對DB2 UDB v8.1 以及其數(shù)據(jù)庫進(jìn)行調(diào)優(yōu)的最好方案
以下的文章主要向大家描述的是對DB2 UDB v8.1 以及其數(shù)據(jù)庫進(jìn)行調(diào)優(yōu)的***的實(shí)踐方案，本文主要是為您從 DB2® UDB 數(shù)據(jù)庫與其應(yīng)用程序里獲得***性能提供了所需的幫助。作者聯(lián)系實(shí)踐。
討論了在開發(fā)的各個(gè)不同階段以及對生產(chǎn)系統(tǒng)可以應(yīng)用的一些技巧，包括數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和布局、數(shù)據(jù)庫配置、SQL 語句設(shè)計(jì)、維護(hù)以及監(jiān)視等方面的技巧。
簡介
性能是關(guān)系到隨需應(yīng)變型應(yīng)用程序成功與否的關(guān)鍵。當(dāng)那些應(yīng)用程序使用 IBM® DB2 Universal Database™ 作為數(shù)據(jù)存儲時(shí)，至關(guān)重要的是，從一開始就應(yīng)該知道有關(guān)如何在 DB2 UDB 上取得盡可能好的性能的基礎(chǔ)知識。在本文中，我將給出關(guān)于調(diào)優(yōu) DB2 UDB v8.1 系統(tǒng)的一些比較深入的建議。
我們將談?wù)撨@一過程中自始至終存在的性能問題。您可以遵循從創(chuàng)建一個(gè)新數(shù)據(jù)庫到運(yùn)行應(yīng)用程序這之間的流程。通過本文可以看到如何使用 DB2 自動(dòng)配置實(shí)用程序來初始配置數(shù)據(jù)庫管理器和數(shù)據(jù)庫環(huán)境。接著，我將討論創(chuàng)建緩沖池、表空間、表和索引的***實(shí)踐。另外，您可能還想改變一些重要配置參數(shù)的初始值，以便更好地支持應(yīng)用程序，因此我們還將簡介這些配置參數(shù)。
我們將論述基于監(jiān)視器（monitor）細(xì)節(jié)輸出的調(diào)優(yōu)，從而展示如何使用快照監(jiān)視（snapshot monitoring）幫助調(diào)優(yōu) SQL、緩沖池和各種不同的數(shù)據(jù)庫管理器以及數(shù)據(jù)庫配置參數(shù)。接著，我們將進(jìn)一步研究應(yīng)用程序發(fā)送給 DB2 的 SQL。通過使用 Explain，可以生成 SQL 采用的訪問計(jì)劃（access plan），并尋找可以進(jìn)一步優(yōu)化的機(jī)會(huì)。
我們將考察 Design Advisor 這樣一個(gè)工具，它可以根據(jù)所提供的 SQL 負(fù)載推薦出新的索引，或者評估現(xiàn)有的索引。***，我們還將討論一些 DB2 SQL 選項(xiàng)。
此外，持續(xù)（on-going）維護(hù)對于維持***性能非常重要。所以我們將討論一些可以幫助我們進(jìn)行持續(xù)維護(hù)的實(shí)用程序。對于那些正使用 DB2 ESE Database Partitioning Feature (DPF) 的讀者，我會(huì)用一節(jié)的篇幅談?wù)摓槭箶?shù)據(jù)庫高效運(yùn)行而應(yīng)該考慮的一些問題。
有時(shí)候可能會(huì)存在某種外在的瓶頸（來自 DB2）而使您無法達(dá)到性能目標(biāo)，本文列出了一些常見的瓶頸，以及用于監(jiān)視這些瓶頸的實(shí)用程序。***，本文列出了一些有價(jià)值的 IBM 資源，以幫助您發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的 DB2 信息。
本文是為那些在 DB2 數(shù)據(jù)庫管理方面有中級技能的人而寫的。
讀前須知
在開始性能調(diào)優(yōu)過程之前，應(yīng)確保您已經(jīng)應(yīng)用了***的 DB2 修訂包（fix pack）。修訂包常常會(huì)帶來性能的提高。我們要使用 DB2 FixPak 4 作為本文的基礎(chǔ)。如果您使用的是 FP4 之前的版本，那么這種環(huán)境可能不能提供這里討論的所有選項(xiàng)。
在進(jìn)行調(diào)優(yōu)時(shí)，***是有一個(gè)關(guān)于數(shù)據(jù)庫使用（即應(yīng)用程序運(yùn)行在 DB2 上的工作負(fù)載）的可再現(xiàn)場景，這樣就可以利用這種可再現(xiàn)場景來量身定制調(diào)優(yōu)效果。例如，如果工作負(fù)載在不同的運(yùn)行期間所經(jīng)歷的時(shí)間上有 10% 的變化量，那么就很難知道調(diào)優(yōu)的真正效果如何。此外，如果在兩次運(yùn)行中各自的工作負(fù)載不一樣，也就難于衡量數(shù)據(jù)庫管理器和數(shù)據(jù)庫配置參數(shù)所發(fā)生的變化。
