디스크 테이블스페이스
디스크 테이블스페이스#
디스크 테이블스페이스는 모든 데이터가 디스크 공간에 저장되는 테이블스페이스이다. 이 절에서는 디스크의 데이터 페이지를 중심으로 구조 및 로우 데이터의 입력 방식에 대해 살펴본다.
데이터 페이지 구조#
Altibase가 데이터베이스의 저장 공간을 관리할 때 사용하는 데이터의 최소 단위를 페이지 (page)라고 한다. 페이지 크기는 8KB이고, 다양한 크기의 페이지 (multiple page size)는 지원되지 않는다.
데이터 페이지 (data page)는 여러 페이지 종류들 중의 한가지로, 로우 데이터 (row data)를 저장한다. 로우 데이터는 페이지 아래부터 채워가며 저장되며, 이 때 빈 공간 영역을 사용한다. 만약 빈 공간의 영역이 충분하지 않다면, 페이지 콤팩트 (page compact) 연산을 수행하여 단편화된 공간을 제거하고 연속된 빈 공간을 확보하도록 한다.
데이터 페이지의 영역은 위의 그림과 같이 6개의 영역으로 구성된다.
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물리적 헤더 (Physical Header)
이 영역은 페이지 종류에 상관없이 모든 데이터 페이지들에 공통되는 정보를 가지고 있다.
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TTL (Touched Transaction Layer)
이 영역은 MVCC (Multi-Version Concurrency Control) 관련 정보를 가지고 있다.
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슬롯 디렉터리 (Slot Directory)
이 영역은 로우가 저장된 페이지 내에서의 위치 (offset)에 대한 정보를 가지고 있다.
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빈 공간 (Free Space)
이 영역은 입력이나 갱신 등의 연산을 할 때 사용할 수 있는 여유 공간이다.
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로우 데이터 (Row Data)
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페이지 푸터 (Page Footer)
이 영역은 페이지 구조의 가장 아래쪽에 위치하며, 페이지의 무결성을 확인하기 위한 정보를 가지고 있다.
디스크 테이블스페이스의 공간 관리#
디스크 테이블스페이스는 PCTFREE와 PCTUSED 파라미터를 이용하여 수동적으로 관리될 수 있다.
PCTFREE와 PCTUSED 파라미터를 사용해서 로우 데이터에 대한 입력이나 갱신 연산을 할 때 빈 공간의 사용을 제어할 수 있다. 이들 파라미터의 값은 altibase.properties 파일의 PCTFREE와 PCTUSED 프로퍼티의 값으로 지정된다. 또한 테이블 생성(CREATE TABLE…) 또는 변경(ALTER TABLE…) 구문에서 테이블 별로 파라미터 값을 명시할 수도 있다.
PCTFREE#
PCTFREE는 페이지에 저장되어 있는 로우들이 갱신될 경우에 대비하여 미리 확보해두는 빈 공간의 최소 비율이다.
예를 들어 PCTFREE 값을 20으로 설정하면, 페이지의 80% 공간까지만 입력할 수 있고, 나머지 20%의 공간은 기존의 로우들이 갱신될 때 사용을 위해서 남겨둔다.
PCTUSED#
PCTUSED는 페이지가 갱신만 가능한 상태에서 다시 삽입이 가능 상태로 가기 위해서 감소해야 할 페이지 내 사용 공간의 최소 비율이다.
PCTFREE 제한에 걸리게 되면, 해당 페이지에는 사용 공간의 비율이 PCTUSED 보다 낮아지기 전까지 새로운 로우를 입력할 수 없고, 이 페이지 내의 빈 공간은 오직 갱신 연산을 위해서만 사용된다. 이 상태는 사용 공간의 비율이 PCTUSED값 아래로 떨어질 때까지 지속된다.
로우의 구조#
로우는 하나 이상의 로우 조각 (row piece)들로 구성된다. 만약 로우 전체가 한 개의 페이지에 저장될 수 있다면, 로우는 하나의 로우 조각으로 저장된다. 그러나 로우 전체를 한 개의 페이지에 저장할 수 없다면, 로우는 여러 개의 로우 조각에 나뉘어서 저장된다. 이들 로우 조각들은 ROWID값에 의해 서로 연결된다 (chained).
로우 조각은 로우 헤더 (row header)와 로우 바디(row body)로 구성된다.
로우 헤더에는 18 byte 크기의 헤더 정보가 저장된다. 연결된 로우 조각 (chained row piece)일 경우에는 6 byte의 ROWID 정보가 추가적으로 저장된다.
로우 바디에는 칼럼의 길이 (column length), 칼럼 값 (column value)이 쌍을 이뤄서 연속으로 저장된다. 칼럼 값의 길이가 250 byte 이하이면 칼럼 길이의 저장을 위해서 1byte만 필요하고, 칼럼 값의 길이가 250 byte를 초과하면 칼럼 길이의 저장을 위해서 3byte가 필요하다.
공간을 절약하기 위해서 칼럼 값이 널 (NULL)인 경우 칼럼의 길이 (0)만 저장하고 칼럼 값은 저장하지 않는다. 또한 칼럼 값이 널인 칼럼들이 마지막에 연속으로 올 경우에는 칼럼 값뿐 아니라 칼럼 길이도 저장하지 않는다.
칼럼은 테이블 생성 (CREATE TABLE…) 구문에서 나열한 순서대로 저장된다. 이 때 널을 많이 포함하는 칼럼을 마지막에 배치하면 로우를 저장하는데 필요한 공간을 절약할 수 있다.
로우 체이닝 및 마이그레이션#
로우의 데이터가 너무 커서 한 개의 페이지에 저장할 수 없을 때 로우 체이닝 (row chaining)과 로우 마이그레이션 (row migration)이 발생한다.
로우 체이닝은 데이터를 입력할 때 데이터의 크기가 너무 커서 로우가 한 페이지에 저장될 수 없을 때 발생한다. 이 경우에는 로우의 데이터가 여러 개의 페이지에 나누어 저장되고, 이들은 서로 ROWID에 의해 연결된다.
로우 마이그레이션은 한 페이지 내에 저장되었던 로우가 갱신 과정에서 로우의 크기가 페이지의 크기를 넘어가는 경우 발생한다. 이 경우 전체 로우는 새로운 페이지로 마이그레이션 되고, 원래 로우는 옮겨진 로우가 저장된 새로운 위치를 가리키게 된다. 그러나 로우 마이그레이션이 발생하더라도 ROWID는 변경되지 않는다.
로우 체이닝 또는 로우 마이그레이션이 발생하면, DML 처리시에 한 페이지를 더 읽어야 하므로 디스크 I/O로 인한 성능저하가 발생한다.