KR101669722B1 - 데이터베이스 관리 장치 및 방법 - Google Patents

데이터베이스 관리 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

데이터베이스의 트랜잭션 로그를 관리하는 장치 및 방법이 개시된다.
데이터베이스 관리 방법은 비 휘발성 메모리에 저장된 저널 파일에 트랜잭션 로그(Transaction log)를 기록하는 단계; 및 상기 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그가 일정 개수 이상인 경우, 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

데이터베이스 관리 장치 및 방법{DATABASE MANAGEMENT APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 데이터베이스 관리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 데이터베이스의 트랜잭션 로그를 관리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
데이터베이스 관리 장치는 데이터베이스의 보호 및 복구를 위하여 로깅 기법을 사용하고 있다. 로깅 기법은 데이터를 데이터베이스에 기록하기 전에 로그 데이터를 기록하고, 데이터베이스에 데이터의 기록이 완료되면 로그 데이터를 무효화함으로써, 시스템 크래시로부터 데이터베이스를 복구할 수 있다.
데이터베이스 관리 장치를 포함하는 파일 시스템 또는 데이터베이스 관리 장치는 캐시 메모리를 포함하고 있으므로, 데이터베이스에 기록할 것을 요청한 데이터가 캐시 메모리에만 기록되고, 데이터베이스에는 기록되지 않은 상태가 발생할 수 있다.
따라서, 데이터베이스 관리 장치는 파일 시스템의 입출력 함수인 fsync()를 호출하여, 캐시 메모리에 기록된 데이터들을 데이터베이스에 적용한 후, 다음 단계의 쓰기 작업을 수행할 수 있다.
그러나, 입출력 함수인 fsync()는 호출되기 전에 캐시에 기록된 모든 로그를 데이터베이스에 적용하지만, 오버헤드가 매우 크므로, 로그를 데이터베이스에 적용하기 위하여 필요한 시간이 길다는 한계가 있었다.
따라서, 로그들을 데이터베이스에 적용하기 위하여 필요한 시간을 단축할 수 있는 방법이 요청되고 있다.
본 발명은 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하기 위하여 입출력 함수가 자주 호출되는 저널 파일을 파일 접근 속도가 빠른 비휘발성 메모리에 저장함으로써, 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하기 위하여 필요한 시간을 단축하는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 데이터베이스 관리 방법은 비 휘발성 메모리에 저장된 저널 파일에 트랜잭션 로그(Transaction log)를 기록하는 단계; 및 상기 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그가 일정 개수 이상인 경우, 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 데이터베이스 관리 방법의 기록하는 단계는 트랜잭션 로그들을 트랜잭션(Transaction) 단위로 저널 파일에 기록할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 데이터베이스 관리 방법의 기록하는 단계는 WAL(Write Ahead Logging) 모드로 동작하는 경우에, 트랜잭션 로그들을 저널 파일에 기록할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 데이터베이스 관리 방법의 적용하는 단계는 저널 파일에 기록된 모든 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하기 위한 파일 입출력 함수를 이용하여 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그를 한번에 데이터베이스에 적용할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 데이터베이스 관리 장치는 비 휘발성 메모리에 저장된 저널 파일에 트랜잭션 로그(Transaction log)를 기록하는 트랜잭션 로그 기록부; 및 상기 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그가 일정 개수 이상인 경우, 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하는 트랜잭션 로그 적용부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 데이터베이스 관리 장치의 트랜잭션 로그 기록부는 트랜잭션 로그들을 트랜잭션(Transaction) 단위로 저널 파일에 기록할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 데이터베이스 관리 장치의 트랜잭션 로그 기록부는 WAL(Write Ahead Logging) 모드로 동작하는 경우에, 트랜잭션 로그들을 저널 파일에 기록할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 데이터베이스 관리 방법의 트랜잭션 로그 적용부는 저널 파일에 기록된 모든 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하기 위한 파일 입출력 함수를 이용하여 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그를 한번에 데이터베이스에 적용할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하기 위하여 입출력 함수가 자주 호출되는 저널 파일을 파일 접근 속도가 빠른 비휘발성 메모리에 저장함으로써, 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하기 위하여 필요한 시간을 단축할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터베이스 관리 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터베이스 관리 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하는 시간의 일례이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터베이스 관리 방법을 도시한 플로우차트이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명의 일실시예에 따른 데이터베이스 관리 방법은 데이터베이스 관리 장치에 의해 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터베이스 관리 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
데이터베이스 관리 장치(100)는 비휘발성 메모리(110)에 트랜잭션 로그(Transaction log)를 기록하기 위한 저널 파일을 저장할 수 있다. 이때, 트랜잭션 로그는 데이터베이스 저장 장치(120)의 데이터베이스에 저장된 데이터베이스 파일의 트랜잭션 로그일 수 있다. 또한, 비휘발성 메모리(110)는 하드 디스크와 같은 저장 매체보다 파일 접근 속도가 빠른 저장 매체일 수 있다.
