證券行業(yè)Oracle數(shù)據(jù)庫維護及優(yōu)化研究

唐明曄

摘要：Oracle數(shù)據(jù)庫具有可用性強、可擴展性好、安全穩(wěn)定等特點，在各行各業(yè)得到了廣泛應用。但其操作相對于其它數(shù)據(jù)庫而言更為復雜，技術(shù)含量也較高。著重探討了Oracle數(shù)據(jù)庫的日常維護與優(yōu)化策略，以此來提高Oracle數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定性和安全性，達到優(yōu)化數(shù)據(jù)庫性能的目的。

關(guān)鍵詞：Oralce數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)備份；數(shù)據(jù)安全

DOIDOI：10.11907/rjdk.161421

中圖分類號：TP392

文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2016）005-0171-02

0 引言

在證券公司中，所有業(yè)務活動都離不開數(shù)據(jù)的寫入、更改和查詢，不論是核心還是非核心系統(tǒng)，在后臺都至少有一個數(shù)據(jù)庫，Oracle數(shù)據(jù)庫服務器往往是整個系統(tǒng)的核心，其穩(wěn)定性和性能高低是整個系統(tǒng)健康運行的基礎(chǔ)。Oracle數(shù)據(jù)庫功能較強，具有靈活性、穩(wěn)定性等特點，這對數(shù)據(jù)庫維護提出了更高要求[1]。證券公司的交易具有實時性的特點，需要數(shù)據(jù)庫有較高的性能和穩(wěn)定性，數(shù)據(jù)庫管理員在交易前能及時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的故障隱患，在發(fā)生故障時能夠及時處理。證券公司的一些業(yè)務系統(tǒng)會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，業(yè)務活動中，這些數(shù)據(jù)會被用來進行分析和處理，容易造成繁瑣的查詢操作，占用數(shù)據(jù)庫相當比重的系統(tǒng)資源，這就需要數(shù)據(jù)庫具有足夠的存儲空間和較強的性能。因此，為了保證數(shù)據(jù)庫有足夠的數(shù)據(jù)存儲空間、完備的備份措施、可靠的用戶安全性，并且能夠適應實時交易對性能和穩(wěn)定性的要求，需要定時檢查數(shù)據(jù)的各種狀態(tài)及操作系統(tǒng)狀況，根據(jù)各種不同業(yè)務對于數(shù)據(jù)庫的需要，分別優(yōu)化不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫性能，在確保數(shù)據(jù)庫穩(wěn)定的前提下提高數(shù)據(jù)庫的性能。

1 Oracle數(shù)據(jù)庫維護

對Oracle數(shù)據(jù)庫的運行狀態(tài)、備份情況、日志文件及其空間、性能等進行實時監(jiān)控，對系統(tǒng)資源的使用情況作定期檢查，及時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的安全性問題并加以解決，檢測數(shù)據(jù)庫的各項性能指標，查找數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)問題的原因，是控制數(shù)據(jù)庫風險的必要措施。只有這樣，才能提高數(shù)據(jù)庫安全性，提升數(shù)據(jù)庫運行效率，盡可能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

1.1 數(shù)據(jù)庫備份

數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的安全性和完整性至關(guān)重要，及時備份數(shù)據(jù)庫，能夠最大限度地減少因為數(shù)據(jù)庫損壞而造成的損失。數(shù)據(jù)庫備份可分為物理備份和邏輯備份[2]。物理備份可分為冷備份及熱備份，冷備份是在數(shù)據(jù)庫停止的狀況下，備份數(shù)據(jù)庫中的物理文件，熱備份是在數(shù)據(jù)庫已打開的狀態(tài)下使用歸檔模式備份數(shù)據(jù)庫的方法，相對于冷備份，熱備份的操作較復雜，系統(tǒng)消耗較大，但可以實現(xiàn)某一時間點上的恢復。在數(shù)據(jù)庫損壞時，如果前一天做過一個冷備份，也有當天的熱備份，就可以利用這些備份文件恢復更多的數(shù)據(jù)。

邏輯備份分為用戶備份、表備份、完全備份[3]。用戶備份是將指定用戶的所有對象導出，表備份是將指定的表導出備份，完全備份是將數(shù)據(jù)庫中的所有對象導出。邏輯備份的備份和恢復都比較簡單，能夠通過腳本自動執(zhí)行備份和恢復，但是只能恢復到上次備份時間點，不能恢復到當前時間點，這樣會使得部分數(shù)據(jù)丟失。平時注意將完全備份和熱備份等多種備份方式結(jié)合使用，可以在數(shù)據(jù)庫發(fā)生故障時，更完整地恢復數(shù)據(jù)。

