Oracle數(shù)據(jù)庫性能分析工具的研究

袁 勇，池興穎，孫小林

(遵義師范學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)管理中心，貴州 遵義 563000)

0 引言

在信息系統(tǒng)使用過程中，隨著用戶業(yè)務(wù)量的增加，必然會(huì)對(duì)底層的數(shù)據(jù)庫帶來更大的訪問壓力。提高信息系統(tǒng)的訪問速度，就要提升數(shù)據(jù)庫的訪問性能，才能為用戶帶來更好的訪問體驗(yàn)。本研究首先對(duì)Oracle數(shù)據(jù)庫性能調(diào)優(yōu)給出常見的調(diào)整步驟，其次對(duì)其自帶的3A工具進(jìn)行介紹說明，最后對(duì)3A工具進(jìn)行對(duì)比分析，指出他們?cè)趯?shí)際優(yōu)化過程中的使用關(guān)系，以供相關(guān)技術(shù)人員參考。

1 數(shù)據(jù)庫性能調(diào)優(yōu)

數(shù)據(jù)庫性能的提升是保障快速訪問應(yīng)用系統(tǒng)的根本，也是信息系統(tǒng)的主要瓶頸之一，設(shè)計(jì)優(yōu)良的數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用系統(tǒng)語句能帶給使用者更好的訪問體驗(yàn)。一般來說，主要通過4種方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫性能的調(diào)優(yōu)。

1.1 操作系統(tǒng)參數(shù)

操作系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置，對(duì)于Oracle數(shù)據(jù)庫性能也會(huì)帶來一定的影響。在設(shè)置過程中，除了保障數(shù)據(jù)庫的內(nèi)存使用量，還應(yīng)當(dāng)預(yù)留適度的內(nèi)存給操作系統(tǒng)，避免操作系統(tǒng)無資源可調(diào)度。另外還應(yīng)當(dāng)對(duì)內(nèi)核參數(shù)kernel.shmmax，kernel.shmall，kernel.shmmni，kernel.sem等進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置及調(diào)整。

1.2 緩存優(yōu)化

在應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行過程中，對(duì)內(nèi)存配置參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。數(shù)據(jù)庫管理員可以對(duì)SGA中Buffer Cache，LogBuffer以及Shared Pool組件的大小進(jìn)行調(diào)整，另外，還能調(diào)整PGA設(shè)置的大小。

1.3 調(diào)整硬盤I/O

在一些具體的部署中，可以將系統(tǒng)中同一個(gè)表空間的不同數(shù)據(jù)文件存放在不同的硬盤中，增加硬盤的并行處理能力，減少硬盤間輸入輸出相應(yīng)時(shí)間。這樣，在業(yè)務(wù)量較大的系統(tǒng)中，也可以提升數(shù)據(jù)庫訪問的時(shí)間性能。

1.4 使用3A工具監(jiān)控調(diào)整性能

自動(dòng)工作負(fù)載信息庫(Automatic Workload Repository，AWR)、活動(dòng)會(huì)話歷史(Active Session History，ASH)、自動(dòng)數(shù)據(jù)庫診斷監(jiān)視器(Automatic Database Diagnostic Monitor，ADDM)是Oracle數(shù)據(jù)庫自帶的三大性能監(jiān)控調(diào)整工具，使用好這三大工具，可以在數(shù)據(jù)庫運(yùn)行過程中，生成相應(yīng)的報(bào)告，查看數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的瓶頸，有針對(duì)性地解決性能瓶頸問題[1]。

2 Oracle性能調(diào)整分析工具及對(duì)比

2.1 AWR工具

Oracle數(shù)據(jù)庫安裝完成后，會(huì)自行運(yùn)行AWR工具。此工具收集的數(shù)據(jù)庫信息存儲(chǔ)在SYSAUX表空間的SYS模式下，其命名格式為WRM$_*和WRH$_*。通過可管理性監(jiān)視器(Memory Monitor process，MMON)進(jìn)程，將收集到的統(tǒng)計(jì)信息導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，默認(rèn)每小時(shí)操作一次。用戶可以根據(jù)以下命令來生成AWR報(bào)告：SQLPLUS >@?/rdbms/admin/awrrpt//。

用戶根據(jù)自身Oracle數(shù)據(jù)庫安裝目錄對(duì)應(yīng)找到腳本并執(zhí)行，以下的ASH，ADDM報(bào)告生成也是如此。

根據(jù)對(duì)話框向?qū)葾WR報(bào)告。值得注意的是，在選擇時(shí)間范圍時(shí)，中間數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器不能停機(jī)。報(bào)告的生成類型，一般默認(rèn)使用超文本標(biāo)記語言(Hyper Text Markup Language，HTML)文檔，方便查看。

