[#564] UUID와 PK

[#564] UUID와 PK

Lina Yi/2021_03_03_UUID와 PK.md

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+현재 프로젝트에서 각각의 작업에 PK를 부여해야 하는데, PK를 Auto increment로 할 것인가? UUID 로 할 것인가 하는 고민에 빠짐
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+## UUID란?
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+- UUID(Universally Unique Identifier)의 약자
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+- 네트워크에서 id의 고유성(uniqueness)를 보장하고자 만든 국제 표준.
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+- UUID 표준에 따라 이름을 부여하면, 고유성을 완벽하게 보장할 수는 없지만 실제 사용상에서 중복될 가능성이 거의 없다고 인정되기 때문에 많이 사용되고 있음.
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+<hr/>
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+## 포맷
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+** ex) 6fee0f11-9c5e-4340-845c-34e6b5e6dd3b**
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+- 표준 형식에서 UUID는 32개의 16진수로 표현되며 총 36개 문자(32개 문자와 4개의 하이픈)로 된 8-4-4-4-12라는 5개의 그룹을 하이픈(-)으로 구분.
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+- 사용가능한 UUID의 갯수는 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456개.
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+- 중복될 가능성이 거의 없음.
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+<hr/>
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+## 어디에서 만들었나?
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+- Open Software Foundation (OSF)에서 제정
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+- 소프트웨어 구축에 쓰이는 식별자 표준으로, 개방 소프트웨어 재단(OSF)이 분산 컴퓨팅 환경(DCE)의 일부로 표준화 함
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+<hr/>
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+## 종류
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+UUID의 버전은 5가지가 있음.
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+이 중 가장 많이 쓰이는 버전은 time stamp기반인 버전1과 랜덤 생성 기반인 버전4.
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+<hr/>
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+## 사용하는 상황
+- 주로 분산 컴퓨팅 환경에서 사용됨. 중앙관리시스템이 있는 환경이라면 각 세션에 일련번호를 부여해줌으로써 유일성을 보장할 수 있겠지만, 중앙에서 관리되지 않는 분산 환경이라면 개별 시스템이 ID를 발급하더라도 유일성이 보장되어야 할 것이다. 이를 위해 탄생한 것이 범용고유식별자UUID이다.
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+- DB의 Primary Key
+- 업로드 된 파일명의 중복을 방지하기 위해.
+- 트랜잭션 ID 생성 
+- 임시파일 이름 생성
+- 웹사이트 방문자에 대한 유일한 값(세션값 등) 생성
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+구체적으로)
+임시파일 이름 생성
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+## 장점
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+1. 여러 테이블 혹은 여러 데이터베이스에서 공유하는 UUID를 생성, 관리 가능
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+(ex. 대형마트 E와 백화점 S를 하는 회사 A가 고객 계정 정보를 각자의 DB에 저장하는 경우)
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+2. URL에 노출되어도 상대적으로 보안에 좋음
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+(/user/1과 /user/1a16271ac7af48ed8bb1d4a65cdb421b의 차이)
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+<hr/>
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+## 단점
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+1. uuid를 쓸 경우 대개 유지보수성이 안 좋음 (데이터 확인 시 36글자 문자열을 복붙해야 함 vs 숫자 하나 입력)
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+2. 
+ - 단순 계산으로 성능이 9배 나빠짐 (int 4byte, varchar(36) byte)
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+ - 인덱스가 비대해져 메모리를 압박하게 됨)
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+  B-Tree 가 효율적으로 쌓이지 않기 때문에 성능면에서 안좋음
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+3. 주소가 지저분해짐 (/user/1a16271ac7af48ed8bb1d4a65cdb421b ...)
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+### 참고 ) 글쓴이의 결론
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+둘 다 만들기.
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+pk는 AI로 냅두고 별도로 uuid_router_key라는 unique 인덱스를 만듬.
