信息系統(tǒng)Oracle數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化研究

摘 要：隨著計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)快速發(fā)展，不斷增加的客戶端數(shù)量對數(shù)據(jù)庫規(guī)模提出新要求。從實況來看，應用數(shù)據(jù)庫的響應速度在不斷下降，各種性能問題逐漸突出。各種完善措施僅僅是階段性的，而且成本也比較高，極難提升系統(tǒng)的整體運行效率及性能目標，因此優(yōu)化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能對整個系統(tǒng)正常運行具有重要作用。本文是筆者結(jié)合常州市房產(chǎn)地理信息管理系統(tǒng)中日常維護及應用Oracle數(shù)據(jù)庫的相關經(jīng)驗，分析優(yōu)化提升信息系統(tǒng)Oracle數(shù)據(jù)庫的性能。

關鍵詞：信息系統(tǒng)；Oracle數(shù)據(jù)庫；性能優(yōu)化

中圖分類號：TP392

從我國實況來看信息系統(tǒng)還存在各種不足，比如怎樣充分發(fā)揮計算機系統(tǒng)資源，怎樣確保用戶的服務質(zhì)量及響應速度等。因此，研究優(yōu)化Oracle數(shù)據(jù)庫的性能具有適用價值。

1 信息系統(tǒng)Oracle數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化

筆者就從Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中選擇I/O、內(nèi)存、SQL語句以及網(wǎng)絡性能方面入手，分析這些組成部分在運行中性能發(fā)送的一些問題，并且針對這些問題提出合理的優(yōu)化措施。

1.1 對內(nèi)存進行優(yōu)化

優(yōu)化內(nèi)存比較常用方法就是調(diào)整系統(tǒng)的全局區(qū)（SGA）。具體操作就是調(diào)整內(nèi)存中各種組件，包含JAVA池、緩沖區(qū)高速緩存等，對內(nèi)存結(jié)構進行調(diào)整時需要加大SGA大小，但是必須要確保SGAS長度一定在實際所用內(nèi)存范圍之中。

1.2 調(diào)整共享池

共享池主要有兩個部分組成，即高速緩存和數(shù)據(jù)字典緩存。其參數(shù)就確定了共享池的大小。而在高速緩存模塊中又是由SQL語句文本，執(zhí)行計劃以及PL/SQL塊、JAVA類共同組成。將“select namespace，gethitratio from v$librarycache”輸送到執(zhí)行欄目中，就能夠從數(shù)據(jù)庫中獲取到緩存的統(tǒng)計信息。在該執(zhí)行語句中gethitratio主要是實現(xiàn)查詢對象的句柄標識名字和次數(shù)之間比率。在該數(shù)據(jù)庫中，如果該比率低于了95%，就要進行調(diào)整。其查詢語句是“select sum（pins-reloads）/sum（pins）*100 from v$librarycache”，通過執(zhí)行該局于就可以得到高速緩存命中率。數(shù)據(jù)字典的緩存就是把數(shù)據(jù)字典中所含的各種信息存儲進去。SQL語句查詢對象信息時是通過數(shù)據(jù)字典進行高速存取，降低了不緩存之時從數(shù)據(jù)字典中查詢的次數(shù)，通過這種查詢方式就能夠提升其性能。而且對v$rowcache動態(tài)性能視圖進行查詢，可以得到數(shù)據(jù)字典中緩存相關信息，輸入執(zhí)行語句“select（sum（gets-getmisses））/sum（gets） from v$rowcache”，通過執(zhí)行后就可以得到數(shù)據(jù)字典中的緩存命中率。一旦最終結(jié)果值低于85%，必然要增大共享池容量才可以。

1.3 調(diào)整緩沖區(qū)的高速緩存

在SGA中，高速緩存是重要的組件之一，在執(zhí)行保持之時高速緩存區(qū)就是負責對磁盤中相關數(shù)據(jù)進行讀取、拷貝，保持服務器就能夠?qū)λ锌截悏K進行共享。假如該服務器要得到數(shù)據(jù)塊，就會先到高速緩存之中去查詢所需數(shù)據(jù)，如果需要的數(shù)據(jù)在這個緩沖區(qū)之中，那么該進程就可以從高速緩沖區(qū)之中直接讀取所需數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)并未在這個高速緩存之中，必然會從磁盤中相關數(shù)據(jù)文件進行讀取，同時還將所讀取數(shù)據(jù)存儲進高速緩存之中，之后這些存儲的數(shù)據(jù)就能夠被服務器的進程使用。因此要盡可能讓進程讀取緩沖區(qū)的高速緩存中數(shù)據(jù)，并且經(jīng)過相關的查詢語句就可以執(zhí)行，還能夠通過查詢得到使用高速緩存各種情況。

