👨‍💻 Oracle DBMS

1. Oracle DBMS

1.1 Oracle DBMS 구조

구분			설명
Database	Data files		데이터 파일에는 실제 사용자 데이터, 애플리케이션 데이터, 메타 데이터가 저장됩니다.
	Control files		데이터베이스를 시작할 때 필요한 파일의 이름, 위치 및 상태와 같은 정보와 Online Redo Log 파일에 대한 메타 데이터를 저장합니다.
	Control files		Redo log file은 데이터베이스에 변경 사항이 발생하면 이를 저장하고 데이터 복구에 사용합니다.
Instance	SGA	Data buffer cache	데이터베이스 인스턴스의 SGA 내에 존재하는 메모리 영역입니다. 데이터 파일에서 읽은 데이터 블록의 복사본을 저장합니다.
		Redo log buffer	데이터베이스에 변경 사항이 발생하면 먼저 Redo log buffer에 변경 사항에 대한 정보를 저장합니다. Redo는 시스템에 장애가 발생할 경우 데이터베이스 복구를 위해 사용합니다.
	Background Process	SMON	오라클 인스턴스를 관리하는 프로세스 입니다. 인스턴스 복구, 데이터 파일의 빈 공간을 연결, 사용하지 않는 임시 세그먼트들을 재사용할 수 있도록 합니다.
		PMON	오라클 서버에서 사용되는 프로세스들을 감시하는 프로세스입니다. 좀비 프로세스 킬, SGA 리소스 정리, 커밋되지 않은 트랜잭션을 롤백합니다.
		DBWR	Buffer Cache에 수정된(Dirty) 버퍼의 내용을 데이터 파일에 기록합니다.
		LGWR	Redo log buffer의 내용을 Online redo log file에 기록합니다.
		CKPT	SGA 상에 변경된 버퍼 캐시와 리두 로그 버퍼를 디스크 상의 데이터 파일에 저장하도록 DBWR와 LGWR를 호출합니다. 그리고 각 파일의 헤더 부분에 체크 포인트 이벤트 시점을, 컨트롤 파일에는 발생된 체크 포인트 이벤트의 정보를 기록합니다. 이 기록을 통해 </span>3가지 파일(Data file, Control file, Redo log file)의 동기화를 보장</span>하게 됩니다. 만약 정보가 일치하지 않으면 복구가 시작됩니다.
PGA	Sort Area		정렬 작업을 위한 공간입니다. 메모리 내에서 정렬되어 빠른 속도를 보장합니다. 만약 pga 크기를 초과할 경우 디스크에서 정렬이 일어나므로 수행 속도가 저하됩니다.
	Cursor State		SQL의 파싱 정보가 기록되어 있는 주소를 저장합니다.

⁉️ PGA: 프로세스에 대한 데이터와 제어정보가 포함된 비 공유 메모리 영역입니다.

오라클 데이터베이스는 많은 프로세스가 동시에 데이터에 엑세스하므로 데이터를 보호하는 Lock은 물론 공유 메모리 영역인 SGA상에 위치한 데이터 구조에 대한 Lock 매커니즘(Latch)도 필요합니다.

Random Access 부하의 원인 ROWID 획득 → Hash Function(DBA) → Cache Buffer Chain Latch 획득(Wait) → Buffer Lock이 걸린 경우 대기 이벤트 발생(Wait) → LRU 알고리즘에 의해 특정 블록이 Age Out된다면 LRU Latch 획득 필요(Wait)

1.2 Buffer Pinning

인덱스 Leaf 노드를 스캔하며 RowID를 읽을 때 바로 다음 RowID를 함께 읽습니다.
만약 동일한 DBA(DB Block Address)라면 Age Out을 방지하기 위해 Pin을 걸어둡니다.
Pin을 걸어두는 것과 동시에 RowID를 PGA에 저장하여 바로 찾아갈 수 있도록 합니다.
Buffer Pinning은 Logical Read(Buffer에서 읽는 것)로 잡히지 않아 쿼리 성능을 높이게 됩니다.

1.3 Clustering Factor

인덱스를 순차적으로 읽었을 때 이전 RowID와 다음 RowID의 DBA가 동일한 정도를 나타내는 지표입니다.
이전 RowID와 다음 RowID의 DBA가 상이할 경우 +1 증가합니다.
Clustering Factor가 좋으면 Buffer Pinning 기법으로 얻는 이점이 극대화됩니다.
통상적으로인덱스의 손익분기점은 10 ~ 15%라고 하지만, 정확히는클러스터링 팩터에 의해서 좌우됩니다.

C.F 수치가 낮음 (클러스터링 팩터가 좋음)	C.F 수치가 높음 (클러스터링 팩터가 나쁨)
• C.F 수치가 블록 수에 근접 • R.A 효율이 좋음 (Buffer Pinning 효과)	• C.F 수치가 로우 수에 근접 • R.A 효율이 나쁨

인덱스에 컬럼이 추가될 경우 클러스터링 팩터에 영향을 주게 됩니다.

구분	변경 전	변경 후
인덱스	사원명	사원명 + 급여
정렬 순서	사원명 + RowID	사원명 + 급여 + RowID
클러스터링 팩터	좋음(낮음)	나쁨(높음)