淺析SAP系統(tǒng)的性能優(yōu)化

劉皓

(中國石化銷售有限公司 天津石油分公司，天津 300100)

淺析SAP系統(tǒng)的性能優(yōu)化

劉皓

(中國石化銷售有限公司 天津石油分公司，天津 300100)

企業(yè)資源計劃軟件SAP系統(tǒng)雖然可大幅提高工作效率，但隨著系統(tǒng)長期運行，數(shù)據(jù)量增加，SAP系統(tǒng)性能將呈下降態(tài)勢。通過優(yōu)化語句的編寫，可減少I/O操作、內(nèi)存占用和CPU的負載應(yīng)用；根據(jù)客戶當前應(yīng)用的服務(wù)器數(shù)量，對SAP系統(tǒng)進程參數(shù)、數(shù)據(jù)庫參數(shù)進行調(diào)整，實現(xiàn)工作進程數(shù)量的優(yōu)化。提出了加強日常監(jiān)控，排除隱患的措施以及改善硬件網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等合理化建議。

企業(yè)資源計劃 優(yōu)化 數(shù)據(jù)庫 參數(shù)

企業(yè)資源計劃(ERP)宗旨是將企業(yè)的物料、設(shè)備、資金、人力、信息等資源通過信息系統(tǒng)進行科學(xué)合理的組織、管理和控制，以求收益、效率最佳化。企業(yè)管理解決方案(SAP)作為世界領(lǐng)先的ERP軟件在各行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)了物流、資金流、信息流的“三流合一”，同時隨著多個系統(tǒng)與SAP系統(tǒng)的集成，又大幅提高了數(shù)據(jù)采集速度和準確度，為經(jīng)營決策贏得了時間，提高了效率。但隨著系統(tǒng)的長期運行，數(shù)據(jù)量的不斷增加以及系統(tǒng)設(shè)備運行帶來的老化問題，使該系統(tǒng)性能呈下降態(tài)勢。系統(tǒng)反應(yīng)慢將影響銷售開單、生產(chǎn)運營和報表出具等正常的業(yè)務(wù)開展，如果情況進一步惡化，系統(tǒng)會出現(xiàn)超時、延時嚴重甚至停止服務(wù)的問題。

增加或者更換高配置設(shè)備往往是解決該系統(tǒng)性能問題行之有效的方法，但是該方法不但成本高，而且造成系統(tǒng)資源的大量浪費。因此，提高系統(tǒng)資源使用率成為了經(jīng)濟高效的系統(tǒng)優(yōu)化方案。

筆者從事多年SAP系統(tǒng)開發(fā)及系統(tǒng)管理工作，摸索和積累了一些提高系統(tǒng)資源使用率的經(jīng)驗和方法。從實際工作出發(fā)，從以下4個方面對系統(tǒng)進行優(yōu)化。

1 程序和數(shù)據(jù)庫索引優(yōu)化

1.1 程序優(yōu)化

在SAP系統(tǒng)上線后的一段時間內(nèi)，由于系統(tǒng)數(shù)據(jù)量較小，ABAP程序的運行效率問題容易被忽視。但隨著數(shù)據(jù)量的不斷增大，如果取數(shù)方法不得當，將嚴重影響程序的運行效率。優(yōu)化ABAP程序主要是優(yōu)化數(shù)據(jù)取數(shù)的方法，可以減少I/O操作、內(nèi)存占用和CPU的負載。以下推薦幾種做法：

1) 可以使用視圖來代替基本表的查詢以提高查詢效率。如果一定要使用基本表查詢，要盡可能多地使用表的索引作為“Where”分句的條件選項，盡可能讓程序只讀取一定范圍內(nèi)的記錄。比如，在條件選擇界面，限定時間、公司代碼、工廠、成本中心等條件，減少被選擇的數(shù)據(jù)量；并且還可以使用二分法查詢，提高查詢內(nèi)表數(shù)據(jù)速度，但注意要在使用之前應(yīng)對內(nèi)表進行排序。

