CN105138621B - 一种Sybase ASE数据库配置优化系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种Sybase ASE数据库配置优化系统及方法,属于数据库配置领域；本发明将Sybase ASE数据库配置的专家知识通过配置库、规则库、基准测试案例库表达，然后通过配置加载执行模块直接驱动Sybase ASE数据库，进行数据库启动、停止和参数动态调整。再利用基准测试案例库测试数据库在特定工作负载下的性能，通过不断调整配置库、规则库的输入，进行性能分析，得出一组符合用户要求的配置参数组合，通过规则制导生成配置参数的组合，消除了单纯排列组合导致的参数组合数量的爆炸，大大降低Sybase ASE数据库配置工作量，降低配置难度，对ASE数据库性能优化提供指导作用。
Description
技术领域
本发明公开一种数据库配置优化系统及方法,属于数据库配置领域；具体地说是一种Sybase ASE数据库配置优化系统及方法。
背景技术
Sybase ASE，全称为Adaptive Server Enterprise，是全球著名的基础架构供货商Sybase公司提供，是Sybase公司的旗舰数据库产品。ASE是Adaptive Server Enterprise的简称。Sybase ASE数据库是SAP公司开发的基于客户/服务器体系结构的大型关系型数据库，在联机事务处理领域广泛使用，应用于金融、铁路、法院等行业。Sybase ASE提供数据库能力，还提供了自我管理、自动故障切换支持功能，以及大量的性能优化调整特性，可以大量节约运行成本。当然是否反映业务系统的特点，是否与业务负载保持最佳配合，取决于Sybase ASE数据库配置性能，配置优化前后的数据库性能差距可能达到几十倍，甚至上百倍。但是，因Sybase ASE数据库配置参数众多，数量多达到几百个，配置参数之间依赖关系又不明确，配置参数组合复杂，寻找适合业务负载的最佳参数组合就成了难题，现有的方式是采用手工配置，数据库配置难度高，工作量大，效率也不高。而本发明提供一种SybaseASE数据库配置优化系统及方法，自动配置优化工具软件架构及算法，大大降低Sybase ASE数据库配置工作量，降低配置难度，对ASE数据库性能优化提供指导作用。
发明内容
本发明针对Sybase ASE数据库配置参数众多，配置参数组合复杂，手工配置，数据库配置难度高，工作量大，效率也不高的问题，提供一种Sybase ASE数据库配置优化系统及方法，大大降低Sybase ASE数据库配置工作量，降低配置难度，对ASE数据库性能优化提供指导作用。
本发明提出的具体方案是：
一种Sybase ASE数据库配置优化系统，包括控制台模块、配置库模块、规则库模块、配置加载执行模块、基准测试案例库模块、测试案例执行模块、性能分析模块；
控制台模块负责实现系统中的人机交互；
配置库模块负责管理配置库，按类别组织的配置参数；
规则库模块负责管理规则库，配置参数之间的关系；
配置加载执行模块负责直接驱动Sybase ASE数据库，进行数据库启动、停止和参数动态调整；
基准测试案例库模块负责管理基准测试案例库，并测试数据库在特定工作负载下的性能，检验Sybase ASE数据库的工作负载的测试案例，具有通用性；
测试案例执行模块负责运行测试案例，得到测试指标结果；
性能分析模块负责不断调整配置库、规则库的输入，进行性能分析，得出一组符合用户要求的配置参数组合；
用户通过控制台模块向配置库模块下达配置库管理命令，建立、修改和删除配置参数；用户通过控制台模块向规则库模块下达规则库管理命令，建立、修改和删除规则；用户通过控制台模块向基准测试案例库模块下达基准测试案例库管理命令，建立、修改和删除基准测试案例；通过配置加载执行模块，加载执行配置，启动ASE，配置加载执行模块调用测试案例执行模块，运行测试案例，得到测试指标结果，配置加载执行模块调用性能分析模块，进行配置参数组合下的运行性能分析，得到最佳配置参数组合。
