📘 문제
Real-time DB, Embedded DB 에 대해 설명하시오.
✅ 답안
1. 개념 (Concept)
| 용어 | 정의 |
|---|---|
| Real-time DB (실시간 데이터베이스) | 시간 제약 조건을 만족하면서 데이터를 처리하는 데이터베이스로, 실시간 시스템의 일환으로 동작하여 시간 제약이 있는 트랜잭션을 보장함 |
| Embedded DB (임베디드 데이터베이스) | 애플리케이션에 내장(Embedded)되어 별도의 DBMS 없이 작동하는 경량화된 데이터베이스. 운영체제 및 별도 서버 없이 로컬 메모리나 파일 시스템에 저장됨 |
2. 역할 및 목적 (Role & Purpose)
| DB 유형 | 역할 | 목적 |
|---|---|---|
| Real-time DB | 센서, IoT, 항공, 의료 등의 시스템에서 시간 제약 내 데이터 처리 | 시간 민감형 데이터의 정확하고 신속한 처리 |
| Embedded DB | 모바일, IoT, 임베디드 시스템 등에서 앱 내부에서 데이터 저장 및 처리 | 시스템의 자원 제약 내에서 경량 데이터 처리 |
3. 구조 및 구성요소 (Structure & Components)
✅ Real-time DB 구조
- Real-time Transaction Manager: 시간 제약 조건 확인 및 처리
- Scheduler: Deadline 기반 스케줄링 (예: EDF, RM)
- Temporal Data Manager: 시계열 데이터의 유효성 판단
- Real-time Query Processor: 질의 응답 시 시간 제약 고려
✅ Embedded DB 구조
- Storage Engine: 파일 기반 저장소 (예: B+ Tree, Hash Index)
- In-Memory Buffer: 메모리 기반 빠른 접근
- API Interface: 앱과의 통합용 인터페이스 (C/C++, Java API 등)
- Concurrency Control: 다중 쓰레드 동시 접근 제어 (경량 수준)
4. 동작 원리 (Principle)
🔹 Real-time DB
- 하드/소프트 실시간 트랜잭션을 분류하여 시간 제약 조건(Deadline, Period, WCET 등)을 기준으로 스케줄링
- 시계열(Time-series) 데이터의 유효 기간(validity interval)을 기반으로 데이터 처리
🔹 Embedded DB
- DB 엔진이 애플리케이션과 함께 컴파일되어 동작
- DB 서버 없이 로컬 저장소에 직접 읽기/쓰기 처리
- 대부분 단일 프로세스, 단일 쓰레드 환경에 최적화
5. 핵심 용어 정리
| 용어 | 설명 |
|---|---|
| Deadline | 작업 완료 기한 시간 |
| Validity Interval | 데이터의 유효 시간 구간 |
| EDF (Earliest Deadline First) | 가장 빠른 데드라인을 먼저 처리 |
| RM (Rate Monotonic) | 주기성이 높은 작업에 우선순위 부여 |
| ACID | DB 트랜잭션의 신뢰성 보장 (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability) |
| Lightweight DB | 경량형 DB, 최소한의 리소스로 동작하는 DB |
6. 특징 (Features)
| 구분 | Real-time DB | Embedded DB |
|---|---|---|
| 데이터 처리 방식 | 시간 제약 하의 트랜잭션 | 경량화된 단일 앱 기반 |
| 시간 제약 | 매우 중요 | 비중 없음 |
| 운영 환경 | 실시간 시스템 (RTOS 등) | 모바일, IoT, 제한 자원 시스템 |
| 확장성 | 제한적 | 제한적 |
| 트랜잭션 보장 | 시간 제약 기반의 강화된 처리 | 단순한 ACID 지원 |
| 저장 방식 | 주로 메모리 기반 + 디스크 연계 | 파일 시스템, 로컬 메모리 기반 |
7. 비교 (Comparison)
| 항목 | Real-time DB | Embedded DB |
|---|---|---|
| 목적 | 시간 제약 트랜잭션 처리 | 경량화된 DB 처리 |
| 대상 시스템 | 항공, 군사, 공장 제어 등 | IoT, 모바일, 스마트기기 |
| DBMS 형태 | 전용 실시간 DBMS 필요 | 내장형, 라이브러리 기반 DBMS |
| 예시 | RTDB, Chronos | SQLite, Berkeley DB, LevelDB |
8. 장단점 (Pros & Cons)
✅ Real-time DB
-
장점:
- 실시간 요구 조건 만족
- 시간 중심 스케줄링 가능
-
단점:
- 개발 및 유지비용 증가
- 복잡한 설계 요구
✅ Embedded DB
-
장점:
- 가볍고 빠른 성능
- 설치 및 유지 용이
-
단점:
- 제한된 기능
- 복잡한 쿼리, 대용량 데이터 처리 어려움
9. 어린이 버전 요약
- 실시간 DB는 "제 시간에 꼭 끝내야 하는 일"을 잘 해주는 똑똑한 데이터 도우미야. 예를 들면, 심장 박동을 측정해서 1초 안에 병원에 알려줘야 할 때 꼭 필요해!
- 임베디드 DB는 "앱 안에 들어있는 가벼운 노트장" 같아. 스마트워치나 장난감 로봇처럼 작고 빠른 친구들이 사용하는 데이터 저장소야!
✅ 마무리 정리
Real-time DB는 시간 제약이 핵심이며, 정확한 시점에 데이터를 처리해야 하는 시스템에 사용되고,
Embedded DB는 가볍고 빠르며 애플리케이션에 내장되어 별도의 서버 없이 작동하는 DB입니다.
두 DB는 용도, 구조, 시간 처리 방식에서 차이가 있으며, 사용 환경에 따라 적절히 선택해야 합니다.
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