2) 通過以下示例說明語句優(yōu)化。

a) 使用“select... for all entries”的語句，不使用“l(fā)oop... select single... endloop”的語句。前一種方式為數(shù)據(jù)—內(nèi)表，后一種方式為數(shù)據(jù)—工作區(qū)—內(nèi)表，很明顯前一種方式減少了一個過程，效率得到提高。

b) 盡量使用“l(fā)oop... where... endloop.”語句，不使用“l(fā)oop... if... endif. endloop.”語句，可有效減少循環(huán)數(shù)據(jù)的數(shù)量，降低程序運行時間。

c) 盡量使用“select a b c into table itab”這樣的語句。這個操作會將所有符合條件的數(shù)據(jù)一次性地讀進內(nèi)表，這比在“select a b c into itab... endselect”的循環(huán)中添加數(shù)據(jù)到內(nèi)表要快很多，同時比使用“select *into corresponding fields of table itab”這種字段自動匹配的查詢方法節(jié)省更多的時間和內(nèi)存空間。

3) 在1條“select”語句中盡量減少多個數(shù)據(jù)表關(guān)聯(lián)取數(shù)。雖然1條“select”語句中多個數(shù)據(jù)表關(guān)聯(lián)取數(shù)看起來簡潔，但是會造成系統(tǒng)索引使用上的混亂，使應(yīng)用效果適得其反；特別是對選擇條件多，但是這些條件數(shù)據(jù)都不完整的情況下，效率低的問題尤為明顯。從實際工作中的效果看，“inner join”的數(shù)據(jù)表關(guān)聯(lián)最好不要超過3個。對于一定要應(yīng)用多表關(guān)聯(lián)的情況，可以將數(shù)據(jù)量不是過于龐大的數(shù)據(jù)表根據(jù)選擇條件放入內(nèi)表中，使用“for all entries”的方式進行關(guān)聯(lián)，雖然會消耗一部分系統(tǒng)內(nèi)存，但在一定程度上會提高系統(tǒng)索引的使用率。

4) 可以使用批量修改方式修改內(nèi)表數(shù)據(jù)，盡量不使用逐行修改方式。同時1個內(nèi)表的數(shù)據(jù)要寫入另1個內(nèi)表時，也應(yīng)使用批量增加方式，盡量不使用逐行增加方式。

5) 可以使用“sort”對數(shù)據(jù)排序而不使用“order by”?！皁rder by”命令是在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上執(zhí)行的，而“sort”語句是在應(yīng)用服務(wù)器上執(zhí)行的。同時可以使用一些聚合函數(shù)、“group by... having”，來進行計算和分組統(tǒng)計，也可以改善查詢的效率。在程序中應(yīng)盡量使用諸如“SUM(SQL語句)”或者“COLLECT(ABAP語句)”，此舉可以有效地降低CPU的負載。

1.2 數(shù)據(jù)庫的索引優(yōu)化

一般而言，若服務(wù)器配置較高，存儲速度較快，一般較小的表不必創(chuàng)建索引，另外對一些非業(yè)務(wù)應(yīng)用或查詢很少的業(yè)務(wù)大表也不必創(chuàng)建索引。并不是創(chuàng)建越多的索引系統(tǒng)速度越快，反而創(chuàng)建較多索引會給數(shù)據(jù)庫的性能造成負面的影響，一般建議每個數(shù)據(jù)表的索引數(shù)量不超過7個。創(chuàng)建索引時應(yīng)該注意以下幾個方面的內(nèi)容：

1) 索引的字段應(yīng)在程序的SQL語句的“Where”子句中出現(xiàn)，且盡可能多地出現(xiàn)在不同程序中，以便該索引能被多個程序復(fù)用。

2) 字段要有較多的區(qū)別值，即該字段在表中存在多種不同的值，不宜超過10種。而且字段要有較好的數(shù)據(jù)分布，即表記錄中該字段在不同值的分布比較均勻，不應(yīng)在某值下密集分布，分布比例最好不超過30%。

3) 將具備較好的區(qū)別值和數(shù)據(jù)分布情況的字段放在組合索引的前列，做到索引字段順序按區(qū)別值和數(shù)據(jù)分布質(zhì)量的優(yōu)劣順序從前向后排列。

