[DB] Physical Storage Systems

⚪DB 아키텍쳐

• 위쪽의 두개의 점선 박스가 DBMS엔진에 해당됨
• buffer manager가 메인메모리의 buffer space를 관리함
• 응용프로그램에서 db 데이터에 접근하려면 데이터를 디스크에서 메인메모리의 버퍼 공간으로 가져와야함 (디스크 I/O작업 필요)
• 이 I/O작업이 DB시스템에서 성능의 병목 지점임!
• DB시스템은 따라서 디스크 I/O의 횟수를 줄이려고 설계되어져 있음

⚪Magnetic Hard Disk

🔹개요

• 디스크 원판을 플래터라고함
• 플래터는 양면에 데이터를 기록할수 있는데, 이 면을 surface라고 함
• 각각의 surface에는 circular 형태의 track들이 있음
• 회전축(spindle)을 중심으로하는 동심원들 각각이 모두 track임
• track은 또 sector라고 하는 단위로 나뉨
• sector가 데이터를 쓰거나 읽을때의 기본 단위임
• sector가 head밑을 지나면서 데이터를 읽거나 쓰게 됨
• arm이 물리적으로 앞뒤로 움직여서 head의 위치를 조절함

🔹디스크의 성능 요소

• Access time (준비과정. 기계적인 동작. 이 부분이 오래걸림)
  • Seek time(탐색시간) : head를 원하는 track으로 위치하게 하기 위해서 arm을 움직이는데 걸리는 시간
  • Rotational latency(회전지연시간) : 원하는 sector가 head아래에 위치하기 위해서 회전하는데 걸리는 시간 (Seek time이 완료된 이후)
• Data-transfer rate(실질적인 data read/write) : Access time이 완료된이후 단위시간당 데이터 전송률

따라서 Access time을 최소화하기 위해서 함께 다뤄야할 데이터들은 동일 sector또는 같은 cylinder 상에 위치시키는 것이 좋음.

⚪Disk block

• Disk I/O를 하는 논리적인 단위
• 보통 4~16 kilobytes
• 메인메모리 <->디스크 간 데이터를 읽어오거나 쓰거나 할때 그 단위 크기

⚪DB Storage 모델

• 위쪽은 주기억장치(메인메모리)의 버퍼 공간
• 디스크를 여러 블록들의 집합으로 추상화한 것
• 디스크의 block이 버퍼로 들어오면 page라고 부름
• 버퍼는 디스크 블록의 일부를 캐시한 공간 (page와 block의 크기는 같음)
• I/O횟수로 성능을 측정