Oracle數據庫性能分析工具的研究

袁 勇，池興穎，孫小林

(遵義師范學院 網絡管理中心，貴州 遵義 563000)

0 引言

在信息系統使用過程中，隨著用戶業務量的增加，必然會對底層的數據庫帶來更大的訪問壓力。提高信息系統的訪問速度，就要提升數據庫的訪問性能，才能為用戶帶來更好的訪問體驗。本研究首先對Oracle數據庫性能調優給出常見的調整步驟，其次對其自帶的3A工具進行介紹說明，最后對3A工具進行對比分析，指出他們在實際優化過程中的使用關系，以供相關技術人員參考。

1 數據庫性能調優

數據庫性能的提升是保障快速訪問應用系統的根本，也是信息系統的主要瓶頸之一，設計優良的數據庫和應用系統語句能帶給使用者更好的訪問體驗。一般來說，主要通過4種方式實現數據庫性能的調優。

1.1 操作系統參數

操作系統參數的設置，對于Oracle數據庫性能也會帶來一定的影響。在設置過程中，除了保障數據庫的內存使用量，還應當預留適度的內存給操作系統，避免操作系統無資源可調度。另外還應當對內核參數kernel.shmmax，kernel.shmall，kernel.shmmni，kernel.sem等進行相應設置及調整。

1.2 緩存優化

在應用系統運行過程中，對內存配置參數進行優化。數據庫管理員可以對SGA中Buffer Cache，LogBuffer以及Shared Pool組件的大小進行調整，另外，還能調整PGA設置的大小。

1.3 調整硬盤I/O

在一些具體的部署中，可以將系統中同一個表空間的不同數據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時間。這樣，在業務量較大的系統中，也可以提升數據庫訪問的時間性能。

1.4 使用3A工具監控調整性能

自動工作負載信息庫(Automatic Workload Repository，AWR)、活動會話歷史(Active Session History，ASH)、自動數據庫診斷監視器(Automatic Database Diagnostic Monitor，ADDM)是Oracle數據庫自帶的三大性能監控調整工具，使用好這三大工具，可以在數據庫運行過程中，生成相應的報告，查看數據庫系統的瓶頸，有針對性地解決性能瓶頸問題[1]。

2 Oracle性能調整分析工具及對比

2.1 AWR工具

Oracle數據庫安裝完成后，會自行運行AWR工具。此工具收集的數據庫信息存儲在SYSAUX表空間的SYS模式下，其命名格式為WRM$_*和WRH$_*。通過可管理性監視器(Memory Monitor process，MMON)進程，將收集到的統計信息導入數據庫，默認每小時操作一次。用戶可以根據以下命令來生成AWR報告：SQLPLUS >@?/rdbms/admin/awrrpt//。

用戶根據自身Oracle數據庫安裝目錄對應找到腳本并執行，以下的ASH，ADDM報告生成也是如此。

根據對話框向導生成AWR報告。值得注意的是，在選擇時間范圍時，中間數據庫的服務器不能停機。報告的生成類型，一般默認使用超文本標記語言(Hyper Text Markup Language，HTML)文檔，方便查看。

2.2 ASH工具

ASH以V$SESSION為基礎，記錄活動會話等待事件，每秒采樣一次。數據庫里不活動的會話不采樣，這些操作由進程內存監視器指示燈(Memory Monitor Light，MMNL)來完成。用戶可以根據以下的命令來生成AWR報告：SQLPLUS>@?/rdbms/ashrpt.sql。

ASH buffers最小值1 MB，最大不超過30 MB，使用內存記錄數據，ASH信息同樣是被采集并寫入AWR負載庫，操作由MMNL進程來完成。由于ASH全部寫出量大，會占用很多資源，一般不被接受。因此，通常只將收集的約10%的數據量導入AWR庫，并使用direct-path insert完成操作，減少日志生成，將這一操作對數據庫性能的影響最小化。

2.3 ADDM工具

ADDM是Oracle數據庫內部的一個診斷監視系統。其自動給出數據庫系統性能優化的建議，給出結構化查詢語言(Structured Query Language，SQL)優化、索引創建、統計量收集等業務建議。用戶可以根據以下的命令來生成AWR報告：SQLPLUS>@?/rdbms/addmrpt.sql。

Oracle性能優化就是對最影響性能的SQL語句作調整。依靠修改系統參數、數據庫參數等來提高數據庫的性能，這只是輔助性的工作[2]。ASH，AWR，ADDM報告都能夠找出最影響性能的SQL語句。在分析ASH，AWR報告時，最主要的是關注SQL Statistics，而SQL Statistics中更主要的是關注SQL ordered by Reads和SQL ordered by Gets兩個指標。大量的Gets(邏輯讀)會占用大量的CPU時間，物理讀導致I/O的瓶頸出現。通常大量的Gets會伴隨著大量的Reads(物理讀)出現。

用數據庫自帶工具生成報告的唯一目的是要找出最影響系統性能的SQL語句。找到該SQL語句后，就對其進行優化調整。ADDM報告生成基于AWR庫，默認可以保存一個月的ADDM報告。

2.4 3A工具的關系分析

(1)AWR和ASH的區別在于：AWR是全面性的生成報告，而ASH更側重于對Session的Event進行跟蹤。當Oracle數據庫業務量較大時，Event wait隨時可能發生變化。在這種情況下，很可能造成AWR無法監控到。因此，為了彌補AWR這個缺點，利用ASH收集數據量并導入AWR，完成對Session的Event進行跟蹤。

(2)ASH和ADDM的區別在于：ADDM基于對Oracle數據庫當前運行狀態進行分析，對數據庫存在的問題提供指導性意見[3]。

(3)ASH，ADDM是對AWR的補充，為AWR提供協助。ASH和ADDM側重對收集的數據進行分析，AWR才是全面收集數據庫運行各方面的狀態，如圖1所示。

圖1 3A工具關系

3 結語

本文首先給出Oracle數據性能調整的常用方式，從操作系統參數調整、緩存設置、硬盤I/O、3A工具監控調整性能進行簡單介紹。之后針對3A工具作出詳細的說明及報告生成方式，并進行對比分析，以供Oracle 數據庫系統相關從業技術人員在進行數據庫性能優化時參考。