4) 通過控制索引字段數(shù)量以控制索引的二元高度。

需要注意的是，創(chuàng)建索引時會導(dǎo)致系統(tǒng)鎖表，即不能在創(chuàng)建索引的同時進行和表相關(guān)的業(yè)務(wù)操作，因而應(yīng)該選擇業(yè)務(wù)不繁忙的時候進行索引創(chuàng)建，并對大的索引創(chuàng)建應(yīng)充分預(yù)估所需時間；同時新建的索引如果沒有計算優(yōu)化器統(tǒng)計信息，系統(tǒng)將不會使用該索引。因此，應(yīng)在創(chuàng)建索引時使用“Compute statistics”選項進行索引的優(yōu)化器統(tǒng)計信息計算，或在索引創(chuàng)建完成后另外計算索引的優(yōu)化器統(tǒng)計信息。

2 SAP系統(tǒng)參數(shù)及設(shè)置優(yōu)化

2.1 SAP系統(tǒng)內(nèi)存參數(shù)調(diào)整

關(guān)注SAP系統(tǒng)的內(nèi)存使用情況，對于Nametab(NTAB)，Program，Export/Import，Tables等內(nèi)存緩沖區(qū)的Swaps值，如果存在每天增長量超過1萬次的情況應(yīng)該關(guān)注，Swaps值特別異常時可根據(jù)情況修改相關(guān)參數(shù)后重啟SAP以改善Swaps值。建議每次調(diào)整值為原值的10%，逐步跟進調(diào)整。

SAP擴展內(nèi)存是SAP內(nèi)存管理系統(tǒng)的核心，em/initial_size_MB和em/max_size_MB決定了擴展內(nèi)存的初始值大小和最大值；em/blocksize_KB決定了擴展內(nèi)存的單位，開辟的擴展內(nèi)存最大是8 192個該單位。64位操作系統(tǒng)建議1個單位為4 096 KB，表示最大能使用的擴展內(nèi)存為32 GB，超過配額將使用Swaps開銷；em/address_space_MB為每個用戶進程的上下文所能使用的最大擴展內(nèi)存，默認的缺省值為4 GB；em/global_area_MB除AIX和Windows系統(tǒng)外應(yīng)該為255；ztta/rol_extension表示每個用戶使用的擴展內(nèi)存，建議最大配額為2 GB。

這里特別指出，由于用戶使用SAP內(nèi)存時，首先由進程開辟Roll area，通過共享內(nèi)存的Roll Buffer進行Roll in和Roll out，當Roll Buffer超出配額時，將會請求操作系統(tǒng)的Roll file來開銷；故Roll memory初始分配不能分配過大，建議分配僅1Byte，如果配額不夠，由ztta/roll_area決定Roll area的大小。

2.2 SAP系統(tǒng)進程參數(shù)調(diào)整

SAP系統(tǒng)進程的類型有： 對話進程、后臺進程、打印進程、更新進程、隊列進程。

1) 可根據(jù)客戶當前的應(yīng)用服務(wù)器的數(shù)量，進行工作進程數(shù)量的調(diào)優(yōu)。

2) 在滿足現(xiàn)有業(yè)務(wù)需求的條件下，在服務(wù)器硬件資源沒有更新、升級的情況下，工作進程的總數(shù)要控制在最小值，此舉將節(jié)約現(xiàn)有的硬件資源。

3) 根據(jù)業(yè)務(wù)運行的具體情況動態(tài)分配進程數(shù)量。例如在白天由于線上操作較多，可將對話進程數(shù)量加大；而在晚間后臺作業(yè)增多，可以減少對話進程數(shù)量增加后臺作業(yè)數(shù)量。

2.3 加強日常監(jiān)控排除隱患

1) 每天做好對話、打印、更新進程及后臺作業(yè)的監(jiān)控工作，對處于錯誤狀態(tài)的對話、打印進程要及時重啟進程，對出錯的更新條目要與業(yè)務(wù)人員聯(lián)系，不能完善處理的要即時刪除，并及時處理“更新未激活”故障。

2) 每天做好ABAP DUMP和系統(tǒng)錯誤日志的檢查工作，系統(tǒng)出錯時會產(chǎn)生短轉(zhuǎn)儲，可通過系統(tǒng)的提示進入SAP的網(wǎng)站查看相應(yīng)的Notes。在DUMP中可以精確定位錯誤，有助于解決問題。另外要對系統(tǒng)日志進行分析，對影響系統(tǒng)正常使用和功能實現(xiàn)的問題應(yīng)找出原因并及時處理。

