MDS災備系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務器的分析與優(yōu)化

趙 佩，陶 鵬，王立斌，李 兵，李夢宇，曹曉克

(1. 國網(wǎng)河北省電力公司電力科學研究院，石家莊 050021;2. 普華訊光(北京)科技有限公司，北京 100070)

MDS災備系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務器的分析與優(yōu)化

趙 佩1，陶 鵬1，王立斌1，李 兵1，李夢宇1，曹曉克2

(1. 國網(wǎng)河北省電力公司電力科學研究院，石家莊 050021;2. 普華訊光(北京)科技有限公司，北京 100070)

針對MDS災備系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務器運行時間較長，性能無法支撐穩(wěn)定運行的問題，根據(jù)系統(tǒng)實際情況，從數(shù)據(jù)庫服務器軟硬件配置、參數(shù)信息和性能指標等方面進行分析,并提出相應優(yōu)化方案。

MDS；災備系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫服務器；優(yōu)化

計量生產調度平臺(簡稱“MDS系統(tǒng)”)圍繞計量設備生產過程監(jiān)控，實現(xiàn)生產運行情況、計量體系支撐和生產質量分析的綜合管理，構建穩(wěn)定、高效的計量運行體系，在有效提高檢定和配送工作質量效率、提升計量管理水平、增強公司系統(tǒng)計量工作的管控力和影響力等方面起到關鍵性作用，是對現(xiàn)有營銷業(yè)務系統(tǒng)中計量業(yè)務的有益補充，是公司深化“集團化運作、集約化發(fā)展”的必然要求。災備系統(tǒng)作為正式系統(tǒng)的備用應急支撐，數(shù)據(jù)庫服務器是其核心組成部分。由于MDS災備系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務器運行時間較長、配置老舊，當數(shù)據(jù)同步進程全部進程開啟時，出現(xiàn)程序運行緩慢、主機無響應、OGG嚴重延遲和換頁頻繁導致宕機等現(xiàn)象。針對以上情況，根據(jù)災備庫的實際情況，從服務器軟硬件配置、數(shù)據(jù)庫及服務器參數(shù)信息和性能指標分析等方面進行了詳細分析，找到系統(tǒng)性能瓶頸，總結并提出相應的解決方案。

1 服務器軟硬件配置

MDS災備系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務器為一臺IBM Power P720小型機，配置4顆3.0 GHz四核處理器，32GB物理內存，2×300 GB硬盤。服務器操作系統(tǒng)版本為IBM AIX6.1，安裝數(shù)據(jù)庫及同步軟件版本分別為Oracle Database Enterprise 10.2.0.5.0和Oracle GoldenGate 11.2.1.0.1。

基于Unix操作系統(tǒng)的AIX作為IBM公司Power系列小型機的操作系統(tǒng)，具有較強的穩(wěn)定性；Oracle 10G版本中的10.2.0.5.0版本穩(wěn)定性高，使用范圍廣；Oracle GoldenGate作為數(shù)據(jù)同步軟件，提供延遲亞秒級的數(shù)據(jù)同步功能，11.2.1.0.1版本應用也較為成熟，而且從各個現(xiàn)場經驗和普遍反饋來看，此組合較為穩(wěn)定，是前些年小型機服務器配置的首選。

2 數(shù)據(jù)庫及服務器參數(shù)信息

a. 使用vmo -a|grep maxperm%和vmo -a|grep maxclient%查詢服務器maxperm%和maxclient%兩項參數(shù)，均設置為20%；

b. 使用show parameter命令，查看SGA和PGA的容量，分別為12 GB和2 GB；

c. 查看job_queue_processes和session_cached_cursors參數(shù)(代表同時數(shù)據(jù)庫可運行的job和session數(shù)量上限)，分別為50和20。