다음으로, 데이터베이스 관리 장치(100)는 데이터베이스 파일의 트랜잭션 로그를 비휘발성 메모리(110)의 저널 파일에 기록할 수 있다. 그리고, 일정 개수 이상의 트랜잭션 로그가 저널 파일에 기록된 경우, 데이터베이스 관리 장치(100)는 저널 파일에 포함된 트랜잭션 로그들을 모두 데이터베이스 저장 장치(120)의 데이터베이스에 적용할 수 있다.
데이터베이스 관리 장치(100)는 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하기 위하여 입출력 함수가 자주 호출되는 저널 파일을 파일 접근 속도가 빠른 비휘발성 메모리(110)에 저장함으로써, 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하기 위하여 필요한 시간을 단축할 수 있다.
또한, 복수의 트랜잭션 로그들을 데이터베이스에 적용하기 위하여 입출력 함수를 호출하는 회수에 따라 동일한 개수의 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하는 과정에서 소요되는 시간이 다를 수 있다.
입출력 함수가 호출되는 경우, 입출력 함수로 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하기 위하여 필요한 시간인 기록 오버헤드 이외에도 시스템 콜 오버헤드, 블록 장치와 호스트 시스템 간의 통신 오버헤드가 필요할 수 있다. 즉, 입출력 함수가 호출되는 회수가 증가할수록 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하기 위하여 필요한 기록 오버헤드 이외의 오버헤드들이 중복되므로, 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용될 때까지의 시간이 증가할 수 있다.
예를 들어, 500개의 트랜잭션 로그들을 각각 데이터베이스에 적용할 수 있다. 이때, 트랜잭션 로그를 적용하기 위한 입출력 함수가 500회 호출될 수 있다. 반면, 저널 파일에 트랜잭션 로그를 기록하고, 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그가 500개를 초과하면, 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그들을 데이터베이스에 적용할 수 있다. 이때, 트랜잭션 로그를 적용하기 위한 입출력 함수가 1회 호출될 수 있다. 그리고, 입출력 함수를 1회 호출하여 트랜잭션 로그들을 데이터베이스에 모두 적용하는 시간은 입출력 함수가 500회 호출하여 트랜잭션 로그들을 데이터베이스에 모두 적용하는 시간의 1/19일 수 있다. 즉, 동일한 크기의 트랜잭션 로그들을 저장할 경우, 복수의 트랜잭션 로그들을 하나의 저널 파일에 기록한 후 데이터베이스에 적용함으로써, 데이터베이스의 관리 성능을 향상 시킬 수 있다.
데이터베이스 관리 장치(100)는 복수의 트랜잭션 로그들을 저널 파일에 기록하고, 한번의 입출력 함수 호출로 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그들을 데이터베이스에 적용함으로써, 트랜잭션 로그들을 데이터베이스에 적용하기 위하여 필요한 시간을 단축할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터베이스 관리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 데이터베이스 관리 장치(100)는 저널 파일 저장부(210), 트랜잭션 로그 기록부(220), 및 트랜잭션 로그 적용부(230)을 포함할 수 있다.
