Apache Ignite
Apache Ignite는 인메모리 컴퓨팅 플랫폼으로서, 디스크 기반 스토리지보다 훨씬 빠른 인메모리 데이터 처리를 통해 초고속 애플리케이션 성능을 구현하도록 설계된 오픈소스 프로젝트이다. 주로 실시간 대규모 데이터 처리, 분산 캐시, 하이브리드 저장소, 계산 그리드 등에서 활용되며, 데이터 그리드와 컴퓨팅 그리드 기능을 모두 제공하는 것이 특징이다.
Ignite는 Java 기반으로 개발되었으며, SQL, key-value, ACID 트랜잭션, 머신러닝 연산 등 다양한 기능을 제공함으로써 인메모리 데이터베이스(IMDB)와 데이터 처리 플랫폼의 역할을 동시에 수행할 수 있다.
주요 특징
- 인메모리 데이터 저장: RAM 상에서 데이터를 저장하고 처리하여 밀리초 단위의 응답 속도 제공.
- 분산 아키텍처: 클러스터 구성 시 노드 간 데이터 자동 분산 및 복제.
- SQL 지원: ANSI-99 표준의 SQL 질의를 지원하며, JDBC 드라이버도 제공됨.
- 지속성 기능(Optional Persistence): 디스크 기반의 내구성 있는 저장 기능 제공.
- 계산 그리드 기능: 데이터가 저장된 노드에서 직접 계산을 수행함으로써 네트워크 부하 최소화.
- ACID 트랜잭션 지원: 분산 환경에서도 강력한 데이터 일관성을 제공.
ML 연산 내장: Ignite의 ML API를 통해 인메모리에서 분산 머신러닝 연산 가능.
장점
- 고속 처리 성능: 메모리 기반의 데이터 저장 및 연산으로 기존 RDB 대비 수십~수백 배 빠른 성능.
- 확장성 및 유연성: 수평적 확장이 가능하며, 다양한 언어 및 API(Java, SQL, C++, .NET 등) 지원.
- 다양한 데이터 접근 방식: SQL, key-value, scan query 등 다양한 방식으로 데이터 접근 가능.
- 하이브리드 아키텍처: 메모리 기반 처리와 영속 저장소를 유연하게 병행할 수 있음.
- 다중 유즈케이스 지원: 캐시, OLTP, 실시간 분석, 머신러닝, 스트리밍 등 다양한 요구에 대응.
관련 용어
- IMDG (In-Memory Data Grid): 메모리 기반 분산 데이터 저장 구조로, Ignite의 핵심 구성.
- ACID 트랜잭션: 원자성, 일관성, 고립성, 지속성을 보장하는 데이터 처리 원칙.
- SQL Grid: Ignite에서 SQL 질의를 분산 노드에 병렬 처리하는 구조.
- Compute Grid: 데이터가 위치한 노드에서 연산이 수행되도록 하여 성능을 최적화하는 구조.
- Persistence Store: 메모리에서 디스크로 데이터를 영속화하여 재부팅 후에도 데이터 유지 가능.
- Affinity Collocation: 연관된 데이터를 동일 노드에 위치시켜 네트워크 비용을 줄이는 전략.
주요 솔루션 및 사용 사례
- 주요 솔루션
- Apache Ignite Native Persistence: 디스크 기반의 내구성 있는 저장 기능을 제공하며 RDB처럼 사용할 수 있음.
- Ignite Machine Learning: 분산 환경에서 동작하는 ML 알고리즘 내장 (K-Means, SVM 등).
- Ignite SQL Engine: ANSI SQL 기반의 질의 언어를 분산 인메모리 데이터에 적용 가능.
- Ignite Thin Client: 클러스터 외부에서 경량 클라이언트를 통해 Ignite와 연동 가능.
- Ignite Streaming API: 실시간 데이터 스트림 처리를 위한 전용 API 제공.
- 사용 사례
- 금융 거래 시스템 캐싱: 실시간 속도가 중요한 금융 서비스에서 DB 앞단에 고속 캐시 계층으로 활용.
- IoT 데이터 분석: 센서에서 수집된 데이터를 실시간 처리하고 분석하여 빠른 피드백 제공.
- 실시간 추천 엔진: 대규모 사용자 행동 로그를 바탕으로 실시간 추천 결과 제공.
- 하이브리드 트랜잭션 처리: OLTP와 분석 쿼리를 동시에 처리하여 시스템 단순화.
- ML 모델 실시간 추론: 내장된 ML 엔진을 활용하여 고속 분산 추론 수행.
