TP모니터
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1. 개요
TP 모니터는 트랜잭션 처리를 관리하는 소프트웨어로, 초기에는 각 시스템 단위로 구축되었으나, IBM의 IMS와 CICS와 같은 제품을 통해 체계화되었다. 1970년대 후반부터 분산 트랜잭션 기능이 발전하여 2상 커밋 프로토콜이 상용 TP 모니터에 구현되었고, X/Open 모델을 통해 이기종 간 트랜잭션 표준화가 이루어졌다. 웹 시스템 발전과 함께 웹 애플리케이션 서버에 TP 모니터 기능이 추가되었으며, 웹 서비스 기반의 분산 트랜잭션 산업 표준 규격인 WS-Transaction이 제정되었다. WS-Transaction은 X/Open 모델보다 단순화되어, 2상 커밋 프로토콜을 사용하는 WS-AtomicTransaction(WS-AT) 또는 비동기식 롱 트랜잭션의 종결 프로토콜을 사용하는 WS-BusinessActivity(WS-BA)를 선택하여 사용한다. 주요 제품으로는 OpenTP1, CICS, IMS, Tuxedo, Tmax 등이 있다.
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| TP모니터 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 종류 | 소프트웨어 |
| 용도 | 온라인 트랜잭션 처리 |
| 특징 | 고성능 확장성 신뢰성 보안성 |
| 역사 | |
| 초기 개발 | 1960년대 |
| 주요 개발자 | IBM, CICS |
| 기능 | |
| 트랜잭션 관리 | 트랜잭션의 시작, 종료, 커밋, 롤백 관리 |
| 동시성 제어 | 여러 트랜잭션의 동시 실행 관리 |
| 데이터베이스 접근 | 데이터베이스에 대한 읽기/쓰기 작업 관리 |
| 보안 | 사용자 인증 및 권한 관리 |
| 통신 | 클라이언트와 서버 간의 통신 관리 |
| 아키텍처 | |
| 주요 구성 요소 | 트랜잭션 관리자 통신 관리자 보안 관리자 데이터베이스 관리자 |
| 클라이언트-서버 모델 | 클라이언트 요청을 서버에서 처리 |
| 장점 | |
| 성능 향상 | 트랜잭션 처리 속도 향상 |
| 안정성 향상 | 시스템 장애 시 데이터 복구 기능 제공 |
| 보안 강화 | 사용자 인증 및 권한 관리 기능 제공 |
| 개발 생산성 향상 | 트랜잭션 처리 관련 기능 제공 |
| 단점 | |
| 복잡성 | 시스템 구성 및 관리가 복잡함 |
| 비용 | 구축 및 유지보수 비용이 높음 |
| 활용 분야 | |
| 금융 | 은행, 증권, 보험 |
| 통신 | 통신사 |
| 유통 | 백화점, 할인점, 온라인 쇼핑몰 |
| 제조 | 제조업체 |
| 공공 | 정부 기관, 공공 기관 |
| 관련 기술 | |
| DBMS | 오라클, IBM DB2, MySQL |
| TP 모니터 | IBM CICS, BEA Tuxedo |
| 메시지 큐잉 시스템 | IBM MQ, RabbitMQ |
| WAS | Apache Tomcat, Jetty |
2. 역사
TP 모니터는 초기에는 집중 트랜잭션만 실행했지만, 분산 트랜잭션 기술이 발전하면서 별도의 모듈로 분리되었고, 현재는 여러 노드를 연결하여 ACID 특성을 실현하는 모듈을 의미한다. 초기에 트랜잭션 모니터의 기능은 각 시스템 단위로 구축되었으며, 그 방대한 개발 규모는 각종 업무 전산화에 큰 장애가 되었다.
