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Single Block vs. Multiblock IO




Single Block vs. Multiblock I/O

call      count    cpu   elapsed   disk   query   current    rows
-------- ------ ------ --------- ------ ------- --------- -------     
Parse         1   0.00      0.00      0       0         0       0
Execute       1   0.00      0.00      0       0         0       0
Fetch         2   0.26      0.26     64      69         0       1
-------- ------ ------ --------- ------ ------- --------- -------
total         4   0.26      0.26     64      69         0       1
  • 위 Call 통계를 보면, 버퍼 캐시에서 69개 블록을 읽으면서 64개는 디스크에서 읽었다. 버퍼 캐시 히트율은 7.24%이다. 디스크에서 읽은 블록 수가 64개라고 I/O Call도 동일하지는 않다. 동일하거나 그보다 작을 수도 있다. I/O Call을 통해 데이터파일에서 버퍼 캐시에 적재하는 방식은 크게 2가지이다.
    • Single Block I/O
    • Multiblock I/O
  • Single Block I/O는 말 그대로 한번의 I/O Call에 하나의 데이터 블록만 읽어 메모리에 적재하는 것을 말한다. 인덱스를 통해 테이블을 액세스할 때는, 기본적으로 인덱스와 테이블 블록 모두 이 방식을 사용한다.
  • Multiblock I/O는 I/O Call이 필요한 시점에 인접한 블록들을 같이 읽어 메모리에 적재하는 것을 말한다.
    • OS는 보통 IMB(=1,024KB) 단위로 I/O를 수행한다. 즉, 한번 I/O에 1MB의 '그릇'을 사용하는 것이므로 Full Scan과 같이 저장된 순서에 따라 읽을 때는 그릇이 허용하는 범위 내에서 인접한 블락을 읽는 것이 유리하다. 인접한 블락은 한 익스텐트 범위 내의 블락을 말한다. 즉, Multiblock I/O을 하더라도 한 익스텐트 범위를 넘지 못한다.
    • Multiblock I/O 단위는 db_file_muliblock_read_count 파라미터에 의해 결정된다.
  • 인덱스 블록간 논리적 순서는 물리적으로 데이터파일에 저장된 순서와 다르다. 인덱스 블로간 논리적 순서란, 인덱스 리프 블록끼리 이중 연결 리스트(Double Linked List) 구조로 연결된 순서를 말한다. 그래서, 물리적으로 한 Extent에 속한 블록들을 I/O Call 발생 시점에 같이 적재하여 올렸을 때, 그 블록들이 논리적 순서로는 한참 뒤쪽에 위치할 수 있으므로, 실제 사용되지 못한 채 버퍼상에서 밀려 날 수도 있으므로 Singl Block I/O방식이 효율적이다.
  • Index Range Scan 뿐 아니라 Index Full Scan시에도 논리적인 순서에 따라 Single Block I/O방식으로 읽는다. Index Fast Full Scan은 Multiblock I/O 방식을 사용한다.
  • 서버 프로세스는 Disk에서 블록을 읽어야 하는 시점마다 I/O 서브시스템에 I/O 요청을 하고 대기 상태에 빠지는데 대표적인 대기 이벤트는 다음과 같다.
    • db file sequential read 대기 이벤트 : Single Block I/O방식으로 I/O를 요청할 때 발생
    • db file scattered read 대기 이벤트 : Multiblock I/O방식으로 I/O를 요청할 때 발생
  • Singl Block I/O방식으로 읽은 블록들은 LRU 리스트 상 MRU쪽 end로 연결되므로 한번 적재되면 버퍼 캐시에 비교적 오래 머문다.
  • Multiblock I/O방식으로 읽은 블록들은 LRU 리스트에서 LRU쪽 end로 연결되므로 적재되고 얼마 지나지 않아 버퍼캐시에서 밀려난다.

문서에 대하여

  • 최초작성자 : 안종식
  • 최초작성일 : 2010년 5월 1일
  • 이 문서는 오라클클럽 대용량 데이터베이스 스터디 모임에서 작성하였습니다.
  • 이 문서의 내용은 (주)비투엔컬설팅에서 출간한 '오라클 성능 고도화 원리와 해법I'를 참고하였습니다.

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