[논문 리뷰] Queues Are Databases

Jim Gray|ArXiv.org|2007. 01. 25.

Distributed systems and fault tolerance참고 문헌 1인용 수 13

한 줄 요약

이 논문은 메시지 큐가 본질적으로 데이터베이스라고 주장하며, 메시지 큐 시스템을 독립형 미들웨어가 아니라 기능이 풍부한 관계형 데이터베이스 관리 시스템(DBMS) 위에 구축해야 한다고 제안한다. 큐는 동시성 제어, 복구, 보안, 모니터링과 같은 데이터베이스 기능이 필요하며, 이러한 기능들은 이미 DBMS에 내장되어 있음을 보여주며, 이는 기능 중복을 방지하고 신뢰성과 성능을 향상시키기 위해 통합된, 데이터베이스 네이티브 큐 구현을 지지한다.

ABSTRACT

Message-oriented-middleware (MOM) has become an small industry. MOM offers queued transaction processing as an advance over pure client-server transaction processing. This note makes four points: Queued transaction processing is less general than direct transaction processing. Queued systems are built on top of direct systems. You cannot build a direct system atop a queued system. It is difficult to build direct, conversational, or distributed transactions atop a queued system. Queues are interesting databases with interesting concurrency control. It is best to build these mechanisms into a standard database system so other applications can use these interesting features. Queue systems need DBMS functionality. Queues need security, configuration, performance monitoring, recovery, and reorganization utilities. Database systems already have these features. A full-function MOM system duplicates these database features. Queue managers are simple TP-monitors managing server pools driven by queues. Database systems are encompassing many server pool features as they evolve to TP-lite systems.

연구 동기 및 목표

• 메시지 큐와 데이터베이스 간의 기존 아키텍처적 분리를 도전하며, 큐가 본질적으로 데이터베이스 시스템임을 주장하기 위해.
• 큐 기반 시스템의 상태 비저장성과 비동기성으로 인해 직접적, 대화형, 분산 트랜잭션을 신뢰성 있게 구축할 수 없다는 점을 강조하기 위해.
• 기존 데이터베이스 기능인 ACID 속성, 보안, 모니터링 등을 활용하기 위해 큐 기능을 표준 DBMS에 직접 통합할 것을 주장하기 위해.
• 기능이 풍부한 MOM 시스템이 본질적으로 DBMS의 기능을 재구현하고 있음을 보여주어 중복과 비효율성을 초래한다는 점을 입증하기 위해.
• 큐 매니저는 DBMS보다 간단할 수 있지만, DBMS는 TP-라이트 모델의 일환으로 큐 세미틱스를 네이티브로 지원하도록 진화해야 한다는 제안을 하기 위해.

제안 방법

• 메시지 중심 미들웨어(MOM)와 기존 직접 트랜잭션 처리 시스템 간의 아키텍처적 관계를 분석하기 위해.
• 큐 기반 트랜잭션 처리가 직접 처리의 제한된 형태이며, 후자를 구현하는 데는 사용될 수 없다고 주장하기 위해.
• 강력한 큐 시스템에 필수적인 핵심 데이터베이스 기능—예: 동시성 제어, 복구, 구성, 모니터링, 재조직화—를 식별하기 위해.
• 이러한 기능들이 별도의 MOM 시스템이 아닌 표준 DBMS 내부에서 실현되어야 한다고 제안하기 위해.
• MOM 시스템이 DBMS 功能을 중복 구현한다는 관찰을 바탕으로 아키텍처 통합을 주장하기 위해.
• DBMS가 큐 세미틱스를 네이티브로 지원하도록 진화하여 큐를 전통적인 데이터베이스 객체로 간주하고 전역 트랜잭션 보장을 제공해야 한다고 제안하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 메시지 큐를 의미적으로 데이터베이스 시스템의 한 형태로 재해석할 수 있는가?
• RQ2 왜 큐 기반 시스템 위에 직접적 또는 대화형 트랜잭션 처리를 구축하는 것이 불가능한가?
• RQ3 신뢰성 있는 큐 관리에 필수적인 데이터베이스 기능은 무엇이며, 왜 이러한 기능들이 DBMS 내에서 네이티브로 지원되어야 하는가?
• RQ4 MOM 시스템에서 DBMS 기능이 중복 구현되면서 비효율성과 기술적 빚이 발생하는 이유는 무엇인가?
• RQ5 DBMS가 TP-라이트 모델의 일환으로 큐 기반 워크로드를 네이티브로 지원하기 위해 어떤 아키텍처적 진화가 필요한가?

주요 결과

• 큐 기반 트랜잭션 처리는 표현력이 떨어지며, 직접적, 대화형, 분산 트랜잭션을 지원할 수 없어 이러한 시스템의 기초로 부적절하다.
• 큐 시스템은 본질적으로 동시성 제어, 복구, 보안, 구성, 성능 모니터링과 같은 데이터베이스 수준의 기능이 필요하다.
• 기능이 풍부한 MOM 시스템은 본질적으로 핵심 DBMS 기능을 재현하고 있어 중복과 복잡성 증가를 초래한다.
• 큐 기반 시스템 위에 직접 트랜잭션 시스템을 구축하는 것은 큐의 상태와 제어 흐름을 상실하는 데 기인하여 불가능하다.
• 가장 강력하고 효율적인 접근은 큐 기능을 표준 DBMS에 직접 통합하여 기존 데이터베이스 인프라를 활용하는 것이다.
• 데이터베이스 시스템은 큐 세미틱스와 관련 기능을 네이티브로 지원함으로써 보다 포괄적인 TP-라이트 플랫폼으로 진화할 수 있는 위치에 있다.