Real MySQL 8.0 - MySQL 아키텍처

공부목적!

 

MySQL 엔진 +  스토리지 엔진 = MySQL 또는 MySQL 서버

 

MySQL 엔진

• 클라이언트로부터 접속 및 쿼리 요청을 처리하는 커넥션 핸들러 + SQL 파서 및 전처리기 + 쿼리의 최적화된 실행을 위한 옵티마이저 이렇게 이루어져있다.
• 분석 및 최적화하는 역할 수행
• 총 1개

 

스토리지 엔진

• 실제 데이터를 디스크 스토리지에 저장 혹은 읽어오는 역할 담당
• 여러개 동시 사용 가능

 

핸들러 API

• MySQL 엔진의 쿼리 실행기에서 데이터를 쓰거나 읽어야 할 때 각 스토리지 엔진에 쓰기 또는 읽기를 요청. 이러한 요청을 핸들러 요청이라고 함. 그 때 사용되는 API를 핸들러 API라고 함.

 

MySQL 스레딩 구조

• MySQL 서버는 프로세스 기반이 아닌 스레드 기반으로 작동.
• 포그라운드(FOREGROUND)와 백그라운드(BACKGROUND) 스레드로 구분 가능.
• 44개의 스레드가 가동 되는데 그중 'thread/sql/one_connection' 스레드만 실제 사용자의 요청을 처리하는 포그라운드 스레드.

 

포그라운드 스레드(클라이언트 스레드)

• 최소한 MySQL 서버에 접속된 클라이언트 수만큼 존재. 주로 각 클라이언트 사용자가 요청하는 쿼리 문장 처리.
• 커넥션 종료시 해당 커넥션 담당하던 스레드는 다시 스레드 캐시로 되돌아감. -> 이미 일정 개수 이사 스레드 캐시에 있다면 돌아가지 않고 종료 시킴.

 

 

백그라운드 스레드

• InnoDB의 여러 작업이 백그라운드로 실행됨.(로그를 디스크로 기록, 인서트 버퍼 병합 스레드, 데이터를 버퍼로 읽어 오는 스레드 등)
• 그 중에서 중요한 것은 버퍼의 데이터를 디스크로 내려쓰는 작업을 처리하는 쓰기 쓰레드. 
• 사용자 요청 처리시 데이터 쓰기 작업은 지연(버퍼링)될 수 있지만, 데이터 읽기 작업은 절대 지연될 수 없음.

 

쿼리 실행 구조

•  쿼리 파서 
  • 사용자 요청으로 들어온 쿼리 문장을 토큰(MySQL이 인식할 수 있는 최소 단위의 어휘나 기호)으로 분리해 트리 형태의 구조로 만들어 내는 작업 
  • 이 과정에서 쿼리의 기본 문법 오류 발견 및 사용자에게 메시지 전달
• 전처리기
  • 파서 과정에서 만들어진 트리를 기반으로 쿼리 문장에 구조적 문제점 확인. 테이블 이름, 칼럼이름, 접근 권한등 확인
• 옵티마이저
  • 사용자의 요청으로 들어온 쿼리 문장을 저렴한 비용으로 가장 빠르게 처리할지 경정하는 역할(두뇌)
• 실행엔진
  • 손과 발. 실행 엔진은 핸들러에게 임시 테이블 만들라거나 핸들러에게 where절에 맞는 레코드를 읽어오라고 함. 즉 일련의 과정을 거쳐 핸들러에게 요청해서 받은 결과를 또 다른 핸들러 요청의 입력으로 연결하는 역할 수행
• 핸들러(스토리지 엔진)
  • 서버 가장 밑단에서 실행 엔진의 요청에 따라 데이터를 디스크로 저장하고 디스크로부터 읽어 오는 역할 담당. 결국 스토리지 엔진을 의미
• 쿼리 캐시
  • 빠른 응답을 필요로 하는 웹 기반의 응요 프로그램에서 중요한 역할. 쿼리 캐시는 SQL의 실행 결과를 메모리에 캐시하고 동일 SQL 쿼리가 실행되면, 테이블로 가지 않고 즉시 결과 반환. 
  • 하지만, 쿼리 캐시는 테이블의 데이터 변경시 캐시에 저장된 결과 중 변경된 테이블과 연관된 모든 것을 삭제. 이는 심각한 동시 처리 성능 저하 유발. 현재는 제거된 것으로 많은 버그의 원인으로 지목.
• 스레드풀
  • 사용자의 요청을 처리하는 스레드 개수를 줄여서 동시 처리되는 요청이 많다 하더라도 서버의 CPU가 제한된 개수의 스레드 처리에만 집중할 수 있께 하여 서버의 자원 소모를 줄이는 것이 목적.
  • 실제로 스레드 풀로 인한 엄청난 성능 향상은 드물었다. 이유는 동시에 실행 중인 스레드들을 CPU가 최대한 잘 처리해낼 수 있는 수준으로 줄여서 빨리 처리하게 하는 기능이라 스케줄링 과정에서 CPU 시간을 제대로 확보하지 못하는 경우 쿼리 처리가 더 느려지는 경우도 존재.
  • 물론, 특징을 활용해서 불필요한 컨텍스트 스위치를 줄여서 오버헤드를 낮출수는 있음.