5-2장. SQL 최적화 기본 원리(인덱스 기본)

 

SQLD 단원별 목록으로

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1. 인덱스 특징과 종류

• 원하는 데이터를 쉽게 찾을 수 있도록 돕는 책의 찾아보기와 유사한 개념이다.
• 테이블을 기반으로 선택적으로 생성할 수 있는 구조이다
• 인덱스의 기본적인 목적은 검색 성능의 최적화이다.
• Insert, Update, Delete 같은 DML 작업은 테이블과 인덱스를 함께 변경해야 하기 때문에 오히려 느려질 수 있다는 단점이 존재.

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가) 트리 기반 인덱스

• 루트 블록(Root Block): 브랜치 블록 중에서 가장 상위에서 있는 블록
• 브랜치 블록(Branch Block): 분기를 목적으로 하는 블록
• 리프 블록(Leaf Block): 트리의 가장 아래 단계에 존재
• Oracle에서 트리 기반 인덱스에는 B-트리 인덱스 외에도 비트맵 인덱스(Bitmap Index), 리버스 키 인덱스(Reverse Key Index), 함수기반 인덱스(FBI, Function-Based Index) 등 이 존재한다.

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나) SQL Server의 클러스터형 인덱스

• SQL Server의 인덱스 종류는 저장 구조에 따라 클러스터형(clustered) 인덱스와 비클러 스터형(nonclustered) 인덱스로 나뉜다.
• 클러스터형 인덱스 특징
  - 인덱스의 리프 페이지가 곧 데이터 페이지다. 따라서 테이블 탐색에 필요한 레코드 식별자가 리프 페이지에 없다.
  - 리프 페이지의 모든 로우(=데이터)는 인덱스 키 칼럼 순으로 물리적으로 정렬되어 저장된다.

리프 블록에 인덱스 키 칼럼 외에도 테이블의 나머지 칼럼이 모두 함께 있다.

 

 

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2. 전체 테이블 스캔과 인덱스 스캔

가) 전체 테이블 스캔

• 전체 테이블 스캔 방식으로 데이터를 검색한다는 것은 테이블에 존재하는 모든 데이터를 읽어 가면서 조건에 맞으면 결과로써 추출하고 조건에 맞지 않으면 버리는 방식으로 검색한다.

검색 조건에 맞는 데이터를 찾기 위해서 테이블의 고수위 마크(HWM, High Water Mark) 아래의 모든 블록을 읽는다.

• 이와 같이 전체 테이블 스캔 방식은 테이블에 존재하는 모든 블록의 데이터를 읽는다. 그 러나 이것은 결과를 찾기 위해 꼭 필요해서 모든  블록을 읽은 것이다. 따라서 이렇게 읽은 블록들은 재사용성이 떨어진다. 그래서 전체 테이블 스캔 방식으로 읽은 블록 들은 메모리에서 곧 제거될 수 있도록 관리된다.
• 옵티마저가 연산으로서 전체 테이블 스캔 방식을 선택하는 이유
  1) SQL 문에 조건이 존재하지 않는 경우(모든 데이터가 답이 된다는 것)
  2) SQL문의 주어진 조건에 사용 가능한 인덱스가 존재하는 않는 경우
  3) 옵티마이저의 취사 선택(조건을 만족하는 데이터가 많은 경우)
  4) 병렬처리 방식으로 처리하는 경우 또는 전체 테이블 스캔 방식의 힌트를 사용한 경우

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나) 인덱스 스캔

• 인덱스 스캔은 인덱스를 구성하는 칼럼의 값을 기반으로 데이터를 추출하는 액세스 기법이다.
• 검색을 위해 인덱스의 리프 블록을 읽으면 인덱스 구성 칼럼의 값과 테이블의 레코드 식별자를 알 수 있다.
• SQL문에서 필요로 하는 모든 칼럼이 인덱스 구성 칼럼에 포함된 경우 테이블에 대한 액세스는 발생하지 않는다.
• 인덱스 유일 스캔(Index Unique Scan)
  - 유일 인덱스(Unique Index)를 사용하여 단 하나의 데이터를 추출하는 방식
  - 인덱스 유일 스캔은 유일 인덱스 구성 칼럼에 대해 모두 ‘=’로 값이 주어진 경우에만 가능한 인덱스 스캔 방식
• 인덱스 범위 스캔(Index Range Scan)
  - 인덱스를 이용하여 한 건 이상의 데이터를 추출하는 방식인덱스 역순 범위 스캔(Index Range Scan Descending)
  - 인덱스의 리프 블록의 양방향 링크를 이용하여 내림 차순으로 데이터를 읽는 방식이다.
  - 이 방식을 이용하여 최대 값(Max Value)을 쉽게 찾을 수 있다. 이 또한 인덱스 범위 스캔의 일종이다.

• 이외에도 인덱스 전체 스캔(Index Full Scan), 인덱스 고속 전체 스캔(Fast Full Index Scan), 인덱스 스킵 스캔(Index Skip Scan) 등이 존재한다.

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다) 전체 테이블 스캔과 인덱스 스캔 방식의 비교

• 데이터를 액세스하는 방법은 크게 두 가지로 나눠 볼 수 있다. 인덱스를 경유해서 읽는 인 덱스 스캔 방식과 테이블의 전체 데이터를 모두 읽으면서 데이터를 추출하는 전체 테이블 스캔 방식이다.