堅(jiān)持跟蹤所有的變化。這樣有助于開發(fā)調(diào)優(yōu)腳本或者建議，以作為供其他 DBA 參考的歷史，同時(shí)也有助于防止遵循不良的變化。
在大多數(shù)小節(jié)的***，都有一些指向 DB2 v8 HTML Documentation 中相關(guān)小節(jié)的鏈接。在線文檔可以在 http://publib.boulder.ibm.com/infocenter/db2help/index.jsp上找到。
“十大”性能增強(qiáng)推動(dòng)器
做了下面十件事情，您就幾乎可以使數(shù)據(jù)庫獲得***性能。通常您會(huì)發(fā)現(xiàn)，通過大約 10% 的配置變化，就可以達(dá)到***性能的 90%。我將在下面適當(dāng)?shù)男」?jié)（在圓括號中標(biāo)出）中詳細(xì)討論其中的每一條：
確保有足夠的磁盤（每個(gè) CPU 有 6-10 個(gè)磁盤才是一個(gè)好的開端）。每個(gè)表空間的容器應(yīng)該跨越所有可用的磁盤。有些表空間，例如 SYSCATSPACE 以及那些表數(shù)量不多的表空間，不需要展開到所有磁盤上，而那些具有大型用戶或臨時(shí)表的表空間則應(yīng)該跨越所有磁盤。（ 表空間）。
緩沖池應(yīng)該占用可用內(nèi)存的大約 75% （OLTP） 或 50% （OLAP）（ 緩沖池）。
應(yīng)該對所有表執(zhí)行 runstats，包括系統(tǒng)編目表（ Runstats）。
使用 Design Advisor 為 SQL 工作負(fù)載推薦索引和檢查索引（ Design Advisor）。
使用 Configuration Advisor 為應(yīng)用程序環(huán)境配置數(shù)據(jù)庫管理器和數(shù)據(jù)庫（ Configuration Advisor）。
日志記錄應(yīng)該在一個(gè)獨(dú)立的高速驅(qū)動(dòng)器上進(jìn)行，該驅(qū)動(dòng)器由 NEWLOGPATH 數(shù)據(jù)庫配置參數(shù)指定（ Experimenting）。
通過頻繁的提交可以增加并發(fā)性（ SQL 語句調(diào)優(yōu)）。
應(yīng)該增加 SORTHEAP，以避免排序溢出（ DBM 和 DB 配置）。
對于系統(tǒng)編目表空間和臨時(shí)表空間，表空間類型應(yīng)該為 SMS，而對于其他表空間，表空間類型應(yīng)為 DMS（ raw device 或者是文件）。運(yùn)行 db2empfa，以便支持用于 SMS 表空間的多頁（multi-page ）文件的空間分配。這將允許 SMS 表空間一次增長一個(gè)區(qū)段（Extend），而不是一頁，從而可以加快那些大型的插入操作和溢出磁盤的排序操作（ 表空間）。
對于重復(fù)的語句，使用參數(shù)標(biāo)記 （ SQL 語句調(diào)優(yōu)）。
創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫
創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)庫時(shí)，系統(tǒng)會(huì)缺省地創(chuàng)建 3 個(gè)系統(tǒng)管理存儲（System Managed Storage，SMS） 表空間（SYSCATSPACE、TEMPSPACE1 和 USERSPACE），以及一個(gè) 4 MB 的緩沖池（IBMDEFAULTBP），這些表空間和緩沖池的頁面大小都是 4 KB 。根據(jù)下面的建議，先刪除 TEMPSPACE1 和 USERSPACE 然后再重新創(chuàng)建它們，通常這是一種可取的做法。
幾乎在所有情況下， SYSCATSPACE 都不需要再作進(jìn)一步的優(yōu)化，但是如果將其容器展開到幾個(gè)磁盤上，性能上可能會(huì)有少量提升。（ 稍后討論）。
在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫時(shí)，您可以利用自動(dòng)配置選項(xiàng)來根據(jù)環(huán)境對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行最初的配置。當(dāng)應(yīng)用程序以編程方式創(chuàng)建 DB2 UDB v8.1 數(shù)據(jù)庫時(shí)，這樣做很方便，因?yàn)榭梢詫⑦@些選項(xiàng)從應(yīng)用程序提供給 DB2。在自動(dòng)配置數(shù)據(jù)庫時(shí)不得不用到的另一個(gè)選項(xiàng)是更強(qiáng)大的 Configuration Advisor GUI，它不但可以配置數(shù)據(jù)庫，而且還可以配置實(shí)例。