1970년대까지의 TP 모니터는 분산 트랜잭션 기능을 갖추지 않았다. 즉, 로컬 트랜잭션과 분산 트랜잭션이 미분화되었지만, 1970년대 후반부터 분산 트랜잭션 연구가 진전되어 1980년대에 상업용 TP 모니터에도 구현되게 되었다. 짐 그레이(James Nicholas "Jim" Gray)가 1978년에 분산 트랜잭션의 원자적 커밋 프로토콜인 2상 커밋 프로토콜을 발표했고, 이는 오늘날의 TP 모니터에 예외 없이 구현되어 있다.
IBM에서는 1980년대 초, 2상 커밋 프로토콜을 자사의 통신 규격인 SNA의 LU6.2 내에 구현하여 자사 TP 모니터 간의 분산 트랜잭션을 실현했다. 그러나 분산 트랜잭션에서는 이기종 간 트랜잭션을 실현해야 하므로 각종 프로토콜과 프로그램 인터페이스가 표준화되었다. 프로그램 인터페이스에서는 1990년부터 1993년에 걸쳐 X/Open 모델이 발표되어 업계 표준이 되었다. 다만, X/Open 모델에서도 원격 사이트용으로 특정 TP 모니터 종속적인 RPC가 많이 사용되었고, 사외 시스템의 표준은 아니었다.
이후, 다운사이징에 따른 UNIX 서버와 TCP/IP의 보급, 인터넷의 확산으로 X/Open 모델에 준거한 트랜잭션 모니터가 각 벤더에서 제품화되었다. 오픈 계열 트랜잭션 모니터의 대표적인 것으로는 BEA사의 Tuxedo, 히타치의 OpenTP1, NEC의 TPBASE 등이 있다. IMS와 CICS도 X/Open 모델에 대응하고 있다.
2. 1. 초기
TP 모니터는 다양한 컴퓨터 시스템에서 사용자와 애플리케이션 사이, 그리고 여러 영구 저장소 "자원 관리"(트랜잭션 큐, 파일 시스템, 데이터베이스 등) 간에 분산 트랜잭션을 실현하는 프로그램 모듈이다. TP 모니터는 여러 "자원 관리"에 걸쳐 처리 단위인 트랜잭션에 필요한 원자성, 일관성, 독립성, 지속성 (ACID 특성)을 유지하는 역할을 한다.초기 TP 모니터는 오늘날의 애플리케이션 서버, 트랜잭션 관리, 트랜잭션 자원을 모두 통합하여 집중 트랜잭션만 실행했다. 이러한 복잡한 처리를 개별 시스템에서 개발하는 대신, 하나의 체계화된 제품으로 판매한 것이 IBM의 IMS와 CICS이다. IMS는 아폴로 계획의 납품 물품 관리에 사용되었으며, 비휘발성 메시지 큐를 고신뢰 통신 세션으로 사용하고 계층형 데이터베이스(IMS-DB)를 제공하여 트랜잭션을 관리하는 TP 모니터(IMS-DC = IMS TM)이다. 1969년에 등장한 CICS는 오늘날의 애플리케이션 서버와 비슷한 기능을 분담하여 UI와 애플리케이션 프로그램의 프론트 엔드 부분을 관리하고, 백엔드의 IMS에 처리를 맡기는 것이 일반적이었다.
IMS와 동등한 기능을 제공하는 범용기 TP 모니터로는 후지쯔의 AIM(우편 저금 시스템을 염두에 두고 개발), NEC의 VIS 및 VIS II (우정성 간이 보험 시스템을 염두에 두고 개발), 히타치 제작소의 TMS4V (일본국유철도 (현 JR) 좌석 예약 시스템을 염두에 두고 개발)가 있다.
2. 2. 분산 트랜잭션 기능
각종 컴퓨터 시스템에서 사용자와 애플리케이션 간에 여러 자원(데이터베이스 등) 사이의 분산 트랜잭션을 실현하는 프로그램 모듈을 '''TP모니터'''라고 한다. TP 모니터는 여러 자원에 걸친 처리 단위인 트랜잭션에 대해 ACID 특성을 유지하는 역할을 한다.X/Open 모델에서는 "트랜잭션 관리자" 또는 WS-Transaction 모델의 "트랜잭션 조정자"와 같은 의미이다.
