 1>은 전체적인 작업 파일의 스키마 구성이다. 스키마는 크게 세 부분으로 분류할 수 있으며, 각 요소는 init, recently-html, histories 등이다.



<리스트 2>의 init 부분은 url-pattern, scrap-path, scrap-html 등으로 나눠진다. url-pattern은 서비스시 맵핑에 대한 정보를, scrap-path는 서비스시 스크랩할 주소, scrap-html은 작업을 위한 파일 생성시 스크랩된 html 정보를 포함한다. recen tly-html 부분은 연속적인 작업을 위한 최근 작업의 html 소스 부분을 담는다. histories 부분은 history라는 요소를 하부 항목으로 갖는다. 관련 스키마는 <리스트 3>과 같다.



<리스트 3>은 extension과 operations를 하부 항목으로 갖는다. extension의 경우 Ajax 기능, 즉 웹2.0 기술에 필요한 정보를 담고, operations는 html 소스의 수정에 대한 정보를 담는다. 작업 파일에 대한 파싱과 코드 생성은 스키마에 따라 XmlBeans를 사용하여 기본 라이브러리를 생성했고, 이를 토대로 작업 파일을 처리하는 부분을 작성하였다.


기본 라이브러리의 구현
Scraper(Screen Scraping의 구현)

> ● HttpClient 라이브러리의 사용

Scraper는 언어 독립적인(JSP, ASP, PHP 등에 독립적인) 구현을 위해 필요한 기술이다. Scraper는 또 웹 서비스시 사용자에 대한 요청을 기존 웹 서버로 보내 스크랩할 수 있는 형태로 구현돼야 한다. 그래서 선택한 것이 HttpClient 라이브러리이다. Http 프로토콜의 기본적인 메소드인 Post와 Get에 대한 서버측에 전송이 가능한 라이브러리이다.


HttpClient
HttpClient는 자카르타의 오픈소스 프로젝트로 진행되는 Http 프로토콜 메소드에 대한 부분을 자바로 구현한 것이다. GET, POST, PUSH 등 모든 Http 프로토콜에 대한 메소드가 정의되어 있어 Screen Scraping 기술 구현시 적합하다 (http://jakarta.apache.org/httpcomponents /index.html 참고).


● Scraper의 구현



<리스트 4>는 get 방식에 대한 Http 메소드의 구현 부분이다. 서비스 구조의 구현, 즉 서비스시 기존 웹에서 페이지를 스크랩할 때 쓰일 라이브러리 역시 동일한 방식으로 구현한다. 이에 대한 것은 Default Servlet의 구현 항목에서 자세히 알아보자.


Html Processing Handle의 구현

● ParseTree의 구현

ParseTree는 Html 파싱과 생성시 필요한 도큐먼트를 오브젝트에 트리구조로 바인딩하기 위한 부분이다. ParseTree는 크게 사용자에 보이는 인터페이스 구현 부분과 감춰진 내부 구현에 사용된다. 사용자 인터페이스는 사용자에게 직접적으로 영향을 미치므로 사용자 편의성이 우선시 된다. 소스 뷰, 트리 뷰, 브라우저 뷰 등 작업 환경 관련 노드에 대한 비주얼적인 어시스트/어프로치 구현은 물론 Ajax 기능 삽입시 Html 소스에 구조적 접근으로 요소요소를 핸들링하고 처리할 때 쓰인다.



<리스트 5>의 absolutePosition 메소드는 트리 인덱스를 인자로 노드에 한 번에 접근하기 위한 것으로 정확한 노드의 인덱스를 알고 있을 때 사용성이 증가한다. 즉 사용자의 노드 선택시 활용성이 크다. toList 메소드는 트리 구조를 순차적으로 액세스할 수 있다. 각 노드가 포함된 범위내의 하부 노드를 가져올 때 사용성이 증가한다. toList 메소드는 비지터 패턴으로 구현하였다. <리스트 5>의 visit 메소드가 비지터를 받아들이는 역할을 하며, 비지터는 각 노드가 된다.


● Html Parser의 구현

Html은 기본적으로 well-formed 형식의 문서가 아니다. 때문에 파싱시 well-formed 문서 형태로 변환하는 과정이 요구된다. SAX 파서를 기본으로 구현하였다. 또한, 각 웹 서비스를 위한 언어에서 동적으로 Front-End Html 소스가 변하는 부분에서의 필터링이 필요하다(<리스트 6> 참조).



● Html Generator의 구현

Html Generator는 Html Processing Handle에 포함되며, 기본적으로 ParseTree를 도큐먼트로 생성하는 기능과 Html 소스 변경에 대한 히스토리 처리 등의 기능을 한다.


