docs(10_Wiki): Topic_Business/General/Graphic/Programming을 Topics/ 하위로 이동
최상위 10_Wiki/Topic_*였던 4개 카테고리 폴더를 10_Wiki/Topics/Topic_* 로 재배치. 콘텐츠 변경 없음(순수 폴더 이동) — Topics/ 하위 나머지 폴더는 이미 지난 커밋에서 전부 정리된 상태(잔존 항목은 에이전트 운영 상태 및 사용자가 보존을 요청한 업데이트0615/무제 3.canvas 뿐).
This commit is contained in:
Antigravity Agent
@@ -0,0 +1,290 @@
|
||||
---
|
||||
id: wiki-2026-0508-availability-and-persistence
|
||||
title: Availability and Persistence
|
||||
category: 10_Wiki/Topics
|
||||
status: verified
|
||||
canonical_id: self
|
||||
aliases: [HA, durability, ACID, replication, SLA, 99.999, distributed system, RPO, RTO]
|
||||
duplicate_of: none
|
||||
source_trust_level: A
|
||||
confidence_score: 0.95
|
||||
verification_status: applied
|
||||
tags: [availability, persistence, distributed-systems, replication, sla, acid, durability, rpo-rto, sre]
|
||||
raw_sources: []
|
||||
last_reinforced: 2026-05-10
|
||||
github_commit: pending
|
||||
tech_stack:
|
||||
language: distributed systems
|
||||
framework: Kubernetes / Postgres / Kafka / S3
|
||||
---
|
||||
|
||||
# Availability and Persistence
|
||||
|
||||
## 📌 한 줄 통찰
|
||||
> **"매 always there + 매 never forget"**. 매 availability = 매 즉시 응답 가능. 매 persistence (durability) = 매 한번 commit 의 절대 lose X. 매 distributed system 의 두 base. 매 SLA 의 currency.
|
||||
|
||||
## 📖 핵심
|
||||
|
||||
### 매 Availability (가용성)
|
||||
- 매 system 의 의도된 service 의 가능 시간 비율.
|
||||
- 매 measure: uptime / total time.
|
||||
|
||||
| Nines | Downtime / year |
|
||||
|---|---|
|
||||
| 99% | 3.65 일 |
|
||||
| 99.9% (3 nines) | 8.76 시간 |
|
||||
| 99.99% (4 nines) | 52.6 분 |
|
||||
| 99.999% (5 nines) | 5.26 분 |
|
||||
| 99.9999% (6 nines) | 31.5 초 |
|
||||
|
||||
→ 매 nines 의 매 cost 의 exponential.
|
||||
|
||||
### 매 Durability (지속성)
|
||||
- 매 commit 후 의 data 의 lose 의 probability.
|
||||
- 매 S3: 11 nines (99.999999999%).
|
||||
- 매 disk MTBF: 매 100 만 hour.
|
||||
|
||||
### 매 RPO / RTO
|
||||
- **RPO** (Recovery Point Objective): 매 잃을 수 있는 data 의 max age.
|
||||
- **RTO** (Recovery Time Objective): 매 service restore 까지의 max time.
|
||||
|
||||
| RPO/RTO | 매 strategy |
|
||||
|---|---|
|
||||
| 0 / 0 | 매 sync replication, multi-region |
|
||||
| min / min | 매 hot standby |
|
||||
| hour / hour | 매 daily backup |
|
||||
| day / day | 매 cold backup |
|
||||
|
||||
### 매 Availability 의 design
|
||||
|
||||
#### Redundancy
|
||||
- 매 N+1 / N+2 (active-passive / active-active).
|
||||
- 매 multi-AZ / multi-region.
|
||||
- 매 load balancer + health check.
|
||||
|
||||
#### Fault tolerance
|
||||
- 매 graceful degradation.
|
||||
- 매 circuit breaker.
|
||||
- 매 bulkhead.
|
||||
- 매 retry with backoff.
|
||||
|
||||
#### Auto-recovery
|
||||
- 매 self-healing (k8s).
|
||||
- 매 auto-scaling.
|
||||
- 매 chaos engineering 의 verify.
|
||||
|
||||
### 매 Persistence 의 design
|
||||
|
||||
#### ACID (RDBMS)
|
||||
- **Atomicity**: 매 all-or-nothing.
|
||||
- **Consistency**: 매 invariant 보존.
|
||||
- **Isolation**: 매 concurrent ↛ 매 interference.
|
||||
- **Durability**: 매 commit 의 persistent.
|
||||
|
||||
#### Replication
|
||||
- **Sync**: 매 N replica 의 ack 후 commit (latency cost).
|
||||
- **Async**: 매 leader commit 후 propagate (data loss risk).
