證券行業Oracle數據庫維護及優化研究

唐明曄

摘要：Oracle數據庫具有可用性強、可擴展性好、安全穩定等特點，在各行各業得到了廣泛應用。但其操作相對于其它數據庫而言更為復雜，技術含量也較高。著重探討了Oracle數據庫的日常維護與優化策略，以此來提高Oracle數據庫的穩定性和安全性，達到優化數據庫性能的目的。

關鍵詞：Oralce數據庫；數據備份；數據安全

DOIDOI：10.11907/rjdk.161421

中圖分類號：TP392

文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2016）005-0171-02

0 引言

在證券公司中，所有業務活動都離不開數據的寫入、更改和查詢，不論是核心還是非核心系統，在后臺都至少有一個數據庫，Oracle數據庫服務器往往是整個系統的核心，其穩定性和性能高低是整個系統健康運行的基礎。Oracle數據庫功能較強，具有靈活性、穩定性等特點，這對數據庫維護提出了更高要求[1]。證券公司的交易具有實時性的特點，需要數據庫有較高的性能和穩定性，數據庫管理員在交易前能及時發現數據庫的故障隱患，在發生故障時能夠及時處理。證券公司的一些業務系統會產生大量數據，業務活動中，這些數據會被用來進行分析和處理，容易造成繁瑣的查詢操作，占用數據庫相當比重的系統資源，這就需要數據庫具有足夠的存儲空間和較強的性能。因此，為了保證數據庫有足夠的數據存儲空間、完備的備份措施、可靠的用戶安全性，并且能夠適應實時交易對性能和穩定性的要求，需要定時檢查數據的各種狀態及操作系統狀況，根據各種不同業務對于數據庫的需要，分別優化不同系統的數據庫性能，在確保數據庫穩定的前提下提高數據庫的性能。

1 Oracle數據庫維護

對Oracle數據庫的運行狀態、備份情況、日志文件及其空間、性能等進行實時監控，對系統資源的使用情況作定期檢查，及時發現數據庫的安全性問題并加以解決，檢測數據庫的各項性能指標，查找數據庫出現問題的原因，是控制數據庫風險的必要措施。只有這樣，才能提高數據庫安全性，提升數據庫運行效率，盡可能保證系統穩定運行。

1.1 數據庫備份

數據庫中數據的安全性和完整性至關重要，及時備份數據庫，能夠最大限度地減少因為數據庫損壞而造成的損失。數據庫備份可分為物理備份和邏輯備份[2]。物理備份可分為冷備份及熱備份，冷備份是在數據庫停止的狀況下，備份數據庫中的物理文件，熱備份是在數據庫已打開的狀態下使用歸檔模式備份數據庫的方法，相對于冷備份，熱備份的操作較復雜，系統消耗較大，但可以實現某一時間點上的恢復。在數據庫損壞時，如果前一天做過一個冷備份，也有當天的熱備份，就可以利用這些備份文件恢復更多的數據。

邏輯備份分為用戶備份、表備份、完全備份[3]。用戶備份是將指定用戶的所有對象導出，表備份是將指定的表導出備份，完全備份是將數據庫中的所有對象導出。邏輯備份的備份和恢復都比較簡單，能夠通過腳本自動執行備份和恢復，但是只能恢復到上次備份時間點，不能恢復到當前時間點，這樣會使得部分數據丟失。平時注意將完全備份和熱備份等多種備份方式結合使用，可以在數據庫發生故障時，更完整地恢復數據。

1.2 日志檢查

作為數據庫管理員，應該了解告警日志是什么以及如何進行告警文件的錯誤檢查。實時監控數據庫的告警日志可以幫助數據庫管理員及時了解數據庫的變化與異常，以便及時處理。

每日應檢查數據庫的告警日志文件（Alert_SID.log），告警日志包含“Error”、“Failed”、“ORA-”等數據庫系統出錯提示信息，這些信息對監控數據庫的作用很大，可根據錯誤信息分析并解決某些數據庫問題。Oracle在運行過程中，會在告警日志文件中記錄增加數據文件以及創建、刪除表空間等數據庫相關操作；記錄數據庫重做日志的每一個切換時間，并檢查點操作沒有執行完而發生的不可切換的原因；當數據庫出現壞塊、表空間不夠、數據庫內部錯誤時，會記錄錯誤數據。應定期檢查日志文件，及時發現問題并解決。

1.3 系統磁盤空間檢查

磁盤空間不足會使歸檔日志等數據寫入數據庫失敗，導致應用服務器在啟動時報錯，無法連接到數據庫。要避免這種情況發生，需要定期檢查系統磁盤空間，如果文件系統的剩余空間過小或增長較快，需對其進行確認并刪除不用的文件以釋放空間。

