[Oracle] SGA vs PGA 차이와 알아두면 피가 되는 오라클 3대 에러 원인 분석

(ORA-01555, ORA-01652, ORA-04031)

오라클 데이터베이스(Oracle DB)를 운영하거나 대용량 쿼리를 튜닝하다 보면 기습적으로 마주치는 무서운 에러들이 있습니다. 대표적으로 ORA-01555(Snapshot too old), ORA-01652(Unable to extend temp), ORA-04031(Unable to allocate shared memory)이 그렇습니다.
많은 개발자분들이 이 에러들을 마주했을 때 "DB 부하가 심한가 보네, CPU나 메모리를 늘려야 하나?"라고 막연하게 생각하곤 합니다. 하지만 이 에러들은 각각 발생하는 영역과 원인이 완전히 다릅니다.
오늘은 오라클의 양대 메모리 축인 SGA와 PGA의 차이를 알아보고, 이를 바탕으로 오라클 3대 에러의 작동 원리와 해결법을 완벽하게 정리해 보겠습니다.

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1. 오라클 메모리의 양대 산맥: SGA vs PGA

오라클 메모리는 크게 모든 프로세스가 공유하는 공간과 개별 프로세스가 독점하는 공간으로 나뉩니다.

🏢 SGA (Shared Global Area) : "뷔페 식당의 공용 음식 진열대"

• 개념: 오라클 인스턴스가 켜질 때 할당되며, 모든 세션과 사용자가 공동으로 사용하는 공유 메모리 공간입니다.
• 목적: 디스크 I/O를 줄이기 위한 데이터 블록 캐싱, SQL 실행 계획 공유 등 시스템 전반의 성능 최적화를 담당합니다.
• 핵심 요소: 데이터를 담아두는 Database Buffer Cache, SQL 파싱 정보를 담는 Shared Pool 등이 있습니다.

🍽️ PGA (Program Global Area) : "나만 쓰는 개인 접시와 식탁"

• 개념: 사용자가 DB에 접속(Connect)할 때마다 개별 세션(프로세스)에 독립적으로 할당되는 비공유 메모리 공간입니다. 다른 사용자는 절대 들여다볼 수 없습니다.
• 목적: 다른 세션의 방해를 받지 않고 자신만의 쿼리 연산(정렬, 조인 등)을 처리하기 위해 사용합니다.
• 핵심 요소: 정렬 공간인 Sort Area, 해시 조인을 위한 Hash Area 등이 있습니다.

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2. 영역별로 발생하는 오라클 3대 장애 에러 원인 분석

에러 코드	에러 메시지 키워드	주요 발생 영역	에러의 한 줄 요약
ORA-04031	unable to allocate ... bytes of shared memory	SGA - Shared Pool	"바인드 변수를 안 써서 공유 메모리가 쪼개짐"
ORA-01652	unable to extend temp segment	PGA / TEMP Tablespace	"내가 정렬을 너무 크게 해서 임시 공간을 다 씀"
ORA-01555	snapshot too old: rollback segment...	UNDO Tablespace	"남이 데이터를 고쳐서 내 과거 이력이 지워짐"

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3. 에러별 딥다이브: 원인과 해결 방법

① ORA-04031 : SGA Shared Pool 파편화 (메모리 이슈)

• 원인: Shared Pool의 총 용량은 남아있을지 몰라도, 메모리가 잘게 쪼개지는 파편화(Fragmentation)가 발생하여 오라클이 요구하는 연속된 크기의 메모리 덩어리를 할당하지 못할 때 터집니다. 90% 이상은 소스코드에서 바인드 변수(Bind Variable)를 쓰지 않고 리터럴 쿼리를 날려 발생합니다.
• 비유: 10인 단체 손님이 왔는데 식당에 2인용 테이블만 흩어져 있어서 자리를 못 주는 상황.
• 해결법:
• 리터럴 쿼리를 바인드 변수(:id 등) 구조로 소스코드 전면 수정 (근본 해결)
  • 임시 조치로 ALTER SYSTEM FLUSH SHARED_POOL; 실행하여 메모리 병합
  • 오라클 SHARED_POOL_SIZE 파라미터 증설

② ORA-01652 : TEMP SPACE 오류 (정렬/조인 부하)

• 원인: ORDER BY, GROUP BY, HASH JOIN 등 대량의 정렬 연산을 수행할 때, 개인 식탁인 PGA 메모리가 부족해지면 디스크의 TEMP Tablespace를 빌려 씁니다. 하지만 이 TEMP 공간마저 가득 차버리면 쿼리가 멈추며 발생합니다. 에러를 낸 쿼리 본인이 범인인 순수 자원 고갈형 오류입니다.
• 비유: 내 개인 접시(PGA)가 좁아서 거실 바닥(TEMP)에 음식을 펼쳐놓고 먹다가, 거실 바닥까지 꽉 차서 더 이상 식사를 못하는 상황.
• 해결법:
• 쿼리 튜닝을 통해 불필요한 대량 정렬 제거 및 인덱스 활용
  • TEMP Tablespace 물리적 크기 증설
  • PGA 관련 파라미터(PGA_AGGREGATE_TARGET) 상향 조정

③ ORA-01555 : SNAPSHOT TOO OLD (데이터 일관성 이슈)

• 원인: 긴 조회(Read) 쿼리가 도는 와중에, 다른 세션들이 대량의 변경(DML: UPDATE/DELETE)을 가하고 COMMIT을 할 때 발생합니다. 조회 쿼리는 시작 시점의 과거 데이터를 보여주기 위해 UNDO Tablespace를 찾아가는데, 변경 작업이 너무 많아 오라클이 옛날 Undo 데이터를 새 데이터로 덮어써 버렸기(Overwrite) 때문입니다. 남들 때문에 내가 에러를 맞는 억울한 오류입니다.
• 비유: 칠판에 적힌 긴 글을 공책에 받아 적고 있는데, 옆 사람이 이미 지나간 앞부분을 지우고 새 글을 써버려서 앞 내용을 다시 확인하지 못하는 상황.
• 해결법:
• 가장 중요: 조회 쿼리를 튜닝하여 실행 시간 자체를 단축시키기 (빨리 읽고 끝내기)
  • UNDO Tablespace 크기 증설
  • Undo 데이터 보존 시간을 늘려주는 UNDO_RETENTION 파라미터 상향 조정
  • 변경 작업 시 건건이 Commit(잦은 커밋)하는 패턴 지양하기

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마치며: "DB 부하"라는 말 대신 명확하게 소통하자!

앞으로 장애가 발생했을 때 단순히 "DB에 부하가 걸렸다"고 표현하기보다는, 각 에러의 성격에 맞게 소통해 보세요.

• "바인드 변수 미사용으로 인한 SGA 메모리 파편화입니다." (ORA-04031)
• "대량 정렬로 인한 TEMP 공간 부족입니다." (ORA-01652)
• "타 세션의 대량 DML로 인한 UNDO 데이터 보존 한계 초과입니다." (ORA-01555)

원인을 명확히 짚어내야 개발팀과 DBA가 낭비 없이 정확한 해결책(소스 수정 vs 인프라 증설)을 찾을 수 있습니다!