3) 每周進行SAP層面的系統(tǒng)性能監(jiān)控，每月記錄系統(tǒng)性能統(tǒng)計信息，并且利用Solution manager管理平臺每周發(fā)布的Early watch報告對系統(tǒng)運行狀況進行針對性地分析和調(diào)整。

4) 關(guān)注系統(tǒng)負載均衡，如某臺應(yīng)用服務(wù)器負載遠大于另1臺，原因可能是用戶直接指定了高負載服務(wù)器登錄致使資源緊張。使用組登錄方式，同時使用事務(wù)代碼SMLG設(shè)置應(yīng)用服務(wù)器的可登錄數(shù)量，使系統(tǒng)資源均得到充分應(yīng)用。另外，對于分屬不同應(yīng)用模塊的用戶，可以設(shè)置某個應(yīng)用服務(wù)器只能登錄某個特定模塊的用戶，而其他模塊的用戶不允許登錄到該服務(wù)器上的模式。因為不同的SAP應(yīng)用模塊對系統(tǒng)資源有不同的需求，這樣做可根據(jù)需要動態(tài)地調(diào)節(jié)系統(tǒng)資源。

3 數(shù)據(jù)庫優(yōu)化

Oracle數(shù)據(jù)庫具有處理速度快、安全級別高、數(shù)據(jù)存儲量大等特點，在大部分企業(yè)中作為SAP系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)庫使用。以下將主要針對主流的Oracle數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化進行分析。

3.1 數(shù)據(jù)庫參數(shù)調(diào)整

內(nèi)存參數(shù)的設(shè)置，直接關(guān)系到數(shù)據(jù)庫(DB)的性能；其他參數(shù)也會影響DB的正常運行。

內(nèi)存參數(shù)主要調(diào)整共享池、緩沖區(qū)高速緩沖區(qū)、系統(tǒng)全局區(qū)(SGA)和程序全局區(qū)(PGA)。緩沖區(qū)高速緩存DB_CACHE_SIZE可設(shè)置為可用內(nèi)存的40%～50%；db_block_buffers可設(shè)置為可用內(nèi)存的40%～50%；共享池SHARED_POOL_SIZE可設(shè)置為可用內(nèi)存的10%；PGA的PGA_AGGREGATE_TARGET可設(shè)置為可用內(nèi)存的15%。

上述參數(shù)設(shè)置應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)運行的具體情況進行相應(yīng)的調(diào)整。如數(shù)據(jù)緩沖區(qū)命中率低，可根據(jù)系統(tǒng)資源情況增加數(shù)據(jù)緩沖。如筆者曾遇到系統(tǒng)原數(shù)據(jù)庫命中率89%，db_block_buffers參數(shù)為5×104，經(jīng)過嘗試將該參數(shù)調(diào)整為8×104，數(shù)據(jù)庫命中率上升為95%，系統(tǒng)效率得到提升。

另外還應(yīng)注意OPEN_CURSORS，OPTIMIZER_MODE等幾個參數(shù)的設(shè)置。

3.2 調(diào)整Redo Log文件大小

發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)日志切換頻率過高，則應(yīng)調(diào)整在線Redo log文件大小，減少文件切換次數(shù)；增加回滾段組數(shù)，降低出現(xiàn)“快照過舊”現(xiàn)象的概率。Oracle推薦每20 min生成1個Redo log文件。筆者曾遇到系統(tǒng)出現(xiàn)ORA-1555的報錯日志，經(jīng)過分析Redo log文件大小為20 MB，每小時生成23個文件，反應(yīng)到應(yīng)用上就是系統(tǒng)反應(yīng)慢，運行效率低。筆者調(diào)整了Redo log文件大小，有效地降低了系統(tǒng)響應(yīng)時間。

