2. 리두와 언두

• 기본적인 데이터 변경
• 트랜젝션 요구사항(ACID)
• 리두 단순성
• 언두 복잡성
• 요약

2. 리두와 언두

A. 기본적인 데이터 변경

오라클 데이터베이스의 특징 중 하나는 데이터를 두번 기록한다는 것이다.
데이터의 한본은 데이터파일 내에 존재한다.
데이터의 또다른 한본은 리두로그파일에 존재한다.

접근방식

실재로는 위의 접근방식이 아니라 다음과 같이 동작한다.

변경 전 후 의 데이터블록 덤프

세번 째 컬럼의 사이즈가 증가하여 블록의 프리블록으로 해당 로우의 위치가 이동함
ITL의 두번째 슬롯을 사용함

언두 블록 덤프를 통해 언두레코드를 확인

*-----------------------------
* Rec #0xf  slt: 0x1a  objn: 45810(0x0000b2f2)  objd: 45810  tblspc: 12(0x0000000c)
*       Layer:  11 (Row)   opc: 1   rci 0x0e   
Undo type:  Regular undo   Last buffer split:  No 
Temp Object:  No 
Tablespace Undo:  No 
rdba: 0x00000000
*-----------------------------
KDO undo record:
KTB Redo 
op: 0x02  ver: 0x01  
op: C  uba: 0x0080009a.09d4.0d
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
  xtype: XA  bdba: 0x02c0018a  hdba: 0x02c00189
itli: 2  ispac: 0  maxfr: 4863
tabn: 0 slot: 4(0x4) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 16
ncol: 4 nnew: 1 size: -4
col  2: [ 6]  78 78 78 78 78 78

언두 블록 내의 언두 레코드에 변경 이전의 데이터가 기록된다.

리두로그 덤프 내의 체인지 백터 확인.

REDO RECORD - Thread:1 RBA: 0x00036f.00000005.008c LEN: 0x00f8 VLD: 0x01
SCN: 0x0000.03ee485a SUBSCN:  1 03/13/2011 17:43:01
CHANGE #1 TYP:0 CLS:36 AFN:2 DBA:0x0080009a SCN:0x0000.03ee485a SEQ:  4 OP:5.1
ktudb redo: siz: 92 spc: 6786 flg: 0x0022 seq: 0x09d4 rec: 0x0f
            xid:  0x000a.01a.0000255b  
ktubu redo: slt: 26 rci: 14 opc: 11.1 objn: 45810 objd: 45810 tsn: 12
Undo type:  Regular undo       Undo type:  Last buffer split:  No 
Tablespace Undo:  No 
             0x00000000
KDO undo record:
KTB Redo 
op: 0x02  ver: 0x01  
op: C  uba: 0x0080009a.09d4.0d
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
  xtype: XA  bdba: 0x02c0018a  hdba: 0x02c00189
itli: 2  ispac: 0  maxfr: 4863
tabn: 0 slot: 4(0x4) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 16
ncol: 4 nnew: 1 size: -4
col  2: [ 6]  78 78 78 78 78 78

CHANGE #2 TYP:0 CLS: 1 AFN:11 DBA:0x02c0018a SCN:0x0000.03ee485a SEQ:  2 OP:11.5
KTB Redo 
op: 0x02  ver: 0x01  
op: C  uba: 0x0080009a.09d4.0f
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
  xtype: XA  bdba: 0x02c0018a  hdba: 0x02c00189
itli: 2  ispac: 0  maxfr: 4863
tabn: 0 slot: 4(0x4) flag: 0x2c lock: 2 ckix: 16
ncol: 4 nnew: 1 size: 4
col  2: [10]  59 59 59 59 59 59 59 59 59 59

데이터에 대한 변경 사항(change vector)과 언두에 대한 변경사항(change vector)이 쌍(pair)을 이루어 리두 레코드로 기록된 것이 확인됨

디브리핑

B. 트랜잭션 요구사항(ACID)

언두와 리두를 위한 메커니즘은 ACID의 기본적인 요구사항을 구현하는데 충분할 뿐 아니라 성능과 복구 측면에서도 장점을 제공한다.