所述配置库包括全部的Sybase ASE数据库配置参数，数值型参数按照数据库服务器的配置划分，布尔型参数分为0和1，字符串类型参数按枚举划分。
所述基准测试案例库使用SQL语句，工作负载分为交易型、查询型和统计分析型三类。
所述测试案例执行模块内设有测试案例执行引擎，由配置加载执行模块调度，对各种配置参数组合运行基准测试案例，收集测试结果，计算测试指标值，而基准测试案例库为测试案例执行引擎提供输入。
所述控制台模块分别通过不同的通信端口与配置库模块、规则库模块、基准测试案例库模块、性能分析模块、配置加载执行模块相连；配置加载执行模块分别通过不同的通信端口与配置库模块、规则库模块、Sybase ASE、测试案例执行模块相连；测试案例执行模块分别通过不同的通信端口与基准测试案例库模块、Sybase ASE、性能分析模块相连；性能分析模块通过通信端口与Sybase ASE相连。
一种Sybase ASE数据库配置优化方法，利用所述的一种Sybase ASE数据库配置优化系统，用户通过控制台模块向配置库模块下达配置库管理命令，建立、修改和删除配置参数；用户通过控制台模块向规则库模块下达规则库管理命令，建立、修改和删除规则；用户通过控制台模块向基准测试案例库模块下达基准测试案例库管理命令，建立、修改和删除基准测试案例；通过配置加载执行模块，加载执行配置，启动ASE，配置加载执行模块调用测试案例执行模块，运行测试案例，得到测试指标结果，配置加载执行模块调用性能分析模块，进行配置参数组合下的运行性能分析，得到最佳配置参数组合。
所述控制台模块向配置库模块下达配置库管理命令，进行管理的过程为：建立配置库类别，为每一个配置库类别建立配置参数，配置参数是数值型、布尔型、字符串型；为每个配置项建立取值列表，数值型参数按照数据库服务器的配置划分数值，布尔型参数分为0和1，字符串类型参数按照枚举划分；管理配置库类别，提供配置库类别增加、修改、删除、查询功能；管理配置参数，提供配置参数增加、修改、删除、查询功能。
所述控制台模块向规则库模块下达规则库管理命令，进行管理的过程为：
建立规则库格式，包括配置参数，依赖配置参数，并建立配置参数与依赖配置参数之间的关系的依赖关系，建立配置参数与依赖配置参数之间的关系等式；管理规则库，提供规则库增加、修改、删除和查询功能。
所述依赖关系分为正向关联关系、反向关联关系、顺序依赖关系；
正向关联关系：配置参数与依赖配置参数对数据库性能的影响是同时增长或同时降低；
反向关联关系：配置参数增长则依赖配置参数降低，或者配置参数降低则依赖配置参数增长。
顺序依赖关系：设置配置参数，则必须设置依赖配置参数。
所述配置加载执行模块调用测试案例执行模块过程为：从基准测试案例库中提取测试案例；为基准测试案例的每张表建立数据库表；为基准测试案例生成数据；为基准测试案例的每张表建立索引；运行测试SQL；记录测试数据；计算测试指标；删除测试表和数据；重复以上过程，完成所有选定的基准测试案例。
本发明的有益之处是：本发明系统包括控制台模块、配置库模块、规则库模块、配置加载执行模块、基准测试案例库模块、测试案例执行模块、性能分析模块；利用此系统自动配置优化工具软件架构及算法，将Sybase ASE数据库配置的专家知识通过配置库、规则库、基准测试案例库表达，然后通过配置加载执行模块直接驱动Sybase ASE数据库，进行数据库启动、停止和参数动态调整。再利用基准测试案例库测试数据库在特定工作负载下的性能，通过不断调整配置库、规则库的输入，进行性能分析，得出一组符合用户要求的配置参数组合，通过规则制导生成配置参数的组合，消除了单纯排列组合导致的参数组合数量的爆炸，大大降低Sybase ASE数据库配置工作量，降低配置难度，对ASE数据库性能优化提供指导作用。
