글로벌 데이터 스토리지 계약

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왜 데이터 저장소를 ‘계약’으로 봐야 하는가

왜

대규모 시스템의 장애는 대부분 데이터 경계에서 발생한다. 트랜잭션 범위를 넓히면 지연과 비용이 터지고, 일관성을 풀면 사용자 신뢰가 깨진다. 저장소는 기술이 아니라 약속이다.

무엇

• ACID: 강한 일관성 계약
• NoSQL: 확장/지연을 우선한 계약
• CAP: 분산에서 반드시 깨지는 상황을 전제로 한 선택 규칙

어떻게

도메인을 트랜잭션이 필요한 구간과 필요 없는 구간으로 쪼개고, 구간별로 다른 계약을 체결한다.

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통일 사례: 커머스 주문/결제

• 사용자: 웹/모바일
• 트래픽: 평시 대비 이벤트 8~10배
• 요구: 중복 결제 불가, 조회는 빠르게
• 글로벌 사용자 존재

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1) 트랜잭션이 필요한 구간 vs 필요 없는 구간

모든 데이터에 ACID를 적용하는 순간, 비용은 기하급수로 증가한다.

구간	예시	트랜잭션 필요	이유
결제 승인	카드 승인/차감	필요	금전 손실 방지
주문 상태 변경	결제→배송	필요	상태 불일치 방지
상품 조회	리스트/상세	불필요	읽기 중심
리뷰/조회수	카운트	불필요	지연 허용
검색 인덱스	키워드	불필요	eventual 허용

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2) ACID를 실무 사고로 해석하기

ACID는 공짜가 아니다. 비용이 어디서 터지는지를 알아야 한다.

Atomicity

• 의미: 전부 성공/전부 실패
• 비용 지점: 롤백 로그, 잠금
• 실무 판단: 결제/정산에만 적용

Consistency

• 의미: 규칙 위반 불가
• 비용 지점: 검증 로직, 동기화
• 실무 판단: 비즈니스 규칙 핵심만

Isolation

• 의미: 동시성 간섭 차단
• 비용 지점: 락/지연
• 실무 판단: READ COMMITTED 이상은 신중

Durability

• 의미: 커밋 후 영구 보존
• 비용 지점: fsync, 복제
• 실무 판단: 금전 데이터만 강제

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3) NoSQL 분류와 적합 워크로드

NoSQL은 ‘비관계’가 아니라 ‘다른 계약’이다.

유형	특징	적합 워크로드
키-값	단순/빠름	세션, 캐시
문서	스키마 유연	게시글, 프로필
컬럼	대량 분석	로그, 이벤트
그래프	관계 탐색	추천, 소셜

주의: 조인/트랜잭션 요구가 생기면 비용이 급증한다.

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4) DB 확장·가용성·성능 개선 기법 (얻는 것/잃는 것)

기법은 해결책이 아니라 교환이다.

1. 인덱스
   • 얻는 것: 조회 성능
   • 잃는 것: 쓰기 지연, 저장공간
2. 캐시
   • 얻는 것: 지연 감소
   • 잃는 것: 정합성 관리 비용
3. 리드 레플리카
   • 얻는 것: 읽기 확장
   • 잃는 것: 복제 지연
4. 샤딩
   • 얻는 것: 수평 확장
   • 잃는 것: 조인/트랜잭션 복잡도
5. 파티셔닝
   • 얻는 것: 관리/성능
   • 잃는 것: 설계 고정
6. CQRS
   • 얻는 것: 읽기/쓰기 분리
   • 잃는 것: 운영 복잡도
7. 비동기 쓰기
   • 얻는 것: 응답 속도
   • 잃는 것: 즉시 일관성

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5) CAP 정리: 선택이 강제되는 현실

네트워크 파티션은 가정이 아니라 일상이다.

왜 ‘P’는 선택이 아닌가

• 리전 간 통신
• 장애/패킷 드롭
• 클라우드 네트워크 이슈
  → 분산이면 반드시 발생

CP/AP를 요구하는 시나리오 3개

1. 결제 승인
   • 선택: CP
   • 이유: 중복 결제는 치명적
2. 상품 조회
   • 선택: AP
   • 이유: 약간 오래된 데이터 허용
3. 재고 표시
   • 선택: CP 또는 분리
   • 전략: 결제는 CP, 표시는 AP

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6) 글로벌 환경에서의 분리 전략

하나의 저장소로 모두 해결하려는 순간 실패한다.

• 결제/정산: RDB + 강한 ACID (단일 리전 또는 강한 복제)
• 주문 조회: 리드 레플리카/캐시
• 검색/추천: NoSQL/인덱스 스토어
• 로그/이벤트: 컬럼/오브젝트 스토리지

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면접 답변 템플릿

• “이 도메인은 금전 손실 위험이 있어 일관성 요구가 강함 → CP 성향 선택”
• “결제는 ACID RDB, 조회는 캐시+AP 스토어로 분리”
• “트랜잭션 범위를 결제 승인까지로 제한해 지연을 통제”

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저장소 선택 의사결정 표

워크로드	일관성	지연	비용	운영 난이도	선택
결제	강	중	높음	중	RDB
주문 조회	중	낮음	중	중	RDB+Cache
검색	약	낮음	중	중	NoSQL
로그	약	높음	낮음	낮음	컬럼/오브젝트

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재학습 체크리스트 (12)

• 트랜잭션 범위를 최소화했는가
• ACID 비용을 인지했는가
• 읽기/쓰기를 분리했는가
• 캐시 무효화 전략이 있는가
• 복제 지연을 설명할 수 있는가
• 샤딩 키가 고정됐는가
• CAP 선택을 말할 수 있는가
• 글로벌 지연을 고려했는가
• 비용 증가를 감당 가능한가
• 운영 복잡도를 계산했는가
• 되돌릴 수 있는가
• 하나의 DB로 모든 문제를 풀려 하지 않았는가

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한 줄 요약

데이터 저장소는 성능 비교가 아니라, 실패를 어떻게 감당할지에 대한 계약이다.

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• 참고: 소프트웨어 아키텍처 및 대규모 시스템 설계