[DB] 효율적인 데이터베이스 설계를 위한 다양한 아키텍쳐

 

데이터베이스는 현대 애플리케이션의 핵심입니다. 데이터가 늘어나고 사용자 요청이 복잡해질수록, 효율적인 데이터베이스 설계와 아키텍처는 필수적입니다. 이번 글에서는 데이터베이스 설계 시 고려할 수 있는 다양한 아키텍처를 자세히 설명하고, 각 아키텍처가 적합한 경우를 살펴보겠습니다. 이해를 돕기 위해 그림과 함께 설명하니 끝까지 읽어보세요! 😊

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1. 단일 데이터베이스 아키텍처 (Single Database Architecture)

개요

가장 기본적인 아키텍처로, 모든 데이터 읽기 및 쓰기 작업이 하나의 데이터베이스에서 처리됩니다. 소규모 애플리케이션에서 가장 많이 사용되며, 단순한 구조 덕분에 빠르게 구축할 수 있습니다.

특징

• 장점:
  • 구현과 관리가 간단하여 개발 초기 단계에 적합.
  • 데이터의 일관성을 보장하며, 복잡한 동기화가 필요 없음.
• 단점:
  • 데이터베이스 서버에 부하가 증가할 경우 성능 저하 가능.
  • 단일 장애점(SPOF, Single Point of Failure)이 있어 서버 장애 시 전체 시스템 중단.

사용 사례

• 초기 단계의 스타트업 프로젝트.
• 소규모 사용자 기반의 블로그, 개인 포트폴리오 사이트.

구조

설명: 모든 요청(읽기 및 쓰기)이 하나의 데이터베이스에 집중됩니다.

 

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2. 마스터-슬레이브 아키텍처 (Master-Slave Architecture)

개요

이 구조는 데이터를 처리하는 역할을 나누어 효율을 높입니다. 마스터 데이터베이스는 쓰기 작업(INSERT, UPDATE, DELETE)을 처리하고, 슬레이브 데이터베이스는 읽기 작업(SELECT)을 처리합니다. 슬레이브는 마스터의 데이터를 복제하여 최신 상태를 유지합니다.

특징

• 장점:
  • 읽기 작업을 슬레이브로 분산하여 마스터의 부하를 줄일 수 있음.
  • 대량의 읽기 요청이 발생하는 시스템에서 효율적.
• 단점:
  • 복제 지연(Lag)으로 인해 읽기 시점에 데이터가 최신이 아닐 수 있음.
  • 쓰기 요청이 많은 시스템에서는 한계가 있음.

사용 사례

• 대량의 읽기 요청이 필요한 뉴스 웹사이트.
• 사용자 조회가 많은 전자상거래 플랫폼.

구조

설명: 마스터 DB는 쓰기를 처리하며, 슬레이브 DB는 복제된 데이터를 통해 읽기를 처리합니다.

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3. 마스터-마스터 아키텍처 (Master-Master Architecture)

개요

마스터-마스터 아키텍처는 두 개 이상의 마스터 데이터베이스가 데이터를 공유하며 읽기와 쓰기를 동시에 처리할 수 있도록 설계되었습니다. 이 구조는 고가용성과 장애 복구가 중요한 시스템에 적합합니다.

특징

• 장점:
  • 쓰기와 읽기를 여러 데이터베이스로 분산할 수 있어 성능 향상.
  • 하나의 마스터가 장애를 겪어도 다른 마스터가 요청을 처리.
• 단점:
  • 데이터 충돌 문제가 발생할 수 있으며, 이를 해결하기 위한 복잡한 메커니즘 필요.
  • 설정과 관리가 어려움.

사용 사례

• 글로벌 서비스로 데이터 접근성이 중요한 애플리케이션.
• 장애 복구와 중단 없는 서비스가 필요한 대형 시스템.

구조

설명: 두 마스터 DB가 서로 데이터를 복제하며 동기화합니다.

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4. NoSQL 기반 아키텍처

개요

NoSQL 데이터베이스는 전통적인 관계형 DB와 달리, 문서(Document), 키-값(Key-Value), 그래프(Graph) 등의 비정형 데이터를 저장하는 데 적합한 구조를 제공합니다.

특징

• 장점:
  • 데이터 모델이 유연하여 비정형 데이터를 처리하기에 적합.
  • 대규모 트래픽과 데이터 처리 능력이 뛰어남.
• 단점:
  • 데이터 일관성 문제 발생 가능.
  • SQL과 다른 쿼리 언어로 인해 학습 곡선이 필요.

사용 사례

• 소셜 네트워크의 사용자 활동 로그 저장.
• 실시간 IoT 데이터 처리.

구조

설명: 데이터가 유연한 형태로 저장되며, 관계형 데이터베이스와 다르게 저장소를 정의합니다.

 

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마무리

데이터베이스 아키텍처는 시스템의 성능과 확장성에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 요구 사항과 데이터 특성을 분석한 후 적절한 아키텍처를 선택해야 합니다.

여러분의 시스템에는 어떤 구조가 적합할까요? 프로젝트의 성격과 목표를 기준으로 최적의 선택을 해보세요! 😊

궁금한 점이나 여러분의 경험을 댓글로 공유해 주세요!