C. 리두 단순성

연속된 리두가 온라인 리두로구 파일에 기록되면, 일반적인 상황에서는 인스턴스에 의해서 다시 읽혀지지 않으므로 한 번 기록된 내용에 대해서 신경 쓸 필요가 없다. (Write and forget)

새로운 메모리 구조

<public redo/private redo 버퍼의 크기>

<9i vs 10g 수행비교>

10g의 새로운 리두 로그 메커니즘

1. 트랜잭션이 수행하는 동안 생성된 체인지 백터를 Private리두로그버퍼에 저장하고,
2. 트랜잭션이 완료되면, 해당 프로세스는 private리두로그버퍼를 public리두로그버퍼에 복사
3. 이후 기존의 로그버퍼 처리방식으로 수행되며, 트랜잭션 시 최소 1번의 public redo allocation 래치를 획득하게 된다는 것을 의미

동작방식

새로운 메커니즘으로 인한 이득

• 두 개의 래치(redo copy, redo allocation) 대신 하나의 래치(in memory undo)만을 획득하므로 래치 활동성은 절반으로 감소
• in memory undo pool당 별도의 in memory undo래치를 할당하므로 액세스를 분산하여 경합완화
• 결국 두 종류의 로그 버퍼를 사용하여 실제 커밋 시와 커밋 이전의 래치를 분산하여 public 리두버퍼의 활동량은 감소하고 private리두버퍼의 액세스는 분산하는 점이 이득이다.

새로운 메커니즘이 제약되는 상황

• private로그 버퍼 및 in-memory undo pool이 꽉 찾을 경우 싱글리두레코드를 생성하여이전의 리두버퍼사용방식을 따른다
• 다음과 같은 경우

SQL> select ktiffcat, ktiffflc from x$ktiff;

KTIFFCAT                                     KTIFFFLC  
-------------------------------------------- --------- 
Undo pool overflow flushes                           1
Stack cv flushes                                    49
Multi-block undo flushes                             0
Max. chgs flushes                                   26
NTP flushes                                          0
Contention flushes                                   4
Redo pool overflow flushes                          16
Logfile space flushes                                0
Multiple persistent buffer flushes                   0
Bind time flushes                                    0
Rollback flushes                                  4569
Commit flushes                                    8850
Recursive txn flushes                               10
Redo only CR flushes                                 1
Ditributed txn flushes                               0
Set txn use rbs flushes                              0
Bitmap state change flushes                        143
Presumed commit violation                            0
Securefile direct-write lob update flushes           0

19 rows selected.

D. 언두 복잡성

모든 프로세스는 커밋 전 데이터를 확인하기 위하여 언제든지 언두 레코드를 액세스 할 수 있어야 한다

*-----------------------------
* Rec #0xf  slt: 0x1a  objn: 45810(0x0000b2f2)  objd: 45810  tblspc: 12(0x0000000c)
*       Layer:  11 (Row)   opc: 1   rci 0x0e   
Undo type:  Regular undo   Last buffer split:  No 
Temp Object:  No 
Tablespace Undo:  No 
rdba: 0x00000000
*-----------------------------
KDO undo record:
KTB Redo 
op: 0x02  ver: 0x01  
op: C  uba: 0x0080009a.09d4.0d
KDO Op code: URP row dependencies Disabled
  xtype: XA  bdba: 0x02c0018a  hdba: 0x02c00189
itli: 2  ispac: 0  maxfr: 4863
tabn: 0 slot: 4(0x4) flag: 0x2c lock: 0 ckix: 16
ncol: 4 nnew: 1 size: -4
col  2: [ 6]  78 78 78 78 78 78

Op : C는 동일 트랜젝션에 의해 이전에 변경된 것이 있다는 것을 의미한다.
rci 0x0e : 이전 언두 레코드 번호를 가르킨다.

롤백

언두의 중요한 용도는 변경에 대한 롤백이다.
록백 시에는 current블록을 확득한 후 current블록에 언두 레코드를 적용한다.
롤백은 트랜잭션의 이력에 대한 것으로 역순으로 트랜잭션에 대한 모든 언두 레코드를 검색할 필요가 있다.
이 때 이전 언두 레코드를 찾을 수 있는 Linked list 항목은 rci이며, 이전 언두레코드가 다른 블록에 있다면 rci 0x0, rdba: 언두블록주소로 표기된다.

E. 요약

• 리두는 데이터 블록의 모든 변경에 대해 redo change vector를 생성하며 로그버퍼에 기록되고 최종적으로는 리두로그 파일에 기록된다.
• 데이터(블록 및 메타데이터)에 대한 변경을 수행하면, 이를 원복하는 언두레코드를 생성하여 언두블록에 저장한다. 언두블록도 데이터블록이므로 이 변경사항에 대해 redo change vector를 생성한다.
• 10g 전에는 데이터변경과 언두변경에 대한 redo change vector 한쌍으로 된 리두레코드를 기록하였지만 로그버퍼를 할당하는 부분이 중요한 병목지점으로 대두되며 private redo 및 in-memory undo 매커니즘이 추가 되어 public 리두버퍼의 활동량은 감소하고 private리두의 액세스는 분산할 수 있게 되었다
• 언두 블록은 데이터베이스 운영 중 자주 다시 읽혀질 수 있으므로, 언두 레코드에 대한 효율적인 액세스를 위해 다양한 방법의 linked list가 제공된다.