Oracle基于Client/Server的性能調(diào)整
2024-08-29 13:41:29
供稿：網(wǎng)友
摘要：通過探討和研究Oracle服務器和Client/Server的特點和原理，闡述了提高、調(diào)整Oracle應用系統(tǒng)性能的一些原則和方法。
要害詞：Oracle；客戶/服務器；系統(tǒng)全程區(qū)；網(wǎng)絡I/O；回滾段
Oracle 數(shù)據(jù)庫廣泛應用在社會的各個領域，非凡是在Client/Server模式的應用，但是應用開發(fā)者往往碰到整個系統(tǒng)的性能隨著數(shù)據(jù)量的增大顯著下降的問題，為了解決這個問題，從以下幾個方面：數(shù)據(jù)庫服務器、網(wǎng)絡I/O、應用程序等對整個系統(tǒng)加以調(diào)整，充分發(fā)揮Oracle的效能，提高整個系統(tǒng)的性能。
■ 1 調(diào)整數(shù)據(jù)庫服務器的性能
Oracle數(shù)據(jù)庫服務器是整個系統(tǒng)的核心，它的性能高低直接影響整個系統(tǒng)的性能，為了調(diào)整Oracle數(shù)據(jù)庫服務器的性能，主要從以下幾個方面考慮：
* 1.1 調(diào)整操作系統(tǒng)以適合Oracle數(shù)據(jù)庫服務器運行
Oracle數(shù)據(jù)庫服務器很大程度上依靠于運行服務器的操作系統(tǒng)，假如操作系統(tǒng)不能提供最好性能，那么無論如何調(diào)整，Oracle數(shù)據(jù)庫服務器也無法發(fā)揮其應有的性能。
* 1.1.1 為Oracle數(shù)據(jù)庫服務器規(guī)劃系統(tǒng)資源
據(jù)已有計算機可用資源, 規(guī)劃分配給Oracle服務器資源原則是：盡可能使Oracle服務器使用資源最大化,非凡在Client/Server中盡量讓服務器上所有資源都來運行Oracle服務。
* 1.1.2 調(diào)整計算機系統(tǒng)中的內(nèi)存配置
多數(shù)操作系統(tǒng)都用虛存來模擬計算機上更大的內(nèi)存，它實際上是硬盤上的一定的磁盤空間。當實際的內(nèi)存空間不能滿足應用軟件的要求時，操作系統(tǒng)就將用這部分的磁盤空間對內(nèi)存中的信息進行頁面替換，這將引起大量的磁盤I/O操作，使整個服務器的性能下降。為了避免過多地使用虛存，應加大計算機的內(nèi)存。
* 1.1.3 為Oracle數(shù)據(jù)庫服務器設置操作系統(tǒng)進程優(yōu)先級
不要在操作系統(tǒng)中調(diào)整Oracle進程的優(yōu)先級，因為在Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，所有的后臺和前臺數(shù)據(jù)庫服務器進程執(zhí)行的是同等重要的工作，需要同等的優(yōu)先級。所以在安裝時，讓所有的數(shù)據(jù)庫服務器進程都使用缺省的優(yōu)先級運行。
* 1.2 調(diào)整內(nèi)存分配
Oracle數(shù)據(jù)庫服務器保留3個基本的內(nèi)存高速緩存，分別對應3種不同類型的數(shù)據(jù)：庫高速緩存，字典高速緩存和緩沖區(qū)高速緩存。庫高速緩存和字典高速緩存一起構成共享池，共享池再加上緩沖區(qū)高速緩存便構成了系統(tǒng)全程區(qū)(SGA)。SGA是對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進行快速訪問的一個系統(tǒng)全程區(qū)，若SGA本身需要頻繁地進行釋放、分配，則不能達到快速訪問數(shù)據(jù)的目的，因此應把SGA放在主存中，不要放在虛擬內(nèi)存中。內(nèi)存的調(diào)整主要是指調(diào)整組成SGA的內(nèi)存結構的大小來提高系統(tǒng)性能，由于Oracle數(shù)據(jù)庫服務器的內(nèi)存結構需求與應用密切相關，所以內(nèi)存結構的調(diào)整應在磁盤I/O調(diào)整之前進行。
* 1.2.1 庫緩沖區(qū)的調(diào)整
庫緩沖區(qū)中包含私用和共享SQL和PL/SQL區(qū)，通過比較庫緩沖區(qū)的命中率決定它的大小。要調(diào)整庫緩沖區(qū)，必須首先了解該庫緩沖區(qū)的活動情況，庫緩沖區(qū)的活動統(tǒng)計信息保留在動態(tài)性能表v$librarycache數(shù)據(jù)字典中，可通過查詢該表來了解其活動情況，以決定如何調(diào)整。
Select sum(pins),sum(reloads) from v$librarycache;