Web Service Configuration Module

WebConfigParser와 WebConfigGenerator를 이용하여 web.xml에 각종 맵핑 정보(servlet-mapping/taglib 등)를 추가/삭제한다. WebConfigParser와 Generator는 web.xml의 스키마 문서를 XmlBeans를 사용하여 라이브러리를 생성, 오브젝트에 바인딩한다. XmlBeans는 내부적으로 SJSXP(StAX)를 사용하여 파싱을 한다.


Sun Java Streaming XML Parser(SJSXP : StAX)
XML 문서에 대한 파서는 크게 SAX, DOM, SJSXP 등 세 가지로 구분된다. SAX는 이벤트 기반의 API로 일반적으로 개발자가 파서와 몇 개의 리스너를 등록하고, XML 문서의 요소나 속성이 도착되면 리스너의 메소드가 호출된다. DOM은 반대로 전체 문서를 읽어 트리를 생성한다. 그러니 개발자는 트리 생성이 완료된 후 트리에 접근하여 처리할 수 있다. SAX나 DOM과 달리 SJSXP는 스트리밍 방식의 XML 문서의 처리가 가능하다. 개발자가 XML 문서의 요소나 속성에 능동적으로 처리가 가능함을 의미한다.


● WebConfigGenerator

웹 서버 톰캣의 구동에 대한 기본적 설정 파일인 web.xml 파일을 파싱하여 매핑된 정보의 getter와 setter를 구현하고 web.xml 파일에 정보를 추가/삭제/생성하는 기능을 구현한다. 또한 Request Filter와 Default Servlet에 대한 url-pattern 맵핑을 한다(<리스트 7> 참조).



StrutsHandle의 구현

Web Service Configuration Handle을 기반으로 기본적인 맵핑을 하며, struts-config.xml의 action-mapping과 data-source 설정, Servlet, JSP 등의 서비스가 가능한 파일 등을 생성하는 기능을 구현했다. Struts Handle의 경우 여러 파일을 생성하기 때문에 이에 대한 generate-map을 구성하여 각 파일에 대해 독립적으로 구현하였다. XmlBeans는 Xml 스키마 파일인 XSD 파일 기반으로 라이브러리를 생성한다. 그런데 Struts에 대한 설정 파일인 struts-config.xml의 스키마는 DTD 파일이다. 때문에 DTD 파일을 XSD 파일로 변환하는 작업이 필요하다. 스키마 문서를 변환할 수 있는 프로그램을 사용하여 변환하였다. 그리고 web.xml 경우 XSD 파일이 필요하다. 썬마이크로시스템즈 홈페이지에서 web-app_2_4.xsd, jsp_2_0.xsd, j2ee_1_4.xsd, j2ee_w eb_services_client_1_1.xsd 등의 여러 파일을 다운로드할 수 있다.



<리스트 8>은 generate-map에 대한 스키마이다. generate-map은 크게 Java 파일에 대한 부분과 JSP 파일 부분으로 나눠 정의하였다. 기본적인 파일 이름 및 확장자 부분과 import, path, JSP의 contentType의 정의를 볼 수 있다. Struts를 적용, 서비스하기 위해 다음의 세 가지 파일로 나눠 생성하였다.


● Action

애플리케이션의 모든 Action은 Struts의 org.apache.struts. action.Action을 확장한다. 이 Action 클래스는 애플리케이션의 Model 레이어 인터페이스를 제공하면서 비즈니스 로직 주변의 래퍼로 작동한다. Action 클래스는 각각의 구현을 perform 메소드에 정의한다. perform 메소드는 ActionForward의 값을 리턴하며, ActionForward의 값은 strust-config.xml 주소로 맵핑된다. 최초 사용자의 요청은 Action으로 들어오며, forwardedPage를 사용자에게 넘겨주게 된다.


● forwardedPage(JSP)

Action의 ActionForward의 값, 즉 맵핑된 주소에 해당하는 JSP 페이지 관련 부분이다. 사용자에게 직접적으로 보이는 뷰로 특히 이 부분에서 Scraper로 기존 시스템의 페이지를 스크랩하며, 스크랩한 정보의 수정 사항(줄 단위의 삽입/삭제에 대한 오퍼레이션)을 포함하여 처리한다. 수정 정보, 즉 코드의 삽입/삭제에 대한 부분은 작업시 HtmlHandle에서 생성하는데 다음 항목에서 살펴보도록 하자.


● FrontEndPage

FrontEndPage는 Struts와는 관련이 적다. Struts의 경우 주소에 일반적으로 ‘.do’로 web.xml에 맵핑하여 사용한다. 이러한 부분을 그대로 사용하면, 마이그레이션된 페이지의 링크가 바뀜으로 해서 기존 페이지를 수정해야 하는 번거로움이 있다. Front EndPage는 이를 해결하기 위한 파일이다. FrontEndPage를 생성함으로써 기존의 페이지 링크에 맞게 맵핑하고, 링크가 바뀌는 것을 막을 수 있다.