|
||||
- **Quorum** (Paxos / Raft): 매 majority ack.
|
||||
|
||||
#### Backup
|
||||
- **Full / incremental / differential**.
|
||||
- **3-2-1 rule**: 3 copies, 2 different media, 1 offsite.
|
||||
- **Test restore** (매 critical, 매 자주 무시).
|
||||
|
||||
#### Storage tier
|
||||
- **Hot** (S3 Standard): 매 ms access.
|
||||
- **Warm** (Standard-IA): 매 cheaper, 매 retrieval fee.
|
||||
- **Cold** (Glacier): 매 hours retrieval.
|
||||
- **Deep archive**: 매 12 hour, 매 cheapest.
|
||||
|
||||
### 매 CAP / PACELC
|
||||
- **CAP**: Consistency + Availability + Partition tolerance — 매 2 만 pick.
|
||||
- **PACELC**: 매 partition 시 PA / PC, 매 else EL / EC.
|
||||
|
||||
### 매 modern best practice
|
||||
1. **Multi-AZ / multi-region** (depending on cost).
|
||||
2. **Health check + auto-failover**.
|
||||
3. **Database replica + read slave**.
|
||||
4. **CDN / cache** (availability proxy).
|
||||
5. **Backup + test restore**.
|
||||
6. **SLO / SLI / error budget** (Google SRE).
|
||||
7. **Chaos engineering**.
|
||||
8. **Postmortem culture**.
|
||||
|
||||
## 💻 패턴
|
||||
|
||||
### Health check
|
||||
```yaml
|
||||
# k8s deployment
|
||||
livenessProbe:
|
||||
httpGet: { path: /health, port: 8080 }
|
||||
initialDelaySeconds: 30
|
||||
periodSeconds: 10
|
||||
failureThreshold: 3
|
||||
|
||||
readinessProbe:
|
||||
httpGet: { path: /ready, port: 8080 }
|
||||
periodSeconds: 5
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Circuit breaker (retry 한도)
|
||||
```ts
|
||||
class CircuitBreaker {
|
||||
state: 'closed' | 'open' | 'half-open' = 'closed';
|
||||
failures = 0;
|
||||
lastFailure = 0;
|
||||
|
||||
async call<T>(fn: () => Promise<T>): Promise<T> {
|
||||
if (this.state === 'open') {
|
||||
if (Date.now() - this.lastFailure > 30_000) this.state = 'half-open';
|
||||
else throw new ServiceUnavailable();
|
||||
}
|
||||
try {
|
||||
const result = await fn();
|
||||
this.state = 'closed';
|
||||
this.failures = 0;
|
||||
return result;
|
||||
} catch (e) {
|
||||
this.failures++;
|
||||
this.lastFailure = Date.now();
|
||||
if (this.failures >= 5) this.state = 'open';
|
||||
throw e;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Postgres replication (sync)
|
||||
```sql
|
||||
-- 매 primary
|
||||
ALTER SYSTEM SET synchronous_standby_names = 'replica1, replica2';
|
||||
ALTER SYSTEM SET synchronous_commit = on;
|
||||
SELECT pg_reload_conf();
|
||||
|
||||
-- 매 replica 의 streaming replication 의 시작
|
||||
-- 매 transaction 의 commit 의 매 replica ack 후.
|
||||
```
|
||||
|
||||
### S3 lifecycle (storage tier)
|
||||
```json
|
||||
{
|
||||
"Rules": [{
|
||||
"Status": "Enabled",
|
||||
"Transitions": [
|
||||
{ "Days": 30, "StorageClass": "STANDARD_IA" },
|
||||
{ "Days": 90, "StorageClass": "GLACIER" },
|
||||
{ "Days": 365, "StorageClass": "DEEP_ARCHIVE" }
|
||||
],
|
||||
"Expiration": { "Days": 2555 } // 7 years
|
||||
}]
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
### SLO / Error budget
|
||||
```python
|
||||
def error_budget(sli_target=0.999, period_days=30):
|
||||
"""매 SLI 의 99.9% → 매 0.1% 의 error budget."""
