안녕하세요. DB2 및 XpertMon 사용자 여러분!
㈜ 아이티엑스퍼트그룹 DB 사업부입니다.
이번에는 메모리 아키텍쳐와 Locking , 잠금방법에 대해서 살펴보도록 하겠습니다.
그럼 오늘도 즐거운 하루 되십시오.

---

Memory Architecture와 background processes

다음으로 메모리구조와 백그라운드 프로세스를 살펴보고, Oracle과 DB2에서 어떤 점이
다른지 비교해보겠습니다.

그림. 9 Oracle Memory Architecture and Background Process

Oracle의 System Global Area(SGA)는 인스턴스의 정보를 저장하는 공유메모리 영역의
그룹입니다. SGA에는 statement cache, redo log buffers, data buffer cache 등이
있습니다. Program Global Area(PGA)와 User Global Area(UGA)는 서버 프로세스와
사용자 세션을 위한 데이터와 제어 정보를 담고 있습니다.
Oracle은 같은 머신에서 여러 인스턴스를 지원하지만 백그라운드 프로세스는 공유되지
않습니다. 다시 말하자면, 3게의 인스턴스가 있는 머신에서는 3 세트의 백그라운드
프로세스가 필요합니다. 따라서, 일반적으로 한 머신에 하나의 데이터베이스, 하나의
인스턴스 그리고 여러 개의 스키마를 갖도록 하는 것을 권장합니다.

그림. 10 DB2 UDB Memory Architecture and background processes

DB2와 Oracle 모두 공유메모리 영역을 사용하지만, DB2의 메모리 구조는 Oracle과 약간
다릅니다. DB2는 인스턴스가 여러 개의 데이터베이스를 가질 수 있기 때문에, 두 단계의
설정이 가능합니다. 앞에서 언급했듯이, DBM CFG 파일을 통한 인스턴스 단위의 설정과
DB CFG 파일을 통한 데이터베이스 단위의 설정이 가능합니다. 인스턴스 및 데이터베이스
단위의 구성 매개변수를 통해 메모리 사용을 조정할 수 있습니다. 좀더 상세한 DB2
메모리 구조와 다른 백그라운드 프로세스는 다음과 같습니다.

Oracle이 startup 될 때 인스턴스와 데이터베이스에 메모리를 할당하는 것과는 달리,
DB2는 다른 단계로 메모리를 할당합니다. 이것은 DB2가 한 인스턴스당 여러 개의
데이터베이스를 가질 수 있는 점 때문입니다. DB2 에는 세가지 주요 메모리 구조가 있습니다.

• 인스턴스 공유 메모리 : db2start 명령으로 인스턴스가 시작되어 db2stop 명령으로 인스턴스가 정지될 때까지 할당되는 database manager 전역 공유 메모리
• 데이터베이스 공유 메모리 : 데이터베이스가 활성화 되거나 최초로 접속될 때 할당되는 데이터베이스 전역 메모리. 할당되는 메모리에는 bufferpool, locklist, database heap, utility heap, package cache, catalog cache 등이 있습니다.
• 응용프로그램 공유 메모리 : 응용프로그램이 데이터베이스에 접속할 때 할당되어, 클라이언트의 요청을 처리하기 위해 agent가 사용하는 메모리. 데이터베이스에 접속한 응용프로그램은 각자 할당된 메모리를 갖습니다. 따라서 응용프로그램 공유 메모리에 영향을 주는 파라미터를 정확히 설정하는 것이 중요합니다.

윈도우 플랫폼에서 DB2의 서버 활동은 Linux나 UNIX 플랫폼에서 백그라운드 프로세스로
동작하는 것과 달리 쓰레드로 동작합니다. DB2 프로세스는 다음과 같이 동작합니다.

• 인스턴스 레벨 : 다음의 프로세스는 인스턴스가 시작될 때 가동됩니다.
  1. DB2 Daemon Spawner (db2gds) : 각각의 인스턴스에 대해 시작되는 global daemon processor (UNIX 전용)
  2. DB2 System Controller (db2sysc) : Main DB2 process
  3. DB2 Watchdog (db2wdog) : 다른 모든 프로세스의 부모 프로세스
  4. DB2 Format Log (db2fmtlg) : Oracle의 ARCn 과 유사. 로그 경로에 로그파일을 미리 할당한다.
  
