<div id="readability-page-1" class="page"><div>
  <main>
    <h3 id="페이지-구조">페이지 구조</h3>
<hr>
<p><img src="https://dl.dropbox.com/s/xqzsbjzfgo3bbht/Screen%20Shot%202021-12-16%20at%2011.36.21%20AM.png" alt=""></p>
<ul>
<li>
<p>페이지에는 페이지 헤더가 있는데 페이지에 대한 메타 정보를 담고 있다.</p>
</li>
<li>
<p>레코드의 숫자, 남은 공간, 다음 또는 이전 페이지에 대한 포인터, 비트맵 그리고 슬롯 테이블을 가지고 있다.</p>
</li>
<li>
<p>페이지에 레이아웃은 두 가지 관점이 있는데 첫번째로 페이지 안에 저장될 레코드의 형태가 고정 길이를 가지는 경우와 가변 길이를 가지는 경우가 있다. 두 번째는 페이지가 패킹 되거나 언패킹 되는 경우가 있다.</p>
</li>
<li>
<p>페이지에서 레코드는 레코드 아이디를 통해서 찾을 수 있으며 레코드 아이디는 다음과 같은 형태로 저장이 된다. (페이지 번호, 페이지에서 찾으려는 레코드 아이디) 이와 같은 형태로 저장이 되므로 어떤 페이지에 레코드가 어디에 위치해있는지를 찾을 수 있다.</p>
</li>
</ul>
<h3 id="고정-길이-레코드-패킹-된-경우-페이지-레이아웃">고정 길이 레코드, 패킹 된 경우 페이지 레이아웃</h3>
<hr>
<p><img src="https://dl.dropbox.com/s/nw0vysqb4e7hyji/Screen%20Shot%202021-12-16%20at%2011.46.03%20AM.png" alt=""></p>
<ul>
<li>
<p>이런 구조인 경우 레코드를 추가할 때 빈 공간을 찾기 쉽다. 우선 페이지 헤더로 가서, 레코드의 숫자를 확인한 다음에 마지막 레코드로 가서 레코드를 추가하면 된다.</p>
</li>
<li>
<p>하지만 삭제의 경우에는 삭제하고 나서, 삭제된 레코드 공간을 땡겨야 한다. 맨 끝에 레코드를 삭제하는 경우에는 아무것도 하지 않아도 되지만, 중간 레코드를 삭제 했다면 삭제된 레코드의 공간을 뒤의 레코드부터 땡겨서 앞으로 채워야 한다.</p>
</li>
<li>
<p>그리고 레코드 아이디 또한 변경되게 된다. 따라서 페이지안의 레코드가 변경 되는 경우 연산이 많아 진다.</p>
</li>
</ul>
<h3 id="고정-길이-레코드-언패킹">고정 길이 레코드, 언패킹</h3>
<hr>
<p><img src="https://dl.dropbox.com/s/l3byuyym493t1o2/Screen%20Shot%202021-12-16%20at%2011.54.48%20AM.png" alt=""></p>
<ul>
<li>
<p>이 구조의 경우 페이지 해더에 비트맵 정보가 포함된다. 이 비트맵 정보를 참조해서 레코드가 비어있는지 아니면 비어있지 않은지 확인할 수 있다.</p>
</li>
<li>
<p>데이터를 추가할 경우에는 페이지 헤더에서 비어있는 레코드를 확인할 수 있는 비트맵을 참고하여 가장 먼저 비어있는 페이지를 데이터를 추가하면 된다.</p>
</li>
<li>
<p>삭제하는 경우에는 그냥 간단하게 비트맵에 해당 레코드 위치의 비트를 삭제되었다고 바꾸면 된다. 언패킹 구조의 경우에 추가 및 삭제가 비트 연산을 통해서 이루어지므로, 매우 빠르다.</p>
</li>
</ul>
<h3 id="가변-길이-레코드">가변 길이 레코드</h3>
<hr>
<p><img src="https://dl.dropbox.com/s/pkcfetc1mbebkat/Screen%20Shot%202021-12-16%20at%201.46.14%20PM.png" alt=""></p>
<ul>
<li>
<p>가변 길이 레코드의 경우, 페이지 맨 아래 부분에 슬롯 디렉터리를 가진다. 이를 푸터라고 부른다.</p>
</li>
<li>