Pins列給出SQL語句，PL/SQL塊及被訪問對象定義的總次數(shù)；Reloads列給出SQL 和PL/SQL塊的隱式分析或?qū)ο蠖x重裝載時在庫程序緩沖區(qū)中發(fā)生的錯誤。假如sum(pins)/sum(reloads) ≈0，則庫緩沖區(qū)的命中率合適；若sum(pins)/sum(reloads)>1, 則需調(diào)整初始化參數(shù) shared_pool_size來重新調(diào)整分配給共享池的內(nèi)存量。
* 1.2.2 數(shù)據(jù)字典緩沖區(qū)的調(diào)整
數(shù)據(jù)字典緩沖區(qū)包含了有關數(shù)據(jù)庫的結構、用戶、實體信息。數(shù)據(jù)字典的命中率，對系統(tǒng)性能影響極大。數(shù)據(jù)字典緩沖區(qū)的使用情況記錄在動態(tài)性能表v$librarycache中，可通過查詢該表來了解其活動情況，以決定如何調(diào)整。
Select sum(gets),sum(getmisses) from v$rowcache;
Gets列是對相應項請求次數(shù)的統(tǒng)計；Getmisses 列是引起緩沖區(qū)出錯的數(shù)據(jù)的請求次數(shù)。對于頻繁訪問的數(shù)據(jù)字典緩沖區(qū)，sum(getmisses)/sum(gets)<10%～15%。若大于此百分數(shù)，則應考慮增加數(shù)據(jù)字典緩沖區(qū)的容量，即需調(diào)整初始化參數(shù)shared_pool_size來重新調(diào)整分配給共享池的內(nèi)存量。
* 1.2.3 緩沖區(qū)高速緩存的調(diào)整
用戶進程所存取的所有數(shù)據(jù)都是經(jīng)過緩沖區(qū)高速緩存來存取，所以該部分的命中率，對性能至關重要。緩沖區(qū)高速緩存的使用情況記錄在動態(tài)性能表v$sysstat中，可通過查詢該表來了解其活動情況，以決定如何調(diào)整。
Select name,value from v$sysstat where name in ('dbblock gets','consistent gets','physical reads');
dbblock gets和consistent gets的值是請求數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中讀的總次數(shù)。physical reads的值是請求數(shù)據(jù)時引起從盤中讀文件的次數(shù)。從緩沖區(qū)高速緩存中讀的可能性的高低稱為緩沖區(qū)的命中率，計算公式：
Hit Ratio=1-(physical reds/(dbblock gets+consistent gets))
假如Hit Ratio<60%～70%，則應增大db_block_buffers的參數(shù)值。
db_block_buffers可以調(diào)整分配給緩沖區(qū)高速緩存的內(nèi)存量，即db_block_buffers可設置分配緩沖區(qū)高速緩存的數(shù)據(jù)塊的個數(shù)。緩沖區(qū)高速緩存的總字節(jié)數(shù)=db_block_buffers的值*db_block_size的值。 db_block_size 的值表示數(shù)據(jù)塊大小的字節(jié)數(shù)，可查詢 v$parameter 表：
select name,value from v$parameter where name='db_block_size';
在修改了上述數(shù)據(jù)庫的初始化參數(shù)以后，必須先關閉數(shù)據(jù)庫，在重新啟動數(shù)據(jù)庫后才能使新的設置起作用。
* 1.3 調(diào)整磁盤 I/O
磁盤的I/O速度對整個系統(tǒng)性能有重要影響。解決好磁盤I/O問題，可顯著提高性能。影響磁盤I/O的性能的主要原因有磁盤競爭、I/O次數(shù)過多和數(shù)據(jù)塊空間的分配治理。