3.3 表和索引存儲質(zhì)量的維護

1) 每周應(yīng)至少執(zhí)行1次SAP的自動數(shù)據(jù)庫表的統(tǒng)計信息更新，每3個月全部自動分析1次。

2) 確保表空間利用率在90%以下，對超過300 GB的表空間要確保表空間有超過20 GB的空閑空間。

3) 原則上數(shù)據(jù)庫每個表都要有索引；如發(fā)現(xiàn)丟失的和質(zhì)量低于65%的索引應(yīng)及時重建；對1 a以上未使用的索引應(yīng)做刪除處理；對碎片嚴重的索引要在線重建，保障訪問量排行前20位數(shù)據(jù)表的索引存儲質(zhì)量在65%以上。這些表的統(tǒng)計信息至少半年要更新1次。

4) 對部分訪問相當頻繁，數(shù)據(jù)插入量很大的表，如允許刪除，應(yīng)及時重組該表以改善性能。

5) 調(diào)整DBA計劃日歷作業(yè)。建議每天執(zhí)行對數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計信息檢查作業(yè)、更新作業(yè)和檢查數(shù)據(jù)庫作業(yè)，每周執(zhí)行檢查擴展空間作業(yè)和清除日志作業(yè)。

3.4 優(yōu)化性能差的程序SQL語句

通過對等待事件的監(jiān)控，如執(zhí)行事務(wù)代碼ST03或ST04，同時也可通過Early watch報告，可以很輕松地找到性能差的SQL語句和耗時的SQL語句。針對這些SQL語句進行優(yōu)化，并創(chuàng)建有效率的索引，具體方法見對程序和數(shù)據(jù)庫索引優(yōu)化部分的相關(guān)介紹。

3.5 數(shù)據(jù)庫硬盤的規(guī)劃設(shè)計

對數(shù)據(jù)庫硬盤的規(guī)劃設(shè)計進行優(yōu)化，使得工作負載在硬盤上盡可能地平均分配，以避免當從硬盤中寫入和讀取的時候產(chǎn)生等待的情況。

3.6 做好鎖和隊列的監(jiān)控

檢查是否有很長時間的鎖定沒有釋放，如有這種鎖條目應(yīng)聯(lián)系相應(yīng)用戶了解情況，但在做處理時需要謹慎，只有確認為非正常退出造成的，才能進行手工刪除。

4 網(wǎng)絡(luò)狀況改善

1) 客戶端/服務(wù)器架構(gòu)中不同層之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度和數(shù)據(jù)吞吐量非常重要，它們會影響整個系統(tǒng)的性能表現(xiàn)，如果網(wǎng)絡(luò)存在瓶頸，將導(dǎo)致客戶操作緩慢。

2) 由于SAP架構(gòu)要求絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)交換都在應(yīng)用層和數(shù)據(jù)庫層進行，通過優(yōu)化明顯耗時、占資源的SQL語句可以減少這種交換。

3) 由于網(wǎng)絡(luò)連接可以通過局域網(wǎng)或者廣域網(wǎng)實現(xiàn)，因而在表示層和應(yīng)用層之前的數(shù)據(jù)傳輸要盡可能少，同時盡可能減少與其他系統(tǒng)之間的接口，優(yōu)化接口程序，進一步減少數(shù)據(jù)傳輸量。

5 結(jié)束語

SAP系統(tǒng)長時間地運行，設(shè)備的CPU、內(nèi)存、硬盤等硬件設(shè)備不間斷地工作，硬件老化情況將不可避免地發(fā)生。同時隨著數(shù)據(jù)量的增加以及業(yè)務(wù)種類的不斷增加，硬件資源不足導(dǎo)致瓶頸出現(xiàn)，造成系統(tǒng)性能降低。所以必須時刻關(guān)注硬件設(shè)備運行狀況，了解系統(tǒng)負載的極限值，并針對需求添加硬件配件，另外還要及時對超期服役的設(shè)備進行更換，這樣不但可以有效降低硬件瓶頸，同時還可以規(guī)避設(shè)備老化帶來的故障隱患，保障系統(tǒng)安全運行。

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劉皓(1983—)，男，天津人，2006年畢業(yè)于天津科技大學(xué)信息與計算科學(xué)專業(yè)，獲學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)就職于中國石化銷售有限公司天津石油分公司，主要從事操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、SAP系統(tǒng)及虛擬化平臺管理，任工程師。

TP273

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1007-7324(2017)03-0080-04

稿件收到日期： 2017-01-14，修改稿收到日期： 2017-04-08。