X/Open 모델을 따르지 않는 좁은 의미의 "트랜잭션 관리"는 단일 자원 내부의 로컬 트랜잭션을 처리하는 부분을 의미하므로 주의해야 한다. "트랜잭션 모니터"는 개별 자원의 외부에서 복수의 "자원 관리" 또는 복수 노드의 "자원 관리"를 아우르는 분산 트랜잭션을 관리하는 독립적인 프로그램 모듈을 가리킨다.
개별 트랜잭션 "자원 관리"는 자체 로컬 트랜잭션을 관리하고, 트랜잭션 모니터인 "트랜잭션 관리"는 여러 "자원 관리"를 묶어 분산 트랜잭션을 관리한다. 트랜잭션 모니터는 다른 컴퓨터 노드의 트랜잭션 모니터와 연계하여 외부 조직과의 대외적인 분산 트랜잭션을 실현한다.
2. 3. 웹 애플리케이션 서버
웹 시스템이 발전하면서 웹 애플리케이션 서버에 TP 모니터 기능이 추가되어 더 널리 쓰이게 되었다. 그러나 웹 애플리케이션 서버는 서버 측 자바 애플리케이션 프로그램과 웹 브라우저 기반의 씬 클라이언트 간의 UI 처리를 돕는 프론트 엔드 실행 환경이라는 뜻으로 사용되며, 백 엔드와의 연계가 웹 서비스 기반의 분산 트랜잭션 업계 표준 규격에 꼭 대응하는 것은 아니다. 모든 원격 프로그램 인터페이스는 RMI 등 자바 RPC를 전제로 한다.2. 4. 웹 서비스 기반 SOA
2007년 5월 8일, 국제 표준화 컨소시엄 OASIS는 웹 서비스 트랜잭션(WS-Transaction) 버전 1.1을 해당 조직의 최고위 수준을 나타내는 상태인 OASIS 표준으로 승인했다. 웹 기반 분산 트랜잭션 산업 표준 규격이 제창되고 있으며, TCP/IP 상의 XML을 프레젠테이션 계층으로 활용하고, 기본 프로토콜은 롤백을 상정한 2상 커밋 프로토콜을 채택하고 있다. 이는 X/Open 모델에서 모호했던 대외 연결용 분산 트랜잭션을 특정 언어, 특정 TP 제품의 RPC로부터 분리하여 표준화하려는 시도로, 애플리케이션 언어 및 OS에 종속되지 않도록 규정되어 있다.3. X/Open 모델과 WS-Transaction
TP 모니터는 각종 컴퓨터 시스템에서 사용자와 애플리케이션 간에 여러 자원(데이터베이스 등) 사이의 분산 트랜잭션을 실현하는 프로그램 모듈로, 여러 자원에 걸친 처리 단위인 트랜잭션에 대해 ACID 특성을 유지하는 역할을 담당한다.
X/Open 모델에서는 "트랜잭션 관리자"와 동일하며, WS-Transaction 모델의 "트랜잭션 조정자"와 같은 의미이다. 단, X/Open 모델을 따르지 않는 좁은 의미의 "트랜잭션 관리"는 단일 자원 내부의 로컬 트랜잭션을 처리하는 부분을 의미하므로 주의해야 한다. 여기서 "트랜잭션 모니터"는 개별 자원의 외부에서 여러 자원 관리 또는 여러 노드의 자원 관리를 아우르는 분산 트랜잭션을 관리하는 독립적인 프로그램 모듈을 가리킨다.
3. 1. WS-Transaction 버전 1.1의 개선점
WS-Transaction 버전 1.1(WS-TX 1.1)은 이전의 X/Open 모델에 비해 다음과 같은 주요 개선점을 가진다.- 단순화 및 합리화: X/Open 모델에서 불필요한 부분을 제거하고 핵심적인 부분만 남겨 더 단순하고 합리적인 모델로 발전했다. 멀티 벤더의 TP 모니터 간에도 사용할 수 있도록 설계되었다.
