버퍼 캐쉬의 특성
버퍼 캐쉬는 데이터 파일의 데이터 블록 복사본을 보유하고 있습니다. 버퍼 캐쉬는 SGA의 일부이기 때문에, 모든 사용자는 이들 블록을 공유할 수 있습니다. 버퍼 캐쉬의 특성은 다음과 같습니다:

서버 프로세스는 버퍼 캐쉬에 있는 블록을 사용하지만, DBWR 프로세스는 변경된 블록을 데이터 파일에 다시 기록하여 캐쉬에 있는 블록을 이용할 수 있게 만듭니다.


서버 프로세스와 DB 버퍼 캐쉬
서버가 블록을 필요로 할 때, 블록을 읽기 위하여 다음 단계를 따릅니다.

  • 첫째, 서버는 해시 함수를 사용하여 버퍼 캐쉬에 있는 블록을 찾습니다 (1 단계). 블록이 캐쉬 버퍼에 있을 경우, 블록은 LRU 목록의 MRU 끝으로 이동됩니다. 실제적인 I/O가 발생하는 것이 아니기 때문에, 이것은 논리적 읽기 입니다.
  • 블록이 버퍼 캐쉬에 없는 경우, 서버 프로세스는 데이터 파일의 블록을 읽습니다. 첫째, 서버는 free 블록에 대한 LRU 목록을 검색합니다 (2단계).
    - LRU 목록을 검색하는 동안, 서버는 더티 블록을 더티 목록으로 이동시킵니다 (3단계)
    - 더티 목록이 크기 한계값을 초과할 경우, 서버는 데이터 버퍼 캐쉬로부터 더티 블록을  비우도록 DBWR에게 신호를 보냅니다.
    - 서버는 검색 한계값 내에서 free 블록을 찾을 수 없을 경우, DBWR에게 더티 블록을 비우도록 신호를 보냅니다 (4단계).
    - free 블록이 발견된 후, 서버는 데이터 파일의 블록을 데이터베이스의 free 블록으로 읽어 들입니다 (5단계). 서버는 블록을 LRU 목록의 LRU 끝에서 MRU 끝으로 이동시킵니다.
  • 마지막으로, 블록이 일관되지 않을 경우, 서버는 현재 블록과 롤백 세그먼트로부터 블록의 이전 버전을 재구축합니다.
     


DBWR 프로세스와 DB 버퍼 캐쉬
DBWR은 서버에게 free 블록을 보장하기 위하여 더티 블록을 데이터 파일에 기록해서 버퍼 캐쉬를 관리합니다. DBWR은 오라클 인스턴스 내의 다른 이벤트에 응답합니다.

  • 더티 목록이 크기 한계값을 초과한다: 서버 프로세스는 더티 목록이 크기 한계값을 초과한 것을  발견하면, DBWR에게 비우도록 신호를 보냅니다 (4단계). DBWR은 더티 목록에 블록을 기록합니다 (6단계와 7단계).
  • 초과된 한계값 검색: 검색 한계값 내에서 LRU 목록에서 free 블록을 찾을 수 없는 서버 프로세스는 DBWR에게 더티 블록을 비우도록 신호를 보냅니다. DBWR은 LRU 목록으로부터직접 더티 블록을 기록합니다 (7단계와 8단계).
  • 3초 타임아웃:DBWR은 3초마다 깨어나서, 기록해야 할 블록이 있는지 더티 목록을 검사합니다. DBWR은 더티 블록을 LRU 목록에서 더티 목록으로 이동시키기 때문에 (9단계), 전체 버퍼를  기록하는데 충분한 블록을 보유하게 됩니다. 그런 다음, DBWR은 버퍼 캐쉬에서 데이터 파일로  더티 목록의 블록을 기록합니다(6단계와 7단계). 확장된 기간 동안 갱신 활동이 없을 경우,  DBWR은 3초의 타임아웃 동안 모든 더티 블록을 기록합니다.
  • LGWR이 체크포인트에게 신호를 보낸다: LGWR이 체크포인트가 발생했다는 신호를 보낼 때(10단계), DBWR은 LRU에서 더티 목록으로 더티 블록을 복사하고(8단계) 더티 목록의 모든  블록을 기록합니다(6단계와 7단계).
  • 테이블스페이스를 임시로 오프라인으로 변경하거나 테이블스페이스가 백업을 시작하도록  변경한다:   테이블스페이스가 임시로 오프라인으로 변경되거나 온라인 백업이 시작될 때,  DBWR은 그 테이블스페이스에 대한  더티 블록을 LRU에서 더티 목록으로 복사 하고(8단계),  더티 목록의 목록을 기록합니다(6단계와 7단계).
  • 객체 삭제(drop):  객체가 삭제되었을 때, DBWR은 먼저 객체 더티 블록을 디스크로 비웁니다. (8단계와 7단계)
  • pinged 블록: 병렬서버에서, LCKn 프로세스는 또한 DBWR에게 블록을 기록하라고 신호를  보냅니다. 이것은 병렬 서버 데이터베이스에서 다른 인스턴스에 대해 블록이 ping되었을 때  발생합니다.
  • 정상적인 종료 ( Normal, Immediate, 또는 Transactional )

