MySQL 엔진 아키텍처 (2)
4. 플러그인 스토리지 엔진 모델
5. 컴포넌트
6. 쿼리 실행 구조
4. 플러그인 스토리지 엔진 모델
MySQL Server Plugin
MySQL의 독특한 구조 중 대표적인 것이 플러그인 모델이다. 플러그인해서 사용할 수 있는 것이 스토리지 엔진만 있는 것은 아니다.
전문 검색 엔진을 위한 검색어 파서(인덱싱할 키워드를 분리해내는 작업)도 플러그인 형태로 개발해서 사용할 수 있으며, 사용자의 인증을 위한 Native Authentication과 Caching SHA-2 Authentication 등도 모두 플러그인으로 구현되어 제공된다.
MySQL은 이미 기본적으로 많은 스토리지 엔진을 갖고 있다. 하지만, 많은 사용자의 요구 조건을 만족시키기 위해 기본적으로 제공되는 스토리지 엔진 이외에 부가적인 기능을 더 제공하는 스토리지 엔진이 필요할 수 있으며, 이러한 요건을 기초로 다른 전문 개발 회사 또는 사용자가 직접 스토리지 엔진을 개발하는 것도 가능하다.
4.1 MySQL에서 쿼리가 실행되는 과정
MySQL 쿼리 실행 과정
그림에서도 알 수 있듯이 대부분이 MySQL 엔진에서 처리되고, 마지막에 '데이터 읽기/쓰기' 작업만 스토리지 엔진에 의해 처리된다.
각 처리 영역에서 '데이터 읽기/쓰기' 작업은 대부분 1건의 레코드 단위로 처리된다.
4.2 MySQL Handler
프로그래밍 언어에서는 어떤 기능을 호출하기 위해 사용하는 운전대와 같은 역할을 하는 객체를 '핸들러(Handler)'라고 표현하는데, MySQL 엔진이 스토리지 엔진을 조정하기 위해 핸들러라는 것을 사용한다.
쉽게 이해하기 위해서, MySQL에서 핸들러는 각 스토리지 엔진에게 데이터를 읽어오거나 저장하도록 명령하기 위해 반드시 핸들러를 통해야한다는 점만 기억하면 된다.
변수명이 'Handler_'로 시작하는 상태 변수는 'MySQL 엔진이 각 스토리지 엔진에게 보낸 명령의 횟수를 의미하는 변수'로 이해하면 된다.
MySQL에서 MyISAM이나 InnoDB와 같이 다른 스토리지 엔진을 사용하는 테이블에 대해 쿼리를 실행하더라도 MySQL의 처리 내용은 대부분 동일하고, 단순히 '데이터 읽기/쓰기' 영역의 처리만 차이가 있다.
참고로, GROUP BY나 ORDER BY 등 복잡한 처리는 스토리지 엔진 영역이 아니라 MySQL 엔진의 처리 영역인 '쿼리 실행기'에서 처리한다.
하나의 쿼리 작업은 여러 하위 작업으로 나뉜다. 각 하위 작업이 MySQL 엔진 영역에서 처리되는지 또는 스토리지 엔진 영역에서 처리되는지를 구분할 줄 알아야 한다.
4.3 MySQL 스토리지 엔진 목록
위 그림은 현재 내 mac에 설치된 MySQL 서버(mysqld)에서 지원되는 스토리지 엔진 목록이다.
Support 컬럼에 표시될 수 있는 값은 다음 4가지가 있다.
- YES: MySQL 서버(mysqld)에 해당 스토리지 엔진이 포함돼 있고, 사용 가능으로 활성화된 상태
- DEFAULT: 'YES'와 동일한 상태이지만, 필수 스토리지 엔진임을 의미(즉, 이 스토리지 엔진이 없으면 MySQL이 시작되지 않을 수도 있음을 의미)
- No: 현재 MySQL 서버(mysqld)에 포함되지 않았음을 의미
- DISABLED: 현재 MySQL 서버(mysqld)에는 포함됐지만 파라미터에 의해 비활성화된 상태
MySQL 서버(mysqld)에 포함되지 않은 스토리지 엔진(Support 컬럼이 No로 표시되는)을 사용하려면 MySQL 서버를 다시 빌드(컴파일)해야되지만, MySQL 서버가 적절히 준비되어 잇다면 플러그인 형태로 빌드된 스토리지 엔진 라이브러리를 다운로드해서 끼워 넣으면 된다.
4.4 플러그인 지원 목록
플러그인 형태의 스토리지 엔진의 손쉽게 업그레이드 할 수 있다. 스토리지 엔진뿐만 아니라 인증 및 전문 검색용 파서와 같은 플러그인도 설치되어 있다면 가능하다.
