[테마특강] 분산처리-각종 데이터 파일 네트워크 교신

통신망의 전송속도가 빨라지고 대역폭 처리 기술이 발전, 각종 데이터 파일이나 DB를 함께 처리하는 분산데이터 처리가 가능해지면서 기업들도 개별데이터보다 통합 분석적인 결과를 요구하고 있다. 정보 산업계에서는 이러한 기업의 욕구에 부응하기 위해 고성능 하드웨어, 다기능 소프트웨어 등을 제공하면서 분산처리라는 새로운 컴퓨팅환경을 만들어내고 있다.

분산처리방식은 클라이언트/서버 컴퓨팅과 Coperative 컴퓨팅 분야로 나눌수 있는데 항상 이 두가지 형식에 속하는 것은 아니다. 분산처리 대상은 처리해야할 데이터, 소프트웨어의 기능, GUI로 대표되는 프레젠테이션 등 3가지이다. 클라이언트/서버 컴퓨팅은 이러한 분산 기능이나 데이터가 처리되어사용자에게 전달되기 까지의 과정이 인식되지 못한채 그 결과를 얻게되는 것을 말한다.

여기에 사용되는 각 CPU중 하나라도 PWS(Programmable Work Station)가 개입되면 이를 Coperative 컴퓨팅이라고 한다. 분산처리의 계획 단계에서 고려 해야 할 것은 분산의 대상이 되는 프레젠테이션, 기능 그리고 데이터중 어느것을 분산처리할 것인가이다.

이는 투자규모나 운영방식, 개발유지에 필요한 기술, 제품들의 성숙도, 나아가서는 기업문화까지도 범주에 속할 수 있다. 대부분 초기에는 내부 데이터를 분산 처리하는 것이 바람직하고 다음으로 원격지의 데이터를 파일전송 방식으로, 더 나아가 컴퓨팅 환경이나 기술면에서 성숙되면 대화식으로 원거리의 데이터도 함께 처리하는 것이 바람직하다.

특히 중앙집중식 정보시스템을 갖춘 기업에서는 이러한 접근방법이 필요하다. 이는 주로 시스템 관리 부문에서 기존 방식과 새로운 환경의 관리방식이 판이하게 다르므로 이에 따른 관리절차를 새로 정립하는데 상당한 노하우와 경험이 필요하기 때문이다.

전산 실무자들이나 관리자들은 분산처리의 개발이나 기능 구축에 많은 관심을 갖고 있지만 대부분 변경관리 효율관리 통신망 관리 또는 복구계획 등에대한 배려나 준비에 소홀하다. 시스템은 그 규모가 커지면 커질수록, 그리 고여타 시스템과의 접속이 복잡해질수록 폐해가 심각해지게 마련이어서 이를효과적으로 관리하지 못한다면 재난의 요인을 만들고 있는 것이나 마찬가지다. 기업내에 산재된 데이터를 처리하는 분산시스템을 분산데이터시스템이라한다. 최근 이 기술을 활용, 각 업무에 적용해 성공한 기업들이 많다. 분산 처리용 데이터 서버로는 파일 시스템과 관계형 DB가 활용된다. 서버의 주요기능은 데이터의 정합성 유지, 다양한 관리 기능 제공, 타 시스템과의접속방 법은 물론 통신 서비스 프로토콜을 지원하는 등 사용자의 프로그램에편의성과 생산성 향상을 제공하는 것이다. 저장되는 데이터의 형태는 각각의시스템 과 이를 지원하는 운영환경에 따라 다르다.

각 시스템간의 접속을 용이하게하고 이의 통합적 운영을 위해 OSF에서는 데이터시스템을 △바이트 중심의 스트림파일 시스템△레코드 중심의 단순 파 일또는 비구조적 파일 시스템 △앞의 두가지 중 하나의 파일로 구성되는 DB등3가지로 분류, 기술표준을 제시했다. 이 3가지는 나름대로의 특성 때문에각기 대체하지 못해 한 기업내에서는 이 3가지를 모두 각기 다룰수 있는 데이터시스템이 필요하며 나아가 원활한 데이터 교환을 위한 아키텍처를 구성 하는 것이 바람직하다. 3단계(Tier) 구성방식이 대표적인 예로 이 시스템은 2단계에 워크스테이션을, 1단계에 클라이언트의 서버기능을 구현한후 3단계 에는 메인 프레임을 두어 각 서버들의 서버기능을 맡도록 구성하는 것이다.