튜닝 목표
물리적 I/O 작업은 많은 시간을 소요하고 CPU 요구를 증가시키기 때문에, 서버가 필요로 하는 대부분의 블록을 메모리에서 찾게 될 때 오라클 성능이 향상될 수 있습니다. 데이터베이스 버퍼 캐쉬를 측정하는 통계는 캐쉬 적중율입니다. 이 통계는 메모리에서 발견되는 블록의 수 대 액세스된 블록의 수의 비율입니다. 데이터베이스 버퍼 캐쉬가 너무 작을 때, 시스템은 너무 많은 I/O 작업을 수행하기 때문에 더 느려집니다.  

튜닝 기법
DBA는 다음을 통해 버퍼 캐쉬를 감시합니다:

캐쉬 적중율을 증가시키기 위해 DBA는 다음을 수행합니다:

첫째, DBA는 버퍼가 추가되거나 삭제될 때의 적중율 변경을 결정합니다. 일반적인 규칙으로서, 다음과 같을 때 DB_BLOCK_BUFFERS를 증가시키십시오.

데이터 액세스 특성으로 인하여 캐쉬 적중율이 낮을 경우, DBA는 복수 풀을 정의하거나 테이블을 캐쉬화하여 적중율을 향상시킬 수 있을 것입니다.

기술적 주의사항
운영체제를 캐쉬화하여 미치는 영향을 고려할 필요가 있습니다. 예를 들어, 오라클 서버는 운영체제 레벨에서 나타나지 않는 물리적 I/O의 높은 적중율을 나타낼 것입니다. 이것은 버퍼 캐쉬에서 오래되어 삭제된 오라클 블록이 운영체제 캐쉬에서 유지되어 매우 빠르게 액세스될 수 있다는 것을 의미할 수 있습니다. 그러나, 일반적인 규칙으로, 운영체제 캐쉬를 회피하는 것이 가장 좋습니다:

뷰의 설명

캐쉬 적중율 측정
오라클은 데이터 액세스에 관한 통계를 수집하여 동적인 성능 테이블 V$SYSSTAT에 저장합니다. 사용자는 다음과 같은 3가지 시스템 통계를 사용하여 캐쉬 적중율을 측정합니다:

다음의 공식을 사용하여 버퍼 캐쉬에 대한 적중율을 계산하십시오:

        적중율 = 1 - (physical reads / db block gets + consistent gets))    

db block gets를 consistent gets와 더하여 데이터에 대한 총 요청 수를 계산합니다. 이 값에는 메모리에 있는 버퍼에의 액세스에 의하여 수행되는 요청과 물리적 I/O를 유발시키는 요청이 포함됩니다. 이 비율에 100을 곱하여 퍼센트로 바꿀 수 있습니다.

이들 통계는 인스턴스 시작 시에만 수집되기 때문에, 시작 후 즉시 질의하지 말고 정상적인 로드 작업 동안 질의하십시오. 버퍼 캐쉬는 인스턴스 시작 시 비어있기 때문에, 시작 후에는 더 많은 물리적 읽기가 있습니다.

캐쉬 적중율 산정

DB_BLOCK_BUFFERS 증가
일반적인 규칙으로서, 다음 상황에서는 DB_BLOCK_BUFFERS를 증가시키십시오:

복수 버퍼 풀
DBA는 복수 버퍼 풀을 생성하여 데이터베이스 버퍼 캐쉬의 성능을 향상시킬 수 있을 것입니다. 객체들은 액세스되는 방법에 따라 버퍼 풀에 지정됩니다. Oracle8은 3개의 버퍼 풀이 있습니다:

BUFFER_POOL_NAME 파라미터를 사용하여 각 버퍼 풀을 정의할 수 있습니다. 각 버퍼 풀에 대해 2개의 속성을 지정하십시오.