- 영속성 기억 자원 중심: WS-TX 1.1은 영속성 기억 자원만을 제어 대상으로 한다. 이전 X/Open 모델에서 혼란을 야기했던 UI 단말과 같은 요소는 제외되었다.
- 자원 관리 역할 명확화: WS-TX 1.1에서는 자원 관리가 자체적으로 원격 자원을 실현하는 부분을 표준 규격에서 제외했다. WS-AT에서 자원 관리는 조정자(coordinator)의 지휘를 받는 참가자(Participant)로서 2단계 커밋 프로토콜에 참여한다.
- 애플리케이션 간 통신 규정: WS-Transaction은 애플리케이션 간 통신에서 분산 트랜잭션의 시작과 종료에 관한 부분만 규정하고, 애플리케이션에 종속적인 통신은 규정하지 않는다.
- ACID 트랜잭션 및 롱 트랜잭션 지원: WS-TX 1.1은 WS-AtomicTransaction (WS-AT)과 WS-BusinessActivity (WS-BA) 프로토콜을 선택적으로 사용할 수 있다. WS-AT는 실시간 ACID 트랜잭션을 위한 2단계 커밋 프로토콜을, WS-BA는 비동기식 롱 트랜잭션의 종결 프로토콜을 규정한다.
- 통신 자원 관리(CRM) 제거: WS-Transaction 1.1 모델은 통신 자원 관리(CRM)를 포함하지 않는다. 벤더 종속적인 애플리케이션 서버 기능이나 분산 데이터베이스 기능, 애플리케이션 종속적인 통신은 WS-TX의 범위에 속하지 않으며, 다른 표준화된 체계의 API로 간주된다.
- 참가자(Participant) 역할 통합: WS-AT에서는 자원 관리자(RM)와 애플리케이션(AP)을 구분하지 않고 참가자(Participant)로 만들 수 있다. 이는 AP의 상태 변화를 영속화시키는 대상이 RM이기 때문에 가능한 합리적인 변화이다.
이러한 개선을 통해 WS-Transaction 버전 1.1은 웹 서비스 환경에서 분산 트랜잭션을 보다 효율적이고 유연하게 처리할 수 있도록 지원한다.
3. 2. X/Open 모델의 구성 요소
X/Open 모델은 분산 트랜잭션 처리를 위한 표준 아키텍처로, TP모니터의 구성 요소를 정의한다. TP 모니터는 여러 자원에 걸쳐 트랜잭션의 ACID 특성(원자성, 일관성, 고립성, 지속성)을 보장하는 프로그램 모듈이다.X/Open 모델에서 TP 모니터는 다음과 같은 주요 구성 요소로 이루어져 있다.
- 트랜잭션 관리자 (Transaction Manager, TM): 분산 트랜잭션의 상태 관리를 담당하는 핵심 요소이다. WS-Transaction 모델에서는 "조정자(coordinator)"라고도 불린다. 조정자는 웹 서비스 형태로 조정 서비스(coordination service)를 제공한다. 애플리케이션이 트랜잭션을 시작하면 각 노드의 로컬 조정자에게 트랜잭션 활성화 및 프로토콜(WS-AtomicTransaction 또는 WS-BusinessActivity) 등록을 요청한다. 조정자는 트랜잭션 실행 중 동일 노드의 로컬 참가자(RM 또는 AP)와 X/Open 모델의 XA 인터페이스에 해당하는 서비스를 제공한다.
- 자원 관리자 (Resource Manager, RM): 트랜잭션 큐, 파일 시스템, 데이터베이스 등 영속성을 가지는 자원을 관리한다. X/Open 모델에서는 UI 단말도 자원으로 간주했지만, WS-Transaction 1.1 에서는 영속성 기억 자원만을 제어 대상으로 한다. 자원 관리자는 자체적으로 원격 자원을 실현할 수 있으며(분산 데이터베이스, 분산 파일 시스템 등), WS-AT 에서는 조정자의 지휘 아래 2단계 커밋 프로토콜에 참여하는 참가자가 된다.
