Oracle FreeList와 HWM(High Water Mark)

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1. FreeList와 HWM 개념

Oracle 데이터베이스에서 테이블이나 인덱스에 데이터를 저장할 때, 공간 관리와 성능 최적화를 위해 FreeList와 HWM(High Water Mark)가 중요한 역할을 합니다.

개념설명
FreeList테이블이나 인덱스에서 새로운 데이터가 삽입될 수 있는 여유 공간(블록) 목록
HWM (High Water Mark)테이블에서 한 번이라도 데이터가 기록된 가장 마지막 블록의 위치

2. FreeList (프리리스트)

FreeList란?

  • 테이블이나 인덱스에서 새로운 데이터를 저장할 수 있는 사용 가능한 블록들의 목록
  • 데이터가 삽입될 때, Oracle은 FreeList에서 빈 블록을 검색하여 데이터를 저장
  • FreeList는 세션별로 관리될 수도 있고, 여러 세션이 공유할 수도 있음

FreeList 관리 방식

  1. INSERT 수행 시 FreeList에서 공간이 있는 블록을 선택하여 데이터 저장
  2. UPDATE, DELETE 시 공간이 다시 FreeList에 추가될 수 있음
  3. FULL TABLE SCAN이 수행될 때는 FreeList를 사용하지 않고 HWM까지 읽음

📌 FreeList 개수 조정 예제

ALTER TABLE employees STORAGE (FREELISTS 5);
  • 테이블의 FreeList 개수를 5개로 설정하여 병렬 트랜잭션이 빠르게 빈 공간을 찾을 수 있도록 최적화

✔ FreeList가 중요한 이유

  • FreeList를 잘 관리하면 병렬 INSERT 성능이 향상됨
  • FreeList가 부족하면 세션 간 블록 경합(Contension)이 발생하여 성능 저하

3. HWM (High Water Mark, 고수위선)

HWM이란?

  • 한 번이라도 데이터가 기록된 가장 마지막 블록의 위치
  • Oracle은 데이터를 삽입할 때 HWM을 기준으로 새로운 블록을 사용할지 결정함
  • FULL TABLE SCAN 시, HWM까지의 모든 블록을 스캔하므로 성능에 영향을 줌

✔ HWM의 특징

  • 테이블에서 데이터를 삭제해도 HWM이 줄어들지 않음
  • TRUNCATE 명령을 사용하면 HWM이 초기화됨
  • FULL TABLE SCAN 시 HWM까지 읽기 때문에, 불필요한 I/O가 증가할 수 있음

4. FreeList와 HWM 동작 방식

(1) INSERT 시 FreeList와 HWM의 관계

단계설명
1. 새로운 INSERT 발생FreeList에서 사용 가능한 블록을 찾음
2. 빈 블록이 FreeList에 존재하면FreeList에서 가져와 데이터를 저장
3. FreeList에 빈 블록이 없으면HWM을 증가시켜 새로운 블록 할당

📌 FreeList 사용 예제

INSERT INTO employees VALUES (1001, 'John Doe', 'IT');

✔ 동작 방식:

  • FreeList에 빈 블록이 있다면 해당 블록을 사용
  • 없다면 HWM을 증가시키고 새로운 블록 할당

(2) DELETE와 HWM

데이터를 삭제해도 HWM이 줄어들지 않음.
즉, FULL TABLE SCAN 시 여전히 삭제된 블록을 스캔해야 하므로 성능 저하 가능.

📌 예제: DELETE 수행 후 HWM 유지됨

DELETE FROM employees WHERE department = 'IT';

✔ 문제점:

  • DELETE 후에도 HWM이 유지되므로 FULL SCAN이 불필요한 블록을 포함하여 수행됨
  • HWM을 낮추려면 TABLE REBUILD 또는 SHRINK 필요

(3) HWM 초기화 방법

✅ TRUNCATE 사용 (HWM 초기화)

TRUNCATE 명령어를 사용하면 HWM이 리셋되므로, FULL TABLE SCAN 시 불필요한 블록을 스캔하지 않음.

TRUNCATE TABLE employees;

✔ 결과:

  • 테이블의 모든 데이터 삭제 + HWM 초기화
  • FreeList도 재설정됨

✅ SHRINK 사용 (HWM 조정)

SHRINK SPACE 명령을 사용하면 HWM을 낮추면서 데이터를 유지할 수 있음.

ALTER TABLE employees ENABLE ROW MOVEMENT;
ALTER TABLE employees SHRINK SPACE;

✔ 결과:

  • 불필요한 블록을 반환하여 HWM을 줄임
  • 데이터는 유지되며, FULL TABLE SCAN 시 불필요한 블록을 스캔하지 않음

5. FreeList & HWM 성능 최적화 전략

(1) 병렬 INSERT 시 FreeList 조정

  • 병렬 세션이 많은 경우, FreeList를 늘리면 INSERT 성능이 향상됨
ALTER TABLE sales STORAGE (FREELISTS 10);

✔ 결과:

  • 여러 세션이 동시에 INSERT할 때 블록 경합을 줄일 수 있음

(2) DELETE 후 HWM 유지 문제 해결

  1. TRUNCATE 사용sql복사편집TRUNCATE TABLE orders; ✔ HWM 초기화 + FreeList 재설정
  2. SHRINK 사용 (데이터 유지 필요 시)sql복사편집ALTER TABLE orders ENABLE ROW MOVEMENT; ALTER TABLE orders SHRINK SPACE; ✔ HWM을 낮추면서 데이터 유지 가능

(3) 테이블 분할 (Partitioning) 활용

  • 파티션을 사용하면 특정 데이터만 관리 가능하므로 HWM 문제 해결 가능
CREATE TABLE orders (
    order_id NUMBER,
    order_date DATE
)
PARTITION BY RANGE (order_date) (
    PARTITION p_2023 VALUES LESS THAN (TO_DATE('2024-01-01', 'YYYY-MM-DD')),
    PARTITION p_2024 VALUES LESS THAN (TO_DATE('2025-01-01', 'YYYY-MM-DD'))
);

✔ 결과:

  • 오래된 데이터만 삭제 가능 → HWM 증가 방지
  • FreeList 관리가 쉬워짐

6. FreeList & HWM 비교 요약

항목FreeListHWM (High Water Mark)
개념사용 가능한 빈 블록 목록한 번이라도 데이터가 저장된 마지막 블록 위치
역할새로운 데이터 삽입 시 사용 가능한 공간 제공FULL TABLE SCAN 범위를 결정
INSERT 시 영향빈 블록이 있으면 재사용, 없으면 HWM 증가FreeList에 공간이 없으면 HWM 증가
DELETE 후 영향FreeList에 공간 추가 가능삭제 후에도 HWM이 줄어들지 않음
최적화 방법FreeList 개수 증가TRUNCATE, SHRINK SPACE 사용
FULL TABLE SCAN 시 영향영향 없음HWM까지 모든 블록을 읽어야 하므로 성능에 영향

7. 결론

✅ FreeList는 INSERT 성능을 향상시키는 핵심 요소이며, HWM은 FULL SCAN 성능에 영향을 미치는 중요한 지표
✅ DELETE를 수행해도 HWM은 줄어들지 않으므로 TRUNCATE 또는 SHRINK를 활용하여 최적화 가능
✅ 대량의 데이터를 다루는 경우 FreeList와 HWM을 적절히 관리하면 성능을 크게 개선할 수 있음! 🚀

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