Oracle FreeList와 HWM(High Water Mark)

Table of Contents

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.

개념	설명
FreeList	테이블이나 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

INSERT 수행 시 FreeList에서 공간이 있는 블록을 선택하여 데이터 저장
UPDATE, DELETE 시 공간이 다시 FreeList에 추가될 수 있음
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

단계	설명
1. 새로운 INSERT 발생	FreeList에서 사용 가능한 블록을 찾음
2. 빈 블록이 FreeList에 존재하면	FreeList에서 가져와 데이터를 저장
3. FreeList에 빈 블록이 없으면	HWM을 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

TRUNCATE 사용sql복사편집TRUNCATE TABLE orders; ✔ HWM 초기화 + FreeList 재설정
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

항목	FreeList	HWM (High Water Mark)
개념	사용 가능한 빈 블록 목록	한 번이라도 데이터가 저장된 마지막 블록 위치
역할	새로운 데이터 삽입 시 사용 가능한 공간 제공	FULL TABLE SCAN 범위를 결정
INSERT 시 영향	빈 블록이 있으면 재사용, 없으면 HWM 증가	FreeList에 공간이 없으면 HWM 증가
DELETE 후 영향	FreeList에 공간 추가 가능	삭제 후에도 HWM이 줄어들지 않음
최적화 방법	FreeList 개수 증가	TRUNCATE, SHRINK SPACE 사용
FULL TABLE SCAN 시 영향	영향 없음	HWM까지 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! 🚀

zerg96