만약 Clustered Index가 없다면...

SQL Server에서 인덱스는 데이터베이스 성능을 최적화하는 중요한 요소입니다. 인덱스는 테이블에서 데이터를 빠르게 검색할 수 있도록 도와주며, 두 가지 주요 유형의 인덱스가 있습니다: Clustered Index(클러스터형 인덱스)와 Nonclustered Index(비클러스터형 인덱스). 하지만, 클러스터형 인덱스를 지정하지 않고 비클러스터형 인덱스만 설정할 경우 발생할 수 있는 여러 가지 문제가 있습니다. 이 글에서는 이러한 상황이 성능에 미치는 영향을 살펴보겠습니다.

1. 기본 테이블의 정렬 순서

클러스터형 인덱스는 테이블의 물리적 데이터 저장 순서를 결정합니다. 즉, 테이블이 클러스터형 인덱스를 가질 경우, 데이터는 인덱스의 키 열에 따라 정렬되어 디스크에 저장됩니다. 이는 테이블에 대한 순차적 접근을 빠르게 할 수 있게 도와주고, 대량의 데이터를 검색하는 쿼리의 성능을 크게 향상시킵니다.

클러스터형 인덱스가 없는 경우:

• 테이블은 힙(Heap)으로 저장되며, 데이터는 삽입된 순서대로 저장됩니다.
• SQL Server는 특정 데이터를 검색하기 위해 더 많은 페이지를 스캔해야 할 수 있습니다.
• 데이터가 정렬되지 않으므로, 범위 검색(range scan)이나 ORDER BY와 같은 작업이 느려집니다.

힙 구조에서 특정 레코드를 찾기 위해서는 테이블 전체를 스캔해야 할 가능성이 높기 때문에 전체 테이블 스캔(Full Table Scan)이 자주 발생할 수 있으며, 이는 성능 저하로 이어집니다.

2. 비클러스터형 인덱스의 성능 저하

비클러스터형 인덱스는 클러스터형 인덱스와는 다르게, 테이블의 물리적 순서와 상관없이 인덱스 자체에서 데이터의 논리적 순서를 관리합니다. 비클러스터형 인덱스는 해당 인덱스가 가리키는 행의 위치를 식별하기 위해 행 ID(RID, Row Identifier) 또는 클러스터형 인덱스 키를 참조합니다.

클러스터형 인덱스가 없는 경우:

• 비클러스터형 인덱스는 클러스터형 인덱스가 없으므로, 행 ID를 참조하여 데이터를 검색하게 됩니다.
• 행 ID는 데이터가 물리적으로 저장된 페이지와 그 위치를 나타내며, 클러스터형 인덱스를 사용할 때보다 더 비효율적입니다.
• 이로 인해 비클러스터형 인덱스를 통해 데이터를 검색하는 것이 느려질 수 있으며, 페이지를 자주 이동하는 일이 발생할 수 있습니다.

특히, 비클러스터형 인덱스를 사용할 때 RID Lookup(행 식별자 조회)이 자주 발생하는데, 이는 성능에 부정적인 영향을 미칩니다.

3. 데이터 삽입, 업데이트, 삭제 성능에 미치는 영향

클러스터형 인덱스가 없으면 데이터 삽입, 업데이트, 삭제 작업에서도 성능 문제가 발생할 수 있습니다.

• 삽입 성능: 힙 테이블에 데이터를 삽입할 때는 기본적으로 데이터가 테이블의 마지막 부분에 추가됩니다. 하지만, 클러스터형 인덱스가 있을 경우, SQL Server는 데이터를 인덱스 키에 맞게 정렬해야 하기 때문에 삽입 작업에 더 많은 리소스가 필요합니다. 그러나, 삽입 시점에서 성능은 클러스터형 인덱스가 없는 경우가 더 좋을 수 있지만, 이후 데이터를 검색할 때 성능 저하가 발생합니다.

• 업데이트 성능: 클러스터형 인덱스가 없으면, 비클러스터형 인덱스가 행 ID를 참조하므로, 데이터 위치가 변경될 때마다 추가적인 비용이 발생할 수 있습니다.

• 삭제 성능: 클러스터형 인덱스가 없으면 삭제 작업도 전체 테이블 스캔을 수행해야 하는 경우가 발생할 수 있습니다. 이는 특히 대규모 데이터 삭제 작업에서 성능 저하로 이어질 수 있습니다.

4. 성능 문제 해결 방법

클러스터형 인덱스를 사용하지 않고도 성능을 최적화할 수 있는 방법이 몇 가지 있지만, 대부분의 경우 클러스터형 인덱스를 추가하는 것이 좋은 방법입니다. 아래는 성능을 개선하기 위한 몇 가지 방법입니다.

클러스터형 인덱스를 추가하는 방법:

• 테이블의 주로 검색되는 열이나 범위 검색에 자주 사용되는 열을 클러스터형 인덱스로 설정하세요.

  CREATE CLUSTERED INDEX IX_YourTable_ColumnName
  ON YourTable (ColumnName);

• 클러스터형 인덱스는 일반적으로 기본 키(Primary Key)와 함께 사용됩니다. 기본 키가 없는 경우, 클러스터형 인덱스를 별도로 추가할 수 있습니다.

인덱스 조정:

• 클러스터형 인덱스를 만들 수 없는 상황에서는 커버링 인덱스(covering index)를 사용하여 일부 성능 문제를 완화할 수 있습니다.

  CREATE NONCLUSTERED INDEX IX_YourTable_ColumnName
  ON YourTable (Column1, Column2)
  INCLUDE (OtherColumn);

• 인덱스 유지 관리: 비클러스터형 인덱스와 클러스터형 인덱스 모두 주기적으로 재구성하거나 다시 빌드하여 성능을 유지하는 것이 중요합니다.

결론

클러스터형 인덱스는 SQL Server에서 데이터의 물리적 정렬을 관리하며, 이를 사용하지 않으면 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 클러스터형 인덱스가 없는 경우, 테이블은 힙으로 처리되며, 이로 인해 비클러스터형 인덱스가 덜 효율적으로 작동하고, 데이터 검색 및 조작 작업이 느려질 수 있습니다. 따라서 대규모 테이블에서는 클러스터형 인덱스를 생성하여 성능을 최적화하는 것이 좋습니다.

비클러스터형 인덱스만 사용할 때 발생할 수 있는 문제를 해결하려면 클러스터형 인덱스를 도입하는 것이 좋은 전략이며, 쿼리 성능을 개선할 수 있는 중요한 단계입니다.