1.4 調(diào)整重做日志緩沖區(qū)

重做日志的緩沖區(qū)，也就要在內(nèi)存中對高速緩存進行重做。一般情況下，該緩沖區(qū)的容量有1MB就可以的。但是該緩沖區(qū)一旦占據(jù)的空間三分之一，就會發(fā)出“rollback”和“commit”的命令，或者將DBWn進程寫進到LGWR之中，通過這種方式就可以重做日志的緩沖區(qū)，將磁盤中重新寫入內(nèi)容。如果要想恢復數(shù)據(jù)庫，必須要通過重做日志的緩沖區(qū)之中各種項目，這一種操作非常重要。要查詢重做日志緩沖區(qū)中效率，輸入相關的查詢語句就能夠查詢結(jié)果，最終查詢結(jié)果值只有接近0才正常，假如這個值不斷的增大，就要適當增大log_buffer大小。

1.5 優(yōu)化I/O

事實上，影響Oracle數(shù)據(jù)庫性能一種主要原因就是磁盤I/O，一旦解決好了I/O，就能夠有效提升數(shù)據(jù)庫性能，配置數(shù)據(jù)庫性能準則即為盡可能的降低磁盤I/O及平衡多個磁盤的驅(qū)動器，并且還要盡可能使用本地管理的空間，對動態(tài)視圖進行查詢就可以得到數(shù)據(jù)文件中的I/O 性能。在平衡I/O，能夠采用的策略主要有如下幾種：

（1）把訪問次數(shù)比較多的數(shù)據(jù)文件促進獨立的磁盤上。

（2）給用戶數(shù)據(jù)創(chuàng)建出單獨的表空間，并且把這個表空間單獨放到system表中。

（3）有幾個數(shù)據(jù)文件存在于同樣表空間之中，就要存放到不同的磁盤之中。

（4）索引應該處于獨立表空間中，還應該把索引以及表的數(shù)據(jù)存放至不同磁盤之中。

（5）構建出臨時的表空間，用來實現(xiàn)排序操作，這樣就能夠有效阻止數(shù)據(jù)庫中碎片進入表空間中，同時創(chuàng)建獨立表空間給回滾段。

（6）盡可能做大日志文件，避免切換日志過于頻繁；同時重做日志文件不要和數(shù)據(jù)庫文件放進同一個磁盤中，降低磁盤之間的競爭。

1.6 優(yōu)化CPU

當數(shù)據(jù)庫中的I/O操作到了最低的程度，同時也分配了足夠的內(nèi)存，但是應用軟件依然遭到CPU約束。優(yōu)化CPU目標就要讓CPU盡可能滿足用戶所需，同時盡可能減小等待以及額外的開銷影響到CPU，并且服務器能不能夠正常的工作直接關系著CPU，當工作高峰CPU使用率處于90%標識著服務器具有良好工作狀態(tài)。但是假如空閑之時CPU的使用率超過了90%，說明服務器中的CPU資源不足。如果出于工作的高峰，CPU的使用率依然比較低，這就說明服務器中的CPU資源比較充足。

在運行中，管理數(shù)據(jù)庫人員只要查詢數(shù)據(jù)字典中相關統(tǒng)計項，就可以查詢Oracle 數(shù)據(jù)庫使用CPU所占據(jù)時間，同時將相關查詢語句輸入到執(zhí)行程序中，就可以獲取到該操作系統(tǒng)使用了CPU所占據(jù)的時間，當然操作系統(tǒng)使用時間也就是用戶態(tài)+系統(tǒng)態(tài)的時間總和。數(shù)據(jù)庫占據(jù)了時間超過了總時間90%，這就說明服務器之中CPU幾乎都讓Oracle數(shù)據(jù)庫占據(jù)了，表明運行良好；如果其他各種程序?qū)PU資源全部占有，Oracle數(shù)據(jù)庫必然無法活兒更多的CPU資源及時間。查詢v$sesstat數(shù)據(jù)字典就能夠知道目前所連接的Oracle 數(shù)據(jù)庫中每一個回話所占用CPU時間，就能夠知道會話所占用服務器CPU的時間情況，以及導致CPU資源缺乏根源，事實上重解析SQL語句，鎖沖突等均可能造成CPU資源嚴重不足。管理人員將相關查詢語句輸入，該語句能夠查詢解析SQL語句的情況，執(zhí)行語句中的parse time cpu就表示出系統(tǒng)所用時間，執(zhí)行語句中的parse time elapsed為響應時間，而用戶等待的時間采用公式可獲取。而且從該公式之中還能夠得到解析SQL語句中平均等待的時間，如果這個平均值靠近0，就表明系統(tǒng)正常，一旦等待解析的平均時間較長，就要從中查詢解析效率比較低，應該優(yōu)化相關的語句，同時還應該改變Oracle中的參數(shù)，通過參數(shù)來增加高速緩存的光標數(shù)值。當然，數(shù)據(jù)庫的管理人員還能夠采取查詢語言（select buffer_gets， executions， sql_textfrom v$sqlarea），而且該查詢語句還能夠?qū)Φ托实腟QL語句進行查詢，對該語句進行優(yōu)化同樣能夠提升CPU利用效率。

