MySQL 아키텍처 - 기본

1) MySQL 아키텍처

• 위 그림처럼 MySQL 서버는 크게 MySQL 엔진과 스토리지 엔진으로 구성되어 있다.

 

(1) MySQL 엔진

• MySQL 엔진은 클라이언트로부터 요청된 SQL 문장을 분석하거나 최적화하여 처리하는 역할을 담당하며 MySQL 엔진을 구성하는 각각의 요소는 아래와 같다.

 

① Connection Handler

• 커넥션 및 쿼리 요청을 처리 담당

 

② SQL 인터페이스

• DML, DDL, Procedure, View 등 SQL 인터페이스 제공 담당

 

③ SQL 파서 (Parser)

• SQL 문법 오류 탐지 및 SQL 쿼리 문장을 MySQL이 처리하기 좋은 토큰 단위로 나눠서 트리 형태로 파싱 하는 작업 담당

 

④ SQL 옵티마이저 (Optimizer)

• 쿼리의 최적화된 실행 담당

 

⑤ 캐시와 버퍼

• 성능 향상을 위한 보조 저장소 기능 담당

 

→ MySQL은 표준 SQL(ANSI SQL) 문법을 지원하여, 표준 문법에 따라 작성된 쿼리는 타 DBMS와 호환되어 실행될 수 있다.

 

(2) 스토리지 엔진

• 스토리지 엔진은 실제 데이터를 디스크 스토리지에 저장하거나 조회하는 부분을 담당한다.

 

• MySQL 엔진과 플러그인 형태로 연동 / 분리가 가능하며, MySQL 엔진에서 핸들러 API를 통해 스토리지 엔진에 Read / Write 요청이 가능하다

 

• 스토리지 엔진은 여러 개를 동시에 사용할 수 있으며 (각 테이블마다 다른 스토리지 엔진 사용 가능) 성능 향상을 위해 키 캐시 (MyISAM), 버퍼 풀 (InnoDB) 등의 기능을 제공한다.

 

• MySQL에서는 다양한 스토리지 엔진을 지원하나 대표적으로 알아야 할 2가지 엔진에 대해 알아보자!

 

① MyISAM 엔진

• MySQL 5.5 이전 버전까지 사용되었던 기본 스토리지 엔진이다.

 

• 커밋, 롤백 및 충돌 복구 기능 + Table-Level의 Lock을 제공하지만 트랜잭션은 제공되지 않는다.

 

• 데이터를 매우 효율적으로 저장하기에 전체적인 속도가 InnoDB 엔진보다 빠르지만 Table-Level의 Lock을 사용하여 갱신 작업 속도가 느리기 때문에 Write 작업이 없는 Select 위주의 테이블에 적합한 엔진이다.

 

• 또한, 트랜잭션이 제공되지 않아 데이터 무결성에 대한 보장이 어렵다.

 

② InnoDB 엔진

• MySQL 5.5 버전 이후부터 사용되는 기본 스토리지 엔진이다.

 

• 커밋, 롤백 및 충돌 복구 기능 + Row-Level의 Lock을 제공하며 MyISAM과는 다르게 트랜잭션을 제공한다.

 

• Row-Level의 Lock을 사용하기 때문에 MyISAM 엔진보다 갱신 작업 속도가 빠르기 때문에 Write 작업이 많은 갱신 위주의 테이블에 적합하다

 

• MVCC 기능을 지원하여 뛰어난 동시성을 제공한다.

 

• 또한, 트랜잭션을 제공하기 때문에 데이터 무결성을 보장한다.

 

[참고] Query 실행 순서

 

① Query Parser

• 사용자 요청으로 들어온 쿼리 문장을 토큰으로 분해해 트리 형태의 구조로 만드는 작업을 한다.

 

• 토큰이란 MySQL이 인식할 수 있는 최소 단위의 어휘나 기호를 의미하며, 쿼리 문장의 기본 문법 오류를 걸러 사용자에게 오류 메시지를 전달하는 단계이다.

 

② 전처리기

• 파서 과정에서 만들어진 파서 트리를 기반으로 쿼리 문장에 구조적인 문제가 있는지 확인한다.

 

• 각 토큰을 테이블 이름, 칼럼 이름, 내장 함수 같은 개체에 매핑해 해당 객체의 존재 여부와 객체 접근 권한 등을 확인하며, 존재하지 않거나 권한상 사용할 수 없는 개체의 토큰이 걸러지는 단계이다.

 

③ 옵티마이저

• 사용자 요청으로 들어온 쿼리 문장을 저렴한 비용으로 가장 빠르게 처리할지 결정하는 역할을 담당한다.

 

④ 실행 엔진

• 만들어진 계획대로 각 핸들러에게 요청해서 받은 결과를 또 다른 핸들러 요청의 입력으로 연결하는 역할을 수행한다.

 

⑤ 핸들러 (스토리지 엔진)

• MySQL 서버 가장 밑단에서 MySQL 실행 엔진의 요청에 따라 데이터를 디스크로 저장하고 디스크로부터 읽어 오는 역할을 담당한다.

 

[Reference]

• https://jeong-pro.tistory.com/m/239
• https://scshim.tistory.com/477

[Real MySQL 8.0] 4장 - 아키텍처: MySQL 엔진과 스토리지 엔진(InnoDB, MyISAM)

MySQL 아키텍처 (MySQL 엔진 구조, 스토리지 엔진 구조, 스레드 구조, 메모리 구조, 쿼리 실행 구조, R