MySQL 아키텍처에 대해 설명해주세요

[Libienz]

MySQL 서버는 사람의 머리 역할을 하는 MySQL 엔진과 손발 역할을 하는 스토리지 엔진으로 나누어집니다.
MySQL 엔진은 쿼리 파서, 전처리기, 옵티마이저, 실행 엔진으로 구성되어 있습니다. 스토리지 엔진은 핸들러 API를 구현하는 데이터 쓰기, 읽기용 엔진으로 InnoDB, MyISAM등이 있습니다.

[helenason]

MyISAM 대신 InnoDB를 도입했을 때 얻을 수 있는 장점으로 무엇이 있나요?

[Libienz]

복잡한 트랜잭션 처리가 없고 메타데이터와 인덱스 구조가 단순해서 단순 로그성 데이터의 경우에는 MyISAM 스토리지 엔진이 강력할 수 있습니다.

다만 InnoDB 스토리지 엔진은 계속해서 최적화되고 있고 MyISAM의 단점을 모두 보완하는 형태로 진화하고 있습니다.
흥미롭게 읽었던 RealMySQL 8.0 책에서 저자는 InnoDB를 사용하지 않을 이유가 없다는 표현까지 사용하고 있습니다.

[helenason]

그럼 로그성 데이터를 MySQL이 아닌 데이터베이스로 관리하고 싶다면 어떤 데이터베이스를 채택할 것인가요? 그리고 그 이유도 함께 설명해주세요.

[Libienz]

제 경험상 로그성 데이터는 데이터 구조가 다양하기에 정규화된 칼럼을 이용하기 힘듭니다.
또한 로그성 데이터는 쿼리없이 직렬화/역직렬화만 거치는 경우가 대부분입니다.
그리고 로그성 데이터는 쓰기 작업이 훨씬 많이 일어남으로 쓰기 성능이 중요합니다.

유동적인 구조와 고성능 쓰기를 위해 NoSQL 저장소인 MongoDB를 선택하겠습니다.

[helenason]

그렇다면 RDBMS와 NoSQL 각각의 특징 및 장단점을 설명해주세요.

[Libienz]

RDBMS는 자료를 테이블과 열, 칼럼으로 표현합니다. 테이블 간 관계를 가질 수 있는 것이 RDBMS의 특징이며 SQL을 통해 테이블을 JOIN하는 등 유연하고 세밀한 쿼리가 가능합니다.

비관계형인 NoSQL은 RDBMS와 달리 자유로운 데이터 구조를 가지고 테이블 간 관계를 정의하지 않습니다.

RDBMS는 데이터 무결성과 일관성 유지에 강력하고 복잡한 쿼리를 지원할 수 있습니다. 하지만 스키마의 유연성이 부족하고 복잡한 관계가 많을수록 성능 저하의 가능성이 있습니다.

반면 NoSQL의 경우 유연한 구조와 수평 확장이 용이하다는 것이 장점입니다. 복잡한 관계를 조회하지 않기에 낮은 응답 지연시간을 가지지만 정합성 보장과 관계 표현이 약하다는 단점이 있습니다.

[ay-eonii]

MySQL 엔진의 각 구성요소가 어떤 역할을 하는지 설명해주세요

[Libienz]

MySQL엔진의 쿼리 파서는 실행 요청된 SQL을 토큰화 하여 트리 형태로 파싱합니다. 이 과정에서 SQL 문장의 구조적 오류를 검증하게 됩니다.
MySQL엔진의 전처리기는 파싱된 토큰들을 검증합니다. 대상 데이터베이스 객체가 실제로 존재하는지, 제약 조건에 어긋나지 않는 지 등의 검증이 해당 단계에서 수행됩니다.
세번째로 옵티마이저에서는 쿼리를 효율적으로 실행시킬 수 있는 계획을 세웁니다. MySQL 엔진이 두뇌에 비유되는 이유는 옵티마이저 때문이라고도 볼 수 있습니다.
네번쨰로 실행 엔진은 핸들러 API를 호출하여 데이터를 저장하고 쓰는 명령을 전달합니다.

[ay-eonii]

쿼리를 트리형태로 파싱했을 때의 이점을 알고계신가요 ?

[Libienz]

단순 문자열 분석보다 훨씬 강력하고 유연한 방식입니다. 문법 구조 보장 및 오류 검출에 용이하고 실행 계획에 맞춰 쿼리를 변환하고 재작성하는데에 유리합니다.

[ay-eonii]

옵티마이저가 만든 실행 계획은 항상 최적인가요? 그렇지 않다면 수동으로 개입할 수 있는 방법이 있을까요?

[Libienz]

옵티마이저가 만든 실행 계획은 항상 최적이지 않을 수 있습니다. 테이블이나 인덱스 통계등이 오래되어 실제 데이터 분포와 차이나거나 편향적인 데이터가 많은 경우가 예입니다. 이 경우 옵티마이저 힌트를 이용해서 옵티마이저가 올바른 방향으로 작동하도록 개발자가 개입할 수 있습니다.

[ehtjsv2]

MySQL의 아키텍처가 다른 DBMS와 비교했을 때 어떤 차이가 있나요?
예를 들면, PostgreSQL, Oracle과 비교했을 때 어떤 차이가 있나요?
간략하게 설명해주세요

[Libienz]

MySQL은 싱글 프로세스, 멀티스레드 기반으로 동작하지만 PostgreSQL과 Oracle은 멀티 프로세스 기반으로 동작하는 것이 가장 큰 차이입니다.

[ehtjsv2]

두 방식간의 장단점을 알고있나요?

[Libienz]

멀티 스레드 기반의 방식은 동시에 많은 연결을 처리할 수 있다는 장점을 가집니다. 반면 멀티 프로세스의 경우 각 연결이 독립된 메모리 공간을 차지하기에 많은 연결을 처리하지 못합니다.

하지만 멀티 프로세스 방식은 메모리 공간의 독립성 때문에 보다 안정적인 데이터 처리가 가능하고 모듈 확장성이 높습니다.
반면 스레드 기반의 경우 안정성과 확장성이 다소 떨어질 수 있습니다.