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가상 기억 접근 방식

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목차

1. 개요

가상 기억 접근 방식은 VSAM(Virtual Storage Access Method) 데이터셋을 사용하는 기술을 설명한다. VSAM은 제어 구간과 제어 구역으로 구성되며, 순차(ESDS), 색인(KSDS), 상대적(RRDS), 선형(LDS)의 네 가지 파일 조직을 지원한다. VSAM 데이터 접근 기술에는 지역 공유 자원(LSR), 전역 공유 자원(GSR), 비공유 자원(NSR)이 있으며, 데이터 공유를 위해 VSAM RLS와 트랜잭셔널 VSAM을 사용한다. VSAM은 1970년대 IBM에서 성능 및 장치 의존성 문제를 해결하기 위해 도입되었으며, ISAM과 BDAM을 대체하기 위한 KSDS와 RRDS를 포함하여 발전해왔다.

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가상 기억 접근 방식
개요
종류파일 시스템
개발사IBM
초기 릴리스1972년
최신 버전알 수 없음
운영 체제z/OS
z/VSE
z/TPF
OS/2
라이선스독점 소프트웨어
기능
접근 방식키-인덱스 방식
주요 기능레코드 수준 공유
동적 공간 관리
통합 카탈로그 관리
특징고성능 데이터 접근
데이터 무결성
확장성
기술
프로그래밍 언어COBOL
PL/I
어셈블리어
인터페이스API (응용 프로그래밍 인터페이스)
데이터 구조VSAM 데이터 세트 (KSDS, ESDS, RRDS, LDS)
기타
관련 기술IAM (Index Allocation Management)
IDCAMS (Access Method Services)
VSAM Record Management (VRM)
사용 분야대용량 트랜잭션 처리
데이터베이스 관리
파일 관리 시스템

2. VSAM 파일

VSAM 데이터셋은 제어 구간(Control Interval, CI)과 제어 구역(Control Area, CA)이라는 논리적 단위로 구성된다. CI와 CA의 크기는 접근 방식에 의해 결정되며, 사용자에게는 보이지 않는다. 각 제어 구역(CA)에는 고정된 수의 제어 구간(CI)이 있다.

제어 구간은 일반적으로 여러 레코드를 포함하며, 레코드들은 낮은 주소에서 위쪽으로 저장된다. 제어 정보는 제어 구간의 반대편 끝에서 아래로 저장되며, 레코드와 제어 정보 사이의 공간은 여유 공간이다. 제어 정보는 제어 구간 서술자 필드(CIDF)와 레코드 서술자 필드(RDF)로 구성된다.

레코드가 제어 구간에 삽입될 때, 레코드들은 정확한 순서에 위치되며, 필요에 따라 다른 레코드들이 이동된다. 레코드가 삭제되면 나중 레코드들이 아래로 이동하여 여유 공간이 순차적으로 남게 된다. 삽입할 레코드에 대한 여유 공간이 충분하지 않으면 제어 구간이 분할된다. 거의 절반의 레코드들이 원래 제어 구간에 저장되고, 나머지는 새로운 제어 구간으로 이동된다. 새로운 제어 구간은 동일한 제어 구역 내의 여유 제어 구간 풀에서 가져오며, 해당 제어 구역 안에 여유 제어 구간이 없다면 제어 구역 자체가 분할되어 제어 구간들이 이전/새 제어 영역 사이에 동등하게 분배된다.

VSAM으로 세 종류의 레코드 지향 파일 조직을 사용할 수 있다(선형 데이터셋/LDS의 내용에는 레코드 구조가 없다).[4] VSAM 레코드는 고정 길이 또는 가변 길이일 수 있으며, 제어 간격(CI)이라는 고정 크기 블록으로 구성되고,[5][6] 더 큰 단위인 제어 영역(CA)으로 구성된다. 제어 간격은 디스크와 컴퓨터 간의 전송 단위이므로 읽기 요청은 하나의 완전한 제어 간격을 읽는다. 제어 영역은 할당 단위이므로 VSAM 데이터 세트가 정의될 때 제어 영역의 정수 배수가 할당된다.

IDCAMS는 VSAM 데이터 세트를 조작하는 데 일반적으로 사용되는 액세스 방식 서비스 유틸리티 프로그램이다. 사용자 정의 프로그램은 작업 제어 언어(JCL)의 데이터 정의(DD) 문을 통해, 동적 할당을 통해 또는 고객 정보 제어 시스템(CICS)과 같은 온라인 영역에서 VSAM 데이터 세트에 접근할 수 있다.

IMS/DB와 Db2[3][7]는 모두 VSAM 위에 구현되어 있으며 기본 데이터 구조를 사용한다.

2. 1. 순차 VSAM 조직 (ESDS)

엔트리 순차 데이터셋(ESDS, Entry Sequenced Data Set)은 대체 색인(Alternate Index)을 정의하여 키를 통한 접근을 활성화할 수 있다. ESDS 안의 레코드들은 주소 접근 방식으로 만들어진 순서대로 저장된다.[8][9][10] 레코드들은 내용에 관계없이 로드되며 바이트 주소는 변경되지 않는다.

