트랜잭션 격리 수준

개요

트랜잭션 격리 수준(Transaction Isolation Level)은 데이터베이스에서 여러 트랜잭션이 동시에 실행될 때, 각 트랜잭션이 다른 트랜잭션의 변경 사항에 접근하는 방식을 제어하는 설정입니다. 격리 수준을 적절히 설정하면 데이터 일관성을 보장하면서도 성능 저하를 최소화할 수 있습니다. 본 글에서는 트랜잭션 격리 수준의 개념과 주요 유형, 발생할 수 있는 문제점, DBMS별 지원 여부 및 최신 트렌드를 살펴봅니다.

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1. 트랜잭션 격리 수준이란?

트랜잭션이 실행될 때 다른 트랜잭션과의 간섭을 얼마나 허용할 것인지 결정하는 설정입니다. 격리 수준이 높을수록 데이터 일관성은 증가하지만, 동시 처리 성능은 저하될 수 있습니다.

1.1 트랜잭션 격리 수준이 중요한 이유

• 데이터 일관성을 유지하고 비정상적인 데이터 읽기(Dirty Read, Non-repeatable Read, Phantom Read) 방지
• 성능과 동시성 조절: 높은 격리 수준은 충돌을 방지하지만, 성능 저하를 초래할 수 있음
• 데이터 무결성 보장: 은행 거래, 전자상거래 주문 처리 등에서 필수

1.2 트랜잭션 격리 수준과 발생 가능한 문제

문제 유형	설명	예시
Dirty Read	한 트랜잭션이 커밋되지 않은 데이터를 읽음	사용자 A가 계좌에서 돈을 인출하려 했지만 트랜잭션이 롤백되었는데도 사용자 B가 변경된 데이터를 읽음
Non-repeatable Read	같은 데이터를 여러 번 조회할 때 값이 변경됨	사용자가 상품 가격을 조회했을 때 처음과 나중 가격이 다름
Phantom Read	트랜잭션 중간에 다른 트랜잭션이 데이터를 추가 또는 삭제함	사용자 A가 특정 조건을 만족하는 주문을 조회했는데, 나중에 같은 조건을 조회하자 새로운 주문이 추가됨

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2. 주요 트랜잭션 격리 수준

ANSI SQL 표준에서는 READ UNCOMMITTED, READ COMMITTED, REPEATABLE READ, SERIALIZABLE의 네 가지 트랜잭션 격리 수준을 정의하고 있습니다.

격리 수준	Dirty Read 방지	Non-repeatable Read 방지	Phantom Read 방지	성능 영향
READ UNCOMMITTED	❌ 방지 안됨	❌ 방지 안됨	❌ 방지 안됨	🔥 성능 최상
READ COMMITTED	✅ 방지됨	❌ 방지 안됨	❌ 방지 안됨	⚡ 빠름
REPEATABLE READ	✅ 방지됨	✅ 방지됨	❌ 방지 안됨	⚖️ 중간
SERIALIZABLE	✅ 방지됨	✅ 방지됨	✅ 방지됨	🛑 성능 저하

2.1 READ UNCOMMITTED (최소 격리 수준)

• Dirty Read 발생 가능 → 커밋되지 않은 데이터를 읽을 수 있음
• 빠른 성능을 제공하지만, 데이터 일관성이 보장되지 않음
• 사용 사례: 로그 분석, 읽기 전용 데이터 조회

2.2 READ COMMITTED (기본 격리 수준)

• Dirty Read 방지 → 커밋된 데이터만 읽을 수 있음
• Non-repeatable Read 발생 가능 → 같은 데이터를 여러 번 읽을 때 값이 변경될 수 있음
• 사용 사례: 일반적인 웹 애플리케이션 트랜잭션

2.3 REPEATABLE READ (중간 격리 수준)

• Dirty Read 및 Non-repeatable Read 방지
• Phantom Read 발생 가능 → 트랜잭션 중간에 새로운 행이 추가될 수 있음
• 사용 사례: 금융 거래 시스템 (은행 계좌 잔액 확인 등)

2.4 SERIALIZABLE (최고 격리 수준)

• Dirty Read, Non-repeatable Read, Phantom Read 완전 방지
• 모든 트랜잭션을 순차적으로 실행 → 동시 처리 성능 저하
• 사용 사례: 높은 데이터 일관성이 필요한 환경 (예: 금융, 회계 시스템)

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3. DBMS별 트랜잭션 격리 수준 지원 여부

DBMS	기본 격리 수준	지원되는 격리 수준
MySQL (InnoDB)	READ COMMITTED	READ UNCOMMITTED, READ COMMITTED, REPEATABLE READ, SERIALIZABLE
PostgreSQL	READ COMMITTED	READ COMMITTED, REPEATABLE READ, SERIALIZABLE
Oracle	READ COMMITTED	READ COMMITTED, SERIALIZABLE
SQL Server	READ COMMITTED	READ UNCOMMITTED, READ COMMITTED, REPEATABLE READ, SERIALIZABLE, SNAPSHOT

• MySQL InnoDB는 기본적으로 REPEATABLE READ를 사용하지만, 다른 데이터베이스는 READ COMMITTED를 기본값으로 사용
• SQL Server는 추가적으로 SNAPSHOT 격리 수준을 제공하여 성능과 일관성을 모두 고려할 수 있음

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4. 최신 트랜잭션 격리 수준 트렌드

트렌드	설명
Snapshot Isolation 사용 증가	읽기 성능 최적화를 위해 SNAPSHOT 격리 수준 활용
NoSQL에서 ACID 지원 확대	MongoDB, Cassandra 등에서도 트랜잭션 격리 기능 강화
AI 기반 트랜잭션 최적화	머신러닝을 이용한 자동 격리 수준 조정
클라우드 네이티브 트랜잭션 관리	분산 데이터베이스 환경에서 동적 격리 수준 적용

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5. 결론

트랜잭션 격리 수준은 데이터 무결성과 성능의 균형을 맞추는 핵심 요소입니다. READ UNCOMMITTED는 성능이 좋지만 데이터 일관성이 낮고, SERIALIZABLE은 가장 안전하지만 성능 저하가 크므로, 애플리케이션의 요구사항에 따라 적절한 격리 수준을 선택하는 것이 중요합니다. 최근에는 클라우드 및 NoSQL 데이터베이스에서도 ACID 트랜잭션을 지원하는 방향으로 발전하고 있어, 개발자는 최신 트렌드를 반영한 최적의 격리 수준을 적용해야 합니다.