<p>맨 마지막 슬롯은 비어있는 레코드의 위치를 나타낸다. 따라서 항상 맨 마지막 레코드의 끝을 가리키고 있다고 생각하면 된다.</p>
</li>
<li>
<p>그리고 각 슬롯은 레코드의 위치와 길이를 가지고 있다.</p>
</li>
</ul>
<p><img src="https://dl.dropbox.com/s/cgfkgeetrkfw3qm/Screen%20Shot%202021-12-16%20at%201.48.56%20PM.png" alt=""></p>
<ul>
<li>
<p>페이지에서 레코드를 삭제하는 방법은 더 간단하다. 슬롯에서 해당 레코드를 가리키고 있는 슬롯을 지우면 된다.</p>
</li>
<li>
<p>페이지에서 새로운 레코드를 더하는 것은 빈 슬롯을 찾아서 거기에 새로 추가될 레코드의 주소를 가리키면 된다.</p>
</li>
<li>
<p>그렇다면 메모리 단편화에 대해서 생각을 해봐야할 것이다. 메모리 단편화를 위해서 빈 메모리 공간을 정리해줄 필요가 있는데 두가지 방식이 있다. 레코드가 업데이트 될 때마다 정리를 해주는 방식과 실제 단편화 때문에 데이터를 넣기 힘들 때 정리를 하는 방식이 있다. 보통 후자를 사용한다.</p>
</li>
</ul>
<h3 id="레코드-구조">레코드 구조</h3>
<hr>
<ul>
<li>
<p>관계형 모델에서, 테이블에 대한 정보 및 테이블이 가지고 있는 컬럼 및 자료형은 시스템 카탈로그에 저장된다. 그 이유는 레코드에서 타입을 구분하기 위한 노력을 하지 않아도 되므로 저장공간을 더 많이 확보할 수 있다.</p>
</li>
<li>
<p>따라서 레코드는 저장하는 데이터에 대한 어떠한 정보도 가지고 있지 않으며 테이블 정보는 시스템 카탈로그에 저장된다.</p>
</li>
<li>
<p>따라서 레코드에서 필드 타입은 구분되지 않는다. 또한 자바와 같이 직렬화를 하지 않으며 데이터베이스에 저장된 바이트 형태 그대로 메모리에서 보여지게 된다.</p>
</li>
<li>
<p>따라서 각 필드를 어떻게 구분할지에 대한 문제가 생기게 된다. 간단하게 생각하면 CSV 파일 처럼, 구분자를 넣어줄 수도 있지만 이는 파싱을 해야하며 또한 낭비되는 메모리가 발생한다. 각 필드마다 <code>,</code> 구분자를 넣어줘야하기 때문이다.</p>
</li>
</ul>
<p><img src="https://dl.dropbox.com/s/wtrimgfa4k9hqy3/Screen%20Shot%202021-12-16%20at%203.57.29%20PM.png" alt=""></p>
<ul>
<li>
<p>결론은 레코드에 해더를 생성하고 그 헤더에서 각 필드의 마지막 위치를 가리키는 것이다.</p>
</li>
<li>
<p>가변 길이 필드는 뒤로 늘어나야 하므로, 고정 길이 필드가 앞으로 오게 되고 뒤에 이어서 가변 길이 필드가 저장된다.</p>
</li>
</ul>
<h3 id="참고-문헌">참고 문헌</h3>
<hr>
<ul>
<li>
<p><a href="https://www.youtube.com/watch?v=z26fEmCYdIQ&amp;list=PLzzVuDSjP25SJBxWLPfYLwGlOPHmKL775&amp;index=8">Lec 4 5 Part 2 Pages for Fixed Length</a></p>
</li>
<li>
<p><a href="https://www.youtube.com/watch?v=gcQgJMRr60Y&amp;list=PLzzVuDSjP25SJBxWLPfYLwGlOPHmKL775&amp;index=10">Lec 4 5 Part 4 Record Layout</a></p>
</li>
<li>
<p><a href="https://www.youtube.com/watch?v=ZOOM4wxUpjU&amp;list=PLzzVuDSjP25SJBxWLPfYLwGlOPHmKL775&amp;index=11">Lec 4 5 Part 5 Summary</a></p>
</li>
</ul>

