[5] Redo buffer 관련 Wait

■ Redo buffer 구조

오라클 리두 구조의 핵심은 모든 트랜잭션 정보를 OS 파일에 기록해 둠으로써 시스템 장애가 발생해도 트랜잭션 단위의 일관성을 잃지 않고 데이터베이스를 복구할 수 있도록 하겠다는 것이다. 리두버퍼(redo buffer)는 이처럼 데이터베이스에 가해진 모든 변경내역을 파일에 기록 하기 위해 잠시 사용되는 메모리 영역이며 리두버퍼에 기록된 리두 정보는 다시 리두로그 파일에 기록되어짐으로써 향후 시스템 복구 작업이 필요할 때에 사용하게 된다. 오라클의 리두 구조를 이해하기 위한 핵심적인 개념을 간단히 정리해보면 다음과 같다.

데이터베이스에 대한 변경내역은 블록단위로 저장된다. 물론 변경되는 모든 블록의 복사본을 통째로 저장하는 것은 아니고 블록별로 어떠한 오퍼레이션을 수행하는가, 그리고 그러한 블록별 오퍼레이션을 어떠한 순서로 수행하는가를 기록한다. 이러한 블록별 단위액션을 change vector라고 부르며 change vector가 순차적으로 모여 하나의 의미 있는 redo record가 된다. 리두로그는 시스템내의 모든 프로세스들에 의해 생성되는 redo record를 SCN 순서대로 저장해놓은 것이다. 이때 리두로그에 기록되는 내용에는 테이블이나 인덱스 등의 데이터 블록 뿐만 아니라 UNDO 블록 또는 UNDO 세그먼트 헤더블록에 대한 변경내용을 포함하는 모든 버퍼캐쉬 블록에 대한 변경내역이 대상이 된다.

리두 정보는 항상 실제 변경작업보다 먼저 보관되어야 어떤 상황에서도 복구가 가능해진다. 따라서 트랜잭션을 수행하는(데이터베이스 블록에 변경을 가하는) 프로세스는 우선 자신의 메모리 영역 내에서 수행하고자 하는 작업에 대한 리두 레코드를 만들며, 이를 먼저 로그버퍼에 기록하고 난 후에 실제 버퍼블록에도 리두 레코드에 담긴 내용을 따라 적용하게 된다. 또한 같은 이유로 오라클은 변경된 버퍼캐쉬 블록을 디스크에 기록하기 전에 먼저 관련된 로그버퍼를 로그파일에 기록하는 작업을 처리하게 된다. 따라서, 리두 버퍼 또는 리두 파일 (아카이브 파일을 포함해서)에 대한 쓰기 작업에 병목이 생기면 시스템에 대한 모든 작업 수행이 대기 상태로 빠지게 될 것이다.

트랜잭션 커밋을 요청한 프로세스는 우선 해당 트랜잭션에 대한 로그버퍼가 리두로그 파일에 기록되는 작업이 완료된 후에야 커밋 완료 메세지를 받을 수 있다. 그렇게 함으로써 버퍼캐쉬 변경내역을 모두 디스크에 반영하지 않고도 시스템의 비정상 종료시 리두파일에 저장된 리두 레코드로부터 커밋 트랜잭션을 보존할 수 있게 된다.

■ 리두 버퍼관련 Wait 이벤트

일반적으로는 로그버퍼 관련해서 심각한 Waiting이 발생하는 경우는 드물지만, 가끔 볼 수 있는 리두 관련 Wait 이벤트로는 다음과 같은 것들이 있다.

▷ Log file parallel write

LGWR가 OS에 리두 버퍼를 로그파일에 기록하도록 요청해 둔 상태에서 대기하고 있는 이벤트이다. 이 경우에는 DML 작업시 nologging 옵션 등을 사용하여 시스템에서 발생하는 리두 레코드의 절대량을 줄이거나 하드웨어적으로 DISK IO를 개선시켜주는 것이 방안이다.

▷Log buffer space

프로세스가 로그버퍼를 할당하기 위해 대기하는 이벤트인데 LGWR가 로그버퍼를 비우는 것보다 더 빠른 속도로 프로세스들이 리두 레코드를 생성하고 있다는 것을 의미한다. 로그버퍼의 크기를 늘려주거나, DISK IO의 속도를 개선시켜 주어야 할 것이다. 로그버퍼는 로그파일에 대응되는 블록이 맵핑이 된 후에 사용될 수 있으므로 로그 스위치 발생시에도 log buffer space 이벤트에 대한 대기가 발생할 수 있다. 로그 스위치가 너무 잦다면 리두 로그 파일의 크기를 증가시켜주는 것이 좋다.

▷ Log file sync

프로세스가 커밋이나 롤백을 수행할 경우 우선 LGWR에게 해당 트랜잭션까지의 로그버퍼를 Write하도록 요청하게 되는데 이때 사용자 프로세스는 LGWR가 쓰기 작업을 완료할 때까지 log file sync 이벤트를 대기하게 된다. 버전 8i 이전에서는 DBWR가 쓰기 작업을 수행하다가 아직 관련 로그버퍼가 파일에 쓰여지지 않을 경우에도 LGWR에 쓰기를 요청하고 log file sync 이벤트에 대기하였으나 8i 이상에서는 log file sync에 대기하는 대신 deferred write queue에 등록한다. 따라서 버전 8i 이상에서 log file sync 이벤트는 사용자 프로세스에 의해 요청되는 커밋, 롤백 처리 시에 발생하며 결국, 시스템 전체적으로 커밋, 롤백이 지나치게 자주 수행되거나 상대적으로 LGWR의 쓰기 속도가 느린 것이 원인일 것이다. 또는, 로그 버퍼가 너무 커서 LGWR가 백그라운드로 flush 시켜주기 전( 보통 3초 간격 및 1/3 이상의 로그버퍼가 찬 경우)에 커밋에 의한 쓰기 요청이 이루어지므로 커밋 시점에 써야 할 양이 많아 대기시간이 길어지는 경우도 있는데 이 경우엔 리두 버퍼의 크기를 오히려 줄여주어야 할 것이다. 또는, LGWR wait for redo copy 이벤트가 많이 나타난다면 redo copy latch가 너무 많아 LGWR이 사용자 프로세스가 버퍼 쓰기 작업을 마칠 때까지 기다리는 일이 잦은 경우를 뜻하며 이 경우엔 _LOG_SIMULTANEOUS_COPIES 파라미터를 사용하여 copy latch의 수를 줄여주는 조치가 필요할 것이다.



시스템에 따라서 언급한 외의 다양한 이벤트 대기와 원인이 존재할 수 있고, 더구나 버전에 따라 redo copy latch와 redo allocation latch를 포함한 리두 운영 방식상 상이한 부분이 많이 존재하여 그에 따른 추가적인 튜닝요소가 있으나 이 글에서는 지면 관계상 8i를 기준으로 간략히 정리해 보았다.