  
• 데이터베이스 레벨 : 다음의 프로세스는 데이터베이스에 접속이 이루어 질 때 가동됩니다.
  1. DB2 Log Reader (db2loggr) : Oracle의 PMON 프로세스의 subset 과 유사. 이 프로세스는 롤백이나 복구, 롤포워드 시 로그를 읽습니다.
  2. DB2 Log Writer (db2logw) : 로그버퍼를 디스크의 트랜잭션 로그파일로 씁니다. Oracle의 LGWR과 같습니다.
  3. DB2 Page Cleaner (db2pclnr) : Oracle의 DBWR과 같습니다. 이 프로세스는 디스크의 내용이 버퍼 풀로 이동되기 전에 버퍼 풀의 내용을 비웁니다.
  4. DB2 Prefetcher (db2pfchr) : 데이터가 요구되기 전에 디스크에서 버퍼풀로 옮기는 작업을 수행합니다.
  5. DB2 Deadlock Detector (db2dlock) : deadlock을 체크합니다.
  
  
• 응용프로그램 레벨 : 데이터베이스에 접속한 각각의 응용프로그램은 관련된 응용프로그램 레벨의 백그라운드 프로세스의 일부를 가집니다.
  1. DB2 Communication Manager (db2ipccm) : 각각의 로컬 연결 클라이언트를 위한 inter-process 통신 프로세스
  2. DB2 TCP Manager (db2tcpcm) : TCP/IP를 통해 접속한 리모트 클라이언트를 위한 TCP 통신 관리 프로세스
  3. DB2 Coordinating Agent (db2agent) : 응용프로그램에서 발생하는 모든 요청을 처리하는 프로세스
  4. DB2 Subagent (db2agnta) : Idle subagent
  5. Active Subagent (db2agentp) : SMP parallelism이 활성화 되어 한 작업에 대해 여러 프로세스가 사용될 때 사용되는 subagent 중 활동중인 프로세스

Locking Mechanism
Oracle 에서의 lock은 수동, 자동 모두 가능합니다. Oracle Lock Manager 는 내재적으로
테이블 데이터에 대해 row 단위 lock을 잡거나, 다음 SQL 문을 사용해서 트랜잭션이나
세션단위로 기본 lock을 걸 수 있습니다.

1. SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL
2. LOCK TABLE
3. SELECT FOR UPDATE

Oracle은 undo segment의 undo data로 구현되는 Multi Version Read Consistency
메커니즘을 지원합니다.

DB2 는 Uncommitted Read, Cursor Stability, Read Stability, Repeatable Read 등의
ANSI 기준 isolation level을 사용합니다. Uncommitted Read를 사용하지 않으면,
사용자는 commit 된 데이터 만을 볼 수 있습니다. Isolation level에 따라 row lock이
내재적으로 잡힙니다. 데이터베이스에서 lock을 걸 수 있는 오브젝트는 테이블 스페이스,
테이블, row 가 있지만 테이블과 테이블 스페이스에만 명시적으로 lock 을 걸 수 있습니다.

LOCK TABLE 명령어를 사용해서 기본 row lock 대신 테이블에 lock을 걸 수 있습니다.
Oracle과 달리 DB2에서는 lock이 데이터 페이지가 아닌 메모리에 저장됩니다.
LOCKLIST 데이터베이스 구성 매개변수는 lock에 사용 가능한 메모리를 설정하는데
사용되고, MAXLOCKS 구성 매개변수는 특정 응용프로그램의 lock에 할당 가능한 최대
메모리량을 정의하는데 사용됩니다.

Security
Oracle 과 DB2 모두 기본 및 고급 보안 기능을 통해 데이터베이스를 보호합니다.
Oracle에는 다음과 같은 4가지 사용자 인증방법이 있습니다.

• Database : 데이터베이스가 사용자 확인 및 인증을 수행합니다.
• External : OS나 네트워크 서비스가 사용자 인증을 수행합니다.
• Global Authentication and Authorization : SSL을 통해 전체적으로 사용자를 인증합니다.
• Proxy Authentication and Authorization : middle-tire 서버가 인증을 수행합니다.

인증 방법은 CRAETE USER 명령어를 수행해서 사용자를 생성할 때 지정합니다.
사용자에 관한 정보를 담는 여러 Data Dictionary 뷰가 있습니다.