1.2 日志檢查

作為數(shù)據(jù)庫管理員，應該了解告警日志是什么以及如何進行告警文件的錯誤檢查。實時監(jiān)控數(shù)據(jù)庫的告警日志可以幫助數(shù)據(jù)庫管理員及時了解數(shù)據(jù)庫的變化與異常，以便及時處理。

每日應檢查數(shù)據(jù)庫的告警日志文件（Alert_SID.log），告警日志包含“Error”、“Failed”、“ORA-”等數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)出錯提示信息，這些信息對監(jiān)控數(shù)據(jù)庫的作用很大，可根據(jù)錯誤信息分析并解決某些數(shù)據(jù)庫問題。Oracle在運行過程中，會在告警日志文件中記錄增加數(shù)據(jù)文件以及創(chuàng)建、刪除表空間等數(shù)據(jù)庫相關(guān)操作；記錄數(shù)據(jù)庫重做日志的每一個切換時間，并檢查點操作沒有執(zhí)行完而發(fā)生的不可切換的原因；當數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)壞塊、表空間不夠、數(shù)據(jù)庫內(nèi)部錯誤時，會記錄錯誤數(shù)據(jù)。應定期檢查日志文件，及時發(fā)現(xiàn)問題并解決。

1.3 系統(tǒng)磁盤空間檢查

磁盤空間不足會使歸檔日志等數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫失敗，導致應用服務器在啟動時報錯，無法連接到數(shù)據(jù)庫。要避免這種情況發(fā)生，需要定期檢查系統(tǒng)磁盤空間，如果文件系統(tǒng)的剩余空間過小或增長較快，需對其進行確認并刪除不用的文件以釋放空間。

1.4 表空間檢查

表空間不足，會造成數(shù)據(jù)庫性能下降。在數(shù)據(jù)庫中，可通過設置表空間來限制用戶所能夠使用的磁盤空間大小。System表空間會記錄用戶對象的一些信息，若系統(tǒng)表空間已滿，則創(chuàng)建用戶對象失敗。碰到這種情況，可以嘗試清理或轉(zhuǎn)移存放于系統(tǒng)表空間的用戶對象。表空間盡量讓剩余空間百分比保持在10%以上，如果低于10%就增加數(shù)據(jù)文件或者增加數(shù)據(jù)文件的大小。

1.5 Oracle數(shù)據(jù)庫性能檢查

檢查Oracle數(shù)據(jù)庫性能情況，包括CPU、I/O、內(nèi)存等性能，記錄db_cache_size，適當加大數(shù)據(jù)庫高速沖緩存區(qū)大小。檢查共享池命中率，如低于95%，則需要調(diào)整應用程序使用綁定變量，或者調(diào)整數(shù)據(jù)庫參數(shù)shared pool的大小。檢查數(shù)據(jù)庫的CPU、IO、內(nèi)存等使用情況，使用vmstat、iostat、sar、top等命令進行信息收集并檢查這些信息，判斷資源使用情況。系統(tǒng)剩余的CPU和內(nèi)存平均值下降至10%以下時視為CPU使用率異常，需記錄該數(shù)值，并將狀態(tài)記為異常。檢查緩沖區(qū)命中率，如果命中率低于90%，可以通過調(diào)整數(shù)據(jù)庫參數(shù)加以解決。

1.6 用戶密碼修改檢查

在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)上往往存在很多用戶，如第三方數(shù)據(jù)庫監(jiān)控系統(tǒng)、初始安裝數(shù)據(jù)庫時的演示用戶、管理員用戶等，這些用戶的密碼往往是寫定的，被很多人知道，會被別有用心的人利用以攻擊系統(tǒng)甚至修改數(shù)據(jù)。需要修改密碼的用戶包括數(shù)據(jù)庫管理員用戶SYS、SYSTEM等。登陸系統(tǒng)后，通過命令查看是否存在已經(jīng)不再使用或是陌生的帳號，若存在，則記錄為異常。