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+내부적으로 JOIN할 때는 AI로 조인하고, 외부적으로는 uuid_router_key로 접근.
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+모든 테이블에 만들 필요도 없고 외부로 통하면서 중요한 테이블에만 만들면 됨.
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+거기에 더해서, 축약, 숫자형 의사uuid를 이용하면 2번, 3번 단점도 꽤나 해소됨.순수 uuid가 꼭 필요한 게 아니라면.
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+### 내 생각)
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+PK는 무조건 Integer형, AI로만 생각했는데 이전 프로젝트가 UUID방식으로 되어 있어서 많은 고민을 하게 되었다.
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+UUID 방식이 데이터 요청/접근에 있어서 느리고, 가독성이 좋지 않지만 여러개의 서비스에서 공유되는 ID가 있을 경우 고유식별자로 유용하게 사용 가능하다.
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+그렇다면 지금의 프로젝트는 왜 기존에 UUID방식으로 되있었을까? 
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+지금 프로젝트는 작업 단위인 JOB의 ID(PK)을 서비스마다 공유하는 게 아니라 서비스마다 JOB ID는 별개다. 
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+그러면 PK를 AI로 하는 방식과 UUID방식의 차이가 없는 것 같은데 왜 UUID방식으로 하신 거지 ...사소한 거 같아서 만드신 분께 물어보기도 좀 그렇다ㅠㅠ
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+### 참고자료
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+https://okky.kr/article/464366
+https://medium.com/@jang.wangsu/ios-swift-uuid%EB%8A%94-%EC%96%B4%EB%96%A4-%EC%9B%90%EB%A6%AC%EB%A1%9C-%EB%A7%8C%EB%93%A4%EC%96%B4%EC%A7%80%EB%8A%94-%EA%B2%83%EC%9D%BC%EA%B9%8C-22ec9ff4e792
+https://toma0912.tistory.com/19
+https://velog.io/@ayokinya/uuid%EB%9E%80
+https://93nss.tistory.com/8
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Lina Yi/2021_03_11_프로세스와_스레드_커널.md

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+인터넷에서 프로그램을 다운로드받아 PC에 설치해 본 적이 있을 것이다. 
+프로그램을 설치해서 아이콘을 더블클릭해서 시작하면 창이 뜬다.
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+다시 한번 프로그램 아이콘을 더블클릭하면 다른 별도의 창이 열릴 것이다. 이것이 프로세스나 스레드라고 불리는 것이다.
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+- 프로세스 및 스레드는 프로그램 실행 파일 자체가 아니라 **OS상에서 실행되서 어느 정도 독립성을 가지고 동작하는 것**임.
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+- 프로세스 및 스레드가 활동하려면 메모리 공간이 필요하다. 
+이것은 커널에 의해 메모리상에 확보된다. 이 메모리 공간은 개인 공간이다.
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+![](https://images.velog.io/images/sandartchip/post/93f0922a-1fdd-47ea-a020-5cb87186d1d9/KakaoTalk_20210311_233859962.jpg)
+- 먼저, 웹 서버를 보자. 'httpd 프로세스'라고 쓰여 있는 막대 인간이 프로세스다. 
+그 주변을 감싸고 있는 하얀 공간이 있는데, 이것이 프로세스의 메모리 공간을 나타낸다. 
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+- AP서버도 보자. '스레드'라고 쓰여 있는 막대 인간이 쓰레드다. 
+웹 서버와 달리 AP서버 상의 막대 인간은 하나의 메모리 공간을 공유하고 있다. 
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+이것이 프로세스와 스레드의 큰 차이점이다. 
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+- 프로세스는 **전용 메모리 공간을 이용해서 동작**한다. 
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+- 스레드는 **다른 스레드와 메모리 공간을 공유하고 있는 운명 공동체**다.