MySQL서버에서는 스토리지 엔진뿐만 아니라 다양한 기능을 플러그인 형태로 지원한다. 인증이나 전문 검색 파서 또는 쿼리 재작성 등 다양한 플러그인이 제공된다.
또한, MySQL 서버의 기능을 커스텀하게 확장할 수 있게 플러그인 API가 매뉴얼에 공개돼 있으므로 기존 MySQL 서버에서 제공하던 기능들을 확장하거나 완전히 새로운 기능들을 플러그인을 이용해 구현할 수 있다.
5. 컴포넌트
MySQL 8.0부터는 기존 플러그인 아키텍처를 대체하기 위해 _컴포넌트 아키텍처가 지원_된다. MySQL 서버의 플러그인은 다음과 같은 단점이 존재한다.
- 플러그인은 오직 MySQL 서버와 인터페이스 할 수 있고, 플러그인끼리는 통신할 수 없음
- 플러그인은 MySQL 서버의 변수나 함수를 직접 호출하기 때문에 안전하지 않음(캡슐화 불가)
- 플러그인은 상호 의존 관계를 설정할 수 없어서 초기화가 어려움
플러그인과 마찬가지로 컴포넌트도 설치하면서 새로운 시스템 변수를 설정해야 할 수도 있으니 컴포넌트를 사용하기 전에 관련 매뉴얼을 살펴보면 된다.
6. 쿼리 실행 구조
MySQL 쿼리 실행 과정 (2)
6.1 쿼리 파서
사용자 요청으로 들어온 쿼리 문장을 토큰으로 분리해 트리 형태의 구조로 만들어 내는 작업을 의미한다. 쿼리 문장의 기본 문법 오류는 이 과정에서 발견되고 사용자에게 오류 메세지를 리턴한다.
6.2 전처리기
파서 과정에서 만들어진 파서 트리를 기반으로 쿼리 문장에 구조적인 문제점이 있는지 확인한다. 각 토큰을 테이블명이나 컬럼명, 내장함수와 같은 개체를 매핑해 해당 객체의 존재 여부와 객체의 접근 권한 등을 확인하는 과정을 이 단계에서 수행한다. 실제 존재하지 않거나 권한상 사용할 수 없는 개체의 토큰은 이 단계에서 걸러진다.
6.3 옵티마이저
옵티마이저란 사용자의 요청으로 들어온 쿼리 문장을 저렴한 비용으로 가장 빠르게 처리할지를 결정하는 역할을 담당한다. DBMS의 두뇌에 해당한다고 볼 수 있어 매우 중요한 부분이다.
6.4 쿼리 실행 엔진
실행 엔진은 중간관리자와 같은 역할이다. 만약 옵티마이저가 GROUP BY를 처리하기 위해 임시 테이블을 사용하기로 결정했다고 가정할 때,
- 실행 엔진이 핸들러에게 임시 테이블을 만들라고 요청
- 다시 실행 엔진은 WHERE절에 일치하는 레코트를 읽어오라고 핸들러에게 요청
- 읽어온 레코드들을 1번에서 준비한 임시 테이블로 저장하라고 다시 핸들러에게 요청
- 데이터가 준비된 임시 테이블에서 필요한 방식으로 데이터를 읽어오라고 핸들러에게 다시 요청
- 최종적으로 실행 엔진은 결과를 사용자나 다른 모듈로 넘김
즉, 실행 엔진은 만들어진 계획대로 각 핸들러에게 요청해서 결과를 받아오고, 그 결과를 다시 핸들러 요청의 입력으로 연결하는 역할을 수행한다.
6.5 핸들러(스토리지 엔진)
핸들러는 MySQL 서버 가장 밑단에서 실행 엔진의 요청에 따라 데이터를 디스크로 저장하고, 읽어오는 역할을 담당한다.
핸들러는 스토리지 엔진을 의미하게 되며, MyISAM 테이블을 조작하는 경우에는 핸들러가 MyISAM 스토리지 엔진이 되고, InnoDB 테이블을 조작하는 경우에는 핸들러가 InnoDB 스토리지 엔진이 된다.
출처: ⌜Real MySQL 8.0 (개발자와 DBA를 위한 MySQL 실전 가이드)⌟, 백은빈, 이성욱 지음, 위키북스, 2021.09.08 출간
http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?mallGb=KOR&ejkGb=KOR&barcode=9791158392703
Real MySQL 8.0 (1권) - 교보문고
개발자와 DBA를 위한 MySQL 실전 가이드 | 《Real MySQL 8.0》은 《Real MySQL》을 정제해서 꼭 필요한 내용으로 압축하고, MySQL 8.0의 GTID와 InnoDB 클러스터 기능들과 소프트웨어 업계 트렌드를 반영한 GIS
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