[2015 03-27] db buffer cache

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Oracle Architecture DB Buffer Cache

오렌지팀 윤석준 선임연구원

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Database Buffer Cache & Block 단위 I/O

사용자가 입력한 데이터를 Datafile에 저장하고

읽는 과정에서 거쳐가는 Cache 영역

블록 단위 I/O

- Oracle에서는 모든 것이 Block 단위로 I/O (Buffer, Datafile)

- INDEX : Single block read

Full Scan : Multiblock read

DBWR : Multiblock write

(Dirty Buffer Block 을 주기적으로 Datafile로 Write)

- 1 Row의 1 Column만 필요하더라도 1 Block 전체를 읽어야 한다.

=> I/O 성능과 튜닝을 하는데 있어서 가장 중요한 것은

Access하는 Block 수를 줄이는 것이다. (Record 수가 아님)

RECYCLE DEFAULT

Data Buffer Cache

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Buffer Block & Hash Bucket

Buffer Block : 바둑판 같은 배열에 Block 저장

Hash Bucket

Data Block 주소

Hash 함수 계산 결과

Latch

LRU Chain

Buffer 여유 공간이 없을 때

가장 사용한지 오래된

(Least Recently Used)

Block을 해제

Hash Chain에 여러 개의

Process가 동시에 접근하지

못하도록 하기 위한

Lock 매커니즘

Hash Chain

같은 Hash 값을 가지는

Block 들의

Linked List

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Data Buffer Cache Status

Data Buffer Cache

LRU 작동 설명

Dirty Buffer Buffer에 캐싱된 후 변경되었지만, Disk에 기록되지 않은 버퍼.

Disk에 기록하는 순간 Free Buffer가 된다.

Pinned Buffer 현재 I/O 중인 버퍼 ( Lock 중인 버퍼 이기도 함)

Free Buffer 아직 Data가 없거나, 있더라도 지워도 되는 Buffer.

Data 변경이 일어나는 순간 Dirty Buffer가 된다.

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Buffer Lock & Buffer Pinning

Buffer Lock

Latch 획득 Lock 설정 Data Access

Latch 해제

Shared 모드 : 읽기만 할 때 Exclusive 모드 : 데이터 변경이 필요하거나, SELECT만 하더라도 Cleanout이 필요할때

Latch 획득 Lock 해제

Latch 해제

Pinned Buffer

Buffer Busy Waits

Latch 획득 Lock 시도 Buffer Lock Waiter List

Latch 해제

Buffer Pinning : DB Call이 유지되는 동안 Latch 획득 과정을 생략. Block Read 회수를 줄여주는 기능

하나의 DB Call (Parse Call, Execute Call, Fetch Call) 내에서만 유효