1.7 優(yōu)化網(wǎng)絡性能

數(shù)據(jù)庫的應用不斷增加，自然網(wǎng)絡這個承載數(shù)據(jù)庫服務器的平臺至關重要，直接影響著用戶發(fā)送數(shù)據(jù)。因此，調(diào)整網(wǎng)絡性能也是必然趨勢，而優(yōu)化網(wǎng)絡就需要盡可能降低網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)流量，從而降低了網(wǎng)絡資源的使用。

1.7.1 Oracle 網(wǎng)絡協(xié)議

Oracle數(shù)據(jù)庫比較常用的網(wǎng)絡協(xié)議為SQL*Net或者Net 8，該協(xié)議處于七層開放式的回話層中，將透明連通性提供給Oracle服務器與客戶端。透明連通性就是通過接口層SQL*Net/Net 8接收來自Oracle應用的SQL語句。而且按照相關的標準格式打成包，同時把該包傳送至數(shù)據(jù)庫。SQL*Net/Net 8主要是用來負責構建及維護客戶和服務器間的網(wǎng)絡會話。

1.7.2 檢測網(wǎng)絡性能的方法。數(shù)據(jù)通過了網(wǎng)絡程序之后必然會出現(xiàn)延遲，因此就需要優(yōu)化其性能，才能夠有效保障網(wǎng)絡的吞吐量，才能夠降低網(wǎng)絡的流量。從使用現(xiàn)狀分析可知，要想非常精確的確定出網(wǎng)絡的延遲十分困難。但是在Oracle數(shù)據(jù)庫中設計了三個動態(tài)性能表，這些表就能夠用來測量出網(wǎng)絡延遲，這些表分別是v$session_event，v$session_wait與v$sesstat。

（1）v$session_even，該操作主要是操作時Oracle的等待時間，該值就可以多網(wǎng)絡效率進行有效評估。

（2）v$session_event；將目前正在運行的會話（等待事件）全部列出來，所謂等待事件就是說明共享或者前臺進程中正處于等待的消息。只要存在等待事件，一定要查詢等待事件是不是被Oracle接收或者被客戶端發(fā)送，而且還能夠查該表是不是意外被中止，只要客戶端發(fā)出消息就能夠確定出Oracle是否已經(jīng)作出回應或者依然在等待。

（3）通過v$sesstat查看已經(jīng)接收或者發(fā)送到客戶端的字節(jié)數(shù)，還能夠查詢到客戶端傳遞過來的請求數(shù)目。

2 結(jié)束語

筆者依據(jù)自身經(jīng)驗，做了如上Oracle數(shù)據(jù)庫相關優(yōu)化探討。但是該分析屬于一項比較復雜工作，涉及到多個方面，不但要具備扎實數(shù)據(jù)庫技術，還要非常熟悉操作系統(tǒng)、硬件設備以及機器結(jié)構等各個方面。筆者全面了解了Oracle體系結(jié)構，并且探討了對該體系結(jié)構的優(yōu)化，包含了優(yōu)化I/O、優(yōu)化內(nèi)存等等，從而更確保了房產(chǎn)信息系統(tǒng)的實時監(jiān)控。

參考文獻：

[1]翟巖龍，宿紅毅，戰(zhàn)守義.數(shù)據(jù)庫性能監(jiān)控體系的研究與應用[J].計算機科學，2009（11）.

[2]王娜，宿紅毅，白琳等.數(shù)據(jù)庫性能監(jiān)控分析系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].計算機工程，2010（24）.

[3]滕永昌.Oracle10g數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012.

[4]楊華千，劉勇國，楊德剛，廖曉峰.Oracle的存儲體系結(jié)構及其對象空間分配研究[J].計算機科學，2013（09）.

作者簡介：馮育棟（1982.09-），男，江蘇靖江人，科員，本科，研究方向：信息系統(tǒng)管理維護。

作者單位：常州市房產(chǎn)登記中心，江蘇常州 213003