Real Mysql 책을 읽으면서 InnoDB 스토리지 엔진의 아키텍쳐를 공부하고 있습니다. 실제로 쿼리문이 실행될 때 각 로그가 어떻게 기록되는지 궁금해서 찾아봤습니다.
MySQL에서 UPDATE 문이 실행될 때, 변경 사항이 버퍼 풀, 언두 로그 버퍼, 리두 로그 버퍼, 리두 로그 파일, 그리고 바이너리 로그에 어떻게 기록되는지 단계별로 설명하겠습니다.
전체 과정 요약
- 언두 로그 생성
- 버퍼 풀 업데이트
- 리두 로그 버퍼 기록
- 리두 로그 파일 플러시
- 바이너리 로그 기록
- 더티 페이지 플러시
1. 언두 로그 생성
언두 로그는 트랜잭션이 롤백될 때 변경 사항을 원래 상태로 되돌리기 위해 사용됩니다. 또한, 일관된 읽기를 위해 필요합니다.
- 언두 로그 기록:
UPDATE문이 실행되면, 변경될 데이터의 현재 상태(변경 전 상태)가 언두 로그에 기록됩니다. 이는 이후 트랜잭션이 롤백될 경우 데이터를 복구하기 위해 사용됩니다. - 예시:
employee_id = 1인 레코드의salary가 50000이었다면, 이 값이 언두 로그에 기록됩니다.
2. 버퍼 풀 업데이트
- 버퍼 풀: InnoDB는 변경될 데이터를 메모리 내 버퍼 풀로 로드합니다. 이미 버퍼 풀에 존재하는 경우, 그 페이지가 사용됩니다.
- 데이터 변경:
UPDATE문에 따라 버퍼 풀 내의 해당 데이터 페이지가 변경됩니다. - 더티 페이지: 변경된 페이지는 더티 페이지(Dirty Page)로 표시됩니다. 이는 해당 페이지가 메모리에서 수정되었지만, 아직 디스크에 쓰여지지 않았음을 의미합니다.
3. 리두 로그 버퍼 기록
- 리두 로그 버퍼: 변경 사항이 리두 로그 버퍼에 기록됩니다. 리두 로그는 데이터 변경 작업의 지속성을 보장하는 데 사용됩니다.
- 예시:
UPDATE employees SET salary = 60000 WHERE employee_id = 1와 같은 로그 항목이 리두 로그 버퍼에 기록됩니다.
4. 리두 로그 파일 플러시
- 커밋 시 리두 로그 플러시: 트랜잭션이 커밋될 때, 리두 로그 버퍼에 있는 데이터가 디스크의 리두 로그 파일로 플러시됩니다. 이는 데이터베이스가 시스템 충돌 후에도 데이터 무결성을 유지할 수 있게 합니다.
- 주기적 플러시: InnoDB는 설정에 따라 주기적으로 리두 로그 버퍼를 디스크로 플러시합니다.
5. 바이너리 로그 기록
- 역할: 바이너리 로그는 데이터베이스의 변경 사항을 기록하며, 복제(replication) 및 데이터 복구에 사용됩니다.
- 동작:
- 트랜잭션이 커밋될 때, 해당 변경 사항이 바이너리 로그에 기록됩니다.
- 바이너리 로그는 변경 사항을 순차적으로 기록하여, 데이터베이스 상태를 복구하거나 복제할 때 사용됩니다.
6. 더티 페이지 플러시
- 체크포인트: InnoDB는 주기적으로 체크포인트를 설정합니다. 체크포인트 시점에 더티 페이지가 디스크로 플러시됩니다.
- 백그라운드 플러시: InnoDB의 백그라운드 쓰레드가 주기적으로 더티 페이지를 디스크로 플러시합니다.
- 버퍼 풀 공간 확보: 버퍼 풀이 가득 차면, 더티 페이지를 디스크로 플러시하여 공간을 확보합니다.
동작 순서 예시
- UPDATE 쿼리 실행:
1
UPDATE employees SET salary = 60000 WHERE employee_id = 1;
employee_id = 1인 레코드의 기존salary값(예: 50000)이 언두 로그 버퍼에 기록됩니다.- 데이터 페이지가 버퍼 풀에 로드되어
salary가 60000으로 변경됩니다. - 이 변경 사항이 리두 로그 버퍼에 기록됩니다.
- 트랜잭션 커밋:
1
COMMIT;
- 커밋 시 리두 로그 버퍼의 내용이 리두 로그 파일로 플러시됩니다.
- 언두 로그도 주기적으로 플러시됩니다.
- 커밋된 변경 사항이 바이너리 로그에 기록됩니다.
- 체크포인트 또는 백그라운드 플러시:
- 주기적으로 또는 특정 조건에서 더티 페이지가 디스크로 플러시됩니다. 이로 인해 변경된 데이터가 데이터 파일에 영구적으로 저장됩니다.