[Oracle] Oracle Database Server Architecture - 3: 메모리영역

 

[Oracle 메모리 구조]

 

메모리영역은 크게 시스템 공유 메모리 영역 + 프로세스 전용 메모리 영역으로 구분됨

 

○ Instance 영역

  1) SGA (System Global Area)

     - 모든 사용자가 데이터를 공유하는 거대한 공용 메모리 공간

     - 운영체제가 제공해준 것으로 여러 프로세스가 동시에 엑세스할 수 있는 메모리 영역

  2) Background Process

     - SGA와 물리 디스크를 연결하는 오라클 자체 내장 일꾼들

 

○ Instance 외부 영역

  1) PGA (Program Global Area)

     - 유저가 접속 할때마다 개별적으로 할당되는 유저 전용 독립 작업 공간

     - 인스턴스 영역에 포함되지 않으며, 다른 유저와 메모리를 공유하지 않음

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[SGA영역 필수 3대 요소]

출처 - Oracle

1) Shared Pool

     -  유저가 보낸 SQL 문을 분석(Parse)하고 최적의 실행 경로(실행 계획)를 저장하는 공간

     - 똑같은 SQL이 들어오면 분석 과정을 생략하고 즉시 실행(Soft Parse)하여 성능을 높임

     -  라이브러리 캐시, 데이터 딕셔너리 캐시로 구성됨

        ① Library Cache : 최근 수행한 SQL 문장의 컴파일된 형태와 실행 계획을 저장

        ② Data Dictionary Cache : 실행계획을 세우기 위해 테이블, 인덱스, 컬럼, 권한 정보 등 메타데이터를 저장

 

2) Database Buffer Cache

     -   디스크(Data File)에서 읽어온 데이터 블록들을 임시로 보관하고 가공하는 메모리 공간

     -   데이터 조회 시 디스크로 가기 전 이곳을 가장 먼저 뒤지며, 자주 쓰는 데이터가 여기 많을수록 디스크 I/O를 하지 않고 메모리에서 바로 읽게 되어 속도가 빨라짐

     - 디스크에서 읽을 떄도 버퍼 캐시에 먼저 적재한 후, 메모리 상에서 데이터를 읽어옴

     * Database Buffer Cache 내 Block 상태

        ① Free Block : M/D 일치

        ② Pinned Block : 현재 작업 중 (Lock)

        ③ Dirty Block : M/D 불일치, DBWn프로세스로 디스크로 밀어내야 Free 블록으로 돌아갈 수 있음

        

 

 

3) Redo Log Buffer

     -  DB Buffer Cache에 가해지는 모든 변경 이력(History)을 디스크로 저장하기 전에 임시로 기록하는 메모리 공간

     - 로그를 건마다 기록하는 것보다 메모리에 변경사항을 모아서 LGWR프로세스가 한번에 기록하는 것이 성능을 극대화함

     -  DML, DDL 발생 시 해당 버퍼에 변경 내용을 먼저 기록 (장애 발생 시 버퍼 내용을 보고 복구 가능)

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[PGA 구성]

 - User Process 요청이 들어오면 Server Process가 생성되고, 이 Server Process가 독점적으로 사용하는 임시 작업 공간인 PGA 가 할당

출처 - Oracle

1) Session Memory

     -  세션의 변수(로그인 정보) 및 세션과 관련된 기타 보안/상태 정보를 보관하기 위해 할당되는 메모리

2) Cursor Information

     -  SQL 파싱 정보가 저장되어 있는 주소

3) SQL Work Area

     -  메모리 집약적인 연산자들을 지원하기 위해 할당되는 공간, 해당 영역이 클수록 메모리 소비량이 높아지는 대신, 처리 성능이 크게 향상될 수 있음

        ① Sort Area : ORDER BY, GROUP BY 같은 정렬 연산 처리

        ② Hash Area : 테이블 간 해시 조인시 해시 테이블 조인

        ③ Bitmap Merge/Create Area : 비트맵 인덱스를 생성하고 병합하는 연산에 사용

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[Background Process]

출처 - Oracle

 

1) LGWR (Log Writer)

     -  유저가 COMMIT을 누르거나 Redo Log Buffer가 1/3 이상 차면, 3초마다 Redo Log Buffer의 변경 로그를 디스크의 Online Redo Log File에 광속으로 저장

 

2) DBWn (Database Writer)

     -  Database Buffer Cache에서 수정된 데이터 블록(Dirty Buffer)들을 주기적으로 디스크의 Data File에 일괄 기록

     -   성능을 위해 커밋 시점이 아닌 비동기식으로 작동

     -   DBWR, DBWO 라고 쓰기도 함

 

3) CKPT (Checkpoint Process)

     -   디스크와 메모리의 데이터 동기화 시점(Checkpoint)을 제어하고, 동기화 정보를 Control File과 Data File 헤더에 기록하여 동기화 상태를 보장

     -   DBWn과 LGWR의 기동 시기가 서로 달라서 발생하는 메모리와 디스크 간의 데이터 불일치를 해결하고 동기화하기 위해 작동

 

4) PMON (Process Monitor)

     -   비정상적으로 종료된 유저 프로세스를 감시

     -   유저가 급작스럽게 접속을 끊으면, 그 유저가 잡고 있던 PGA 메모리를 회수하고 트랜잭션이 걸려있던 락(Lock)을 깨끗하게 청소

 

5) SMON (System Monitor)

     -   오라클이 비정상 종료되어 인스턴스 장애가 생겼을 때, Redo Log File에 있는 내용으로 데이터 파일을 복구

     -   커밋되었으나 디스크에 안 쓰인 데이터는 복구하고, 커밋되지 않은 트랜잭션은 Roll Back하며 디스크의 빈 공간을 정리