2 數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化

Oracle數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化對于提升服務器系統(tǒng)的可用性和性能具有重要意義。隨著公司業(yè)務的調(diào)整與發(fā)展，數(shù)據(jù)庫優(yōu)化也是一個持續(xù)而長久的過程，只要性能得以提高，調(diào)整和優(yōu)化就算是有效的。

2.1 避免I/O磁盤爭用

磁盤爭用通常發(fā)生在多個進程試圖同時訪問同一個物理磁盤的情況下，因此將磁盤的I/O均勻分布在多個可用磁盤上，可有效地減少磁盤的競用[4]。使用分布I/O減少磁盤競爭，如將數(shù)據(jù)文件、重做日志文件和歸檔文件分開，以避免同一時間、同一硬盤同時讀寫不同的數(shù)據(jù)。可分割表數(shù)據(jù)，分開表和索引，減少與Oracle無關(guān)的磁盤I/O。

2.2 LGWR I/O調(diào)整

I/O每次寫的大小依賴于LOG緩沖區(qū)的大小，該值由LOG BUFFER設置，緩沖區(qū)太大會延遲寫操作，太小可能導致頻繁的I/O操作。如果I/O操作的平均值很大，則LOG文件會成為瓶頸，可使用STRIPE REDO LOG文件避免該問題。

2.3 檢查點調(diào)整

檢查點是一個內(nèi)部事件，當檢查點自動執(zhí)行時，會觸發(fā)數(shù)據(jù)庫寫進程將數(shù)據(jù)緩沖中的數(shù)據(jù)塊寫到磁盤上的數(shù)據(jù)文件中。檢查點的頻繁發(fā)生會加快數(shù)據(jù)庫的恢復，但是增加了I/O次數(shù)，會降低系統(tǒng)性能。

2.4 Oracle內(nèi)存優(yōu)化

內(nèi)存的大小和分配與數(shù)據(jù)庫的運行速度有直接關(guān)系，合理的配置內(nèi)存能提高數(shù)據(jù)庫的性能。數(shù)據(jù)庫需配置的內(nèi)存主要有系統(tǒng)全局區(qū)（SGA）和程序緩存區(qū)（PGA）[5]，SGA對系統(tǒng)內(nèi)的所有進程都是共享的，各種數(shù)據(jù)庫的操作主要是在該系統(tǒng)全局區(qū)內(nèi)完成。系統(tǒng)全局區(qū)由共享池、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、重做日志緩沖區(qū)和大型池等組成，通過合理設置這些內(nèi)存緩存區(qū)，將大部分頻繁使用的數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)存中，即可大大提高內(nèi)存區(qū)的命中率，加快數(shù)據(jù)讀取速度。程序緩沖區(qū)是為某個用戶進程所服務的，主要包含排序區(qū)、會話區(qū)、堆棧區(qū)和游標區(qū)4個部分。其中，排序區(qū)是數(shù)據(jù)庫管理員需要注意的，如果用戶有很多需要排序的操作，為用戶設置較大的排序區(qū)，能夠提高用戶訪問數(shù)據(jù)的效率。

3 結(jié)語

數(shù)據(jù)庫在建立并投入運行后，必須對數(shù)據(jù)庫的運行情況進行有效的監(jiān)控分析，在數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)問題時及時對數(shù)據(jù)庫進行維護和管理。在業(yè)務發(fā)展期，數(shù)據(jù)庫管理員需要根據(jù)新的需求對數(shù)據(jù)庫作適當優(yōu)化。本文探討了證券行業(yè)Oracle數(shù)據(jù)庫運行維護及優(yōu)化策略，以更好地保障數(shù)據(jù)安全和系統(tǒng)穩(wěn)定。

參考文獻：

[1]芮勝利.維護Oracle數(shù)據(jù)庫安全的方法[J].計算機與網(wǎng)絡，2012，38（22）：69-70.

[2]劉強，羅玲.淺談數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的日常維護與優(yōu)化[J].媒體時代，2015（10）：215-216.

[3]郭鳳清.探討Oracle數(shù)據(jù)庫日常維護與優(yōu)化[J].科技風，2014（24）：120.

[4]巢子杰.Oracle數(shù)據(jù)庫優(yōu)化探究[J].軟件導刊，2010，9（2）：142-144.

[5]韋安云.Oracle數(shù)據(jù)庫的性能調(diào)整與優(yōu)化方法探析[J].電腦知識與技術(shù)，2015（21）：129-133.

（責任編輯：孫 娟）