DB 데이터베이스 - 슬롯 페이지 구조 (Slotted Page Structure)

슬롯 페이지 구조는 데이터베이스 시스템에서 효율적으로 데이터를 저장하고 관리하기 위한 페이지 구조 중 하나이다. 이 구조는 가변 길이 레코드를 유연하게 처리할 수 있으며, 레코드의 위치를 유동적으로 관리함으로써 스토리지 활용도를 극대화한다.

 

슬롯 페이지 구조의 상세 구성

블록 헤더 (Block Header)

1) #Entries (항목 수, Number of record entries): 페이지 내에 저장된 레코드의 총 개수를 나타낸다.
2) Size & Location: 각 레코드의 크기와 페이지 내 위치를 저장하는 슬롯 디렉토리
3) End of Free Space: 사용 가능한 자유 공간의 끝 지점을 가리키는 포인터

슬롯 디렉토리 메커니즘

위 그림에서 가장 주목할 점은 블록 헤더 내의 슬롯 디렉토리에서 실제 레코드로 연결되는 화살표이다. 이는 슬롯 페이지 구조의 핵심 개념을 시각적으로 보여준다.

• 각 슬롯(그림에서 헤더 부분의 작은 사각형들)은 레코드의 위치와 크기 정보를 저장한다.
• 외부 참조는 #Entries 번호를 통해 레코드에 접근한다.
• 실제 레코드는 화살표가 가리키는 위치에 저장된다.
• Free Space (자유 공간) 영역은 새 레코드 추가나 기존 레코드 확장에 사용될 수 있는 공간이다.

슬롯 (Slot)
포인터는 레코드 자체를 직접 가리키지 않고 헤더에 있는 레코드에 대한 엔트리(슬롯이라고 함)를 가리켜야 한다.
이 슬롯은 레코드의 실제 위치를 참조하는 역할을 하며, 페이지 내에서 레코드의 위치가 변경되어도 슬롯 번호는 변경되지 않는다.

레코드의 이동 및 재배치

레코드는 페이지 내에서 자유롭게 이동할 수 있으며, 이는 페이지 압축(page compaction) 과정에서 주로 발생한다. 레코드가 삭제되면 단편화(fragmentation)가 발생하는데, 이를 해소하기 위해 레코드들을 연속적으로 재배치한다. 이 과정에서 레코드의 물리적 위치는 변경되지만, 외부 참조는 슬롯 번호를 통해 일관성을 유지한다.

예를 들어, 레코드 R1, R2, R3가 있고 R2가 삭제된 경우

1. R2의 공간은 비어 있게 됨
2. 페이지 압축 과정에서 R3를 R2의 위치로 이동
3. R3의 슬롯 항목이 새 위치를 가리키도록 업데이트
4. 외부에서는 여전히 동일한 슬롯 번호로 R3에 접근 가능

공간 관리:
페이지 헤더 아래에는 레코드들이 위치하며, 레코드 사이에 남는 공간(자유 공간)은 새로운 레코드의 추가나 기존 레코드의 확장을 위해 사용될 수 있다.
장점
유연성: 레코드의 물리적 위치 변경이 슬롯 번호에 영향을 주지 않기 때문에 데이터베이스 관리 시 유연성이 증가한다.
효율적인 공간 사용: 레코드 삭제 후 발생하는 공간을 즉시 재활용할 수 있어 공간 활용도가 높아진다.
데이터 무결성 유지: 외부 시스템이나 응용 프로그램이 일관된 방식으로 레코드에 접근할 수 있어 데이터 무결성을 유지할 수 있다.
슬롯 페이지 구조는 특히 공간의 재활용과 데이터 관리의 유연성이 요구되는 환경에서 효과적이다. 데이터의 추가 및 삭제가 빈번한 데이터베이스 테이블 관리에 적합하다.