[DB]MySQL 아키텍처와 InnoDB스토리지 엔진 특징

마디니 2022. 3. 17. 20:54

MySQL 아키텍쳐

1.MySQL 접속 클라이언트

대부분 프로그래밍어에게 접속 api를 제공한다.
Shell 스크립트를 통해서도 접속 가능

2.MySQL 엔진

클라이언트 접속과 SQL요청을 처리 한다.
쿼리파서, 전처리기, 옵티마이저, 실행엔진 등으로 이루어져 있다.

3.MySQL 스토리지 엔진

데이터를 실제로 디스크에 저장하거나, 디스크에 저장된 데이터를 읽어오는 역할을 담당
옵티마이저가 작성한 실행 계획에 따라서 스토리지 엔진을 적절히 호출해서 쿼리를 실행한다.

4.운영체제 파일 시스템과 하드웨어

실제 테이블 데이터와 로그 데이터를 파일로 저장한다.

쿼리 실행 과정

1.쿼리 캐시

사용자가 SQL요청을 Mysql로 보내면 쿼리 캐시(쿼리 요청결과를 캐싱하는 모듈)를 통해 동일한 SQL요청에 대한 결과를 즉시 받을 수 있다.
캐싱하고 있는 데이터의 테이블이 변경되면 캐싱데이터가 삭제되는데, 이때 쿼리 캐시에 접근하는 쓰레드에 락이 걸려서 성능저하가 발생 할 수 있다. (Mysql 8.0 쿼리캐시가 완전히 삭제)

2.쿼리파서

SQL문장을 토큰으로 쪼개서 트리(Parse Tree)로 만든다.(이때 문법오류를 체크한다.)

3.전처리기

Parse Tree를 기반으로 SQL문장 구조를 체크, Parse Tree의 토큰이 유효한지 체크

4.옵티마이저

SQL실행을 최적화해서 실행 계획을 수립한다. 아래 두가지 방법을 사용한다.
(방법1)규칙 기반 최적화 : 옵티마이저에 내장된 우선순위에 따라 실행 계획을 수립한다.
(방법2)비용 기반 최적화 : 작업의 비용과 대상 테이블의 통계 정보를 활용해서 실행 계획을 수립한다.

5.쿼리 실행 엔진

옵티마이저가 만든 실행 계획대로 스토리지 엔진을 호출해서 레코드를 읽고 쓴다.

6.스토리지 엔진

쿼리 실행 엔진이 요청하는대로 데이터를 디스크로 저장하고 읽음
핸들러 API에 의해 동작 (핸들러라고도 불린다)
플러그인 형태로 제공되므로 사용자가 원하는 스토리지 엔진을 선택해서 사용할 수 있다.

MySQL스토리지 엔진

1.InnoDB스토리지 엔진

프라이머리 키에 의한 클러스터링
- 레코드를 PK순으로 정렬해서 저장
- PK를 통해서만 레코드에 접근 가능
- PK를 통한 범위 검색이 매우 빠르지만, 클러스터링 때문에 쓰기 성능 저하
- PK를 생성하지 않으면 내부적으로 PK를 자동생성해서 사용한다. (그리고 사용자는 이 PK를 직접 사용할 수 없다.)
트랜잭션 지원
MVCC(트랜잭션 격리 레벨에 따라 조회되는 데이터가 달라지게 하는 기술)
commit, rollback 제공,
Undo Log
- 변경되기 이전 데이터를 백업
- 랜잭션 보장(롤백시 언두로그에 백업된 데이터 복원)
- 트랜잭션 격리 수준 보장(트랜잭션 격리 수준에 맞게 백업된 데이터 반환)
리두 로그(Redo Log)
- 변경된 데이터를 백업(Commit 완료된 데이터)
- 영속성 보장(서버 비정상 종료시, 리두 로그에 백업된 데이터 복원)
- MySQL이 비정상적으로 종료되면 리두로그를 통해 데이터 백업
레코드 단위 잠금
- 동시처리 성능이 좋다
- 레코드 자체를 잠그는 것이 아니라 인덱스를 잠근다.
InnoDB버퍼풀
- 버퍼풀은 디스크의 데이터 파일이나 인덱스 정보를 메모리에 캐싱해 두는 공간
- SQL요청 결과를 일정한 크기의 페이지 단위로 캐싱한다.
- 변경된 데이터를 버퍼풀에 모았다가, 한 번에 디스크에 기록
어댑티브 해시 인덱스
- <인덱스키, 페이지 주소값>쌍으로 구성된 인덱스
- 페이지에 빠르게 접근하기 위해 사용
- 사용자가 자주 요청하는 데이터에 대해 InnoDB가 자동으로 만들어준다.

2.MyISAMDB스토리지 엔진

클러스터링, 트랜잭션, 외래키를 지원하지 않음
테이블 단위 잠금
키 캐시 사용(인덱스 정보만 버퍼링)
전문 검색, 공간 좌표 검색 기능 지원

우아한테크 영상을 보고 정리한 글입니다.
https://www.youtube.com/watch?v=vQFGBZemJLQ