2단계워크스테이션의 역할은 각종 서버외에 각 파일 시스템의 변환기능을 제공하도록 설계하는 것이다.

파일을 자세히 살펴보면 DOS와 UNIX에서는 플랫(Nonstructured)이면서 바이트 중심의 ASCII 파일이 주종을 이루고 있다. 스트림 파일은 텍스트, 이미지 복합 오브젝트로 구성되는 문서에 쓰이게 된다. 레코드 중심 파일은 레코드라 불리는 파일의 집합이며 응용 프로그램에서 사용되는 엔터티의 특성 들을 필드로 모아놓은 것이다.

DB는 레코드간의 연관 관계를 포인터로 연결하여 트리구조를 형성한 계층 적DB, 구조가 원형 또는 그 원형에 연결되는 가지형태의 네트워크 DB, 각 엔 터티가 하나의 테이블 형태로 구성되며 각 테이블간의 관계를 정립하여 사용하는 관계형 DB, 응용 소프트웨어를 축약한 데이터 형태인 인스턴스(Instanc e)로 저장되는 객체지향 DB 등이 있다.

분산데이터처리에 주로 사용되는 DB는 관계형이며 이는 3단 구성방식, 파일형태 등을 지원한다. 또 DB 언어가 SQL로 각 제품마다 세계 표준에 따르고있고 범용성 접속성 생산성이 우수해 데이터 서버로 많이 활용되고 있다. 분산처리에 사용되는 DB시스템 공급업체들은 장착되는 하드웨어나 운용체계에 상관없이 일정한 규칙을 만들어 이를 각 SW공급업체에 제공, 개방환경을 구축하는 나름대로의 아키텍처를 가지고 있다.

이중 IBM의 SAA를 DB 관점에서 살펴보면 이기종 DB간의 분산처리를 위한 프로토콜 지원과 데이터 변환을 지원하기 위해 DRDA(Distributed Relational Data Architecture)라는 파생된 DB아키텍처를 제공하고 있다. 또 한가지 프로그램 설계시 고려될 사항은 SQL의 접근 방식인데 다음 4가지로 구분할 수있다. 첫째는 한 프로그램에 내재하는 한개의 SQL문장이 원격지의 한 시스템 에서만 수행된 후 데이터 정합을 위해 강제적으로 일의 단위를 종료시키는 형태, 둘째는 한 프로그램에 내재하는 여러개의 SQL문장이 원격지의 한 시스템에서만 수행되어 데이터 정합을 유지하는 형태, 셋째는 한프로그램에 내재 하는 여러개의 SQL문장이 원격지의 여러 시스템에서 수행되지만 정합을 유지하는 형태, 넷째는 한 프로그램에 내재하는 여러개의 SQL문장중 하나의 SQL 문장이 원격지의 여러 시스템에서 수행되는 형태이다.

현재 시중에 판매되고 있는 제품들은 2단계나 3단계의 기능까지 지원하지 만아직 4단계의 기능을 제공하는 것은 없다. 2단계는 응답속도는 좋으나 양쪽시스템의 데이터를 한 트랜잭션에서 처리하려면 설계상의 제약 등 불편함 이있다. 3단계는 그 반대의 효과를 나타낸다.

파일 시스템의 기능은 한 시스템에서 다른 시스템으로의 파일 전체를 이동 시키거나 복사시키는 전달기능, 타 시스템에 저장된 파일의 각 레코드를 읽거나 쓰고 갱신하는 접근기능, 파일의 생성과 삭제 또는 파일의 특성을 조정 하고 검사하는 관리 기능으로 대별된다.