HtmlHandle의 구현


<리스트 9>는 HtmlHandle의 구현 부분이다. HtmlHandle은 크게 두 가지 역할을 하는데 한 가지는 수정 전, 후의 코드에 대해 삽입/삭제된 줄 정보를 알아내고 저장한다. 다른 하나는 이 정보를 이용하여 수정 전의 소스를 수정 후의 소스로 변경하는 역할이다. <리스트 9>는 수정된 부분에 대한 코드로 프로젝트 초기에는 이 부분의 설계에서 Html 소스의 골격이 서버에서 동적으로 변화하는 부분을 수용하려고 ParseTree의 노드를 비교, 노드 단위로 바뀐 부분을 잡아 연산하도록 했다. 하지만 이는 정확히 변경된 부분을 집어내기엔 다소 버겁다. 그래서 앞에서 설명한 줄 단위 비교로 바뀐 부분을 잡아내고, 이에 대한 소스 생성을 할 수 있도록 변경하였다.


Request Filter의 구현

웹 서비스시 사용자의 페이지 요청이 마이그레이션된 서버에 있는지, 기존 웹 서버에 있는지를 판단한다. 기존 웹의 정보라고 판단되면 Default Servlet으로 포워딩하여 처리하도록 했다.



<리스트 10>은 로컬상의 web.xml 파일에 맵핑된 페이지 정보와 로컬상의 페이지 이외의 이미지나 기타 파일이 존재하는지에 대한 검증 작업을 보여준다. <리스트 10>과 같이 작은 String 연산으로 맵핑 정보를 판단하는 코드로 구현한 이유는 웹 서버인 톰캣이 정확한 맵핑 정보를 얻을 수 없었기 때문이다. Request Filter는 전처리와 후처리를 가능하도록 Sevlet Filter로 구현하였다.


Default Servlet의 구현

web.xml에 맵핑되어 있는 페이지 이외의 페이지를 스크랩하여 사용자에게 보내주는 역할이다. Post, Get 등의 Http 메소드를 포함하는 Request를 구현하여 기존 웹 페이지가 사용자의 요청에 응할 수 있도록 하였다. web.xml에 url-pattern이 ‘/’ 로 맵핑된다.

<리스트 11>은 사용자 요청에서 Post 및 Get 메소드에 대한 판단을 하며, 응답 부분은 Scraper의 구현과 동일하다. 각 사이트별 사용 언어의 인코딩이 다르기 때문에 이에 대한 처리가 필요한데 모든 부분을 ‘utf-8’을 기준으로 변환하여 처리하였다. ‘utf-8’을 기준으로 변환한 것은 인코딩 문제가 Html에 대해 한정된 것이 아닌 Xml 파싱에서도 나타났기 때문이다. Xml 파싱의 경우 ‘utf-8’에 안정적으로 처리가 가능하다. 다음 시간에는 웹2.0 기술 확장과 Ajax 기본 기능의 구현, 이크립스 플러그인을 기반으로 사용자 편의성 향상에 대해 알아본다.


리스트 11> Default Servlet의 구현
…<중략> if("POST".equals(request.getMethod())){ // post …<중략> while(names.hasMoreElements()){ name = (String)names.nextElement(); post.addParameter(name, request.getParameter(name)); } if(request.getQueryString() != null) post.setQueryString(request.getQueryString()); client.executeMethod(post); InputStream is = post.getResponseBodyAsStream(); while((readSize = is.read(read)) != -1){ baos.write(read, 0, readSize); } is.close(); if(post.getResponseHeader("Content-Type").getValue().indexOf("text/html") != -1) source = baos.toString(); else source = baos.toByteArray(); post.releaseConnection(); if(post.getResponseHeader("Location") != null) redirect = post.getResponseHeader("Location").getValue(); }else if("GET".equals(request.getMethod())){ // && request.getQueryString() != null}{ // get …<중략>

참고 자료
1.Java 디자인 패턴 입문
2.프로그래머를 위한 서블릿 / JSP
3.http://kr.sun.com/developers/techtips/e2005_0222.html#2
4.http://struts.linuxstudy.pe.kr/
5.http://network.hanbitbook.co.kr/view.php?bi_id=1141 Web 2.0이란 무엇인가
6.http://network.hanbitbook.co.kr/view.php?bi_id=1148
7.http://network.hanbitbook.co.kr/view.php?bi_id=1152 8.http://www-12
8.ibm.com/developerworks/kr/library/j-sr2.html 필수 자바 라이브러리 - 출처 : IBM


제공 : DB포탈사이트 DBguide.net