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  </main>
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Home on 개발자 이동욱

Lee Dong Wook

페이지 구조
페이지에는 페이지 헤더가 있는데 페이지에 대한 메타 정보를 담고 있다.
레코드의 숫자, 남은 공간, 다음 또는 이전 페이지에 대한 포인터, 비트맵 그리고 슬롯 테이블을 가지고 있다.
페이지에 레이아웃은 두 가지 관점이 있는데 첫번째로 페이지 안에 저장될 레코드의 형태가 고정 길이를 가지는 경우와 가변 길이를 가지는 경우가 있다. 두 번째는 페이지가 패킹 되거나 언패킹 되는 경우가 있다.
페이지에서 레코드는 레코드 아이디를 통해서 찾을 수 있으며 레코드 아이디는 다음과 같은 형태로 저장이 된다. (페이지 번호, 페이지에서 찾으려는 레코드 아이디) 이와 같은 형태로 저장이 되므로 어떤 페이지에 레코드가 어디에 위치해있는지를 찾을 수 있다.
고정 길이 레코드, 패킹 된 경우 페이지 레이아웃
이런 구조인 경우 레코드를 추가할 때 빈 공간을 찾기 쉽다. 우선 페이지 헤더로 가서, 레코드의 숫자를 확인한 다음에 마지막 레코드로 가서 레코드를 추가하면 된다.
하지만 삭제의 경우에는 삭제하고 나서, 삭제된 레코드 공간을 땡겨야 한다. 맨 끝에 레코드를 삭제하는 경우에는 아무것도 하지 않아도 되지만, 중간 레코드를 삭제 했다면 삭제된 레코드의 공간을 뒤의 레코드부터 땡겨서 앞으로 채워야 한다.
그리고 레코드 아이디 또한 변경되게 된다. 따라서 페이지안의 레코드가 변경 되는 경우 연산이 많아 진다.
고정 길이 레코드, 언패킹
이 구조의 경우 페이지 해더에 비트맵 정보가 포함된다. 이 비트맵 정보를 참조해서 레코드가 비어있는지 아니면 비어있지 않은지 확인할 수 있다.
데이터를 추가할 경우에는 페이지 헤더에서 비어있는 레코드를 확인할 수 있는 비트맵을 참고하여 가장 먼저 비어있는 페이지를 데이터를 추가하면 된다.
삭제하는 경우에는 그냥 간단하게 비트맵에 해당 레코드 위치의 비트를 삭제되었다고 바꾸면 된다. 언패킹 구조의 경우에 추가 및 삭제가 비트 연산을 통해서 이루어지므로, 매우 빠르다.
가변 길이 레코드
가변 길이 레코드의 경우, 페이지 맨 아래 부분에 슬롯 디렉터리를 가진다. 이를 푸터라고 부른다.
맨 마지막 슬롯은 비어있는 레코드의 위치를 나타낸다. 따라서 항상 맨 마지막 레코드의 끝을 가리키고 있다고 생각하면 된다.
그리고 각 슬롯은 레코드의 위치와 길이를 가지고 있다.
페이지에서 레코드를 삭제하는 방법은 더 간단하다. 슬롯에서 해당 레코드를 가리키고 있는 슬롯을 지우면 된다.
페이지에서 새로운 레코드를 더하는 것은 빈 슬롯을 찾아서 거기에 새로 추가될 레코드의 주소를 가리키면 된다.
그렇다면 메모리 단편화에 대해서 생각을 해봐야할 것이다. 메모리 단편화를 위해서 빈 메모리 공간을 정리해줄 필요가 있는데 두가지 방식이 있다. 레코드가 업데이트 될 때마다 정리를 해주는 방식과 실제 단편화 때문에 데이터를 넣기 힘들 때 정리를 하는 방식이 있다. 보통 후자를 사용한다.
레코드 구조
관계형 모델에서, 테이블에 대한 정보 및 테이블이 가지고 있는 컬럼 및 자료형은 시스템 카탈로그에 저장된다. 그 이유는 레코드에서 타입을 구분하기 위한 노력을 하지 않아도 되므로 저장공간을 더 많이 확보할 수 있다.
따라서 레코드는 저장하는 데이터에 대한 어떠한 정보도 가지고 있지 않으며 테이블 정보는 시스템 카탈로그에 저장된다.
따라서 레코드에서 필드 타입은 구분되지 않는다. 또한 자바와 같이 직렬화를 하지 않으며 데이터베이스에 저장된 바이트 형태 그대로 메모리에서 보여지게 된다.
따라서 각 필드를 어떻게 구분할지에 대한 문제가 생기게 된다. 간단하게 생각하면 CSV 파일 처럼, 구분자를 넣어줄 수도 있지만 이는 파싱을 해야하며 또한 낭비되는 메모리가 발생한다. 각 필드마다 , 구분자를 넣어줘야하기 때문이다.
결론은 레코드에 해더를 생성하고 그 헤더에서 각 필드의 마지막 위치를 가리키는 것이다.
가변 길이 필드는 뒤로 늘어나야 하므로, 고정 길이 필드가 앞으로 오게 되고 뒤에 이어서 가변 길이 필드가 저장된다.
참고 문헌
Lec 4 5 Part 2 Pages for Fixed Length
Lec 4 5 Part 4 Record Layout
Lec 4 5 Part 5 Summary

데이터베이스 페이지 및 레코드 구조

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