주의: 이 기능은 Oracle8의 새로운 기능입니다.

초기화 파라미터


각 버퍼 풀의 크기는 전체 버퍼 캐쉬(즉, DB_BLOCK_BUFFERS 파라미터의 값)에 대해 정의된 버퍼 풀의 총 수에서 뺀 것입니다. 따라서, 모든 버퍼 풀에서 버퍼의 총합은 이 파라미터 값을 초과할 수 없습니다. 이와 비슷하게, 각 버퍼 풀에 할당된 LRU 래치의 수는 DB_BLOCK_LRU_LATCHES 파라미터를 사용하는 인스턴스에 할당된 총 수에서 뺀 것입니다. 어느 한쪽의 제약조건을 어기게 되면, 오류가 발생하고 데이터베이스는 마운트되지 않습니다.

각 버퍼 풀에 반드시 할당되어야 하는 버퍼의 최소 수는 LRU 래치 수의 50배입니다. 예를 들어, 버퍼 풀이 3개의 LRU 래치를 갖고 있다면, 버퍼 수는 최하 150이 되어야 합니다.

어떠한 버퍼 풀이라도 사용될 다른 버퍼 풀에 대해 정의될 필요는 없습니다.   

BUFFER_POOL 절
BUFFER_POOL 절은 객체에 대해 디폴트 버퍼 풀을 정의하는데 사용됩니다. 이 절은 STORAGE 절의 일부이며 CREATE와 ALTER 테이블, 클러스터, 인덱스 문장에 대해 유효합니다. 버퍼 풀을 명시적으로 설정하지 않은 객체의 블록은 DEFAULT 버퍼 풀로 지정됩니다.

구문은 다음과 같습니다:

    BUFFER_POOL {KEEP | RECYCLE | DEFAULT}

예

객체의 디폴트 버퍼 풀이 ALTER 문에 의해 변경될 때, 변경된 세그먼트의 블록을 현재 포함하고 있는 모든 버퍼는 ALTER 문 이전에 있었던 버퍼 풀에 남게 됩니다. 새로 로드된 블록과 오래돼서 삭제되어 재로드된 블록은 새 버퍼 풀에 포함됩니다.

버퍼 풀은 세그먼트에 할당되기 때문에, 여러 세그먼트가 있는 객체는 복수 버퍼 풀에 블록을 갖고 있을 수 있습니다. 예를 들어, 인덱스로 구성된 테이블은 인덱스와 오버플로우 세그먼트 모두에서 정의된 다른 풀들을 가질 수 있습니다.

튜닝 목표 (음성 설명은 없습니다)
유지 버퍼 풀의 목표는 메모리에 객체를 유지시켜, I/O 작업을 피하는 것입니다.  유지 버퍼 풀의 크기는 이 풀에 전용된 모든 객체의 크기를 모두 합하여 계산됩니다.

크기 조정
ANALYZE…ESTIMATE STATISTICS를 사용하여 각 객체의 크기를 계산합니다. 최고 수위 표시는 통계를 산정할 때에도 언제나 정확합니다. DBA_TABLES, DBA_INDEXES, DBA_CLUSTERS의 BLOCKS의 열을 합계하여 요구되는 총 블록 수를 구하십시오.

데이터 액세스 특성과 이용가능한 메모리 양에 따라 다르기 때문에, 버퍼 풀에 이 모든 객체의 모든 블록을 유지하기를 원하지는 않을 것입니다. 종종 유지 버퍼 풀의 크기를 조금 감소시키더라도, 여전히 높은 적중율을 유지할 수 있습니다. 이들 블록은 다른 버퍼 풀에 할당될 수 있습니다.

DBA는 KEEP 풀에서 크기가 증가하는 객체를 감시해야 합니다. 크기가 증가할 경우, 객체는 유지 버퍼 풀에 더 이상 적합하지 않을 것이기 때문에, 캐쉬에서 블록을 상실하기 시작할 것입니다.   