저널 파일 저장부(210)는 비휘발성 메모리(110)에 트랜잭션 로그를 기록하기 위한 저널 파일을 저장할 수 있다.
트랜잭션 로그 기록부(220)는 비 휘발성 메모리(110)에 저장된 저널 파일에 데이터베이스 파일의 트랜잭션 로그를 기록할 수 있다. 이때, 트랜잭션 로그 기록부(220)는 트랜잭션 로그들을 트랜잭션(Transaction) 단위로 저널 파일에 기록할 수 있다.
또한, 트랜잭션 로그 기록부(220)는 데이터베이스 관리 장치(100)가 WAL(Write Ahead Logging) 모드로 동작하는 경우에, 트랜잭션 로그들을 저널 파일에 기록할 수 있다.
트랜잭션 로그 적용부(230)는 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그의 개수에 따라 트랜잭션 로그들을 데이터베이스에 적용할 수 있다. 구체적으로, 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그가 일정 개수 이상인 경우, 트랜잭션 로그 적용부(230)는 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용할 수 있다. 이때, 일정 개수는 사용자에 의하여 미리 설정된 값일 수 있다.
이때, 트랜잭션 로그 적용부(230)는 저널 파일에 기록된 모든 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하기 위한 파일 입출력 함수를 이용하여 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그를 한번에 데이터베이스에 적용할 수 있다. 예를 들어, 트랜잭션 로그 적용부(230)는 fsync()를 호출하여 저널 파일에 기록된 모든 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하는 시간의 일례이다.
도 3은 데이터베이스 관리 장치(100)가 저널 파일에 500개의 트랜잭션 로그가 기록되면, 저널 파일에 저장된 트랜잭션 로그들을 데이터베이스에 적용하는 시간의 일례이다.
도 3의 케이스 1(Case 1)은 비휘발성 메모리(110)가 SSD(Solid State Drive)인 경우, 저널 파일에 저장된 트랜잭션 로그들을 데이터베이스에 적용하는 시간의 일례이다. 이때, 데이터베이스 관리 장치(100)가 트랜잭션 로그들을 저널 파일에 저장하는 시간(311)은 662.975msec나 소요되는 반면, 데이터베이스 관리 장치(100)가 fsync()를 호출하여 트랜잭션 로그들을 데이터베이스에 적용하는 시간(312)는 12.458msec에 불과할 수 있다.
도 3의 케이스 2(Case 2)는 비휘발성 메모리(110)가 DRAM(Dynamic RAM)급 접근 속도를 가지는 경우, 저널 파일에 저장된 트랜잭션 로그들을 데이터베이스에 적용하는 시간의 일례이다. 이때, 데이터베이스 관리 장치(100)가 fsync()를 호출하여 트랜잭션 로그들을 데이터베이스에 적용하는 시간(322)는 케이스 1과 같은 12.458msec지만, 데이터베이스 관리 장치(100)가 트랜잭션 로그들을 저널 파일에 저장하는 시간(321)은 35.254msec로 단축될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터베이스 관리 방법을 도시한 플로우차트이다.
단계(410)에서 저널 파일 저장부(210)는 비휘발성 메모리(110)에 트랜잭션 로그를 기록하기 위한 저널 파일을 저장할 수 있다.
단계(420)에서 트랜잭션 로그 기록부(220)는 단계(410)에서 저장한 저널 파일에 데이터베이스 파일의 트랜잭션 로그를 기록할 수 있다. 이때, 트랜잭션 로그 기록부(220)는 트랜잭션 로그들을 트랜잭션(Transaction) 단위로 저널 파일에 기록할 수 있다. 또한, 트랜잭션 로그 기록부(220)는 데이터베이스 관리 장치(100)가 WAL(Write Ahead Logging) 모드로 동작하는 경우에, 트랜잭션 로그들을 저널 파일에 기록할 수 있다.
