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受験対策

Goldの例題解説「運用管理 - データベースサーバ構築」

今回は、Goldの「運用管理 - データベースサーバ構築」からの出題です。

例題

1.04

以下のSQL文でインデックスを定義し、100万行を挿入する。
 CREATE INDEX member_index ON member_table (team_id, birthday);

ここで、team_idのデータ型はINTEGER、birthdayのデータ型はDATE、いずれもNOT NULL制約が付いているものとする。
インデックスのファイルサイズ見積りとして最も適切なものを1つ選びなさい。
なお、1ブロックは8192バイトとし、FILLFACTORは90%とする。

A. 9メガバイト

B. 13メガバイト

C. 19メガバイト

D. 23メガバイト

E. 29メガバイト

※この例題は実際のOSS-DB技術者認定試験とは異なります。

解答と解説

PostgreSQLでは、SQL文で特に指定しない限り、B-treeインデックスが作成されます。
B-treeインデックスは、ルート(幹)・インターナル(中間)・リーフ(葉)の各ページから構成されています。
このうち、インターナルページは、不要な場合もありますし、複数の階層が必要な場合もあります。

インデックスのサイズ見積もりは、以下の手順で実施します。
(1) ひとつのリーフページに格納できる行数の算出
(2) 必要なリーフページ数の算出
(3) ルートおよびインターナルページの必要数の算出

まず、(1)を算出します。
1ブロックは8192バイトですが、FILLFACTORが90%ですので、使用できるバイト数は8192×0.9≒7372バイトとなります。
リーフページには、固定的に必要な領域として、ページヘッダ(24バイト)とスペシャルデータ(16バイト)があります。
また、行ごとにアイテムポインタ(4バイト)とインデックスタプル(8バイト+インデックスキーサイズ)が必要です。
問題文から、インデックスキーサイズは4バイト+4バイト、計8バイトとなります。
以上から、ひとつのリーフページに格納できる行数は、(7372-24-16)÷(4+8+8)≒366となります。
なお、この数字は、ルートページやインターナルページからポイント可能なページ数にもなります。

次に、(2)を算出します。
ひとつのリーフページに格納できる行数が366行ですので、必要なリーフページ数は、1000000÷366≒2732ページとなります。

続いて、(3)を算出します。
本問題の場合は、リーフページが2732ページあり、ルートページから直接リーフページをポイント可能なページ数(366ページ)を超えているため、中間にインターナルページが必要な「多段インデックス」の構造となります。
必要なインターナルページ数は、2732÷366≒8ページとなります。
また、インターナルページをポイントするルートページ数は1ページです。

以上より、必要なページ数は2732+8+1=2741、1ブロックが8192バイトなので容量は 2741×8192=22454272バイトとなり、選択肢の中では23メガバイトが最も適切となります。

なお、インデックスのファイルサイズのうち大半はリーフページなので、ルートおよびインターナルページの必要数算出を省略しても、近似値を算出することが可能です。

正解は D です。

今回の解説について、理解できないポイントがあればどんどん質問をお寄せ下さい。

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