데이터베이스에서 데이터를 저장하는 방식

유수민·2022년 7월 11일

Database

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📌데이터베이스 저장영역 구조

테이블 스페이스 | 세그먼트를 담는 콘테이너, 여러개의 데이터파일로 구성
데이터 파일 | 디스크 상의 물리적인 OS파일
세그먼트(테이블) | 테이블이 생성될 때 해당 테이블의 데이터를 보관.(테이블, index 등)
- 여러개의 익스텐트로 구성
- 테이블,인덱스를 생성할 때 데이터를 어떤 테이블 스페이스에 저장할지를 지정한다.
- 테이블은 각 열의 값이 들어있는 행으로 구성, 각 행은 행 조각으로 구성. → 레코드들의 집합
익스텐트 | 공간을 확장하는 단위, 연속된 블록들의 집합
- 테이블이나 인덱스에 데이터를 입력하다가 공간이 부족해지면 해당 오브젝트가 속한 테이블스페이스로 부터 익스텐트를 추가로 할당 받는다,
블록(페이지) | 데이터를 읽고 쓰는 단위 → 입출력단위
- 사용자가 입력한 레코드를 실제로 저장하는 공간
- 하나 이상의 레코드들이 저장된 단위
- 페이지 라고도 부름 ( DB2, SQL Server )
- 물리적 디스크 공간 크기에 따라 블록 크기도 결정됨
- 한 블록은 한 테이블이 독점한다 → 한 블록에 저장된 레코드는 모두 같은 테이블 레코드다.
- 테이블, 인덱스에서 특정 레코드 하나를 읽고 싶어도 해당 블록을 통째로 읽음
레코드
- 블록을 구성하는 요소
- 더이상 분리될 수 없는 최소 데이터 저장 단위

📌블록 내 레코드 저장 방식

테이블의 정의에 따라 고정길이 또는 가변길이의 레코드들을 저장한다. 저장하는 블록 방식에 따라 차지하는 용량이 달라진다.

📖고정 길이 레코드

고정적인 바이트 수를 갖는 레코드를 저장하는 기법. 모든속성의 길이가 항상 일정하다. 고정 길이일 경우 레코드의 컬럼 데이터타입 크기만큼 할당해서 블록에 저장하면 된다.

레코드의 길이가 블록 길이에 딱 맞춰 떨어지지 않는 단점이 존재한다. 블록내의 남는 공간 낭비로 이어진다.
블록의 길이가 레코드 길이로 정확히 나눠지지 않아 한 레코드를 두 블럭에 나누어 저장하는 방법
=> 레코드 접근 시 두 블록을 접근 (시스템에서는 두 블럭에 접근해야 하므로 부하가 늘어난다.)

📖가변 길이 레코드

블록에 저장되는 레코드의 길이가 서로 다른(가변적) 레코드를 할당하는 방법. 어디가 끝인지를 항상 기억하고 있어야된다는게 고정길이와의 차이점이다.

가변 길이 레코드가 사용되는 상황
- 한 블록 내에 저장되는 레코드 유형이 둘 이상일 경우
- 길이가 고정되지 않은 컬럼의 개수가 하나 이상일 경우
- 레코드가 멀티셋(멀티셋레코드의 컬럼값이 여러 개인 컬럼)을 허용한 컬럼을 가지는 경우

📖고정길이와 가변길이 레코드 저장 방식을 혼용하여 저장하는 방법

처음 블록의 0~4바이트까지는 어디서부터 얼마만큼이 가변길이인지 정보를 저장(길이 지시자)해놓는 용도로 사용한다.
4바이트부터 고정길이 데이터를 채우기 시작
레코드의 컬럼에 고정길이 데이터가 저장이 끝나면 한 바이트에 NULL 을 입력(구분자)하여 가변바이트의 시작을 구분.
가변길이 데이터 채우기 시작

📚인덱스 방식

별도의 인덱스 파일을 만들어서 레코드 파일에 대한 시작주소(address)를 저장하는 방식

📚헤더 영역에 메타데이터를 저장하는 방식

파일의 맨 첫 부분에 레코드를 구성하는 필드의 수, 수정 날짜, 삭제된 레코드 정보 등을 저장해놓아 레코드를 구분할 수 있는 방식.

📌파일구조화

파일 구조화란 파일 수준(데이터 파일?🤔)에서 레코드를 관리하는 기법이다. 각각의 레코드가 하나의 파일 내부에 몇번째 블록에 들어가야하는지를 결정한다.

📖힙파일구조

| 저장순서 고려 없이 파일 내 임의의 위치에 배치

저장할 크기가 있는 아무 블록에다가 저장하므로 저장의 속도는 가장 빠르다.
어떤 특정 레코드를 검색해야 하는 경우 임의의 블록으로 저장되어 있어 하나씩 블록을 탐색해서 찾아야 하므로 검색 속도는 느리다.

📖순차파일구조

| 레코드들이 탐색키 기준으로 순서대로 정렬되어 블록에 저장하는 것을 말한다

레코드를 저장해야 할 경우 레코드의 탐색키를 비교하고 어떤 블록에 넣을지 판단해야 하는 절차가 있으므로 바로바로 저장할 수 있는 힙 파일 구조의 저장 속도보다는 느리다.
레코드가 파일에 삽입되는 시점에 키 값 부여
이진 탐색을 사용하여 검색을 할 수 있으므로 힙 파일 구조처럼 하나씩 블록을 탐색해야 할 필요가 없다. 힙보다 검색 속도 빠르다.