附图说明
图1本发明系统架构示意图。
具体实施方式
结合附图对本发明做进一步说明。
以具体实施方式举例说明本发明，例如本发明系统可以基于JAVA实现，以实现跨平台特性，本发明系统与Sybase ASE之间通过JDBC驱动连接，通过TCP/IP通信。
首先建立一种Sybase ASE数据库配置优化系统，包括控制台模块、配置库模块、规则库模块、配置加载执行模块、基准测试案例库模块、测试案例执行模块、性能分析模块；各个模块连接关系如下：
其中控制台模块的第一通信端口与配置库模块第一通信端口相连，控制台模块的第二通信端口与规则库模块第一通信端口相连，控制台模块的第三通信端口与基准测试案例库模块第一通信端口相连，控制台模块的第四通信端口与性能分析模块第一通信端口相连，控制台模块的第五通信端口与配置加载执行模块第三通信端口相连；配置库模块的第二通信端口与配置加载执行模块第一通信端口相连，规则库模块的第二通信端口与配置加载执行模块第二通信端口相连；配置加载执行模块的第三通信端口与Sybase ASE相连；配置加载执行模块的第四通信端口与测试案例执行模块的第三通信端口相连；基准测试案例库模块的第二通信端口测试案例执行模块的第一通信端口相连；测试案例执行模块的第二通信端口与Sybase ASE相连，测试案例执行模块的第四通信端口与性能分析模块的第二通信端口相连；性能分析模块的第三通信端口与Sybase ASE相连。参见附图1中，带圈标号表示通信端口的序号。
控制台模块负责实现系统中的人机交互；
配置库模块负责管理配置库，按类别组织的配置参数；配置库包括全部的SybaseASE数据库配置参数，数值型参数按照数据库服务器的配置划分为小、中、大三档，布尔型参数分为0和1，字符串类型参数按枚举划分。
规则库模块负责管理规则库，配置参数之间的关系；将关联的参数聚合成为族，主要利用依赖关系，分为正向关联关系、反向关联关系、顺序依赖关系。并根据作用强度即该依赖关系的可行度，表示数值越高可信度越高。以百分比来表示；
配置加载执行模块负责直接驱动Sybase ASE数据库，进行数据库启动、停止和参数动态调整；
基准测试案例库模块负责管理基准测试案例库，并测试数据库在特定工作负载下的性能，检验Sybase ASE数据库的工作负载的测试案例，具有通用性；基准测试案例库使用SQL语句，工作负载分为交易型、查询型和统计分析型三类；
测试案例执行模块负责运行测试案例，得到测试指标结果；测试案例执行模块内还可设有测试案例执行引擎，由配置加载执行模块调度，对各种配置参数组合运行基准测试案例，收集测试结果，计算测试指标值，而基准测试案例库为测试案例执行引擎提供输入；
性能分析模块负责不断调整配置库、规则库的输入，进行性能分析，得出一组符合用户要求的配置参数组合；对多组测试结果可以按照不同工作负载进行排序，然后对不同工作负载赋予不同的权重，最好得出综合的评分，按照评分区间可以给出ABCDE五档测试结果。
用户通过控制台模块向配置库模块下达配置库管理命令，建立、修改和删除配置参数；用户通过控制台模块向规则库模块下达规则库管理命令，建立、修改和删除规则；用户通过控制台模块向基准测试案例库模块下达基准测试案例库管理命令，建立、修改和删除基准测试案例；通过配置加载执行模块，加载执行配置，启动ASE，配置加载执行模块调用测试案例执行模块，运行测试案例，得到测试指标结果，配置加载执行模块调用性能分析模块，进行配置参数组合下的运行性能分析，得到最佳配置参数组合。
利用上述系统，操作过程为：
1）用户启动控制台模块；
2）用户通过控制台模块与工具交互；
3）用户通过控制台模块向配置库模块下达配置库管理命令，建立、修改和删除配置参数；