2.2 ASH工具

ASH以V$SESSION為基礎(chǔ)，記錄活動(dòng)會(huì)話等待事件，每秒采樣一次。數(shù)據(jù)庫里不活動(dòng)的會(huì)話不采樣，這些操作由進(jìn)程內(nèi)存監(jiān)視器指示燈(Memory Monitor Light，MMNL)來完成。用戶可以根據(jù)以下的命令來生成AWR報(bào)告：SQLPLUS>@?/rdbms/ashrpt.sql。

ASH buffers最小值1 MB，最大不超過30 MB，使用內(nèi)存記錄數(shù)據(jù)，ASH信息同樣是被采集并寫入AWR負(fù)載庫，操作由MMNL進(jìn)程來完成。由于ASH全部寫出量大，會(huì)占用很多資源，一般不被接受。因此，通常只將收集的約10%的數(shù)據(jù)量導(dǎo)入AWR庫，并使用direct-path insert完成操作，減少日志生成，將這一操作對(duì)數(shù)據(jù)庫性能的影響最小化。

2.3 ADDM工具

ADDM是Oracle數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的一個(gè)診斷監(jiān)視系統(tǒng)。其自動(dòng)給出數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能優(yōu)化的建議，給出結(jié)構(gòu)化查詢語言(Structured Query Language，SQL)優(yōu)化、索引創(chuàng)建、統(tǒng)計(jì)量收集等業(yè)務(wù)建議。用戶可以根據(jù)以下的命令來生成AWR報(bào)告：SQLPLUS>@?/rdbms/addmrpt.sql。

Oracle性能優(yōu)化就是對(duì)最影響性能的SQL語句作調(diào)整。依靠修改系統(tǒng)參數(shù)、數(shù)據(jù)庫參數(shù)等來提高數(shù)據(jù)庫的性能，這只是輔助性的工作[2]。ASH，AWR，ADDM報(bào)告都能夠找出最影響性能的SQL語句。在分析ASH，AWR報(bào)告時(shí)，最主要的是關(guān)注SQL Statistics，而SQL Statistics中更主要的是關(guān)注SQL ordered by Reads和SQL ordered by Gets兩個(gè)指標(biāo)。大量的Gets(邏輯讀)會(huì)占用大量的CPU時(shí)間，物理讀導(dǎo)致I/O的瓶頸出現(xiàn)。通常大量的Gets會(huì)伴隨著大量的Reads(物理讀)出現(xiàn)。

用數(shù)據(jù)庫自帶工具生成報(bào)告的唯一目的是要找出最影響系統(tǒng)性能的SQL語句。找到該SQL語句后，就對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。ADDM報(bào)告生成基于AWR庫，默認(rèn)可以保存一個(gè)月的ADDM報(bào)告。

2.4 3A工具的關(guān)系分析

(1)AWR和ASH的區(qū)別在于：AWR是全面性的生成報(bào)告，而ASH更側(cè)重于對(duì)Session的Event進(jìn)行跟蹤。當(dāng)Oracle數(shù)據(jù)庫業(yè)務(wù)量較大時(shí)，Event wait隨時(shí)可能發(fā)生變化。在這種情況下，很可能造成AWR無法監(jiān)控到。因此，為了彌補(bǔ)AWR這個(gè)缺點(diǎn)，利用ASH收集數(shù)據(jù)量并導(dǎo)入AWR，完成對(duì)Session的Event進(jìn)行跟蹤。

(2)ASH和ADDM的區(qū)別在于：ADDM基于對(duì)Oracle數(shù)據(jù)庫當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，對(duì)數(shù)據(jù)庫存在的問題提供指導(dǎo)性意見[3]。

(3)ASH，ADDM是對(duì)AWR的補(bǔ)充，為AWR提供協(xié)助。ASH和ADDM側(cè)重對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，AWR才是全面收集數(shù)據(jù)庫運(yùn)行各方面的狀態(tài)，如圖1所示。

圖1 3A工具關(guān)系

3 結(jié)語

本文首先給出Oracle數(shù)據(jù)性能調(diào)整的常用方式，從操作系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整、緩存設(shè)置、硬盤I/O、3A工具監(jiān)控調(diào)整性能進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。之后針對(duì)3A工具作出詳細(xì)的說明及報(bào)告生成方式，并進(jìn)行對(duì)比分析，以供Oracle 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相關(guān)從業(yè)技術(shù)人員在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化時(shí)參考。