Shared Buffer (PostgreSQL)

참고한 것들

• 서울대 정형수 교수님 BKMS 강의 (Fall 2024)

Code ref

• 여기에는 개념적인 내용이 있고 code 관련 내용은 여기 에 있습니다.

Shared Buffer §

• PostgreSQL 에서는 buffer pool 을 Shared Buffer 라고 부른다.

Architecture §

• 일단 전체적인 구조는 위와 같다. 이놈을 하나 하나 보면

Buffer table §

• Buffer table 은 hash table 로, table (relation) ID 와 page ID 를 key 로 하여 buffer descriptor pointer 를 찾을 수 있게 하는 역할을 한다.
  • 즉, 여기를 보면 원하는 page 가 buffer 에 올라와 있는지 확인할 수 있고
  • Buffer descriptor 공간의 어디에 page 가 있는지 신경쓰지 않게 해준다는 점에서 일종의 indirection 이라고 할 수 있음

Buffer Descriptor, Buffer Page §

• Buffer descriptor 는 buffer 의 metadata 이고 실제 데이터 공간인 Buffer page 와 1:1 로 매핑된다.
• Buffer descriptor 에는 replacement 를 위한 정보가 담긴다
  • Reference count 는 pinning 정보이다: 이놈이 0 이 아니면, 누군가가 사용하고 있다는 것.
  • Usage count 는 말 그대로 사용된 횟수인데, clock replacement 를 위해 존재한다.
    • 즉, 사용되면 +1 이 되고, clock 에 걸리면 -1 이 되며, 0이 되면 evict 대상이 됨
  • dirty 는 flush 할지 말지를 알려주는 flag
    • 당연히 dirty 하지 않으면 flush 하지 않고 그냥 memory 만 비워준다.
• Buffer page 는 disk 에서 가져온 page 가 담길 memory 공간이다.

CLOCK in Shared Buffer §

• Replacement policy 로는 LRU 를 그냥 사용하진 않고 CLOCK 을 사용한다.

• 구체적인 과정을 한번 보자.
  • Eviction 이 시작되면 Clock 을 돌면서
  • Page 의 reference count 가 0이 아니면 pinning 되어 있다는 소리이기 때문에 넘어가고
  • 그렇지 않으면 usage count 를 1 낮추고 넘어간다.
  • 이 과정을 usage count 가 0인놈을 발견할 때까지 반복하며 빙빙 돌다가
  • Usage count 가 0이어서 1을 낮출 수 없으면 evict target 으로 정하게 되는 것.
  • 그리고 다음 eviction 때는 기존의 clock 의 다음 위치부터 시작해 위의 과정을 반복하게 된다.

Configuration §

• Shared buffer 의 크기는 postgresql.conf 의 shared_buffers 를 조정해 주면 된다.

• 그리고 확인하는건 SHOW 로 확인할 수 있다.

SHOW shared_buffers;