Oracle 스토리지 구조: 테이블스페이스·세그먼트·익스텐트·블록

지난 글에서 Oracle 백그라운드 프로세스가 메모리와 디스크 사이를 어떻게 중재하는지 살펴봤다. 이번에는 그 디스크 공간이 논리적으로 어떻게 조직되는지, 즉 Oracle 스토리지 계층 구조를 다룬다.

4단계 논리 계층

Oracle은 데이터를 논리적으로 Database → Tablespace → Segment → Extent → Data Block 순으로 관리한다.

Oracle 스토리지 논리 계층 구조

각 계층은 서로 명확히 구분된 역할을 갖는다.

계층	물리 대응	관리 주체
Database	데이터 파일 전체	Instance
Tablespace	1개 이상의 데이터 파일	DBA
Segment	테이블·인덱스 등 객체 하나	Oracle
Extent	연속 블록 집합	Oracle
Data Block	OS 파일 블록	Oracle

Tablespace

테이블스페이스는 Oracle에서 공간을 관리하는 최상위 논리 단위다. 물리적으로는 하나 이상의 데이터 파일(.dbf)로 구성된다.

Oracle 설치 시 기본 생성되는 테이블스페이스:

SYSTEM: 딕셔너리(데이터 사전)
SYSAUX: AWR·Statspack 등 보조 데이터
USERS: 일반 사용자 기본 공간
TEMP: 정렬·해시 조인·임시 처리용
UNDO: 롤백과 읽기 일관성용 Undo 데이터

운영 환경에서는 애플리케이션 데이터, 인덱스, 이력 데이터를 별도 테이블스페이스로 분리하면 I/O 최적화와 장애 격리에 유리하다.

Locally Managed Tablespace (LMT)와 ASSM

과거 딕셔너리 기반 관리(DMT)는 딕셔너리 테이블에 Extent 정보를 저장해 경합이 심했다. 현재는 **LMT(Locally Managed Tablespace)**가 기본이다. Extent 할당 비트맵을 테이블스페이스 헤더 블록에 직접 저장해 딕셔너리 경합을 제거한다.

ASSM(Automatic Segment Space Management)은 세그먼트 내 블록 가용 공간을 비트맵으로 추적한다. Freelist 경합을 제거해 동시 DML 성능을 높인다.

-- 테이블스페이스 생성 (LMT + ASSM)
CREATE TABLESPACE app_data
  DATAFILE '/oradata/app_data01.dbf'
  SIZE 500M
  AUTOEXTEND ON NEXT 100M MAXSIZE 10G
  EXTENT MANAGEMENT LOCAL
  SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO;

-- 사용자 기본 테이블스페이스 지정
ALTER USER app_user DEFAULT TABLESPACE app_data
  TEMPORARY TABLESPACE temp;

Segment

세그먼트는 테이블, 인덱스, Undo, 임시 세그먼트처럼 단일 데이터베이스 객체에 할당된 스토리지 집합이다. DBA_SEGMENTS로 확인할 수 있다.

-- 상위 10개 세그먼트 크기 조회
SELECT segment_name, segment_type,
       tablespace_name,
       ROUND(bytes / 1048576, 1) AS size_mb
FROM   dba_segments
ORDER  BY bytes DESC
FETCH FIRST 10 ROWS ONLY;

테이블 파티셔닝을 사용하면 파티션당 세그먼트가 독립적으로 생성된다. 파티션 프루닝으로 불필요한 세그먼트 접근을 건너뛸 수 있다.

Extent

Extent는 연속된 데이터 블록의 묶음으로, 공간 할당의 최소 단위다. Oracle은 세그먼트에 공간이 필요할 때 Extent 단위로 데이터 파일에서 공간을 할당한다.

UNIFORM SIZE를 지정하면 모든 Extent 크기가 동일해 단편화가 줄어든다.

-- Extent 정보 조회
SELECT segment_name, extent_id, file_id,
       block_id, blocks
FROM   dba_extents
WHERE  segment_name = 'ORDERS'
ORDER  BY extent_id;

Data Block

데이터 블록은 Oracle이 데이터를 읽고 쓰는 최소 I/O 단위다. 기본 크기는 8KB(DB_BLOCK_SIZE)이며, 데이터베이스 생성 시 결정된다. 블록 내부 구조는 다음과 같다.

영역	설명
Header	블록 주소(DBA), 세그먼트 유형, SCN
Table Directory	행 데이터를 담은 테이블 목록
Row Directory	각 행의 오프셋 포인터
Free Space	INSERT·UPDATE를 위한 여유 공간 (PCTFREE)
Row Data	실제 행 데이터

-- 블록 크기 및 파라미터 확인
SELECT name, value
FROM   v$parameter
WHERE  name IN ('db_block_size',
                'db_file_multiblock_read_count');

테이블스페이스 용량 모니터링

테이블스페이스 관리 DDL 예시

-- 테이블스페이스별 사용량·잔여 공간
SELECT tablespace_name,
       ROUND(used_space     * 8 / 1024) AS used_mb,
       ROUND(tablespace_size * 8 / 1024) AS total_mb,
       ROUND(used_percent, 1)            AS pct
FROM   dba_tablespace_usage_metrics
ORDER  BY used_percent DESC;

90% 이상이면 데이터 파일 추가 또는 AUTOEXTEND를 검토해야 한다.

설계 체크리스트

운영 데이터·인덱스·이력 데이터를 테이블스페이스 단위로 분리한다.
UNDO 테이블스페이스 크기를 과소 설계하면 ORA-01555: snapshot too old 오류가 발생한다. UNDO_RETENTION 값과 실제 Undo 사용량을 주기적으로 확인하라.
TEMP 테이블스페이스가 부족하면 대형 정렬·해시 조인이 실패한다.
DB_BLOCK_SIZE는 OLTP는 8KB, DW는 16KB~32KB가 일반적이다.

지난 글: Oracle 백그라운드 프로세스

다음 글: Oracle Redo·Undo·플래시백

읽어주셔서 감사합니다. 😊