단계(430)에서 트랜잭션 로그 적용부(230)는 단계(420)에서 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그의 개수가 설정된 개수 이상인지 여부를 판단할 수 있다. 단계(420)에서 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그의 개수가 설정된 개수 미만인 경우, 트랜잭션 로그 기록부(220)는 단계(420)을 반복 수행할 수 있다. 또한, 단계(420)에서 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그의 개수가 설정된 개수 이상인 경우, 트랜잭션 로그 기록부(220)는 단계(440)을 수행할 수 있다.
단계(440)에서 트랜잭션 로그 적용부(230)는 단계(420)에서 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용할 수 있다. 이때, 트랜잭션 로그 적용부(230)는 저널 파일에 기록된 모든 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하기 위한 파일 입출력 함수를 이용하여 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그를 한번에 데이터베이스에 적용할 수 있다.
본 발명은 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하기 위하여 입출력 함수가 자주 호출되는 저널 파일을 파일 접근 속도가 빠른 비휘발성 메모리에 저장함으로써, 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하기 위하여 필요한 시간을 단축할 수 있다. 또한, 본 발명은 복수의 트랜잭션 로그들을 저널 파일에 기록하고, 한번의 입출력 함수 호출로 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그들을 데이터베이스에 적용함으로써, 트랜잭션 로그들을 데이터베이스에 적용하기 위하여 필요한 시간을 단축할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 데이터베이스 관리 장치
110: 비휘발성 메모리

Claims (8)

  1. 하드 디스크보다 파일 입출력 속도가 빠른 비휘발성 메모리에 저널 파일을 저장하는 단계;
    상기 비 휘발성 메모리에 저장된 저널 파일에 트랜잭션 로그(Transaction log)를 기록하는 단계; 및
    상기 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그가 일정 개수 이상인 경우, 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그를 데이터베이스 저장 장치에 저장된 데이터베이스에 적용하는 단계
    를 포함하고,
    상기 적용하는 단계는,
    저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하기 위한 파일 입출력 함수를 1회 호출하여 저널 파일에 기록된 모든 트랜잭션 로그를 한번에 데이터베이스에 적용하는 데이터베이스 관리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기록하는 단계는,
    트랜잭션 로그들을 트랜잭션(Transaction) 단위로 저널 파일에 기록하는 데이터베이스 관리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기록하는 단계는,
    WAL(Write Ahead Logging) 모드로 동작하는 경우에, 트랜잭션 로그들을 저널 파일에 기록하는 데이터베이스 관리 방법.
  4. 삭제
  5. 하드 디스크보다 파일 입출력 속도가 빠른 비휘발성 메모리에 저널 파일을 저장하는 저널 파일 저장부;
    상기 비 휘발성 메모리에 저장된 저널 파일에 트랜잭션 로그(Transaction log)를 기록하는 트랜잭션 로그 기록부; 및
    상기 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그가 일정 개수 이상인 경우, 저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그를 데이터베이스 저장 장치에 저장된 데이터베이스에 적용하는 트랜잭션 로그 적용부
    를 포함하고,
    상기 트랜잭션 로그 적용부는,
    저널 파일에 기록된 트랜잭션 로그를 데이터베이스에 적용하기 위한 파일 입출력 함수를 1회 호출하여 저널 파일에 기록된 모든 트랜잭션 로그를 한번에 데이터베이스에 적용하는 데이터베이스 관리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 트랜잭션 로그 기록부는,
    트랜잭션 로그들을 트랜잭션(Transaction) 단위로 저널 파일에 기록하는 데이터베이스 관리 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 트랜잭션 로그 기록부는,
    WAL(Write Ahead Logging) 모드로 동작하는 경우에, 트랜잭션 로그들을 저널 파일에 기록하는 데이터베이스 관리 장치.
  8. 삭제
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