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+(예를 들면, 프로세스는 맞벌이 부부처럼 통장을 각자 관리하고 있는 형태다. 반면에 쓰레드는 아내가 남편의 부양 가족이 되는 모습이다. 자녀가 많아지면 부양가족이 늘어나지만, 하나의 통장으로 꾸려나가야 한다. 두 가족 모두 구조는 다르지만 생활한다는 목적은 같다. 프로세스와 스레드의 관계도 비슷하다.)
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+- 프로세스와 쓰레드 중에 어떤 것을 이용할지는 애플리케이션 개발자가 정한다. 이 때 각각의 특성을 이해하고 설계와 프로그래밍할 필요가 있다. 
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+예를 들어, 프로세스는 독자 메모리 공간을 가지기 때문에 생성 시 CPU 부하가 스레드와 비교해 높아진다.
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+- 때문에 멀티프로세스 애플리케이션에서는 프로세스 생성 부담을 낮추기 위해 미리 프로세스를 시작시켜 둔다. 
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+- 여러 개를 동시에 실행할 때의 프로세스와 스레드의 장단점을 간단히 정리해 보았다.
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+### <프로세스와 스레드 장단점 비교>
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+**프로세스**
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+장점: 개별처리.
+독립성이 높다 
+- 단점: 생성 시 cpu 부하가 높다
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+**스레드** 
+- 장점: 생성 시 부하가 낮다 
+- 단점 : 메모리 공간을 공유하기 때문에 의도하지 않는 데이터 읽기/쓰기가 발생할 수 있다.
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+단, 프로세스가 메모리 공간을 공유할 수 없는 것은 아니다. 예를 들어, 오라클 DB에서는 여러 프로세스가 '공유 메모리공간'을 상호 이용할 수 있게 되어 있다.
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+![](https://images.velog.io/images/sandartchip/post/60086882-d82d-443f-96d2-8d92c965df26/KakaoTalk_20210311_233914373.jpg)
+이와 별도로 프로세스별 독자 메모리 영역도 있어서 용도별로 나누어 사용하고 있다.
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+프로세스 간에 공유하고 싶은 데이터, 예를 들어 캐시로 저장하고 있는 데이터는 공유 메모리 상에 둔다.
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+한편, 프로세스 단독으로 이용하는 데이터, 예를 들어 자신이 계산할 결과는 전용 메모리에 둔다.
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+## OS 커널
+![](https://images.velog.io/images/sandartchip/post/0e0840f4-e671-4905-8253-299462e7425a/KakaoTalk_20210311_233907714.jpg)
+OS에서 커널은 심장이자 뇌이며 척수다.
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+커널이 OS의 본질이며, 나머지는 그저 덤일 뿐이라고 해도 과언이 아니다.
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+커널 자체가 OS의 '인프라'라고 생각하면 된다.
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+커널은 다양한 역할을 갖지만, 가장 중요한 것은 **'뒤에서 무슨 일이 일어나는지 은폐하면서도 편리한 인터페이스를 제공하는 것'**이다.
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+이렇듯 커널이 존재하기 때문에 개발자는 하드웨어나 다른 애플리케이션에 끼치는 영향을 의식하지 않고 애플리케이션을 만들 수 있다.
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+OS처리는 원칙적으로는 커널을 통해 이루어진다.
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+커널의 역할에는 여러가지가 있지만 여섯가지로 정리할 수 있다.
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+### 커널의 역할
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+#### 1. 시스템 콜 인터페이스
+- **프로세스/스레드에서 커널로 연결**되는 인터페이스. 
+- 디스크 상의 데이터를 읽고 싶거나 네트워크 통신을 하고 싶을 때 해당 시스템콜을 호출하면 기능을 이용 가능.
+- 뒤에서 구체적으로 어떤 처리를 하고 있는지는 프로세스가 의식할 필요가 없다. 
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+#### 2. 프로세스 관리
+- 이 기능이 없으면 OS가 성립되지 않기 때문에 **OS에 있어 가장 중요한 역할**
+- OS상에서는 수십, 수백, 수천 개의 프로세스를 가동할 수 있다.
