2. DB 버퍼 캐시

2010.05.23 18:58

휘휘 조회 수:22108

DB BUFFER CACHE: SGA 의 일부분으로 DATAFILE의 입출력시 사용시 사용되는 캐시 영역(블록단위)

블록 단위 I/O

오클은 블록단위로 I/O가 이루어짐
메모리 버퍼와 데이터파일간 읽기,쓰기 모두 블록단위로 처리

Single block read: 인덱스 경유시 한번에 한블록씩 읽어들임
Multiblock read : Full Scan시에는 성능 향상을 위해 한번에 여러블록을 읽어 들임

DBWR (BG 프로세서) : 버퍼캐시로부터 변경된 블록을 주기적으로 데이터 파일에 기록하는 작업 수행(블록단위)

SQL 성능을 좌우하는 가장 중요한 지표는 액세스하는 블록개수이며 옵티마이져에도 가장큰영향을 끼침

버퍼 캐시 구조

해시 함수에 데이터 블록주소(DBA) 를 입력해 리턴받은 값(해시값) 이 같은 블록들을 해시버킷에
연결리스트 구조로 해시 체인으로 연결

찾고자 하는 데이터 블록 주소를 해시값으로 변환후 해시버킷 체인을 따라 스캔
→ 성공 하면 읽고, 실패하면 디스크로부터 읽은후 해시체인에 연결(다른사용자들을 위해서) 후 읽기진행

버퍼 헤더만 체인에 연결, 실제 데이터 값이 필요해지면 버퍼해더에 있는 포인터를 이용해 다시 버퍼 블록을 찾아가는 구조

캐시 버퍼 체인

각 해시 체인은 래치(Latch)에 의해 보호

래치: SGA 영역의 동시 액세스에 따른 문제를 위한 직렬화 LOCK메커니즘

cache buffers chains : 두개이상의 프로세스가 같은 해시 체인을 동시작업할경우를 방지하기위한 래치

참고 :래치의 종류 : 9i 241개 , 10g 394, 11g 496개

XE의 래치수

SQL> select count(*) from v$latchname;

COUNT(*)

----------

384

하나의 cache buffers chains 래치가 여러개 해시 체인을 동시에 관리 - 버퍼 캐시 크기와 버젼에 따라달라짐

하나의 해시 버킷과 해시 체인은 1:1 관계
( _db_block_hash_buckets , _db_block_hash_latches 피라미터 값으로 확인)

목표한 해시 체인을 찾고서 추가적으로 스캔하는 비용을 최소화하기 위해 하나의 체인에 하나의 버퍼만 달리도록 해야함

책의) 버킷 갯수 ? 2,097,152 , 블록 버퍼(_ db_block_buffers) 836,684 ; 버킷 개수가 2.5배 가량 많음

9i 부터 읽기전용 작일 경우 cache buffers chains 래치를 Share모드로 획득가능
( 읽기전용작업이란 해시 체인을 스캔하면서 필요한 블록을 찾는 작업을 말함 )

※ http://blog.naver.com/dangtong76/140064903533 <- 래치와 락의 차이

캐시 버퍼 LRU 체인

LRU(Least Recently used)알고리즘: 버퍼 캐시를 사용빈도가 높은(MRU;most recently used): 블록들 위주로 구성될수있도록 하는 알고리즘 (MRU end에서 부터 LRU end 순으로 정렬후 공간필요시 LRU end부터 버려나감)

모든 버퍼 블록 헤더를 LRU 체인에 연결해 사용빈도 순으로 정렬한후 free 버퍼가 필요해질때마다
빈도가 낮은 블록들을 우선버림

LRU 리스트

Dirty 리스트: 캐시 내에서 변경됬지만 디스크에 기록되지 않은 Dirty 버퍼 블록을 관리 ‘LRUW(LRU Write)리스트’
LRU 리스트: 아직 Dirty 리스트로 옮겨지지 않은 나머지 버퍼 블록들을 관리
모든 버퍼 블록은 이둘중 하나에 반드시 속하지만 읽기 또는 쓰기 작업을 위해 액세스되는 동안 리스트에 풀렸다가 원래의 리스트로 연결, 최초 변경발생시에는 Dirty 리스트로 옮겨감
cache buffers lru chain : LRU 리스트를 보호하기 위해 사용하는 래치

버퍼상태 - 모든 캐시 버퍼는 세가지중 한가지 상태를 가짐

FREE 버퍼
인스턴스 기동후 아직 데이터가 읽히지 않아 비어있는상태, 테이터가 있지만 언제 덮어써도 무방한 버퍼블록
변경발생시 그순간 Dirty 버퍼로 상태가 변경

Dirty 버퍼
변경되었지만 아직 디스크에 기록되지 않은상태 (동기화가 필요한상태)
디스크에 기록되는 순간 Free 버퍼로 상태 변경

Pinned 버퍼
읽기 또는 쓰기 작업을 위해 현재 액세스 되고 있는 버퍼 블록

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