CN102622441A - 一种基于Oracle数据库的自动性能识别调优系统 - Google Patents

Abstract

一种基于Oracle数据库的自动性能识别调优系统，属数据库管理技术领域，包括性能采集模块、性能分析模块和性能调优模块，其特征在于性能调优模块包括SQL语句级调优模块、实例级调优模块、逻辑对象级调优模块及系统级调优模块，性能调优模块中的SQL语句级调优模块、实例级调优模块、逻辑对象调优模块及系统级调优模块分别和性能分析模块相连接，性能分析模块和性能采集模块相连接。本发明系统的有益效果如下：实现了对ORACLE数据库的智能化分析并调优，改变了以往单纯依靠手工和人工判断进行优化的方式，将DBA从复杂的运维环境中解放了出来，极大的提高了数据库的运行稳定性，节约了人力成本。

Description

一种基于Oracle数据库的自动性能识别调优系统

技术领域

本发明涉及一种基于Oracle数据库的自动性能识别调优系统，属数据库管理技术领域。

背景技术

Oracle作为主流数据库系统，在大型企业级应用及数据仓库中得到了广泛使用，当在多用户高并发访问的情况下，良好的用户体验是必不可少的，而这就要求数据库具备良好的性能。数据库性能是衡量评估数据库运行效率的总体指标，寻求良好的数据库性能是维护管理数据库的一项重要任务。而一旦数据库发生性能问题时，由于数据库本身的复杂性加之操作系统及网络等因素，定位原因并解决问题有时是非常困难的。《大型ORACLE数据库优化设计方案》(出自《电脑知识与技术》2007 2(12))的文章，公开了一种Oracle数据库的自动性能识别调优系统，该文从大型数据库Oracle环境四个不同级别的调整分析入手，分析Oracle的系统结构和工作机理，从九个不同方面较全面地总结了Oracle数据库的优化调整方案。但是该文中的调优方案需要数据库管理员全程分析解决，当数据库响应时间超过预期时间时只能人工查找原因并进行优化工作，费时费力。本发明参考上述调优系统开发了一种基于Oracle数据库的自动性能识别调优系统，当Oracle出现性能问题时，该系统能够自动定位问题原因并进行优化，避免数据库发生严重的性能问题甚至崩溃。

发明内容

针对背景技术中所述的缺陷和不足，本发明提供了一种基于Oracle数据库的自动性能识别调优系统。

本发明的技术解决方案如下：

一种基于Oracle数据库的自动性能识别调优系统，包括性能采集模块、性能分析模块和性能调优模块，其特征在于性能调优模块包括SQL语句级调优模块、实例级调优模块、逻辑对象级调优模块及系统级调优模块，性能调优模块中的SQL语句级调优模块、实例级调优模块、逻辑对象级调优模块及系统级调优模块分别和性能分析模块相连接，性能分析模块和性能采集模块相连接，性能采集模块和数据库相连接；性能分析模块包括智能学习子模块和决策分析子模块，智能学习子模块和决策分析子模块相互连接；其中性能分析模块中的智能学习子模块和性能采集模块相连接，决策分析子模块和性能调优模块相连接。

本发明中各模块作用如下：

性能采集模块：通过不同的时间策略交叉采集Oracle服务器的Statspack、AWR报告及ADDM报告，采集操作系统CPU、内存使用率、网络流量、SGA/PGA内存配置、初始化参数、等待事件、实例负载、命中率和Top SQL的运行参数。

性能分析模块：该系统的核心是智能学习子模块，智能学习子模块接收传递来自于性能采集模块的数据流，对数据库的性能容量进行评估，并建立模型，分析得到该阶段的最优理论值，然后把最优理论值传递给决策分析子模块。随着系统的不断运行，该理论值会愈发精确，最终会无限逼近系统真实的最优理论值。决策分析子模块接收来自性能采集模块的数据流以及智能学习子模块的最优理论值，采用优化算法，决策数据库是否需要优化，如需要优化，则发出优化指令，发送到调优模块。SQL语句级调优模块、实例级调优模块、逻辑对象级调优模块及系统级调优模块接收来自决策分析子模块发出的优化指令，按照指令对数据库进行优化，并把优化结果返回给决策分析子模块。