DB2에서는 사용자가 데이터베이스 내에 존재하지 않고 OS에 의해 관리됩니다.
데이터베이스 로그인 정보가 데이터베이스 테이블로 관리되지 않는 것입니다.
OS 사용자 누구라도 DB2를 사용할 수 있지만 DB2의 authority나 privilege를 갖고 있지
않으면 할 수 있는 일 이 별로 없습니다. 권한을 부여하고 취소하는 것은 제어센터를
통해 편리하게 수행할 수 있습니다. 우선 OS의 그룹이나 사용자를 제어센터에 추가합니다.

DB2에는 "role"이라는 용어가 없고, 대신에 Oracle의 role과 유사한 "authority"라는
용어를 사용하는데, 이를 통해 그룹이나 사용자에게 권한들이 부여할 수 있습니다.

DB2가 지원하는 authority는 SYSADM, SYSCTRL, SYSMAINT, DBADM, LOAD가 있습니다.
SYSADM, SYSCTRL, SYSMAINT authority 는 GRANT 문으로 부여할 수 없습니다.
이 특별 authority는 database manager configuration file을 설정하는 방법을 통해서만
지정할 수 있습니다.
DB2에도 Oracle의 시스템 및 스키마 오브젝트를 privilege와 비슷한 privilege라는
용어를 사용합니다. 데이터베이스 privilege(connect, createtab 등) 과 데이터베이스
오브젝트 privilege(schema , table , view 등) 있습니다.
그림. 11에서는 XpertMon의 SQL Runner 기능을 통해 DB2의 보안정보를 얻는 것을 보여줍니다.
SYSCAT.****AUTH를 조회하여 각 오브젝트에 대한 권한을 확인 할 수 있습니다.

그림. 11 DB2 UDB Security
Privilege와 authority외에 다른 데이터베이스 보안과 관련된 것들이 있습니다.
DB2와 Oracle에 있어서의 차이점을 간단히 나타내면 다음과 같습니다.
User Authentication and Authorization
Oracle은 사용자가 생성될 때 패스워드를 암호화하여 dictionary에 저장해서 사용합니다.
DB2는 사용자 인증에 패스워드를 사용하고, 작업중인 사용자를 인증에 사용합니다.
Oracle과 DB2 모두 LDAP를 지원합니다.
(Oracle Internet Directory와 IBM Directory Server) Oracle과 DB2 모두 single sign in(SSO)을 지원합니다.
Data Encryption
Oracle 은 신용카드 번호나 암호화가 필요한 민감한 비즈니스 데이터 데이터에 대해
암호화를 지원합니다.
DB2는 칼럼 단위의 데이터 암호화가 가능합니다.

Network Encryption
Oracle은 Oracle Advanced Security 를 통한 네트워크 암호화가 가능합니다.
Oracle은 DES, 3DES 그리고 RC4 industry standard encryption을 사용합니다.
DB2는 네트워크 암호화를 자체적으로 강제하지는 않습니다. 하지만 Tivoli SecureWay등을
추가해서 사용할 경우 네트워크 암호화가 가능합니다.

Audit Trail
Oracle은 사용자와 오브젝트에 대한 audit trail이 가능합니다.
Log miner 역시 의심스런 쿼리에 대한 조사나 분석에 사용가능 합니다.
DB2는 비슷한 기능을 갖는 감사 기능을 제공합니다. db2audit 유틸리티가 이러한 목적에
사용됩니다.

Tools
데이터베이스 생성 및 관리, 네트워크, 관리 GUI, 퍼포먼스 튜닝, 데이터 이동 및
백업 -복구 툴 등 툴에 관해 살펴보겠습니다. 그림.12 는 DB2 GUI 툴들을 나열한 것입니다.

그림. 12 DB2 GUI Tools Oracle과 DB2 에서 어떤 비슷한 작업이 수행되는지 살펴보겠습니다.

Database Creation and Maintenance
Oracle 은 데이터베이스 생성을 위한 GUI로 Database Configuration Assistant(dbca)를,
데이터베이스 관리를 위해서는 Oracle Enterprise Manager를 제공합니다.
DB2는 제어센터를 데이터베이스를 생성하고 관리할 수 있습니다.