튜닝 목표
재활용 버퍼 풀의 목표는 블록이 더 이상 필요하지 않게 되자마자 메모리에서 블록을 제거하는 것입니다. 그러나, 메모리에서 너무 빨리 블록을 삭제하지 않도록 주의하십시오. 버퍼가 너무 작을 경우, 트랜잭션이나 SQL 문의 실행이 완료되기도 전에 블록이 삭제될 수 있습니다. 예를 들어, 애플리케이션은 테이블에서 값을 선택하여, 이 값을 일부 데이터를 처리하는데 사용한 다음, 선택된 행을 갱신할 것입니다. SELECT 문 다음에 블록이 캐쉬로부터 제거될 경우, 갱신 작업을 수행하기 위해서는 디스크로부터 다시 읽혀져야 합니다. 블록은 트랜잭션이 지속되는 동안에는 유지될 필요가 있습니다.

크기 조정
추적 툴의 물리적 읽기 통계를 사용하거나 객체에 의해 사용된 버퍼 캐쉬 블록을 총합하여 재활용 풀의 크기를 조정할 수 있습니다

V$CACHE를 사용하여 버퍼 풀에서 블록 찾기
DBA는 또한 V$CACHE를 사용하여 객체별로 버퍼 풀 블록의 수를 감시할 수 있습니다. V$CACHE는 catparr.sql 스크립트를 사용하여 생성됩니다:

RECYCLE 풀에서 객체에 대해 요구되는 블록의 수를 결정하기 위하여, 다음을 수행하십시오.

재활용 버퍼 풀에서 사용될 모든 객체에 대한 블록을 총합하고 재활용 풀 크기를 계산하기 위하여 4로 나누십시오. 재활용 풀을 대상으로 한 블록의 4분의 1이 활동 중이라고 가정하기 때문에 4로 나눈 것입니다. 나머지 4분의 3은 캐쉬에서 오래되어 삭제되기를 기다리고 있습니다.

 
 

물리적 읽기 추적
Oracle Trace, SQL *Plus Autotrace, 또는 TKPROF를 사용하는 SQL 추적과 같은 SQL 문 튜닝 툴을 사용하여 문장을 실행시켜, 디스크에서 물리적으로 읽힌 데이터 블록의 총 수의 목록을 얻을 수 있습니다. 또한, 동적인 성능 테이블 V$SESS_IO는 세션별 I/O 통계를 제공합니다. 이 캐쉬에 있는 객체의 블록을 물리적으로 읽기를 항상 기대하기 때문에, SQL 문에 대해 물리적으로 읽은 수는 객체에서 읽힌 블록의 수 보다 크거나 같습니다.

V$BUFFER_POOL_STATISTICS 의 설명
이 뷰는 복수 버퍼 캐쉬(만일 할당되었다면)에 대한 통계(물리적 쓰기, 일관된 읽기, free 버퍼 대기)를 보여줍니다.

 열

 설명

 NAME   

 버퍼풀 이름 (KEEP, RECYCLE, DEFAULT)

 SET_MSIZE 

 허가된 최대 버퍼 크기

 CNUM_REPL  

 replacement의 현재 버퍼 수

 CNUM_WRITE

 쓰기 목록의 현재 버퍼 수

 CNUM_SET    

 이 풀의 현재 총 버퍼 수

 BUF_GOT 

 이 풀에 foreground로 획득된 버퍼 수

 SUM_WRITE 

 DBWR에 의해 이 풀에 기록된 버퍼 수

 SUM_SCAN

 DBWR에 의해 이 풀에 scan된 버퍼 수

 FREE_BUFFER_WAIT

 이 풀에 대해 기다린 free 버퍼

 WRITE_COMPLETE_WAIT

 이 풀에 대한 쓰기 완료 대기

 BUFFER_BUSY_WAIT 

  이 풀에 대한 버퍼 사용중 대기

 FREE_BUFFER_INSPECTED

 이 풀에 대해 조사된 free버퍼 수

 DIRTY_BUFFER_INSPECTED

 이 풀에 대해 조사된 더티 버퍼 수

 DB_BLOCK_CHANGE

 이 풀에 대한 변경된 블록 수

 DB_BLOCK_GETS  

 이 풀에 대한 db block gets 수

 CONSISTENT_GETS 

 이 풀에 대한 consistent gets 수

 PHYSICAL_READS 

 이 풀에 대한 물리적 읽기

 PHYSICAL_WRITES 

 이 풀에 대한 물리적 쓰기

득과 실
각 객체를 메모리에 유지하는 것에는 득과 실이 있다는 것을 명심하십시오. 즉, 빈번하게 액세스되는 블록을 캐쉬에 유지하는 데에는 이점이 있지만, 자주 사용되지 않는 블록을 유지함으로써 다른 더 활동적인 블록에 이용할 수 있는 공간이 줄어든다는 것입니다.