- 애플리케이션 프로그램 (Application Program, AP): 분산 트랜잭션을 시작하고 종료하는 주체이다. X/Open 모델에서는 원격 애플리케이션 간 통신도 TP 모니터의 CRM(통신 자원 관리자)에 따랐지만, WS-Transaction에서는 애플리케이션에 종속적인 통신은 규정하지 않는다. WS-AT에서 AP는 요구자(Initiator) 또는 참가자(Participant)가 될 수 있다. 요구자는 트랜잭션을 시작하고 커밋하는 애플리케이션이며, 참가자는 서비스를 제공하는 측의 애플리케이션이다. WS-BusinessActivity에서는 롱 트랜잭션의 종료 프로토콜만 규정하며, 그 외의 통신은 규정하지 않는다.
- 통신 자원 관리자 (Communication Resource Manager, CRM): X/Open 모델에서는 원격 자원을 관리하는 모든 것을 CRM으로 TP 모니터에 포함시켰다. 하지만, 프로토콜과 인터페이스가 특정 벤더 제품에 의존적이었기 때문에 표준에 부합하지 않았다. WS-Transaction 1.1 에서는 TM(조정자) 간을 제외한 통신 및 원격 자원 관리를 수행하지 않도록 단순화되었다. 예를 들어, 서버 측 애플리케이션과 UI 단말 간 연결은 외부 애플리케이션 서버에 맡긴다.
WS-Transaction 1.1 모델은 CRM을 포함하지 않으며, 벤더 종속적인 애플리케이션 서버 기능이나 분산 데이터베이스 기능, 애플리케이션 종속적인 통신은 WS-TX의 범주에 속하지 않는 것으로 간주한다. 또한, 조정자 간의 통신 프로토콜은 표준화되지 않았다. WS-AT에서는 RM과 AP를 구분하지 않고 참가자로 만들 수 있으며, 이는 AP의 상태 변화를 영속화시키는 대상이 RM이기 때문이다.
3. 3. WS-Transaction 모델의 특징
X/Open 모델에서 TP 모니터는 "트랜잭션 관리자"와 동일하며, WS-Transaction 모델에서는 "트랜잭션 조정자"와 같은 의미를 가진다. 하지만 X/Open 모델을 따르지 않는 좁은 의미의 "트랜잭션 관리"는 단일 자원 내의 로컬 트랜잭션을 처리하는 부분을 의미하므로 주의해야 한다. 여기서 "트랜잭션 모니터"는 개별 자원의 외부에서 여러 자원 관리 또는 여러 노드의 자원 관리를 아우르는 분산 트랜잭션을 관리하는 독립적인 프로그램 모듈을 가리킨다.WS-Transaction (WS-TX)은 WS-Coordination 계층 위에서 WS-AtomicTransaction (WS-AT) 또는 WS-BusinessActivity (WS-BA) 프로토콜 또는 서비스를 선택하여 사용한다. WS-AT는 실시간 ACID 트랜잭션용 2상 커밋 프로토콜을 규정하고, WS-BA는 비동기식 롱 트랜잭션의 종결 프로토콜을 규정한다.
WS-Transaction Version 1.1 모델은 통신 자원 관리(CRM)를 포함하지 않는다. 즉, 벤더 종속적인 애플리케이션 서버 기능이나 분산 데이터베이스 기능, 애플리케이션 종속적인 통신은 WS-TX의 범주에 속하지 않는다. 또한 조정자(coordinator) 간의 통신 프로토콜은 표준화되지 않았다.
WS-AT에서는 RM과 AP를 구분하지 않고 참가자(Participant)로 만들 수 있다. 이는 AP의 상태 변화를 영속화시키는 대상이 RM이므로 더 발전된 합리화이다.
4. 제품
4. 1. 상용 제품
참조
[1]
웹사이트
Definition on bitpipe.com
http://www.bitpipe.c[...]
[2]
웹사이트
Definition on bitpipe.com
http://www.bitpipe.c[...]
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