控制台模块向配置库模块下达配置库管理命令，进行管理的过程为：建立配置库类别，其中配置库类别包括缓存管理器Cache Manager、命名缓存Named Cache、输入输出缓冲池I/O Buffer Pool、元数据缓存Meta-Data Caches、磁盘输入输出Disk I/O、网络通信Network Communication、操作系统资源O/S Resources、查询调优Query Tuning、物理内存Physical Memory、处理器Processors、SQL服务器管理SQL Server Administration、用户环境User Environment、锁管理器Lock Manager、扩展存储过程Extended StoredProcedure、分布式事务管理器管理DTM Administration、线程池Thread Pool、应用功能Application Functionality等；
为每一个配置库类别建立配置参数，配置参数是数值型、布尔型、字符串型之一；
为每个配置项建立取值列表，数值型参数按照数据库服务器的配置划分为小、中、大三个数值，布尔型参数分为0和1，字符串类型参数按照枚举划分；
管理配置库类别，提供配置库类别增加、修改、删除、查询功能；
管理配置参数，提供配置参数增加、修改、删除、查询功能。
4）用户通过控制台模块向规则库模块下达规则库管理命令，建立、修改和删除规则；
控制台模块向规则库模块下达规则库管理命令，进行管理的过程为：
建立规则库格式，包括配置参数，依赖配置参数，并建立配置参数与依赖配置参数之间的关系的依赖关系，依赖关系分为正向关联关系、反向关联关系、顺序依赖关系；正向关联关系：配置参数与依赖配置参数对数据库性能的影响是同时增长或同时降低；反向关联关系：配置参数增长则依赖配置参数降低，或者配置参数降低则依赖配置参数增长；顺序依赖关系：设置配置参数，则必须设置依赖配置参数；并根据作用强度即该依赖关系的可行度，表示数值越高可信度越高，以百分比来表示；
建立配置参数与依赖配置参数之间的关系等式；
管理规则库，提供规则库增加、修改、删除和查询功能。
5）用户向基准测试案例库模块下达基准测试案例库管理命令，建立、修改和删除基准测试案例；并测试基准测试案例数据库在特定工作负载下的性能，检验Sybase ASE数据库的工作负载的测试案例，具有通用性；基准测试案例库使用SQL语句，工作负载分为交易型、查询型和统计分析型三类；基准测试案例格式包括表、索引、数据生成算法、测试SQL、结果计算公式，具体通过测试案例执行模块实现。
6）用户通过配置加载执行模块，加载执行配置，启动ASE；其过程为：
查询配置库获取配置参数列表，根据规则库，并按照排列组合策略设置参数值，形成配置参数组合；根据配置项组合修改ASE启动配置文件，写入配置文件；启动ASE ；调用测试案例执行模块，执行测试案例；调用性能分析模块，执行性能分析对比，寻找最佳配置参数组合；关闭ASE；重复以上操作，直至找到最佳配置参数组合。
7）配置加载执行模块调用测试案例执行模块，运行测试案例，得到测试指标结果；过程为：
从基准测试案例库中提取测试案例；为基准测试案例的每张表建立数据库表，一个基准测试案例通常包括多张表；为基准测试案例生成数据，数据量以GB或者条数为单位，生成数据需要考虑表之间的依赖关系，没有依赖关系的采用随机数为取值；为基准测试案例的每张表建立索引；运行测试SQL；记录测试数据；计算测试指标，指标包括响应时间、TPS、成功率等；删除测试表和数据；重复以上过程，完成所有选定的基准测试案例。
8）配置加载执行模块调用性能分析模块，进行配置参数组合下的运行性能分析，得到最佳配置参数组合，过程为：收集所有基准测试案例的测试指标，选取测试指标的基线，对测试指标进行规范化处理，计算基准测试案例的得分，对所有基准测试案例的得分进行排序，按照评分区间给出ABCDE五档测试结果，形成测试报告输出。