為Oracle數(shù)據(jù)庫服務器創(chuàng)建新文件時，不論是表空間所用的數(shù)據(jù)文件還是數(shù)據(jù)事務登錄所用的日志文件，都應仔細考慮數(shù)據(jù)庫服務器上的可用磁盤資源。假如服務器上有多個磁盤，則可將文件分散存儲到各個可用磁盤上，減少對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)文件及事務日志文件的競爭，從而有效地改善服務器的性能。對于不同的應用系統(tǒng)都有各自的數(shù)據(jù)集，應當創(chuàng)見不同的表空間分別存儲各自應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并且盡可能的把表空間對應的數(shù)據(jù)文件存放在不同的磁盤上，這種從物理上把每個應用系統(tǒng)的表空間分散存放的方法，可以排除兩個應用系統(tǒng)競爭磁盤的可能性。數(shù)據(jù)文件、事務日志文件分別存放在不同的磁盤上，這樣事務處理執(zhí)行的磁盤訪問不妨礙對相應的事物日志登記的磁盤訪問。假如有多個磁盤可用，將兩個事物日志成員放在不同的磁盤驅(qū)動器上，就可以消除日志文件可能產(chǎn)生的磁盤競爭。應把一個應用的表數(shù)據(jù)和索引數(shù)據(jù)分散存放不同表空間上，并且盡量把不同類型的表空間存放在不同磁盤上，這樣就消除了表數(shù)據(jù)和索引數(shù)據(jù)的磁盤競爭。
* 1.4 調(diào)整數(shù)據(jù)庫服務器的回滾段
回滾段是一個存儲區(qū)域，數(shù)據(jù)庫使用該存儲區(qū)域存放曾經(jīng)由一個事務更新或刪除的行的原始數(shù)據(jù)值。假如用戶要回滾一個事務所做的改變，那么數(shù)據(jù)庫就從回滾段中讀回改變前的數(shù)據(jù)并使該事務影響的行改變?yōu)樗鼈兊脑瓲顟B(tài)。回滾段控制著數(shù)據(jù)庫處理事務的能力，因而在數(shù)據(jù)庫成功中起著要害性的作用，不管數(shù)據(jù)庫的其它部分設計得多好，假如它設計得不合理，將會嚴重影響系統(tǒng)的性能。建立和調(diào)整回滾段的原則如下。
* 1.4.1 分離回滾段
分離回滾段是指單獨為回滾段創(chuàng)建一個以上的表空間，使回滾段與數(shù)據(jù)字典、用戶數(shù)據(jù)、索引等分離開來。由于回滾段的寫入與數(shù)據(jù)和索引的寫入是并行進行的，因此將它分離出來可以減少I/O爭用。假如回滾段與數(shù)據(jù)不分離，倘若要某個表空間脫機或撤消，那么在該表空間中的各個回滾段沒有全部脫機之前，不能將這個表空間脫機或撤消。而一旦該表空間不可用，則該表空間中的所有回滾段也不能使用，這將浪費所有分配的磁盤空間。所以，獨立回滾段可使數(shù)據(jù)庫治理變得輕易。回滾段的經(jīng)常性收縮，使得表空間的自由塊更輕易形成碎片。分離回滾段可以減少數(shù)據(jù)庫表空間的碎片產(chǎn)生。
* 1.4.2 創(chuàng)建不同大小的回滾段群
對于一些聯(lián)機事物處理，他們一般是頻繁地對少量數(shù)據(jù)進行修改，創(chuàng)建許多小的回滾段對之有利。每一個事物的入口項只能限于一個回滾段，回滾段應該充分大以容納一個完整的事物處理，因此對一些較大型事物，需要較大型的回滾段。極個別脫機處理事物會產(chǎn)生大量的回滾信息，這時需要一個特大號的回滾段來處理。根據(jù)這些理論，在Oracle數(shù)據(jù)庫服務器中針對上述3種事物處理創(chuàng)建三組：小事物組、較大事物組、特大事物組等大小不同的回滾段群，并且將之分散到3個不同的表空間上，群內(nèi)大小相同，應能滿足該組事物處理的最大要求。
* 1.4.3 創(chuàng)建數(shù)量適當?shù)幕貪L段
一般回滾段數(shù)量與并發(fā)事物個數(shù)有關，以下給出由于并發(fā)事物個數(shù)而應建立回滾段的參考數(shù)：
并發(fā)事物（n） 回滾段數(shù)
n<16 4
16 ≤ n<32 8
n≥ 32 n/4
■ 2 調(diào)整 Client/Server 模式下的網(wǎng)絡 I/O
Client/Server環(huán)境中的應用處理是分布在客戶應用程序和數(shù)據(jù)庫服務程序之間的。在 Client/Server環(huán)境中Client與Server之間的網(wǎng)絡I/O是整個系統(tǒng)性能提高的瓶頸，一個客戶應用程序引起的網(wǎng)絡I/O越少，應用及整個系統(tǒng)的性能越好。減少網(wǎng)絡I/O的最重要的一條原則：將應用邏輯集中在數(shù)據(jù)庫服務器中。
* 2.1 使用Oracle數(shù)據(jù)庫的完整約束性
當為應用建表時，應當為一些有非凡要求的數(shù)據(jù)加上適當?shù)耐暾约s束，這樣就能實現(xiàn)由數(shù)據(jù)庫本身而不是應用程序來約束數(shù)據(jù)符合一定的條件。數(shù)據(jù)庫服務器端的完整約束的執(zhí)行操作是在比SQL語句級別更低的系統(tǒng)機制上優(yōu)化，它與客戶
