SQLD_1과목_2장 데이터 모델과 성능_3절 반정규화와 성능, 4절 대용량 데이터에 따른 성능, 5절 DB 구조와 성능

3절 반정규화와 성능

⦁ 반정규화(Denormalization): 데이터 중복을 허용하여 조인을 줄이는 DB 성능 향상 방법, 

데이터의 무결성을 희생하고 조회 성능 향상

⦁ 절차
  ⦁ 반정규화 대상 조사: 데이터 처리 범위 및 통계성 등 조사
  ⦁ 다른 방법 검토: 1) 뷰 2) 클러스터링 3) 인덱스 4) 애플리케이션
  ⦁ 반정규화 적용: 정규화 수행 후 반정규화 수행

⦁ 기법
 

테이블 반정규화
  ⦁ 테이블 병합
     - 1:1 관계 테이블 병합
     - 1:N 관계 테이블 병합: 많은 데이터 중복 발생
     - 슈퍼타입/서브타입 테이블 병합

  ⦁ 테이블 분할: 1) 수직분할 2) 수평분할
  ⦁ 테이블 추가
     - 중복 테이블: 업무나 서버가 다를 때 중복 테이블 생성 (원격조인 제거)
     - 통계 테이블
     - 이력 테이블
     - 부분 테이블: 자주 이용하는 칼럼으로 구성된 테이블 생성

 

칼럼 반정규화
  ⦁ 중복 칼럼 추가
  ⦁ 파생 칼럼 추가: 필요한 값 미리 계산한 칼럼 추가
  ⦁ 이력 테이블 칼럼 추가
  ⦁ PK에 의한 칼럼 추가: PK의 종속자를 일반속성으로 생성
  ⦁ 응용 시스템의 오작동을 위한 칼럼 추가

관계 반정규화: 데이터 무결성 보장 가능
  ⦁ 중복 관계 추가

 

4절 대용량 데이터에 따른 성능

: 테이블 반정규화 중 테이블 분할 관련

블록: 테이블의 데이터 저장 단위
대량 데이터 발생으로 인한 현상: 블록 I/O 횟수 증가 → 디스크 I/O 가능성 상승 (디스크 I/O 시 성능 저하)
  ⦁ 로우 체이닝(Row Chaining): 행 길이가 너무 길어 여러 블록에 걸쳐 저장되는 현상
  ⦁ 로우 마이그레이션(Row Migration): 수정된 데이터가 해당 블록이 아닌 다른 블록의 빈 공간에 저장되는 현상

테이블 분할: 반정규화 기법
  ⦁ 수직분할: 칼럼 단위로 테이블을 분할하여 I/O를 감소시킴, 너무 많은 수의 칼럼이 있는 경우 사용
  ⦁ 수평분할: 행 단위로 테이블을 분할하여 I/O를 감소시킴

파티셔닝(Partitioning): 테이블 수평분할 기법, 논리적으로는 하나의 테이블이지만 물리적으로 여러 데이터 파일에 분산 저장, 데이터 조회 범위를 줄여 성능 향상
  ⦁ Range Partition: 데이터 값의 범위를 기준으로 분할
  ⦁ List Partition: 특정한 값을 기준으로 분할
  ⦁ Hash Partition: 해시 함수를 적용하여 분할, DBMS가 알아서 분할 관리, 데이터 위치를 알 수 없음
  ⦁ Composite Partition: 여러 파티션 기법을 복합적으로 사용하여 분할

 ※ 파티션 인덱스(Partition Index)
    ⦁ Global Index, Local Index: 여러 파티션에서 단일 인덱스 사용, 파티션 별로 각자 인덱스 사용
    ⦁ Prefixed Index, Non-Prefixed Index: 파티션키와 인덱스키 동일, 파티션키와 인덱스키 구분

 

 

5절 DB 구조와 성능

 

슈퍼타입/서브타입 데이터 모델 변환을 통한 성능 향상

⦁ 슈퍼타입/서브타입 데이터 모델: 속성을 할당하여 배치하는 수평 분할된 형태의 모델 

(공통 속성은 슈퍼타입으로 모델링하고 차이가 있는 속성은 서브타입으로 구분됨), 

변환을 통해 

1) 정확하게 업무를 표현할 수 있고 

2) 물리적 모델링 시 선택의 폭을 넓힐 수 있음

⦁ 변환 기준: 데이터 양, 트랜잭션 유형

⦁ 변환 기술
  ⦁ 1:1 타입(OneToOne type): 개별로 처리하는 트랜잭션에 대해 개별 테이블 구성, 슈퍼타입과 서브타입 각각 필요한

     속성과 유형에 적합한 데이터만 가지도록 분리하여 1:1 관계를 갖도록 함
  ⦁ 슈퍼/서브 타입(Plus type): 슈퍼타입과 서브타입을 공통으로 처리하는 트랜잭션에 대해 슈퍼타입과 서브타입

     각각의 테이블 구성
  ⦁ All in One 타입(Single type): 일괄 처리하는 트랜잭션에 대해 단일 테이블 구성

	1:1 타입	슈퍼/서브 타입	All in One 타입
특징	개별 테이블 유지	슈퍼/서브 타입 테이블 구성	단일 테이블 구성
트랜잭션 유형	개별 처리	슈퍼/서브 타입 공통 처리	일괄 처리
확장성	좋음 (테이블 추가 용이)	보통	나쁨
조인 성능	나쁨 (조인 많이 필요)	나쁨 (조인 많이 필요)	좋음
I/O 성능	좋음	좋음	나쁨 (항상 전체 데이터 조회)
관리용이성	나쁨	나쁨	좋음

 

⦁ PK/FK 칼럼 순서 조절을 통한 성능 향상: 등호 조건이나 BETWEEN 조건이 걸리는 칼럼을 앞으로 이동 

(여러 조건이 있을 경우 등호 조건이 걸리는 칼럼을 선두로 이동)
⦁ 인덱스 특성을 고려한 PK/FK DB 성능 향상: 물리적인 테이블에 FK 제약을 걸어 인덱스를 생성