분산 시스템 unique ID 생성기 설계

컴퓨터공학 | 2022. 11. 5. 16:25

분산 시스템에서 ID를 만들 때 아래 조건을 만족해야 된다고 생각해보겠습니다

유일해야 함
정렬 가능해야 함 -> 시간의 흐름에 따라 커지는 값이다
- 항상 1씩 증가하는지는 중요하지 않으며, 아침에 만든 ID보다 저녁에 만든 ID가 크면 되는 수준
64비트로 표현될 수 있는 숫자값(numeric value)이어야 함
초당 1만개가량 생성할 수 있어야 함

#1 auto_increment 사용

RDBMS에서 가장 간단하게 떠올릴 수 있겠지만, 운영환경 서비스에서 db를 한 대만 쓰는 경우는 많지 않을거라 현실적이진 않습니다

#2 multi-master replication

#1과 동일하게 RDBMS의 auto_increment 기능을 쓰지만, 대신 다음 ID를 구할 때마다 1씩 증가시키는게 아니라, 전체 DB 서버의 수만큼 증가시킵니다.

유일성은 보장되지만 시간 흐름에 맞춰 커지도록 할 수 없으며(예를 들어 위 그림에서 id=9999, 10 사이 시간의 대소 비교 불가), db서버 추가/삭제도 어렵습니다.

#3 UUID

uuid는 충돌 확률이 매우 낮은 id 형식입니다. 128비트 값이며, '7e7490f7-7bf5-4dfc-b6a8-3f15db4881cd' 같은 형태를 갖습니다.

uuid 값은 랜덤한 값입니다 (v4 기준)

서버간 조율이 필요하지 않으니, 동기화 이슈가 없습니다

하지만 uuid는 128비트이고, 요구사항이 64비트라서 요구사항을 만족하지 못합니다

또한 id가 숫자값이 아니고, 랜덤 값이라 시간순 정렬이 불가능합니다.

#4 티켓서버

ID 생성기 서버, 일명 티켓서버를 만드는 방법이 있습니다.

DBMS의 auto_increment 기능만 가진 독립적인 서버를 만든다 생각하시면 되는데, 구현은 쉽지만 단일 장애점(SPOF, Single Point of Failure)이 됩니다. 또 티켓 서버를 여러대 둬서 SPOF를 회피하고자 하면 데이터 동기화 문제가 다시 생깁니다.

Flickr가 이 방식을 쓰고 있습니다 (https://code.flickr.net/2010/02/08/ticket-servers-distributed-unique-primary-keys-on-the-cheap/)