InnoDB Redo / Undo / Doublewrite Buffer 심층 이해

1. Redo Log

무엇인가?

Redo = "변경된 것을 다시 적용"하기 위한 로그

트랜잭션 커밋 이후에도,
서버 장애가 발생했을 때 데이터를 복구할 수 있도록 변경 기록을 보존하는 메커니즘입니다.

주요 역할

Crash Recovery: 장애 발생 시, 아직 디스크에 저장되지 않은 변경 사항을 복구
Durability (ACID의 D)

구조

Redo Log Buffer (메모리)
- 변경사항이 버퍼에 임시 저장됨
Redo Log Files (ib_logfile0, ib_logfile1, ...)
- 버퍼에서 주기적으로 디스크에 플러시
LSN (Log Sequence Number): Redo 기록의 절대 위치

Redo 작성/플러시 흐름

1. 데이터 변경 → Redo Buffer 기록
2. 트랜잭션 커밋
3. Redo Buffer 플러시 (fsync 디스크 기록)
4. 실제 데이터 페이지(Buffer Pool)는 나중에 Write 가능 (Lazy Write)

※ innodb_flush_log_at_trx_commit 값에 따라 플러시 타이밍 조정 가능

2. Undo Log

무엇인가?

Undo = "변경을 취소하거나 과거 상태로 복원"하기 위한 기록

트랜잭션 중간에 문제가 발생하거나, MVCC 기반으로
이전 버전 데이터를 제공해야 할 때 사용합니다.

주요 역할

트랜잭션 롤백 지원
MVCC (Multi-Version Concurrency Control) 지원
Isolation Level (Repeatable Read 등) 보장

구조

Undo Segment: Undo 레코드를 묶은 논리적 단위
Undo Page: 16KB 단위로 Undo 데이터 저장
Undo Tablespace: Undo 저장용 별도 공간 (undo_001.ibd, undo_002.ibd 등)

Undo 작성/사용 흐름

1. 데이터 변경 전, 현재 데이터를 Undo에 저장
2. 다른 트랜잭션이 과거 Snapshot을 조회할 때 Undo 사용
3. 트랜잭션 롤백 시 Undo를 읽어서 원복
4. 필요 없어진 Undo는 Purge Thread가 정리

3. Doublewrite Buffer

무엇인가?

Doublewrite Buffer = "데이터 파일 손상을 막기 위한 이중 기록 공간"

디스크에 데이터 페이지를 저장할 때,
페이지 손상(Torn Page) 현상을 방지하기 위해 도입된 기술입니다.

주요 역할

디스크 쓰기 중간에 장애가 발생해도 데이터 손상 방지
장애 복구 시, 완전한 페이지만 복구 대상으로 인정

구조

Buffer Pool 안에 Doublewrite Buffer 존재
약 2MB 크기
변경된 데이터 페이지를 먼저 여기에 기록한 후
그다음 실제 데이터 파일에 기록

Doublewrite 쓰기 흐름

1. Dirty Page를 Doublewrite Buffer에 먼저 저장
2. Doublewrite Buffer를 디스크에 플러시
3. 그 이후, 실제 데이터 파일(.ibd)에 저장

Redo, Undo, Doublewrite Buffer 상호 관계

요소	주목적	저장 시점	장애 복구 시 사용 여부
Redo Log	변경 사항 재적용 (Durability)	변경 즉시 버퍼에 기록	Redo Apply
Undo Log	롤백 및 MVCC 지원 (Consistency, Isolation)	변경 전 상태 저장	Rollback 필요 시
Doublewrite Buffer	디스크 손상 방지	Dirty Page Flush 시 사용	(손상 여부 확인)

복구(Recovery) 전체 흐름 요약

Crash Recovery Start
 ↓
1. Redo Log 분석 → 아직 디스크에 적용되지 않은 변경사항 반영 (Redo Apply)
 ↓
2. Undo Log 분석 → 완료되지 않은 트랜잭션 롤백 (Undo Rollback)
 ↓
3. Doublewrite 영역 확인 → 손상된 페이지 복구
 ↓
Recovery 완료

실전 운영/튜닝 포인트

항목	튜닝 전략
Redo Log 크기	충분히 크게 설정 (innodb_log_file_size)
Redo Buffer 크기	대량 커밋 빈도가 높으면 증가 (innodb_log_buffer_size)
Undo Cleanup 최적화	Long Transaction 관리 → History List 최소화
Doublewrite 최적화	일반적으로 활성화 유지 권장 (안정성 확보)
Checkpoint 주기	innodb_io_capacity 설정으로 제어 가능

핵심 파라미터 요약

변수명	설명
innodb_log_file_size	Redo Log 파일 크기
innodb_log_buffer_size	Redo Log Buffer 크기
innodb_undo_log_truncate	Undo 자동 축소 여부
innodb_doublewrite	Doublewrite 기능 활성화 여부
innodb_flush_log_at_trx_commit	트랜잭션 커밋 시 Redo 플러시 정책

LIST