이의 표준으로는 SAA의 DFM(Distributed File Manager), OSI의 FTAM(File Transfer Access and Management), SAA의 FTAM, SAA의 DDM(데이터 베이스용인DRDA에서도 사용됨), 그리고 LAN환경에서 널리 사용되는 SUN의 NFS(Networ kFile System), Apple의 AFP(Apple Filing Protocol), 비교적 최근에 발표된 카네기 멜런 대학의 AFS(Andrew File System) 등이 바이트 중심의 파일들로 분산처리에 이용되고 있다.

OSI에서 규정한 분산처리의 FTAM 기능을 살펴보면 이는 7층 구조의 최상위 인애플리케이션층에 애플리케이션 서비스 요소로 분류된다. 주요 기능인 전달기능의 예를 보면 FTAM은 하위 6개층의 도움을 받아 원격지 시스템의 FTAM 과연결하고 정해진 규격과 절차에 따라 파일을 복사, 전송하게 된다. 이 파일의 모델은 공통으로 쓰이는 가상의 파일저장이 제공되어 각 시스템의 파일이이곳으로 변환되어 저장되면 각 시스템의 FTAM이 각 시스템의 사용자가 알아보는 실제의 파일형태로 매핑을 하는 것이다.

분산처리와 관련해 관심을 끄는 분야는 API(Application Programming Inte rface)이다. API 코딩의 목적은 통신망을 이용하는 분산처리에 필요한 복잡 한명령을 간략화시키고 이기종간의 연결 운용을 가능케 하기 위한 것이다. API에는 다음의 3가지 방식이 있다.

IBM의 CPI C(Common Programming Interface for Communication)는 시스템 간자원을 사용하는 프로그램의 생산성을 높이기 위해 통신에 관련된 코딩과 마크로를 Call명령문 형태로 제공하는 장치이다. 이에 관한 몇가지의 명령을 이용하면 통신망의 보안 효율 복구 등을 프로그램에서 쉽게 제어할 수 있다.

이장치는 X/Open이나 TCP/IP에서도 채용되어 개방환경에 기여하고 있다.

RPC(Remote Procedure Call)는 각 시스템의 실행 환경과 통신 지원 기능을 함께 포함시켜 한 요청에 한 응답을 주고 받는 식으로 운영된다. 이같은 운영방식 도중에는 응답이 도착할 때까지 대기하는 동기식으로 운영되며 마치한 시스템내에서의 서브루틴을 호출하는 것과 유사하다. 작동방법은 클라이 언트에서 호출 대상이 되는 시스템을 찾기 위한 RPC기능이 작동하며 서버에 서는 이 분산처리의 상태에 대해 알지 못한다. 다만 트랜잭션의 복구와 보안 기능이 진행될 때에는 서버가 각 상태의 관리에 관여하게 된다.

메시지 행렬은 온라인 트랜잭션의 분산처리 효율을 향상시키기 위해 비동기식 운용 방식을 채택한 것이다. 한 시스템에서 다른 시스템의 행렬에 메시지를 남겨놓고 그 트랜잭션을 종료시키면 원격지 시스템이 가용할 때 행렬안 의메시지를 처리하는 방식이다. IBM에서도 기존의 CICS와 IMS사용자의 클라이언트 서버 컴퓨팅을 지원하기 위해 MQ시리즈를 발표했다.

이같은 분산 데이터 처리 기술들은 많은 발전을 거듭해 왔으며 현재에도계속 발전하고 있다 그러므로 그 선택의 폭도 예전보다 넓어진 셈이다. 또 통신기술 또한 하루가 다르게 발전, 최근의 기술을 습득하기가 점점 어려워지고 따라서 최적의 시스템 구성을 위한 선택이 쉽지 않다. 그런만큼 개별의기술 검토가 이루어진 후 전체적인 시스템의 서비스 구조를 정립하고 그 틀에 맞추어 점진적인 투자가 이루어지고 기술 수준이 뒷받침될 때 올바른 클라이언트 서버 컴퓨팅환경을 구축할 수 있을 것으로 판단된다.