3 服務器性能指標情況

a. 使用topas命令查看服務器實時性能，發(fā)現(xiàn)CPU負荷很低，保持在5%以下；內存容量30 GB中計算內存占比70%，且虛擬內存使用9%，出現(xiàn)較多的pagein和pageout;

b. 觀察alert日志，無異常和告警記錄；

c. 通過部署NMON工具，導出系統(tǒng)日志文件，生成并查看一天24 h的CPU負荷曲線，發(fā)現(xiàn)負荷分布嚴重不均，如圖1所示；

圖1 災備數(shù)據(jù)庫服務器一天中CPU負荷情況

d. 查看換頁情況，發(fā)現(xiàn)文件系統(tǒng)換頁頻繁發(fā)生，說明內存資源嚴重不足，如圖2所示。

圖2 災備數(shù)據(jù)庫服務器一天中換頁情況

4 數(shù)據(jù)庫性能指標情況

a. 進入ggsci使用info all命令觀察OGG各進程情況，發(fā)現(xiàn)各運行狀態(tài)的進程表現(xiàn)平穩(wěn)，延遲均為秒級；另外存在一些暫停的OGG抽取進程，如果將此類進程全部開啟，服務器虛擬內存將會猛增至100%，系統(tǒng)無響應甚至宕機；

b. 查詢數(shù)據(jù)庫連接數(shù)，無異常；

c. 使用SQL語句查詢數(shù)據(jù)庫死鎖情況，發(fā)現(xiàn)行鎖大量存在，并在幾秒內大量減少，說明數(shù)據(jù)庫性能有部分異常，經分析是OGG的投遞進程導致的行鎖，在解除征用后消失；

d. 統(tǒng)計一周的數(shù)據(jù)庫AWR報告，各項數(shù)據(jù)庫指標正常，AAS值位于1.04～2.81之間，硬解析0.04～0.19次/s，數(shù)據(jù)庫負載正常，且程序變量綁定良好，系統(tǒng)程序中不存在嚴重消耗資源的未優(yōu)化SQL語句。

5 優(yōu)化方案

從服務器和數(shù)據(jù)庫的參數(shù)配置及表現(xiàn)情況來看，多數(shù)參數(shù)配置較為合理，計算資源充足，但內存資源不足，使得OGG的抽取和投遞進程消耗系統(tǒng)內存資源導致整體性能下降，主要從以下幾個方面提出優(yōu)化建議。

5.1 優(yōu)化運維方法

新增運維服務器指標歷史監(jiān)測方法，通過系統(tǒng)配置每日實時生成NMON文件進行7×24 h監(jiān)控，使用分析工具對每日CPU負荷指標(和曲線)、內存指標值(和曲線)、網(wǎng)絡和存儲等一系列服務器運行的性能指標狀況進行直觀監(jiān)測，將來可根據(jù)運維需要隨時調取生成。

5.2 調整內存容量和參數(shù)

a. 根據(jù)以上分析，出現(xiàn)故障現(xiàn)象的根本原因是內存資源不足，所以提高小型機的內存配置是能夠解決問題的關鍵?？紤]到AIX的內存管理機制(進程結束不釋放)，建議考慮資金狀況、現(xiàn)場條件和可持續(xù)性等情況，提升內存容量，按照OGG進程全開啟后系統(tǒng)的表現(xiàn)，建議至少提升2倍物理內存容量;

b. 建議將SGA和PGA的合計容量設置按照物理內存的60%～70%進行配置，PGA按照物理內存的6%配置，當前系統(tǒng)PGA配置較為合理，但SGA配置比例較低，所以應根據(jù)系統(tǒng)內存配置情況，適當提升災備系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務器SGA的配置和比例;

c. 梳理數(shù)據(jù)庫后臺定時任務，考慮系統(tǒng)目前可承受的并行job數(shù)量，逐步調整job_queue_processes，當前系統(tǒng)該參數(shù)可由50降低至10～30，觀察系統(tǒng)內存緩解表現(xiàn)再進行調整;

d. 關于session_cached_cursors參數(shù)，多數(shù)現(xiàn)場業(yè)務量較大，將此參數(shù)調整至200甚至更高，因此可觀察session利用率，對當前的參數(shù)進行適當提升調整。

5.3 提升災備庫高效性和穩(wěn)定性

系統(tǒng)災備庫作為正式系統(tǒng)的備用應急支撐，其配置應隨著正式系統(tǒng)功能模塊的增加和應用的不斷深化而做相應的提升或調整，以保證災備系統(tǒng)投入運行時高效可用。而近期災備庫的配置沒有做出提升，一旦切換投入使用，不能承擔正式系統(tǒng)的角色正常運行。所以，從提升系統(tǒng)可用性、高效性和穩(wěn)定性的角度考慮，宜在提升服務器內存的同時，采購型號配置相同的服務器與當前服務器形成RAC雙節(jié)點，保證系統(tǒng)高效、穩(wěn)定運行。

