데이터베이스 워밍업, 간단한 테스트

MySQL InnoDB 버퍼 풀은 쿼리의 성능과 밀접하게 연결돼 있다.
버퍼 풀은 메모리 상에 적재되고, 애플리케이션의 DML을 통해 조작된다.

• 조작하려는 데이터가 이미 버퍼풀에 존재한다면, 메모리 I/O 만 일어나므로 애플리케이션은 빠른 응답을 받을 수 있다.

• 하지만 조작하려는 데이터가 버퍼풀에 존재하지 않는다면, 디스크로부터 데이터 페이지를 버퍼풀에 로드하는 과정이 선행되고, 이 과정은 디스크 I/O가 발생하므로 상대적으로 느리다.

속도 측정 테스트

@RestController
@RequiredArgsConstructor
public class ExampleController {

    private final ExampleEntityRepository repository;

    @GetMapping("/test-buffer-hit")
    public String testBufferHit() {
        // 첫 번째 요청 (버퍼 풀에 없는 경우)
        long start1 = System.currentTimeMillis();
        Optional<ExampleEntity> entity1 = repository.findById(1L);
        long end1 = System.currentTimeMillis();

        // 두 번째 요청 (버퍼 풀에 있는 경우)
        long start2 = System.currentTimeMillis();
        Optional<ExampleEntity> entity2 = repository.findById(1L);
        long end2 = System.currentTimeMillis();

        return String.format(
                "First Query Time: %d ms, Second Query Time: %d ms",
                (end1 - start1), (end2 - start2)
        );
    }
}

간단히 속도 측정 테스트를 해보았다. 과정은 다음과 같다.

1. MySQL 서버를 띄우고 데이터를 삽입한다.
2. MySQL 서버를 Shutdown 후, 다시 띄운다.
3. 위 컨트롤러로 요청을 한다.

2에서 서버를 Shutdown 하는 이유는 데이터 삽입 시 버퍼풀에 페이지가 존재하기 때문이다.

테스트 결과

• 첫 번째 요청 : 71ms
• 두 번째 요청 : 6ms

첫 번째 요청(버퍼풀에 데이터 X)은 디스크 -> 버퍼풀로 데이터를 읽어오는 과정이 포함되어,
두 번째 요청(버퍼풀에 데이터 O)에 비해 상당히 느리게 처리된 것을 확인할 수 있다.

워밍업(Warming Up)

워밍업은 쿼리에 사용되는 데이터가 버퍼 풀에 적재돼 있는 상태를 의미한다.

MySQL 5.5 버전 이하에서는 점검을 위해 MySQL 서버를 재시작해야하는 경우, 서비스를 오픈하기 전에 강제 워밍업을 위해 주요 테이블과 인덱스에 대해 풀 스캔을 한 번씩 실행하고 서비스를 오픈했다고 한다.

하지만 MySQL 5.6 이후 버전에서는 버퍼 풀 덤프 및 적재 기능이 도입됐다.
서버 재시작시, 버퍼 풀의 백업과 복구를 할 수 있는 기능으로
innodb_buffer_pool_dump_at_shutdown 과 innodb_buffer_pool_load_at_startup 설정을 MySQL 설정 파일에 넣어두면 된다고 한다.