性能调优模块：性能调优模块负责对各个环节进行优化从而提高数据库运行效率。其中系统级调优模块主要对数据库的操作系统、磁盘及网络层面进行优化；实例级调优模块主要对数据库内存、进程、等待事件等进行优化；逻辑对象级调优模块主要对表空间、表、索引等进行优化，如扩展表空间、对巨表进行分区、对查询频繁的列增加索引；SQL语句级调优模块主要查找高负载的SQL语句，通过优化SQL语句，以达到降低系统负载的目标。

一种上述调优系统的工作方法，步骤如下：

(1)性能采集模块采集数据库性能数据；

(2)性能分析模块从性能采集模块获取性能参数，分析性能问题，并把调优指令对应发送至SQL语句级调优模块、实例级调优模块、逻辑对象级调优模块及系统级调优模块；

(3)系统级调优模块从性能分析模块接收到优化指令后，按照最优理论值对操作系统、磁盘、网络部件进行优化，如为避免系统的I/O较高，把数据文件分布在不同的物理磁盘、数据热点文件物理I/O分开，优化完成后，系统级调优模块把优化结果返回性能分析模块，如果优化成功，性能分析模块提示调优成功，停止运行；如果优化失败，性能分析模块按照智能算法算出次优理论值，返回系统级调优模块继续进行优化；

(4)逻辑对象级调优模块从性能分析模块接收到优化指令后，按照最优理论值对表空间、表、索引进行调优，如增加索引，避免不必要的全表扫描；对大表进行物理分区，减少数据扫描范围，优化完成后逻辑对象调优模块把优化结果返回性能分析模块，如果优化成功，性能分析模块提示调优成功，停止运行；如果优化失败，性能分析模块按照智能算法算出次优理论值，返回逻辑对象调优模块继续进行优化；

(5)实例级调优模块从性能分析模块接收到优化指令后，按照最优理论值对内存、进程、会话数进行调优，如增加内存数据缓冲区的大小，尽可能减少物理读写、增大数据库最大进程数、最大会话数，以应对并发量较大的请求，优化完成后，实例级调优模块把优化结果返回性能分析模块，如果优化成功，性能分析模块提示调优成功，停止运行；如果优化失败，性能分析模块按照智能算法算出次优理论值，返回实例级调优模块继续进行优化；

(6)SQL语句级调优模块从性能分析模块接收到优化指令后，照如下步骤进行优化，并把优化结果返回性能分析模块：

1).识别系统高负载或Top SQL语句；

2).检验目标SQL语句的执行计划；

3).对目标SQL语句进行优化改进。

本发明系统的有益效果如下：实现了对Oracle数据库的智能化分析并调优，改变了以往单纯依靠手工和人工判断进行优化的方式，将DBA从复杂的运维环境中解放了出来，极大的提高了数据库的运行稳定性，节约了人力成本。

附图说明

图1是本发明系统的结构示意图。

其中：1、性能调优模块，2、性能分析模块，3、性能采集模块，4、SQL语句级调优模块，5、实例级调优模块，6、逻辑对象级调优模块，7、系统级调优模块，8、数据库，9、决策分析子模块，10、智能学习子模块。

图2是本发明系统的工作方法流程框图，其中(1)-(6)为其各个步骤。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：(系统实施例)

本发明系统实施例1如图1所示：一种基于Oracle数据库的自动性能识别调优系统，包括性能采集模块3、性能分析模块2和性能调优模块1，其特征在于性能调优模块1包括SQL语句级调优模块4、实例级调优模块5、逻辑对象级调优模块6及系统级调优模块7，性能调优模块1中的SQL语句级调优模块4、实例级调优模块5、逻辑对象级调优模块6及系统级调优模块7分别和性能分析模块2相连接，性能分析模块2和性能采集模块3相连接，性能采集模块3和数据库相连接8；性能分析模块2包括智能学习子模块10和决策分析子模块9，智能学习子模块10和决策分析子模块9相互连接；其中性能分析模块2中的智能学习子模块10和性能采集模块3相连接，决策分析子模块9和性能调优模块1相连接。

实施例2：(方法实施例)

一种上述调优系统的工作方法，如图2所示：步骤如下：

(1)性能采集模块采集数据库性能数据；

(2)性能分析模块从性能采集模块获取性能参数，分析性能问题，并把调优指令对应发送至SQL语句级调优模块、实例级调优模块、逻辑对象级调优模块及系统级调优模块；

(3)系统级调优模块从性能分析模块接收到优化指令后，按照最优理论值对操作系统、磁盘、网络部件进行优化，如为避免系统的I/O较高，把数据文件分布在不同的物理磁盘、数据热点文件物理I/O分开，优化完成后，系统级调优模块把优化结果返回性能分析模块，如果优化成功，性能分析模块提示调优成功，停止运行；如果优化失败，性能分析模块按照智能算法算出次优理论值，返回系统级调优模块继续进行优化；

