1._블록_단위_IO

조회 수 3156 추천 수 0 2013.09.05 09:42:22
정찬호 *.131.56.197

1. 블록 단위로 I/O를 한다는 것은,

  하나의 레코드에서 하나의 컬럼만을 읽으려 할때도 레코드가 속한 블록 전체를 읽게 됨을 의미


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 이러한 블록 단위 I/O 원리 때문에 위 쿼리를 처리할 때 서버에서 발생하는 I/O측면에서의 일량은 동일하다고 볼수 있음

 컬럼 단위 I/O를 지원하는 DBMS의 경우 일부컬럼만 읽어 집계할 때 I/O측면에서 성능을 극대화



2. 엑세스하는 블록 개수

   - SQL 성능 지표

   - 옵티마이저의 판탄에 가장 큰 영향



3. 블록 단위 I/O 적용 : 버퍼 캐시와 데이터 파일 모두에 적용됨

   - 메모리 버퍼 캐시에서 블록을 읽고 쓸 때

   - 데이터파일에 저장된 데이터 블록을 직접 읽거나 쓸때 ( Direct Path I/O)

   - 데이터 파일에서 DB 버퍼 캐시로 블록을 적재할 때

      : Single Block Read 또는 Multiblock Read 방식 사용

   - 버퍼 캐시에서 변경된 블록을 다시 데이터 파일에 저장할때

      : Dirty 버퍼를 주기적으로 데이터파일에 기록하는 것을 말하며 DBWR 프로세스에 의해 수행됨

       성능 향상을 위해 한 번에 여러 블록씩 처리


(참고)

오라클 딕셔너리 캐시는 로우단위로 I/O를 수행한다.


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 4. Sequential 엑세스

  - 레코드간 논리적 또는 물리적인 순서를 따라 차례대로 읽어 나가는 방식

  - 인덱스 리프 블록에 위치한 모든 레코드는 포인터를 따라 논리적으로 연결되어 있고 이 포인터를 따라 스캔하는 것(5번)

  - 테이블의 경우 스캔할 때는 물리적으로 저장된 순서대로 읽어 나가는것

  - Sequential 엑세스 성능을 향상시키는 방법

    : 오라클 내부적으로 Multiblock I/O, 인덱스 Prefetch 같은 기능을 사용



 5. Random 엑세스

  - 한 건을 읽기 위해 한 블록씩 접근(1,2,3,4,6번)

  - 4,6번의 엑세스가 성능 저하를 일으키며 NL조인에서 Inner 테이블 엑세스를 위해 사용되는 인덱스에서는 1,2,3번까지도

   성능에 큰 영향을 미칠 수 있다.

  - Random 엑세스 성능을 향상시키는 방법

    : 오라클 내부적으로 버퍼 Pinning, 테이블 Prefetch 사용



 6. 비효욜적이다?

  - 한 번 엑세스할때 Sequential 방식으로 그안에 저장된 모든 레코드를 읽으면 비효율적인건 아님

  - 다만 하나의 레코드를 읽으려고 한 블록씩 읽는다면 비효율적

  - Sequential 방식으로 읽었을때 결과집합으로 선택되는 비중이 얼마나 되느냐가 중요 => 선택도(Selectivity)

  - I/O튜닝의 핵심 원리 => 어떤 방식으로 엑세스든 비효율을 줄인다!!

     (1) Sequential 엑세스의 선택도를 높인다

     (2) Random 엑세스 발생량을 줄인다

  



  7. Sequential 엑세스 선택도 높이기

 - 샘플 테이블 생성

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SQL> SELECT COUNT(*) FROM TEST_CHANHO_20120522
WHERE OWNER LIKE 'SYS%';


 - 35364 레코드를 선택하려고 92389 레코드를 선택했다. (선택도 38.27%)


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SQL> SELECT * FROM TEST_CHANHO_20120522
WHERE OWNER LIKE 'SYS%' AND OBJECT_NAME='ALL_OBJECTS';


 - 1개 레코드를 선택하려고 TABLE ACCESS FULL을 하다니 상당히 비효율적이다.


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 - 이런 경우 인덱스를 사용하는것이 매우 효과적이다.



SQL> CREATE INDEX INDEX_TEST_CHANHO_20120522 ON TEST_CHANHO_20120522 (OWNER,OBJECT_NAME);


SQL> SELECT /*+ INDEX( TEST_CHANHO_20120522 INDEX_TEST_CHANHO_20120522) */ COUNT(*) FROM TEST_CHANHO_20120522 WHERE OWNER LIKE 'SYS%' AND OBJECT_NAME='ALL_OBJECTS';


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 - Bytes수와 Cost를 전의 쿼리와 비교해보았을때 보다 효과적인 것을 볼수 있다.

 - 인덱스는 테이블과 달리 정렬된 순서를 유지하므로 일정 범위를 읽다가 멈출수 있다는 점만 다르지 테이블과 마찬가지로

   인덱스 또한 Sequential 엑세스 방식으로 스캔하면 비효율이 존재한다.


 - 인덱스 스캔의 효율은 조건절에 사용된 컬럼과 연산자 형태, 인덱스 구성에 영향을 받는다.


 SQL> drop index INDEX_TEST_CHANHO_20120522;
 SQL> CREATE INDEX INDEX_TEST_CHANHO_20120522 ON TEST_CHANHO_20120522(OBJECT_NAME, OWNER);

 SQL> SELECT /*+ INDEX( TEST_CHANHO_20120522 INDEX_TEST_CHANHO_20120522) */ COUNT(*) FROM TEST_CHANHO_20120522 WHERE OWNER LIKE 'SYS%' AND OBJECT_NAME='ALL_OBJECTS';


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 - 인덱스 컬럼 순서를 바꾸니 선택도가 높아진 것을 확인할 수 있다.



 8. Random 엑세스 발생량 줄이기


 - 인덱스에 속하지 않는 컬럼을 참조하도록 쿼리를 변경해본다.


SQL> CREATE INDEX INDEX_TEST_CHANHO_20120522 ON TEST_CHANHO_20120522(OWNER);

SQL> SELECT /*+ INDEX( TEST_CHANHO_20120522 INDEX_TEST_CHANHO_20120522) */  OBJECT_ID FROM TEST_CHANHO_20120522 WHERE OWNER='SYS' AND OBJECT_NAME='ALL_OBJECTS';



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 - 내부적으로 블록을 34774번 방문했으나 3626(=3707-81)개 블록을 Random 엑세스했다. 이것은 버퍼 Pinning 효과 때문이다. 클러스터링 팩터가 좋을수록 버퍼 Pinning에 의한 블록 I/O감소 효과는 더 커진다.

 - 위의 상황상 최종 한건을 선택하기 위해 너무 많은 Random 엑세스가 발생했다.


SQL> CREATE INDEX INDEX_TEST_CHANHO_20120522 ON TEST_CHANHO_20120522(OWNER, object_name);


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- 인덱스로부터 1건을 출력했으므로 테이블을 1번 방문한다. 이렇듯 인덱스 구성이 바뀌자 테이블 Random 엑세스가 대폭 감소한 것이다.



감사합니다.^^