데이터 일관성 모델이란

컴퓨팅에서 데이터베이스, 파일 시스템, 웹 캐시 또는 낙관적 복제 시스템과 같은 분산 공유 메모리 또는 분산 데이터 저장소와 같은 분산 시스템에서는 데이터 일관성의 여러 가지 가능한 모델이 있습니다. 컴퓨터는 메모리 내 작업이 특정 규칙을 따르는 경우 시스템은 특정 모델을 지원한다고 합니다. 그렇기 때문에 프로그래머와 시스템 간에 데이터 일관성이 정의되어 프로그래머가 규칙을 따르는 경우 메모리가 일관성이 있고 메모리 작업의 결과를 예측할 수 있습니다. C, C++ 및 Java와 같은 상위 수준 언어는 메모리 작업을 하위 수준 작업으로 변환하여 의미 체계 메모리를 보존하여 이 모델을 부분적으로 존중합니다. 패턴을 유지하려면 컴파일러 일부 메모리 지침을 다시 정렬할 수 있습니다. 그리고 pthread_mutex_lock() 와 같은 라이브러리에 호출 필요한 동기화를 캡슐화할 수 있습니다. 라이브러리를 호출하여 캡슐화 한 뒤 동기화 가능한 예시에는 9가지가 있습니다. 그 예시에는 선형화 가능이 있습니다. 선형화는 엄격하거나 원자 일관성이라고도 합니다. 순차적 일관성 역시 캡슐화 가능합니다. 인과 일과성과 일관성이 출시되는 것도 동기화됩니다. 최종 일관성 역시 마찬가지입니다. 델타 일관성도 가능하다고 합니다. PRAM 일관성도 가능한데, 이것은 또 다른 말인 FIFO 일관성이라고도 합니다. 약한 일관성과 벡터 필드 일관성도 동기화와 캡슐화가 가능합니다.

병렬 프로그래밍 언어와 병렬 컴퓨터에는 메모리 모델이라고도 하는 데이터 일관성 모델이 있어야 합니다. 일관성 모델은 컴퓨터 메모리의 작업 및 결과 생성 방법에 대한 규칙을 정의합니다. 첫 번째 일관성 모델 중 하나는 레슬리 램포트의 순차적 일관성 모델이었습니다. 순차적 일관성은 병렬 실행이 순차적 프로그램과 동일한 결과를 생성하는 프로그램의 속성입니다. 특히, 그것은 일관된 순차적인 프로그램 경우 실행 결과는 모든 프로세서의 작업이 순차적으로 실행되는 경우 얻은 것과 같으며 각 개별 프로세서의 작업이 프로그램에서 지정한 순서대로 이 순서에 나타납니다. 트랜잭션 메모리는 일관성 모델의 유형입니다. 트랜잭션 메모리는 데이터베이스 이론에서 원자 트랜잭션의 개념을 차용하고 메모리 액세스에 적용합니다.

수학적으로 이러한 모델은 여러 가지 방법으로 표현될 수 있습니다. 1962년 칼 아담 페트리의 박사 논문으로 소개된 페트리 네츠(Petri Nets)는 일관성 모델의 규칙을 명문화하려는 첫 번째 시도였다. 데이터 흐름 아키텍처는 나중에 데이터 흐름 이론의 아이디어를 물리적으로 구현하기 위해 만들어졌습니다. 1970년대 초, 시스템 통신 및 순차적 프로세스 통신과 같은 프로세스의 계산이 개발되어 서로 상호 작용하는 요소로 구성된 시스템에 대한 대수 추론을 가능하게 했습니다. 파이의 계산과 같은 프로세스 계산 패밀리에 최근에 추가된 경우 동적 토폴로지에 대한 추론 능력이 추가되었습니다. 램 포트의 TLA+ 및 수학적 모델과 같은 논리는 동시 시스템의 동작을 설명하기 위해 개발되었습니다.

마이클 J. 플린은 컴퓨터, 병렬 및 순차 적 프로그램에 대한 첫 번째 분류 시스템 중 하나를 만들었습니다. 오늘날에는 이것이 플린의 분류로 알려져 있습니다. 플린은 하나 이상의 지침 집합으로 작동하는지 여부와 이러한 지침이 하나 이상의 데이터 시리즈에서 사용되는지 여부에 따라 프로그램 및 컴퓨터를 분류합니다. 단일 데이터 문 고유분류(SISD)는 완전 순차적 프로그램과 동일합니다. 명령-단일 데이터 다중 분류(SIMD)는 대규모 데이터 집합에서 동일한 작업을 여러 번 수행하는 것과 유사합니다. 이것은 일반적으로 신호 처리 응용 프로그램에서 수행됩니다. 명령-다중 데이터 전용(MISD)은 거의 사용되지 않는 분류입니다. 컴퓨터 아키텍처는 이 범주(예: stystolic 배열)에서 설계되었지만 구체화된 응용 프로그램은 거의 없습니다. 명령 다수 데이터 배수(MIMD) 프로그램은 병렬 프로그램의 가장 일반적인 유형입니다. 데이비드 A. 패터슨과 존 L. 헤네시에 따르면, 일부 기계는 이러한 범주의 하이브리드, 물론, 이 고전적인 모델은 간단하기 때문에 살아남았다고 합니다. 이해하기 쉽고, 좋은 첫 번째 근사치를 제공하기 때문입니다. 더욱이, 그것은 아마도 이해력, 가장 널리 사용되는 계획 때문일 것입니다.