1.4 表空間檢查

表空間不足，會造成數據庫性能下降。在數據庫中，可通過設置表空間來限制用戶所能夠使用的磁盤空間大小。System表空間會記錄用戶對象的一些信息，若系統表空間已滿，則創建用戶對象失敗。碰到這種情況，可以嘗試清理或轉移存放于系統表空間的用戶對象。表空間盡量讓剩余空間百分比保持在10%以上，如果低于10%就增加數據文件或者增加數據文件的大小。

1.5 Oracle數據庫性能檢查

檢查Oracle數據庫性能情況，包括CPU、I/O、內存等性能，記錄db_cache_size，適當加大數據庫高速沖緩存區大小。檢查共享池命中率，如低于95%，則需要調整應用程序使用綁定變量，或者調整數據庫參數shared pool的大小。檢查數據庫的CPU、IO、內存等使用情況，使用vmstat、iostat、sar、top等命令進行信息收集并檢查這些信息，判斷資源使用情況。系統剩余的CPU和內存平均值下降至10%以下時視為CPU使用率異常，需記錄該數值，并將狀態記為異常。檢查緩沖區命中率，如果命中率低于90%，可以通過調整數據庫參數加以解決。

1.6 用戶密碼修改檢查

在數據庫系統上往往存在很多用戶，如第三方數據庫監控系統、初始安裝數據庫時的演示用戶、管理員用戶等，這些用戶的密碼往往是寫定的，被很多人知道，會被別有用心的人利用以攻擊系統甚至修改數據。需要修改密碼的用戶包括數據庫管理員用戶SYS、SYSTEM等。登陸系統后，通過命令查看是否存在已經不再使用或是陌生的帳號，若存在，則記錄為異常。

2 數據庫性能優化

Oracle數據庫的優化對于提升服務器系統的可用性和性能具有重要意義。隨著公司業務的調整與發展，數據庫優化也是一個持續而長久的過程，只要性能得以提高，調整和優化就算是有效的。

2.1 避免I/O磁盤爭用

磁盤爭用通常發生在多個進程試圖同時訪問同一個物理磁盤的情況下，因此將磁盤的I/O均勻分布在多個可用磁盤上，可有效地減少磁盤的競用[4]。使用分布I/O減少磁盤競爭，如將數據文件、重做日志文件和歸檔文件分開，以避免同一時間、同一硬盤同時讀寫不同的數據。可分割表數據，分開表和索引，減少與Oracle無關的磁盤I/O。

2.2 LGWR I/O調整

I/O每次寫的大小依賴于LOG緩沖區的大小，該值由LOG BUFFER設置，緩沖區太大會延遲寫操作，太小可能導致頻繁的I/O操作。如果I/O操作的平均值很大，則LOG文件會成為瓶頸，可使用STRIPE REDO LOG文件避免該問題。

2.3 檢查點調整

檢查點是一個內部事件，當檢查點自動執行時，會觸發數據庫寫進程將數據緩沖中的數據塊寫到磁盤上的數據文件中。檢查點的頻繁發生會加快數據庫的恢復，但是增加了I/O次數，會降低系統性能。

2.4 Oracle內存優化

內存的大小和分配與數據庫的運行速度有直接關系，合理的配置內存能提高數據庫的性能。數據庫需配置的內存主要有系統全局區（SGA）和程序緩存區（PGA）[5]，SGA對系統內的所有進程都是共享的，各種數據庫的操作主要是在該系統全局區內完成。系統全局區由共享池、數據緩沖區、重做日志緩沖區和大型池等組成，通過合理設置這些內存緩存區，將大部分頻繁使用的數據存儲在內存中，即可大大提高內存區的命中率，加快數據讀取速度。程序緩沖區是為某個用戶進程所服務的，主要包含排序區、會話區、堆棧區和游標區4個部分。其中，排序區是數據庫管理員需要注意的，如果用戶有很多需要排序的操作，為用戶設置較大的排序區，能夠提高用戶訪問數據的效率。

3 結語

數據庫在建立并投入運行后，必須對數據庫的運行情況進行有效的監控分析，在數據庫出現問題時及時對數據庫進行維護和管理。在業務發展期，數據庫管理員需要根據新的需求對數據庫作適當優化。本文探討了證券行業Oracle數據庫運行維護及優化策略，以更好地保障數據安全和系統穩定。

參考文獻：

[1]芮勝利.維護Oracle數據庫安全的方法[J].計算機與網絡，2012，38（22）：69-70.

[2]劉強，羅玲.淺談數據庫系統的日常維護與優化[J].媒體時代，2015（10）：215-216.

[3]郭鳳清.探討Oracle數據庫日常維護與優化[J].科技風，2014（24）：120.

[4]巢子杰.Oracle數據庫優化探究[J].軟件導刊，2010，9（2）：142-144.

[5]韋安云.Oracle數據庫的性能調整與優化方法探析[J].電腦知識與技術，2015（21）：129-133.

（責任編輯：孫 娟）