2. 2. 색인 VSAM 조직 (KSDS)

키 순차 데이터셋(KSDS, Key Sequenced Data Set)은 색인 요소(index component)와 데이터 요소(data component)의 두 부분으로 나뉜다. 이들은 각기 다른 디스크 볼륨에 저장된다.[11][12]

기본 KSDS는 하나의 키(기본 키)만 가지지만, 보조 키로 추가 필드를 사용할 수 있도록 대체 색인(AIX)을 정의할 수 있다. 대체 색인은 그 자체로 KSDS이다.[11][12]

KSDS에서 사용되는 데이터 구조는 오늘날 B+ 트리로 알려져 있다.[11][12]

2. 3. 상대적 VSAM 조직 (RRDS)

상대적 레코드 데이터셋(RRDS, Relative Record Data Set)은 대체 색인을 정의하여 키를 통한 접근을 활성화하도록 색인을 정의할 수 있다.[1] RRDS영어는 대체 색인을 정의하여 키를 통해 접근할 수 있도록 색인을 정의할 수 있다.[1]

2. 4. 선형 VSAM 조직 (LDS)

선형 데이터셋(LDS, Linear Data Set)은 4,000의 제어 구간 크기를 갖는 비구조화된 VSAM 데이터셋으로, 특정 시스템 서비스에 사용된다.[1]

Linear Data Set|리니어 데이터 셋영어은 4,000의 배수 제어 간격 크기를 갖는 비구조화된 VSAM 데이터 세트이다. [2]

  • 『VSAM』, 더그 로우 저, 마이크 머락 앤 어소시에이츠, ISBN 091162533X[3]

3. VSAM 데이터 접근 기술

VSAM 데이터 접근 기술에는 크게 세 가지 종류가 있다.


  • LSR (Local Shared Resources, 지역 공유 자원)
  • GSR (Global Shared Resources, 전역 공유 자원)
  • NSR (Non-Shared Resources, 비공유 자원)


이들은 각기 다른 접근 패턴에 최적화되어 있다. 예를 들어 LSR은 임의 또는 직접 접근 방식에 최적화되어 있는 반면, NSR은 순차 접근에 최적화되어 있다.[4]

LSR 접근은 CICS에서 보관(아카이브)이 용이한 반면, NSR 접근은 역사적으로 LSR에 비해 배치 프로그램을 사용하기 더 쉬웠다.[4]

4. VSAM 데이터 공유

VSAM 데이터는 여러 CICS 리전 간에 VSAM RLS(Record-Level Sharing, 레코드 수준 공유)를 사용하여 공유할 수 있다. VSAM RLS는 레코드 잠금 및 캐싱 기능을 제공하여 데이터 무결성과 성능을 보장한다.[1] CICS 리전과 배치 작업 간에 데이터를 공유하려면 DFSMStvs(트랜잭션 VSAM)가 필요하다.[1] DFSMStvs는 z/OS 시스템 서비스를 이용하여 로그 기능 및 2PC 커밋을 지원함으로써 VSAM RLS를 확장하여 VSAM 데이터의 일반화된 공유를 가능하게 한다.[1]

5. 역사

VSAM은 1970년대 IBM의 가상 스토리지 운영 체제와 함께 등장하여, 이전의 접근 방식(ISAM, BDAM 등)을 대체하며 발전해왔다.[17] VSAM은 성능 및 장치 의존성 문제를 해결하고 사용 편의성을 높이기 위해 도입되었다.[17]

KSDS는 ISAM(색인 순차 접근 방식)의 성능 및 관리 문제를 해결하기 위해 설계되었다. 디스크 기술 변화로 ISAM 데이터셋의 데이터 검색이 비효율적이 되었고, 데이터 이동 시 물리적 디스크 위치를 가리키는 포인터가 유효하지 않게 되는 문제가 있었다.

RRDS는 BDAM(기본 직접 접근 방식)을 대체하기 위해 설계되었으나, BDAM 데이터셋은 대부분 포인터를 포함하지 않아 VSAM RRDS로의 전환 유인이 크지 않았다.

이후 선형 데이터셋, VSAM RLS, 트랜잭셔널 VSAM이 추가되었다.

6. 관련 서적


  • 더그 로우 저, 《VSAM》, 마이크 머락 앤 어소시에이츠(Mike Murach & Associates Inc), ISBN 091162533X

참조

[1] 간행물 New Life for Legacy Systems at LaBarge https://www.datamati[...] 2007-05-11
[2] 문서 No longer used.
[3] 서적 VSAM Demystified https://www.redbooks[...] IBM 2022-08
[4] 웹사이트 VSAM Primer http://www.computing[...]
[5] 웹사이트 VSAM – Components https://www.tutorial[...]
[6] 웹사이트 Control Interval Size Limitations https://www.ibm.com/[...] 2014-03-27
[7] 웹사이트 User's Guide https://www-01.ibm.c[...]
[8] 웹사이트 VSAM: introductory https://walton.uark.[...]
[9] 웹사이트 Server Functionality https://supportline.[...]
[10] 웹사이트 ABCs of z/OS System Programming Volume 3 http://citeseerx.ist[...]
[11] 웹사이트 US Patent for Providing record-level alternate-index upgrade locking https://patents.just[...]
[12] 웹사이트 What is VSAM? https://www.wisegeek[...]
[13] 웹사이트 Local shared resources (LSR) or nonshared resources https://www.ibm.com/[...]
[14] 웹사이트 Sharing VSAM Data Sets https://www.ibm.com/[...]
[15] 매뉴얼 OS/Virtual Storage 1 Features Supplement http://bitsavers.org[...] IBM 1972-08
[16] 간행물 New Life for Legacy Systems at LaBarge https://www.datamati[...] 2007-05-11
[17] 매뉴얼 OS/Virtual Storage 1 Features Supplement http://bitsavers.org[...] IBM 1972-08


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