쪼리

등장배경

글로벌 IT 서비스를 제공하는 회사가 늘어나면서 방대한 양의 데이터를 충분히 빠른 속도로 제공할 수 있는 데이터베이스에 대한 필요성이 높아졌다.

그러나 이를 상용 RDBMS로 이를 처리하기에는 라이선스 비용 문제가 발생하였기 때문에 MySQL 서버가 많이 발전하고 대용량을 전담하는 DBMS로 활용하였으나 부족한 부분은 많았다.

Scale Out 하기에는 쉽지 않기 때문이다. 그러나 2000년대 후반까진 NoSQL DBMS 들이 기능들이 미성숙하여 상용으로 쓰긴 힘들었으나 아래와 같은 장점으로 인해 몽고디비 활용이 늘어나기 시작했다.

• 트랜잭션지원, 분산처리, 재해복구, 샤딩 & 리밸런싱, 데이터복제 자동복구 지원
• WiredTige 엔진 장착 이후

라이선스

몽고디비는 “Mongo DB, Inc”에 의해서 개발 및 유지 보수되는 오픈 소스 데이터베이스다.

또한 기술 지원과 추가 기능을 사용할 수 있는 유료 라이센스 모델인 프로페셔널과 엔터프라이즈 서비스도 제공하고 있다.

몽고디비 버전은 일반적으로 많이 사용되는 3개의 숫자로 구성된 버전으로 관리된다.

특이한 점은 홀수 번호는 개발 버전을, 짝수 버전은 릴리즈 버전을 의미한다. 현재 릴리즈 버전이 3.2.3 이라면 이에 해당되는 개발 버전은 3.3.3 인 것 이다.

아키텍처

몽고디비의 간단한 아키텍처는 다음과 같다.

응용 프로그램들은 각 언어별로 적절한 드라이버를 이용하여 몽고디비 서버와 통신한다.

그리고 몽고디비 서버의 네트워크 모듈은 쿼리 프로세서 모듈로 전달한다. 쿼리 프로세서 모듈은 여러 과정을 거쳐 사용자 데이터를 지정된 스토리지 엔진으로 주고받는다.

가장 아래쪽 구성요소에 위치한 스토리지 엔진은 사용자 데이터를 디스크에 저장하거나 디스크에서 데이터를 읽어서 쿼리 프로세서 모듈로 전달한다.

배포 형태

몽고디비는 클러스터 형태로 서비스할 수 있도록 구현된 데이터베이스 서버다. 하지만 MySQL 서버와 같이 단일 서버로도 사용할 수 있을 뿐더러 복제 또는 샤딩된 구조로도 활용할 수 있다.

단일 노드

• 단일 노드로 사용하므로 아무런 관리 컴포넌트가 필요하지 않음
• 복제를 위한 로그도 필요하지 않으며 다른 노드와의 통신도 불필요
• 단일 노드 구성에는 몽고 DB 드라이버가 직접 몽고디비 서버로 직접 연결하게 되며, 별도의 레플리카 셋을 두지 않으니 몽고 DB 서버가 응답 불가일 경우 자동 fail over나 HA 기능이 작동할 수가 없음

단일 레플리카 셋

• 단일 레플리카 셋에도 별도의 관리용 컴포넌트가 필요하지 않지만 레플리카 셋 구축을 위해 추가적인 몽고디비 서버가 필요
• 레플리카 셋은 자동복구를 위한 최소 단위
• 몽고 디비 드라이버는 직접 몽고디비 서로 접속하지만 replicaSet 옵션을 사용해야한다.
• 아래의 그림처럼 레플리카 셋에는 항상 1개의 프라이머리 노드와 1개 이상의 세컨더리 노드로 구성되며 primary 노드는 사용자의 데이터 변경 요청을 받아 처리하며, 세컨더리 노드는 변경 내용을 전달받아 서로의 데이터를 동기화한다.
• 읽기 쿼리는 프라이머리 노드뿐만 아니라 필요하면 세컨더리 노드로 요청할 수 있다.
• 레플리카 셋은 투표로 프라이머리 노드를 결정하므로 홀수 개의 노드로 구성하면 좋다.

단일 레프리카 셋으로 구성된 서버에 접속할 때, 응용 프로그램에서는 레플리카 셋을 구성하는 멤버들의 목록을 connection string에 사용해야 하며, 나열된 목록의 몽고 디비 서버만 접속할 것으로 보이지만, 몽고디비 드라이버는 나열된 서버 목록들을 seed로만 사용할 뿐이다. 즉, connection string에 나열된 멤버 중 가용 멤버에 접속해서 레플리카 셋을 구성하는 멤버 목록들을 확인하여 모든 멤버들의 적절히 접속한다.

샤딩된 클러스터

• 아래와 같이 샤딩된 클러스터 구조에서는 하나 이상의 레플리카 셋이 필요하며 각 레플리카 셋은 자신만의 파티션 된 데이터를 가지게 된다.
• 샤딩된 클러스터에 참여하고 있는 각각의 레플리카 셋을 샤드라고 하는데, 이 샤드들이 어떤 데이터를 가지는지에 대한 정보는 몽고디비 Config 서버거 관리한다.
• 샤딩된 클러스터 구조에서는 응용 프로그램의 드라이버가 직접 몽고디비 서버에 접근하면 안된다. 몽고 디비 드라이버는 몽고 디비 라우터(mongos)로 연결하고, 라우터는 컨피그 서버로 부터 각 샤드가 가지고 있는 메타 정보들을 참조하여 쿼리를 실행
• 그 뿐만 아니라 라우터는 사용자를 대신해서 모든 샤드로 쿼리를 요청하고 결과를 정렬 및 병합해서 반환하는 처리도 수행

참고 자료

• 도서: Real MongoDB