5.4 優(yōu)化調整OGG

根據(jù)現(xiàn)場日常運維的實際情況，投遞進程的效率要遠低于抽取進程，因為投遞進程需要寫數(shù)據(jù)庫，消耗部分I/O資源。按照Oracle官方文檔，對于OGG進程本身，抽取和投遞所占資源相同，每個進程消耗30 MB內存容量，但實際上進程的消耗與OGG配置、表數(shù)量和數(shù)據(jù)庫操作頻繁度等情況有關。所以根據(jù)實際，合理設置OGG各項配置參數(shù)、調整進程數(shù)量，是緩解內存資源不足的可選措施。調整方案如下：

a. 將更新量少和更新頻繁的數(shù)據(jù)表分別歸類，分別單獨構建OGG進程，合理分配、方便管理；

b. 嚴格把控OGG進程中表的數(shù)量，剔除進程中無必要的數(shù)據(jù)表，避免如TABLE SCHEMA.*模式下所有數(shù)據(jù)表的寫法；

c. 實際OGG進程不傳輸truncate操作，去掉GETTRUNCATES參數(shù)，提高進程傳輸性能；

d. 由于數(shù)據(jù)更新量越大，對聯(lián)機日志的磁盤IO的要求越高，所以應保證redo log文件所在磁盤有較高的IO性能；

e. 根據(jù)數(shù)據(jù)生命周期規(guī)定，刪除歷史數(shù)據(jù)，壓縮表空間，合理設置主鍵、重建索引，提升數(shù)據(jù)表讀取效率。

5.5 合理調整定時任務時間

通過查看NMON負荷曲線，可知一天中只有上午0時至12時的CPU負荷曲線較高，其他時間CPU平均負荷小于5%。所以，梳理系統(tǒng)進程和定時任務分布情況，將負荷高峰期的部分可調定時任務移至負荷低谷段，此舉不僅有利于系統(tǒng)程序的穩(wěn)定運行，對系統(tǒng)資源的緩解也起到一定的促進作用。

6 結束語

針對MDS災備數(shù)據(jù)庫服務器出現(xiàn)的問題，本文從服務器軟硬件配置、服務器及數(shù)據(jù)庫參數(shù)信息和服務器及數(shù)據(jù)庫性能指標分析等方面進行了詳細分析，從各方面找到系統(tǒng)性能瓶頸，提出了相應的解決方案，以期在降低系統(tǒng)負荷方面起到積極作用，為提升計量資產管理效率、保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行等方面奠定堅實的基礎。

[1] 趙 佩，李 翀，王立斌，等. 基于ORACLE數(shù)據(jù)庫的用戶用電信息采集系統(tǒng)性能優(yōu)化[J].河北電力技術，2016，35(3): 14-16.

[2] 秦 靖，劉存勇. Oracle從入門到精通[M].北京：機械工業(yè)出版社，2015.

[3] 崔 華. 基于Oracle的SQL優(yōu)化[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2014.

[4] 趙 佩，王立斌，李 翀，等. 用電信息采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務器運行指標監(jiān)測與性能分析[J].河北電力技術，2016(5): 25-28.

本文責任編輯：靳書海

下期要目

氨化度監(jiān)控法在鍋爐清洗液調配中的應用 110 kV GIS避雷器氣室SF6氣體泄漏問題分析 燃煤機組煙氣脫硝系統(tǒng)NOx自動調節(jié)控制分析 12 kV用戶分界開關在河北省南部電網(wǎng)的應用及問題分析

Database Server Analysis and Optimization of MDS Failover System

Zhao Pei1,Tao Peng1,Wang Libin1,Li Bing1,Li Mengyu1,Cao Xiaoke2

(1.State Grid Hebei Electric Power Research Institute, Shijiazhuang 050021, China;2.Powersmart (Beijing) Science and Technology Co.Ltd, Beijing 100070, China)

For a long period when the database server of failover system put into operation,its performance makes it difficult to support the stable operation, and according to the actual situations of the system, this paper analyses the configuration,parameters and indicators of database server, and provides corresponding optimization scheme.

MDS;failover system;database server;optimization

TP309.3

：B

：1001-9898(2017)04-0050-03

2016-09-08

趙 佩(1990-)，男，工程師，主要從事信息系統(tǒng)建設運維和數(shù)據(jù)庫服務器優(yōu)化研究工作。