不過，要使用 Configuration Advisor，數(shù)據(jù)庫必須首先存在。我們將在 隨后的小節(jié)中討論 Configuration Advisor。
在 清單 1中，我們使用 CREATE DATABASE 命令的自動(dòng)配置選項(xiàng)在 Windows 中創(chuàng)建了一個(gè)數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫有一個(gè)跨越兩個(gè)可用磁盤的 SYSCATSPACE。
清單 1. 使用自動(dòng)配置選項(xiàng)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫
- create database prod1 catalog tablespace managed by system using ('c:\\proddb\\cattbs\\01','
- d:\\proddb\\cattbs\\02') extentsize 16 prefetchsize 32 autocon圖 using mem_percent 50 workload_type simple num_stmts 10
- tpm 20 admin_priority performance num_local_apps 2 num_remote_apps 200 isolation CS bp_resizeable yes apply db and dbm
表 1顯示了有效的自動(dòng)配置輸入關(guān)鍵字以及值：
表 1. 自動(dòng)配置選項(xiàng)
關(guān)鍵字 有效值 缺省值 描述
mem_percent 1-100 25 分配給數(shù)據(jù)庫的物理存儲空間的百分比。如果本服務(wù)器（不包括操作系統(tǒng)）上運(yùn)行有其他應(yīng)用程序，那么將其設(shè)為小于 100 的某個(gè)值
workload_type simple, mixed, complex mixed simple 型工作負(fù)載傾向于 I/O 密集型，并且大多數(shù)是事務(wù)處理（OLTP），而 complex 型工作負(fù)載則傾向于 CPU 密集型，并且大多數(shù)是查詢（OLAP/DSS）
num_stmts 1-1000000 25 每個(gè)工作單元包含的語句條數(shù)
tpm 1-200000 60 每分鐘的事務(wù)數(shù)。
admin_priority performance, recovery, both both 優(yōu)化以獲得更好性能（每分鐘更多的事務(wù)數(shù)）或更好的回復(fù)時(shí)間
num_local_apps 0-5000 0 連接的本地應(yīng)用程序的數(shù)目
num_remote_apps 0-5000 100 連接的遠(yuǎn)程應(yīng)用程序的數(shù)目
isolation RR, RS, CS, UR RR 連接到該數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序的隔離級別（Repeatable Read、Read Stability、Cursor Stability 和 Uncommitted Read）。
bp_resizeable yes, no yes 是否可以在線更改緩沖池大小
- Configuration Advisor
如果您在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的時(shí)候已經(jīng)使用了自動(dòng)配置，那么這一步就不是很重要了。Configuration Advisor 是一個(gè) GUI 工具，它允許根據(jù)您針對一系列問題給出的回答自動(dòng)配置數(shù)據(jù)庫和實(shí)例。通過使用這種工具，常?？梢匀〉孟喈?dāng)可觀的DB2 UDB v8.1 性能提升。
這個(gè)工具可以從 Control Center 中通過右鍵單擊數(shù)據(jù)庫并選擇 "Configuration Advisor" 來打開。當(dāng)您回答完所有問題后，就可以生成結(jié)果，還可以選擇應(yīng)用結(jié)果。 圖 1展示了結(jié)果頁面的屏幕快照：
圖 1. Configuration Advisor Results 屏幕
完整內(nèi)容的學(xué)習(xí)，請?jiān)L問：
http://www.ibm.com/developerworks/cn/data/library/techarticles/dm-0404mcarthur/
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