logical_storage_structure.md

Logical Storage Structure

데이터베이스의 데이터가 어떻게 담겨있는지 논리적 구조에 대해 알아보자.

Table of Contents

• About Logical Storage Structure
• Data Block
  • Data Block & OS Block
• Extent
  • Size Limit
• Segment

About Logical Storage Structure

DB속 데이터는 data file 에 저장된다. 그리고 데이터 파일들은 Table Space 라는 논리적 저장공간에 담겨있다.

Oracle DB에서의 논리적 단위는 아래와 같이 네가지로 나뉜다.

Tablespace > Segment > Extent > Data Block

• Tablespace 는 Segment를 담는 컨테이너이다.
• Segment 는 Extent 들로 구성되어 있으며 Extent 는 Data block 들의 모음이다.

↑ return to TOC

Data Block

Data Block은 Page 또는 Oracle Block 이라고도 불린다.

데이터는 실질적으로 data block(이하 블록)에 저장되어 있다. 즉, DBMS가 데이터를 읽고 쓰는(I/O) 단위는 블록 단위이다.
뿐만아니라 운영체제 또한 블록 단위로 디스크를 읽고 쓴다. DB의 Block 단위는 OS Block 보다 크다. (DB Block > OS Block)

• DB(Table, Index), OS ⇒ Block 단위 I/O

Oracle DB에서 블록의 크기는 보통 8KB 크기를 가진다. 이는, 단순히 하나의 컬럼처럼 작은 양의 데이터를 불러오려해도 8KB 크기의 블록을 모두 읽어와야한다는 것을 의미한다.

• 제일 작은 크기의 블록은 2KB 이다.

Data Block & OS Block

• 블록 사이즈 지정
  데이터 블록 사이즈는 DB_BLOCK_SIZE 파라미터를 통해 설정 한다.
  사용자가 이를 직접 지정해주지 않았다면 OS가 제공해주는 기본 사이즈로 자동 지정된다. 이는 OS 마다 다르지만 보통 4KB 또는 8KB 로 설정되어 있다.

Get Block Size

[MySQL] MySQL 의 Block 단위는 16K

mysql> SHOW variables like 'innodb_page_size';

+------------------+-------+
| Variable_name    | Value |
+------------------+-------+
| innodb_page_size | 16384 |
+------------------+-------+
1 row in set (0.06 sec)

[OS]

getconf PAGESIZE

4096

↑ return to TOC

Extent

Extent 는 데이터블록이 모여 만든 저장공간 으로 보면 된다.

Tablespace 내부의 Extent를 관리하는 방법은 두 가지가 존재한다.
사용자가 어떠한 방법을 선택했느냐에 따라 Oracle DB 는 Extent 를 달리 관리한다.

• Dictionary Managed Tablespace
  과거 Oracle Version 8 까지 차용되던 방법으로써 데이터 딕셔너리(data dictionary)를 통해 Extent를 관리한다.

  • I/O Bottleneck 의 문제로 인해 현재는 Locally Managed 방식이 사용된다.

• Locally Managed Tablespace
  기본 세팅은 Locally Managed 로 되어 있다.
  비트맵(bitmaps)을 이용해 Extent를 관리한다.

  • ASSM: Automatic Segment Space Managment
    ASSM 의 장점은 아래와 같다.
    • 관리하기가 단순해짐
      수동으로 관리할 필요가 없다.
    • 동시성이 향상됨
      다수의 transaction이 동시적으로 데이터 블록들을 검색할 수 있다.
  • MSSM: Manual Segment Space Management

Size Limit

Extent의 사이즈는 무한정으로 설정할수 없다. 한 개의 Object가 지닐 수 있는 Extent의 사이즈는 한계가 정해져 있으며, 이는 두 가지 타입으로 나뉜다.

1. Soft Limit
2. Hard Limit

• Recommended Block Size (KB)

  soft Limit	Hard Limit
  2	100
  4	200
  8	300

↑ return to TOC

Segment

• Segment에 데이터를 저장할 공간이 부족할 때에는 Data Block 단위가 아닌 Extent 단위로 공간을 확장한다.

• 한개의 Segment 는 하나의 Tablespace에 대응된다. 이는 아래의 그림처럼 한개의 Segment가 여러 Tablespace 에 존재할 수 없다는 것을 의미한다.

  

↑ return to TOC