|
||||
total_minutes = period_days * 24 * 60
|
||||
budget = total_minutes * (1 - sli_target)
|
||||
return budget # 매 분
|
||||
|
||||
def burn_rate(actual_errors, budget, elapsed_fraction):
|
||||
expected = budget * elapsed_fraction
|
||||
return actual_errors / expected if expected > 0 else 0
|
||||
|
||||
# burn_rate > 1 → 매 budget 의 빠르게 burn.
|
||||
# burn_rate > 14.4 → 매 critical (1 hour 에 1 day budget).
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Backup test restore
|
||||
```bash
|
||||
#!/bin/bash
|
||||
# 매 매주 자동 restore test
|
||||
LATEST=$(aws s3 ls s3://backups/db/ | tail -1 | awk '{print $4}')
|
||||
aws s3 cp "s3://backups/db/$LATEST" /tmp/
|
||||
|
||||
# 매 staging DB 의 restore
|
||||
pg_restore -d staging_test /tmp/$LATEST
|
||||
|
||||
# 매 sample query 의 verify
|
||||
psql staging_test -c "SELECT count(*) FROM users;" > /tmp/result
|
||||
diff /tmp/result expected.txt || alert "Backup restore failed!"
|
||||
```
|
||||
|
||||
→ 매 backup 의 가치 = 매 restore 의 verify.
|
||||
|
||||
### Multi-region failover (DNS)
|
||||
```python
|
||||
# 매 Route53 health check + failover routing
|
||||
{
|
||||
'primary': {'region': 'us-east-1', 'health_check': 'http://primary/health'},
|
||||
'secondary': {'region': 'us-west-2', 'health_check': 'http://secondary/health'},
|
||||
'failover': 'PRIMARY_FAILS_TO_SECONDARY',
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Distributed lock (Redis Redlock)
|
||||
```python
|
||||
import redis
|
||||
import time
|
||||
import uuid
|
||||
|
||||
def acquire_lock(client, key, ttl=10000):
|
||||
token = str(uuid.uuid4())
|
||||
if client.set(key, token, nx=True, px=ttl):
|
||||
return token
|
||||
return None
|
||||
|
||||
def release_lock(client, key, token):
|
||||
script = """
|
||||
if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then
|
||||
return redis.call('del', KEYS[1])
|
||||
end
|
||||
return 0
|
||||
"""
|
||||
return client.eval(script, 1, key, token)
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 🤔 결정 기준
|
||||
| 요구 | Strategy |
|
||||
|---|---|
|
||||
| 99.9% (3 nines) | Multi-AZ + auto-failover |
|
||||
| 99.99% (4 nines) | Multi-region + sync replica |
|
||||
| 99.999% (5 nines) | Active-active multi-region + chaos |
|
||||
| Critical durability | S3 + cross-region replication |
|
||||
| Long-term archive | Glacier Deep Archive |
|
||||
| Hot path | RDS + read replica + cache |
|
||||
| Eventual OK | DynamoDB + async |
|
||||
|
||||
**기본값**: Multi-AZ + replica + backup test + SLO + chaos.
|
||||
|
||||
## 🔗 Graph
|
||||
- 부모: [[Distributed-Systems]] · [[SRE]] · [[Reliability]]
|
||||
- 변형: [[High-Availability]] · [[Durability]] · [[Replication]] · [[Backup-Strategy]]
|
||||
- 응용: [[ACID]] · [[CAP-Theorem]] · [[PACELC]] · [[Raft]] · [[Paxos]]
|
||||
- 응용 (cloud): [[Multi-Region]] · [[Chaos-Engineering]]
|
||||
- Adjacent: [[Circuit-Breaker]] · [[Postmortem]]
|
||||
|
||||
## 🤖 LLM 활용
|
||||
**언제**: 매 system design. 매 SLA negotiation. 매 incident response. 매 backup strategy review.
|
||||
**언제 X**: 매 prototype (over-engineering). 매 single-user app.
|
||||
|
||||
## ❌ 안티패턴
|
||||
- **No backup test**: 매 fake durability.
|
||||
- **5-nines 의 demand 의 single-region**: 매 impossible.
|
||||
- **Sync replication cross-region** (high latency): 매 user 의 slow.
|
||||
- **Health check 의 deep dependency**: 매 cascade.
|
||||
- **Retry without backoff**: 매 thundering herd.
|
||||
- **No SLO**: 매 over-engineer or 매 under-deliver.
|
||||
- **Single point of failure**: 매 invisible.
|
||||
|
||||
## 🧪 검증 / 중복
|
||||
- Verified (Google SRE book, AWS Well-Architected, CAP / PACELC).
|
||||
- 신뢰도 A.
|
||||
- Related: [[CAP-Theorem]] · [[Replication]] · [[SLO-SLI]] · [[Chaos-Engineering]] · [[ACID]].
|
||||
|
||||
## 🕓 Changelog
|
||||
| 날짜 | 변경 |
|
||||
|---|---|
|
||||
| 2026-05-08 | Phase 1 |
|
||||
| 2026-05-10 | Manual cleanup — nines + RPO/RTO + replication + SLO + 매 K8s / Postgres / S3 / Redis code |
|
||||
Reference in New Issue
Block a user