딕셔너리 뷰
이들 딕셔너리 뷰는 특정 객체에 대한 디폴트 버퍼 풀을 나타내는 BUFFER POOL 열을 갖고 있습니다:

V$BUFFER_POOL 뷰는 할당된 버퍼 풀을 설명합니다.
V$BUFFER_POOL 뷰의 열은 다음을 나타냅니다:

버퍼 캐쉬 적중율은 버퍼 캐쉬 성능을 측정하는데 가장 유용한 값입니다. 그러나, 그 외에도 다른 기타 지표들이 있습니다.

대기 통계
free buffer inspected(여유 버퍼 조사됨)란 시스템 통계에 대한 값이 높거나 증가하고 있다면, 버퍼 캐쉬 크기를 증가시킬 것을 고려해야 합니다. 이 통계는 여유 버퍼를 찾기 위하여 건너뛴 버퍼의 수입니다. 버퍼가 더티하거나 고정되었기 때문에 건너뛴 것입니다.

대기 이벤트
V$SYSTEM_EVENT나 V$SESSION_WAIT로부터 버퍼에 대한 대기 여부를 찾을 수 있습니다.

이벤트가 발생하지 않을 경우에는 대기가 없습니다.

테이블 캐슁
서버가 전체 테이블 스캔을 사용하여 블록을 검색할 때, 블록은 LRU 목록의 최근에 가장 적게 사용된 끝(LRU end)으로 갑니다. 이 블록은 다음에 여유 블록이 필요할 때 사용될 것이기 때문에, 다른 프로세스들에게 사용될 수 없습니다. 목록의 최근에 가장 많이 사용된(MRU) 끝에 전체 테이블을 캐쉬할 것을 선택할 수 있습니다.

다음을 수행하면 이 활동을 바꾸게 됩니다:

이들 방법 중 하나를 사용할 경우, 오라클 서버는 테이블 블록을 LRU 목록의 최근에 가장 많이 사용된 끝에 놓습니다. 많은 사용자가 사용하는 작은 룩업 테이블을 생성할 때에는 CACHE 절을 사용하십시오. 캐쉬된 테이블이 너무 많을 경우, 버퍼 캐쉬가 너무 혼잡하게 될 것입니다.

캐쉬된 블록 제한
CACHE_SIZE_THRESHOLD 파라미터는 각 테이블에 대해 캐쉬된 블록의 수를 제한합니다. 예를 들어, CACHE_SIZE_THRESHOLD를 5로 설정하고 테이블이 10개의 블록을 복사한다면, 단지 처음 5개의 블록만 캐쉬됩니다. 디폴트는 DB_BLOCK_BUFFERS의 10분의 1입니다.


 문맥

  참조

 초기화 파라미터

 DB_BLOCK_SIZE
 DB_BLOCK_BUFFERS
 DB_BLOCK_LRU_LATCHES
 BUFFER_POOL_KEEP
 BUFFER_POOL_RECYCLE
 DB_BLOCK_LRU_STATISTICS
 DB_BLOCK_LRU_EXTENDED_STATISTICS

 동적인 성능 뷰

 V$BUFFER_POOL
 V$BUFFER_POOL_STATISTICS
 V$CACHE
 V$SYSSTAT
 V$SESSTAT
 V$SESS_IO
 V$SYSTEM_EVENT
 V$SESSION_WAIT
 V$RECENT_BUCKET
 V$CURRENT_BUCKET

 데이터 딕셔너리 뷰

 USER_, DBA_SEGMENTS
 USER_, ALL_, DBA_CLUSTERS
 USER_, ALL_, DBA_INDEXES
 USER_, ALL_, DBA_TABLES
 USER_, ALL_, DBA_OBJECT_TABLES
 USER_, ALL_, DBA_ALL_TABLE

 명령어

 ALTER/CREATE INDEX/TABLE/CLUSTER

 패키지된 프로시저 및 함수

 None

 스크립트

 catparr.sql, catperf.sql

 진단 팩 애플리케이션

 Performance Manager

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X 정답:A


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X 정답:CD


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