이 책의 시작은 10여 년 전으로 거슬러 올라간다. Oracle의 Library Cache에 대한 깊은 이해는 현장에서 금융시스템을 운영하고 튜닝하는 DBA로서 필수적임에도 불구하고 그동안 Oracle에 관련된 어떠한 책에서도 명쾌하게 설명하지 않았다. OWI event를 중심으로 Library Cache에 아키텍처를 추론하여 짐작하였을 뿐, 명확하게 구조적으로 설명된 자료는 없었다. 명확한 구조를 모른다는 것은 정확한 솔루션을 제시하지 못한다는 것이다. 국내의 서적 뿐만 아니라 해외의 유명한 구루들의 서적에서도 마찬가지였다. 예를 들면, enq lock은 holder session과 waiter session 단 2개로 locking 상황을 재현하면서 비교적 명쾌하게 설명이 가능했으나 Library Cache에서는 수많은 세션을 동시에 실행시켜서 부하 테스트 방법으로 비슷한 상황을 재현할 수 있을 뿐 enq처럼 명확하게 설명되지 못했다. 현장의 많은 DBA들은 정확한 이유도 모른 체 flush 명령을 내리거나, 세션을 kill 시키고 sql의 hard parsing을 줄이기 위한 bind variable을 쓸 뿐 정확한 메커니즘에 대한 이해가 부족했다. 필자 역시 후배와 수많은 Library Cache 덤프를 떠보고 국내외 유명 서적을 탐독했으나 그 내부구조에 대한 원리를 명확히 이해할 수 없어서 답답하기만 하였다. 그런 답답함이 이번 연구를 통하여 많이 해소되었다. Oracle 내부를 탐험하며 구석구석 사진을 찍고, 그 동작 원리를 이해하는 것은 하나의 예술작품을 보는 것과 같았다. 그러나 이만큼의 성과가 나올 수 있었던 것은 10여년 전 Library Cache의 정확한 메커니즘을 파헤치기 위해서 저자와 함께 수개월간 Library Cache 덤프를 수천 번 수행하고 분석했었던 기초 자료가 있었기에 가능했고 그 작업을 함께 했었던 이인규 책임에게 감사의 마음을 전하고 싶다. 지난 1권에서는 트랜잭션 처리와 관련된 메커니즘을 세 개의 주요 DBMS를 대상으로 비교 연구하였고, 이번 2권에서는 Buffer Cache를 비롯한 Shared Memory 메커니즘을 비교 연구하였다. 다음 3권에서는 아직 다루지 못했던 PGA를 비롯한 기타 아키텍처를 추가적으로 연구하고 그동안 연구해온 깊은 아키텍처의 이해를 바탕으로 현장에서 발생하는 다양한 성능저하 케이스, 에러 케이스 등의 원리를 명확하게 연구해 보려고 한다. 또한 앞서 말했던 하둡을 비롯한 최근의 다양한 데이터 저장플랫폼과 그동안 연구했던 RDBMS와의 비교연구 또한 계속 이어질 것이다.

1. RDBMS의 메모리 아키텍처 1.1. DBMS 아키텍처의 발전 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 30 톰 길번과 가상메모리 그리고 페이징 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 30 찰스 바크만과 DBMS의 탄생 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 30 IBM System/360과 ISAM ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 31 번 와츠와 IMS/DB ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 31 E. F. Codd 박사의 RDBMS 논문과 System R 프로젝트 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 32 마이클 스톤브레이커와 Ingres 프로젝트 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 33 RDBMS를 완성한 시대의 천재 밥 마이너 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 33 밥 엡스타인과 Sybase DB ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 33 오픈소스 DBMS의 시대 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 34 컬럼 스토어 DBMS ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 34 RDBMS의 전성기와 새로운 도전 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 35 NoSQL의 등장 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 35 분산 처리와 하둡 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 36 분산 원장 DBMS인 블록체인 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 36 1.2. 가상 메모리와 페이징 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 38 페이징의 필요성 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 38 가상 메모리 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 39 페이지 교체 알고리즘 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 42 1.3. DBMS의 Buffer Management ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 52 Buffer manager의 개념 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 52 첫 번째 흐름 LRU Buffer Replacement Algorithm ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 54 두 번째 흐름 Clock Buffer Replacement Algoithm ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 56 1.4. DBMS 메모리 아키텍처의 비교57 해시 함수의 Input Parameter와 버킷서치 알고리즘 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 58 버퍼 교체 알고리즘 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 66 버퍼 리스트 관리 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 66 멀티플 버퍼 풀 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 68 리두 로그 메커니즘 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 70 리두 로그의 식별자 메커니즘 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 72 멀티플 로그 버퍼 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 72 SQL 공유 메커니즘 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 72 Insert문 성능향상 메커니즘 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 73 트랜잭션 상태보관 메커니즘 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 74 2. Oracle의 메모리 아키텍처 2.1. SGA(System Global Area) 개요 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 78 IPC(Inter-Process Communication) ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 80 Granule ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 83 Shared Pool ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 87 2.2. Library Cache ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 95 Library Cache 구조 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 95 Library Cache의 동작 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 104 2.3. Buffer Cache ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 127 Buffer Cache의 구조 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 127 Buffer Cache의 동작 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 147 2.4. Redo Log Buffer Cache ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 155 Redo Log Buffer Cache의 구조 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 155 Redo Log Buffer Cache의 동작 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 169 3. PostgreSQL의 메모리 아키텍처 3.1. Shared Buffers ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 183 Hash Table ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 186 해시 함수의 Input Parameter와 버킷서치 알고리즘 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 194 Buffer Pool ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 197 Clock Sweep 알고리즘 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 204 Disk Read 시나리오 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 209 3.2. WAL Buffers ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 222 WAL Segment File의 구조 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 222 pg_xlogdump ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 229 3.3. CLog Buffers ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 238 4. MySQL의 메모리 아키텍처 4.1. MySQL 아키텍처 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 244 InnoDB Overview ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 244 Storage Engine Overview ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 245 Shared Memory Overview ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 246 4.2. Buffer Pool ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 247 Buffer Pool Routines ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 247 Buffer Pool Instance ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 247 Buffer Pool의 전반적 구조 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 249 Buffer Pool의 주요 구조체 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 251 해시 함수의 Input Parameter와 버킷서치 알고리즘 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 265 Disk Read 시나리오 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 267 Insert Buffer ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 283 4.3. Redo Log ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 286 Redo Log Buffer ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 286 Redo Log File ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 287 Redo Logging Process ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 293 Log_sys ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 294 4.4. Doublewrite Buffer ㆍㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 295 5. 레퍼런스 6. 표ㆍ그림 리스트