[Oracle Architecture][2015 04-09] Consistency

1. WareValley
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Database Audit and Protection [ DB 접근통제 ]
Database Encryption [ DB 암호화 ]
Database Vulnerability Assessment [ DB 취약점 분석 ]
Database SQL Query Approval [ DB 작업결재 ]
Database Performance Monitoring and Management [ DB 성능관리 및 개발 ]
WareValley
Oracle Architecture
Consistency
오렌지팀 윤석준 선임연구원

2. Database security and management, WareValley.
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Consistency
 단일 SQL문 (또는 Transaction) 수행시 다른 Transaction에 의해서 값이 변하더
라도 일관성 있는 result-set을 return 하는 것
 문장수준 읽기 일관성 (Statement-Level Read Consistency)
- 단일 SQL문에서의 읽기 일관성
- Dirty-read (아직 Commit 되지 않은 값을 읽음) 을 허용하면 보장이 안됨
- 타 DBMS는 Row-lock 을 사용하여 Drity-read 방지
(읽기는 shared-lock을 사용. exclusive-lock은 못읽음)
- 하지만 Table-lock을 사용하지 않고, 단지 Dirty-read방지 만으로는 일관성 보장이 힘듬

3. Database security and management, WareValley.
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Consistency
Account Balances
1 1,000
2 1,000
3 1,000
4 1,000
5 1,000
6 1,000
7 1,000
8 1,000
9 1,000
10 1,000
11 500
Tx 1 : SELECT SUM(Balances) FROM Accounts
Accounts
Tx 2 : INSERT INTO Accounts VALUES ( 11, 500 );
(( 수행 중 ))
 e.g. 1
①
③
②
Tx 1 결과 : 5,500 (OK)
Account Balances
1 1,000
2 1,000
3 1,000
4 1,000
5 1,000
11 500
6 1,000
7 1,000
8 1,000
9 1,000
10 1,000
Accounts
 Case 2
①
③
②
Tx 1 결과 : 5,000 (NG)
 Case 1

4. Database security and management, WareValley.
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Consistency
Account Balances
1 1,000
2 1,000
3 1,000
4 900
5 1,000
6 1,000
7 1,100
8 1,000
9 1,000
10 1,000
Tx 1 : SELECT SUM(Balances) FROM Accounts
Accounts
Tx 2 : UPDATE Accounts
SET Balances = Balances + 100
WHERE Account = 7;
UPDATE Accounts
SET Balances = Balances – 100
WHERE Account = 2;
(( 수행 중 ))
 e.g. 2
①
③
②
Tx 1 결과 : 4,900 (NG)
 Case
④
⑤

5. Database security and management, WareValley.
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Consistency
 Solution
1. 트랜잭션 고립화 수준을 높인다.
(transaction isolation level)
2. Table Lock을 사용한다.
3. 하지만…
Oracle은 Lock을 사용하지 않고,
Undo Segment를 사용하므로
잘된다고 합니다. ( 아~ 예. 예….)

6. Database security and management, WareValley.
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Transaction Isolation Level
 Level 1, Read Committed
값을 읽는 순간에만 shared-lock을 걸었다가 읽고 난 뒤에 해제
=> 읽기 일관성 보장이 힘듬 (앞에 사례들)
 Level 2, Repeatable Read
Transaction 완료 (commit or rollback) 전까지는
shared-lock을 풀지 않음
=> 성능 저하는 물론이거니와…
(뽀나스) 교착상태 (deadlock) 발생가능성이 높아짐. (사례2)
Account Balances
1 1,000
2 1,000
3 1,000
4 900
5 1,000
6 1,000
7 1,100
8 1,000
9 1,000
10 1,000
Accounts
① s-l
③ wait
② x-l
④ wait

7. Database security and management, WareValley.
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Consistent Mode Block Read
• Current Block : 현재 상태의 Block
• CR Block : Current Block에 Undo Segment를 반영하여 만든 특정 시점 (SCN)의 Block
• SCN (System Commit Number) : 사용자가 Commit 할 때마다 증가하는 Global 변수
(Background Process도 증가 시킴)
• Block SCN : Block이 마지막으로 변경된 시점의 SCN (Block header에 저장)

8. Database security and management, WareValley.
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Multi-version Read Consistency Model
Current Block 에서 CR Copy Block을 생성하여 읽기 일관성을 지원하는 Oracle의 매커니즘
(RAC의 경우 RAC Cache Fusion Mechanism을 활용하여 전체 Instance 의 SCN을 비교)

9. Database security and management, WareValley.
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Multi-version Read Consistency Model
① 모든 SQL의 SCN 확인 (Query SCN or Snapshot SCN)
② Consistent Mode에서는 Query SCN보다 같거나 작은 Block SCN의 Block만 읽을 수 있다.
③ Data Modify는 Current Block에만 가능하다.
• DBA 당 CR 개수 제한 : 기본적으로 Data Block 마다 6개의 CR Copy 허용
( _db_block_max_cr_dba )
• CR Copy는 LRU List에서 항상 LRU end에 위치하여 free buffer 요구시 1순위로 지워짐

10. Database security and management, WareValley.
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Multi-version Read Consistency Model
 Case 1
Current Block SCN <= Query SCN 이면서 Committed 상태
=> 그냥 Current Block를 읽으면 됨.
 Case 2
Current Block SCN > Query SCN 이면서 Committed 상태
=> Query SCN 보다 작거나 같은 버전의 Committed CR Block를 생성
[ CR Cloning : Undo Segment를 이용하여 계속해서 이전 버전의 CR Block을 생성 ]
 Case 3
Current Block 이 Active 상태 (당연히 Uncommitted)
=> Transaction Table로부터 Commit 정보를 가져와 Block Cleanout 시도
=> 그 결과 Query SCN 이전에 Committed 된 것으로 확인되면 Case 1
아니면 Case 2 처럼 CR Copy를 만들어서 찾음