Network
Oracle은 네트워크 설정을 위한 툴로 Network Configuration Assistant(netca)를
제공합니다. 이 툴을 사용하지 않고도, Oracle Network Manager를 사용하여 service naming,
listener, profile , Oracle name server 등을 설정 할 수 있습니다. DB2에서는 CATALOG
명령을 통해 노드와 데이터베이스를 카탈로그 할 수 있습니다. 카탈로그 작업은
명령 창이나 DB2 UDB Configuration Assistant GUI를 통해 수행할 수 있습니다.

Administration
Oracle Enterprise Manager는 관리자의 일상 업무에 관련된 다양한 작업을 지원합니다.
DB2 제어센터는 Oracle Enterprise Manager와 유사한 기능을 제공합니다.
DB2 제어센터와는 별도로 명령행 처리기로도 DDL및 DML 문장을 수행할 수 있습니다.
명령행 처리기는 Oracle의 SQL*PLUS 유틸리티와 유사합니다.
그림.13은 DB2 UDB 명령행 처리기입니다.

그림.13 DB2 UDB Command Line Processor
그림.14와 같이 SQL Runner를 통해서도 SQL문을 수행할 수 있습니다.
그림. 14 XpertMon SQL Runner
Performance Tuning
Oracle Enterprise Manager는 Change Management Pack, Tuning Pack, Diagnostic Pack이
퍼포먼스 튜닝을 위해 제공됩니다. DB2 에서는 퍼포먼스 튜닝을 위한 GUI 툴로
Event Analyzer, Health Center, Indoubt Transaction Manager, Memory Visualizer를 제공합니다.

Data movement
Oracle은 delimited text 형태의 데이터를 로드하기 위해 SQL Loader(sqlldr)를 제공합니다.
논리적 import및 export를 수행하는데 쓰이는 import(imp) 와 export(exp)도 지원됩니다.
DB2도 Oracle 과 비슷한 import, export, load 유틸리티를 제공합니다. 이 외에도 다른
플랫폼간의 데이터 이동을 위해서 DB2는 db2move 유틸리티를 제공합니다.

Backup and Recovery
Oracle hot 백업을 위한 옵션으로 Recovery Manager를 제공합니다.
DB2에서는 backup 명령이나 제어센터를 통해서 백업을 수행할 수 있습니다.

요약
지금까지 설명한 내용을 간단한 표로 정리해 보면 다음과 같습니다.

Oracle	DB2 UDB	비고
Instance	Instance	DB2는 한 인스턴스에 여러 데이터베이스가 존재할 수 있다.
Database	Database
initSID.ora 또는 SPFILE	DBM CFG 와 DB CFG	DB2 는 2단계의 구성을 사용한다 - Database manager Configuration (DBM CFG - 인스턴스 레벨) 과 Database Configuration (DB CFG - 데이터베이스 레벨). 많은 구성 매개변수들이 Oracle에서처럼 동적으로 변경 가능하다.
Table space	Table space	DB2는 SMS 및 DMS 방식을 지원한다. DMS 테이블 스페이스는 Oracle의 테이블 스페이스와 비슷하다.
Data Block	Page	DB2는 4K, 8K, 16K, 32K 페이지를 지원한다. 1 row의 내용은 한 페이지 안에 들어갈 수 있어야 한다. DB2에서는 1 row의 내용이 Oracle에서처럼 여러 페이지에 걸쳐서 저장될 수 없다.
Extent	Extent
Data File	DMS Table space Container	DMS 테이블 스페이스의 컨테이너는 파일이나 raw device를 사용할 수 있다.
Redo Log File	Transaction Log File
Data Buffer	Buffer pool	DB2는 기존에 정의된 버퍼 풀 셋이 없이, 원하는 대로 생성할 수 있다. 특정 페이지 크기의 테이블 스페이스를 생성하기 전에 해당 페이지 크기를 갖는 버퍼 풀이 존재해야 한다.
SGA	Database Manager 와 Database Shared memory
Data Dictionary	Catalog
Library cache	Package cache
Large Pool	Utility Heap
Data Dictionary Cache	Catalog cache
SYSTEM table space	SYSCATSPACE table space

표.3 Summary of Oracle vs. DB2 UDB concepts

---

XpertMon for DB2 UDB V2
DB 사업부
Tel : 02-2108-1458
Fax : 02-2108-1459
Mobile : 011-896-6545
E-mail : hjlee@iteg.co.kr
URL : http://iteg.co.kr