+- 이에 비해 물리 서버의 CPU 코어 수는 많아야 수십 수백 개 정도 밖에 안 된다.
+- **언제, 어떤 프로세스가 어느정도의 CPU 코어를 이용할 수 있는지, 처리 우선순위를 어떻게 결정할 것인지 등을 관리**하는 것이 이 기능의 역할.
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+#### 3. 메모리 관리
+- 프로세스 관리는 CPU 코어를 고려했지만, 메모리 관리에서는 물리 메모리 공간의 최대치를 고려한다.
+- 프로세스가 이용하는 독립 메모리 공간을 확보하거나 상호 간의 참조 영역을 지키기 위해 독립성을 관리하는 등의 메모리 관리 역할을 한다.
+- 이 기능이 없다면 각 프로세스는 자신 이외의 프로세스가 사용하고 있는 메모리 영역 범위를 파악해야 하므로 해당 하드웨어의 신이 아닌 이상은 애플리케이션 개발이 매우 어렵다.
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+#### 4. 네트워크 스택
+- 차후에 다룸..
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+#### 5. 파일 시스템 관리
+- 파일 시스템은 OS의 기능의 하나로서 물리 디스크에 제공된 데이터를 관리하는 기능이다.
+- 여러분이 일상에서 사용하는 '문서 파일'이나 '엑셀 파일'이 파일에 해당한다.
+- 물리 디스크에 기록된 데이터는 '0101110...'과 같은 숫자 집합에 불과하다. 구분 표시도 없을 뿐더러 그대로 사용하기에는 매우 어려운 형태다.
+- **파일 시스템 덕분에 애플리케이션은 '파일'이라는 단위로 데이터를 작성하거나 삭제할 수 있다. **
+- 주요 관리 기능으로는 디렉토리(폴더) 구조 제공, 액세스 관리, 고속화, 안정성 향상 등이 있다.
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+#### 6. 장치 드라이버
+- 디스크나 NIC 등의 물리 장치용 인터페이스를 제공.
+- NIC나 디스크는 다수의 제조사가 독자 제품을 제공하고 있다. 각각에 대응하는 애플리케이션을 개발하는 것은 현실적이지 못하기 때문에 **커널은 장치 드라이버를 이용해서 그 아래에 있는 물리 장치를 은폐**한다.
+- 각 장치 제조사가 OS에 대응하는 장치 드라이버를 제공해서 해당 OS의 표준 장치로서 커널을 경유해 이용할 수 있게 하는 것이다.
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+#### CF. 커널은 결코 견고하지 않다
+커널 설계 및 구현 방식에는 크게 두 가지가 있다. 모놀리식(Monolithic)커널과 '마이크로(Micro)'커널이다. 
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+모놀리식은 '단일형'을 가리키고, 마이크로는 '작다'는 것을 의미한다.
+모놀리식 커널은 os의 주요 구성요소를 모두 하나의 메모리 공간을 통해 제공한다.
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+명칭이 가진 의미대로 한 명의 '왕자'가 모든 기능을 제공하고 있는 형태다.
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+반면, 마이크로 커널에서는 최소한의 기능만 커널이 제공하고 그 외 기능은 커널 밖에서 제공한다. 커널 자체가 작아지기 때문에 더 심플하다고 할 수 있다. **전자의 대표적인 예가 유닉스 계열의 OS나 리눅스**이고, 후자의 대표적인 예로는 **애플의 맥 OS X**가 있다.
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+양쪽 다 장단점이 있기 때문에 현재 대부분의 아키텍처는 양쪽의 '장점'을 취하고 있다. 예를 들어, 리눅스에서는 커널 모듈을 이용해서 기능을 추가할 수 있기 때문에 마이크로 커널의 특징도 포함할 수 있다.
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+무엇이든 견고하기만 해서는 부족한 법이다. 
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+출처: 그림으로 보는 IT인프라 구조(제이펍)