(4)逻辑对象级调优模块从性能分析模块接收到优化指令后，按照最优理论值对表空间、表、索引进行调优，如增加索引，避免不必要的全表扫描；对大表进行物理分区，减少数据扫描范围，优化完成后逻辑对象调优模块把优化结果返回性能分析模块，如果优化成功，性能分析模块提示调优成功，停止运行；如果优化失败，性能分析模块按照智能算法算出次优理论值，返回逻辑对象调优模块继续进行优化；

(5)实例级调优模块从性能分析模块接收到优化指令后，按照最优理论值对内存、进程、会话数进行调优，如增加内存数据缓冲区的大小，尽可能减少物理读写、增大数据库最大进程数、最大会话数，以应对并发量较大的请求，优化完成后，实例级调优模块把优化结果返回性能分析模块，如果优化成功，性能分析模块提示调优成功，停止运行；如果优化失败，性能分析模块按照智能算法算出次优理论值，返回实例级调优模块继续进行优化；

(6)SQL语句级调优模块从性能分析模块接收到优化指令后，照如下步骤进行优化，并把优化结果返回性能分析模块：

1).识别系统高负载或Top SQL语句；

2).检验目标SQL语句的执行计划；

3).对目标SQL语句进行优化改进。

Claims (2)

1.一种基于Oracle数据库的自动性能识别调优系统，包括性能采集模块、性能分析模块和性能调优模块，其特征在于性能调优模块包括SQL语句级调优模块、实例级调优模块、逻辑对象级调优模块及系统级调优模块，性能调优模块中的SQL语句级调优模块、实例级调优模块、逻辑对象级调优模块及系统级调优模块分别和性能分析模块相连接，性能分析模块和性能采集模块相连接，性能采集模块和数据库相连接；性能分析模块包括智能学习子模块和决策分析子模块，智能学习子模块和决策分析子模块相互连接；其中性能分析模块中的智能学习子模块和性能采集模块相连接，决策分析子模块和性能调优模块相连接。

2.一种如权利要求1所述的调优系统的工作方法，步骤如下：

(1)性能采集模块采集数据库性能数据；

(2)性能分析模块从性能采集模块获取性能参数，分析性能问题，并把调优指令对应发送至SQL语句级调优模块、实例级调优模块、逻辑对象级调优模块及系统级调优模块；

(3)系统级调优模块从性能分析模块接收到优化指令后，按照最优理论值对操作系统、磁盘、网络部件进行优化，如为避免系统的I/O较高，把数据文件分布在不同的物理磁盘、数据热点文件物理I/O分开，优化完成后，系统级调优模块把优化结果返回性能分析模块，如果优化成功，性能分析模块提示调优成功，停止运行；如果优化失败，性能分析模块按照智能算法算出次优理论值，返回系统级调优模块继续进行优化；

(4)逻辑对象级调优模块从性能分析模块接收到优化指令后，按照最优理论值对表空间、表、索引进行调优，如增加索引，避免不必要的全表扫描；对大表进行物理分区，减少数据扫描范围，优化完成后逻辑对象调优模块把优化结果返回性能分析模块，如果优化成功，性能分析模块提示调优成功，停止运行；如果优化失败，性能分析模块按照智能算法算出次优理论值，返回逻辑对象调优模块继续进行优化；

(5)实例级调优模块从性能分析模块接收到优化指令后，按照最优理论值对内存、进程、会话数进行调优，如增加内存数据缓冲区的大小，尽可能减少物理读写、增大数据库最大进程数、最大会话数，以应对并发量较大的请求，优化完成后，实例级调优模块把优化结果返回性能分析模块，如果优化成功，性能分析模块提示调优成功，停止运行；如果优化失败，性能分析模块按照智能算法算出次优理论值，返回实例级调优模块继续进行优化；

(6)SQL语句级调优模块从性能分析模块接收到优化指令后，照如下步骤进行优化，并把优化结果返回性能分析模块：

1).识别系统高负载或Top SQL语句；

2).检验目标SQL语句的执行计划；

3).对目标SQL语句进行优化改进。

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