[친절한 SQL 튜닝] 2. 인덱스 기본 [1]

 
 

2.1.1 미리 보는 인덱스 튜닝

데이터를 찾는 두 가지 방법

1. 테이블 전체 스캔
2. 인덱스를 이용 -> 큰 테이블에서 소량의 데이터를 검색할 때 사용

 

인덱스 튜닝의 두 가지 핵심요소

 
1. 인덱스 스캔 효율화 튜닝

• 인덱스 스캔 과정에서 발생하는 비효율을 줄이는 것

 
학생명부에서 시력이 1.0~1.5인 홍길동 학생을 찾는 경우를 예로 들어보자.
 

이름	시력	학년-반-번호
강수지	1.5	4학년 3반 37번
김철수	0.5	3학년 2반 13번
...	...	...
이영희	1.5	6학년 4반 19번
...	...	...
홍길동	1.0	2학년 6반 24번	이 부분만 스캔!
홍길동	1.5	5학년 1반 16번
홍길동	2.0	1학년 5반 15번
...	...	...

 
위 표에서 학생명부를 이름과 시력순으로 정렬해 두었다면, 이름이 홍길동인 데이터를 찾아 소량만 스캔하면 된다.
 
반면, 학생명부를 시력과 이름순으로 정렬해 두었다면,
아래 표처럼 똑같이 두 명을 찾는데도 많은 양의 데이터를 스캔해야 한다.
 
 

시력	이름	학년-반-번호
0.5	김철수	3학년 2반 13번
...	...	...
1.0	홍길동	5학년 1반 16번	여기부터 스캔!
1.5	강수지	4학년 3반 37번
1.5	이영희	6학년 4반 19번
1.5	홍길동	1학년 5반 15번
1.5	...	...
2.0	홍길동	2학년 6반 24번
...	...	...

 
 
 
2. 랜덤 액세스 최소화 튜닝

• 테이블 액세스 횟수를 줄이는 것
• 인덱스 스캔 효율화 튜닝보다 성능에 미치는 영향이 더 크다.

 

SQL 튜닝은 랜덤 I/O와의 전쟁

데이터베이스 성능이 느린 이유는 디스크 I/O 때문이다. 읽어야 할 데이터량이 많고, 그 과정에 디스크 I/O가 많이 발생할 때 느리다.
 
 

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2.1.2 인덱스 구조

 
인덱스는 대용량 테이블에서 필요한 데이터만 빠르게 효율적으로 액세스하기 위해 사용하는 오브젝트다.
색인과 같은 역할을 한다.
색인없이 '메모리 소트'를 학습하려면, 첫 페이지부터 마지막 페이지까지 다 뒤져야 하지만, 색인을 이용하면, 페이지를 탐색하는 시간을 줄일 수 있다.
 
 
DBMS는 일반적으로 BTree 인덱스를 사용한다.
 

 
 

• 루트와 브랜치 블록에 있는 각 레코드는 하위 블록에 대한 주소값을 갖는다.
• LMC(Leftmost Child) : 자식 노드 중 가장 왼쪽 끝에 위치한 블록
• 리프 블록에 저장된 각 레코드는 키값 순으로 정렬되어 있고, 테이블 레코드를 가리키는 주소값(ROWID)를 갖는다.

 

ROWID	: 데이터 블록 주소 + 로우 번호
데이터 블록 주소	: 데이터 파일 번호 + 블록 번호
블록 번호	: 데이터파일 내에서 부여한 상대적 순번
로우 번호	: 블록 내 순번

 
 
 
인덱스 탐색 과정은 수직적 탐색과 수평적 탐색으로 나눌 수 있다.

• 수직적 탐색 : 인덱스 스캔 시작지점을 찾는 과정
• 수평적 탐색 : 데이터를 찾는 과정

 
 

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2.1.3 인덱스 수직적 탐색

• 정렬된 인덱스 레코드 중 조건을 만족하는 첫 번째 레코드를 찾는 과정
• 인덱스 수직적 탐색은 루트(Root) 블록에서부터 시작
• 루트를 포함해 브랜치(Branch) 블록에 저장된 각 인덱스 레코드는 하위 블록에 대한 주소값을 가짐

 
 

2.1.4 인덱스 수평적 탐색

• 수직적 탐색을 통해 스캔 시작점을 찾았으면, 찾고자 하는 데이터가 더 안 나타날 때까지 인덱스 리프 블록을 수평적으로 탐색함
• 인덱스에서 본격적으로 데이터를 찾는 과정
• 인덱스 리프 블록끼리는 서로 앞뒤 블록에 대한 주소값을 가짐  -> 좌에서 우로, 우에서 좌로 탐색 가능(양방향 연결 리스트)

 
인덱스를 수평적으로 탐색하는 이유

• 조건절을 만족하는 데이터를 모두 찾기 위함
• ROWID를 얻기 위함(일반적으로 인덱스를 스캔하고서 테이블도 액세스함. 이때 ROWID가 필요함)

 

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2.1.5 결합 인덱스 구조와 탐색

• 두 개 이상의 컬럼을 결합해서 인덱스를 만드는 것
• 선택도가 낮은 컬럼은 앞으로 두고 결합 인덱스를 생성해야 성능에 유리함(비교연산 횟수를 줄이기 위함)

 

'Balanced'의 의미

 

• BTree 인덱스의 'B'가 'Balanced'의 약자
• 어떤 값으로 탐색하더라도 인덱스 루트에서 리프 블록에 도달하기까지 읽는 블록 수가 같음을 의미
• 루트로부터 모든 리프 블록까지의 높이는 항상 같다.