[SQL] 오라클 SGA(System Global Area)

SGA(System Global Area)란?

Oracle Database에서 사용하는 공유 메모리 영역으로, 데이터베이스 인스턴스가 실행될 때 생성되며, 모든 서버 및 백그라운드 프로세스가 공동으로 사용하는 메모리 영역이다.

SGA는 데이터 캐싱, SQL 실행 정보 저장, 프로세스 간 통신 등을 담당하며, 성능 최적화를 위해 중요한 역할을 한다.

서버 프로세스와 백그라운드 프로세스가 공통으로 액세스하는 데이터와 제어 구조를 캐싱한다.

 

---

 

SGA의 주요 구성 요소

1. 공유 풀(Shared Pool)

• SQL 및 PL/SQL 실행을 위한 파싱 정보, 실행 계획, 데이터 딕셔너리 정보 등을 저장

주요 구성 요소

1) 라이브러리 캐시(Library Cache) : SQL, PL/SQL 코드, 실행 계획 등을 저장

2) 데이터 딕셔너리 캐시(Data Dictionary Cache) : 테이블, 인덱스, 사용자 정보 등을 저장

🔹 튜닝 포인트: SQL 재사용성을 높이기 위해 바인드 변수(Bind Variables)를 사용하는 것이 좋음

 

2. 데이터베이스 버퍼 캐시( Database Buffer Cache)

• 디스크에서 읽어온 블록을 메모리에 저장하여 성능을 향상
• 자주 사용하는 데이터를 메모리에 유지하여 디스크 I/O 최소화
• 데이터 수정시 더티 블록(Dirty Block)이 발생하며, 일정 시간 후 DBWR 프로세스에 의해 디스크로 기록됨

🔹 튜닝 포인트 : LRU(Least Recently Used) 알고리즘을 사용하여 가장 오랫동안 사용되지 않은 블록을 제거

 

3. 로그 버퍼(Log Buffer)

• 트랜잭션이 발생할 때 생성된 REDO 로그 정보를 저장
• 로그 버퍼의 데이터는 주기적으로 REDO 로그 파일로 기록됨
• 시스템 장애 발생 시 복구를 위한 핵심 역할

🔹 튜닝 포인트 : 로그 버퍼 크기를 적절하게 조절하여 불필요한 I/O를 줄이는 것이 중요

 

4. Java 풀(Java Pool)

• Java 기반 스토어드 프로시저, Java 클래스 등을 저장하는 공간
• Java VM이 실행되는 경우 필요

 

5. Large Pool

• 백업 및 복구(RMAN), 병렬 SQL 실행, 공유 서버 프로세스 등을 위한 메모리 공간
• 공유 풀과 다르게 LRU를 사용하지 않음

 

6. Streams Pool

• Oracle Stream를 사용할 때 데이터 변경 사항을 저장하는 메모리 영역
• Streams 기능을 사용하지 않으면 크기를 0으로 설정 가능

 

---

 

SGA 크기 관리 방법

SGA 크기는 자동(Automatic) 또는 수동(Manual)으로 관리할 수 있다.

1. 자동 메모리 관리(AMM, Automatic Memory Management)

• SGA 및 PGA를 포함한 전체 메모리를 자동으로 관리
• MEMORY_TARGET 및 MEMORY_MAX_TARGET 파라미터를 설정하여 사용

ALTER SYSTEM SET MEMORY_TARGET = 2G SCOPE=SPFILE;
ALTER SYSTEM SET MEMORY_MAX_TARGET = 4G SCOPE=SPFILE;

 

2. 자동 SGA 관리(ASMM, Automatic Shared Memory Management)

• SGA_TARGET을 설정하여 SGA 내부의 공유 풀, 버퍼 캐시, 로그 버퍼 등을 자동으로 조절
• 개별 크기를 직접 지정하지 않아도 되며, 필요에 따라 동적으로 조정됨

ALTER SYSTEM SET SGA_TARGET = 4G SCOPE=SPFILE;
ALTER SYSTEM SET SGA_MAX_SIZE = 6G SCOPE=SPFILE;

 

 

3. 수동 SGA 관리

• 개별적으로 메모리 크기를 직접 지정해야 함
• SHARED_POOL_SIZE, DB_CACHE_SIZE, LOG_BUFFER 등의 파라미터를 수동으로 조정

ALTER SYSTEM SET SHARED_POOL_SIZE = 1G SCOPE=SPFILE;
ALTER SYSTEM SET DB_CACHE_SIZE = 2G SCOPE=SPFILE;

 

---

 

SGA 확인 및 조정

1. 현재 SGA 크기 확인

SHOW PARAMETER SGA;
--또는
SELECT * FROM V$SGAINFO;

 

2. 각 영역별 크기 확인

SELECT NAME, BYTES FROM V$SGA;

 

3. SGA 조정

• SGA 크기를 동적으로 조정하려면 ALTER SYSTEM 명령어 사용
• SCOPE = SPFILE을 설정하면 다음 DB 재시작 시 반영됨

ALTER SYSTEM SET SGA_TARGET = 5G SCOPE=SPFILE;

 

4. SGA 튜닝 시 고려할 점

• SGA 크기가 너무 작으면 → 디스크 I/O 증가 (성능 저하)
• SGA 크기가 너무 크면 → OS 메모리 부족으로 스왑 발생
• 공유 풀(Shared Pool)을 적절히 조절하여 SQL 파싱 비용 최소화
• 데이터베이스 버퍼 캐시를 충분히 확보하여 캐싱 성능 극대화
• Redo 로그 버퍼 크기 조절로 트랜잭션 성능 최적화

---

 

다른 DBMS에서 SGA와 유사한 개념

DBMS	SGA와 유사한 개념	설명
Oracle	SGA (System Global Area)	데이터 캐시, SQL 파싱, 트랜잭션 로그를 저장하는 공유 메모리 영역
MySQL (InnoDB 엔진 기준)	Buffer Pool	디스크에서 읽어온 데이터를 저장하고 캐싱하는 역할
PostgreSQL	Shared Buffers	디스크에서 읽어온 데이터를 메모리에 저장하여 빠르게 접근할 수 있도록 함
SQL Server	Buffer Pool & Plan Cache	데이터 및 실행 계획을 캐싱하여 성능을 최적화
DB2	Buffer Pool & Package Cache	데이터 블록 및 실행 계획을 저장하는 메모리 영역
MariaDB	InnoDB Buffer Pool	MySQL과 동일한 InnoDB 엔진을 사용하여 데이터 캐싱 수행

 

 

---

 

 

각 DBMS별 메모리 방식 관리 방식 상세 비교

1. MySQL (InnoDB 엔진)

• Buffer Pool: 디스크에서 읽어온 데이터를 메모리에 저장 (SGA의 Database Buffer Cache 역할)
• Change Buffer: 변경된 데이터를 임시로 저장 (Redo Log 역할)
• Adaptive Hash Index: 자주 사용되는 데이터에 대한 해시 인덱스를 생성하여 빠르게 검색 가능
• MySQL Query Cache (deprecated): 실행된 쿼리 결과를 캐싱 (현재는 제거됨)

SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_buffer_pool_size';

 

🔹 튜닝 포인트: innodb_buffer_pool_size 값을 적절하게 조정하면 성능이 향상됨

 

2. PostgreSQL

• Shared Buffers: 디스크에서 읽어온 데이터를 저장하여 빠르게 접근할 수 있도록 함 (SGA의 Database Buffer Cache 역할)
• WAL Buffer: 트랜잭션 로그를 저장 (SGA의 Log Buffer 역할)
• Work Memory: 쿼리 실행 중 정렬 및 해시 조인 등의 연산을 위한 메모리 공간

SHOW shared_buffers;
SHOW work_mem;

 

🔹 튜닝 포인트: shared_buffers 값을 RAM의 25~40% 수준으로 설정하는 것이 일반적

 

3. SQL Server

• Buffer Pool: 데이터 및 인덱스를 메모리에 저장 (SGA의 Database Buffer Cache 역할)
• Plan Cache: SQL 실행 계획을 저장 (SGA의 Shared Pool 역할)
• Log Buffer: 트랜잭션 로그를 저장하여 성능을 최적화 (SGA의 Log Buffer 역할)

SELECT * FROM sys.dm_os_memory_clerks;

 

🔹 튜닝 포인트: max server memory 설정을 통해 메모리 사용량을 조정할 수 있음

 

4. IBM Db2

• Buffer Pool: 데이터를 캐싱하여 성능을 향상 (SGA의 Database Buffer Cache 역할)
• Package Cache: 실행 계획을 저장하여 SQL 성능을 최적화 (SGA의 Shared Pool 역할)
• Lock List: 트랜잭션의 잠금 정보를 저장

SELECT * FROM syscat.bufferpools;

 

 

🔹 튜닝 포인트: BUFFERPOOL 설정을 적절히 조절하면 성능이 향상됨