Claims (7)
1.一种Sybase ASE数据库配置优化系统，其特征是包括控制台模块、配置库模块、规则库模块、配置加载执行模块、基准测试案例库模块、测试案例执行模块、性能分析模块；
控制台模块负责实现系统中的人机交互；
配置库模块负责管理配置库，按类别组织的配置参数；
规则库模块负责管理规则库，配置参数之间的关系；
配置加载执行模块负责直接驱动Sybase ASE数据库，进行Sybase ASE数据库启动、停止和参数动态调整；
基准测试案例库模块负责管理基准测试案例库，并测试Sybase ASE数据库在特定工作负载下的性能，检验Sybase ASE数据库的工作负载的测试案例，具有通用性,其中基准测试案例库使用SQL语句，特定工作负载分为交易型、查询型和统计分析型三类；
测试案例执行模块负责运行测试案例，得到测试指标结果；
性能分析模块负责不断调整配置库、规则库的输入，进行性能分析，得出一组符合用户要求的配置参数组合；
用户通过控制台模块向配置库模块下达配置库管理命令，建立、修改和删除配置参数；
用户通过控制台模块向规则库模块下达规则库管理命令，建立、修改和删除规则，进行管理的过程为：
建立规则库格式，包括配置参数，依赖配置参数，并建立配置参数与依赖配置参数之间的关系的依赖关系，建立配置参数与依赖配置参数之间的关系等式；管理规则库，提供规则库增加、修改、删除和查询功能；其中所述依赖关系分为正向关联关系、反向关联关系、顺序依赖关系；正向关联关系：配置参数与依赖配置参数对数据库性能的影响是同时增长或同时降低；反向关联关系：配置参数增长则依赖配置参数降低，或者配置参数降低则依赖配置参数增长；顺序依赖关系：设置配置参数，则必须设置依赖配置参数；
用户通过控制台模块向基准测试案例库模块下达基准测试案例库管理命令，建立、修改和删除基准测试案例；通过配置加载执行模块，加载执行配置，启动ASE，配置加载执行模块调用测试案例执行模块，运行测试案例，得到测试指标结果，配置加载执行模块调用性能分析模块，进行配置参数组合下的运行性能分析，得到最佳配置参数组合。
2.根据权利要求1所述的一种Sybase ASE数据库配置优化系统，其特征是所述配置库包括全部的Sybase ASE数据库配置参数，数值型参数按照数据库服务器的配置划分，布尔型参数分为0和1，字符串类型参数按枚举划分。
3.根据权利要求1或2所述的一种Sybase ASE数据库配置优化系统，其特征是所述测试案例执行模块内设有测试案例执行引擎，由配置加载执行模块调度，对各种配置参数组合运行基准测试案例，收集测试结果，计算测试指标值，而基准测试案例库为测试案例执行引擎提供输入。
4.根据权利要求3所述的一种Sybase ASE数据库配置优化系统，其特征是所述控制台模块分别通过不同的通信端口与配置库模块、规则库模块、基准测试案例库模块、性能分析模块、配置加载执行模块相连；配置加载执行模块分别通过不同的通信端口与配置库模块、规则库模块、Sybase ASE、测试案例执行模块相连；测试案例执行模块分别通过不同的通信端口与基准测试案例库模块、Sybase ASE、性能分析模块相连；性能分析模块通过通信端口与Sybase ASE相连。
5.一种Sybase ASE数据库配置优化方法，其特征是利用权利要求1-3任一项所述的一种Sybase ASE数据库配置优化系统，用户通过控制台模块向配置库模块下达配置库管理命令，建立、修改和删除配置参数；用户通过控制台模块向规则库模块下达规则库管理命令，建立、修改和删除规则；用户通过控制台模块向基准测试案例库模块下达基准测试案例库管理命令，建立、修改和删除基准测试案例；通过配置加载执行模块，加载执行配置，启动ASE，配置加载执行模块调用测试案例执行模块，运行测试案例，得到测试指标结果，配置加载执行模块调用性能分析模块，进行配置参数组合下的运行性能分析，得到最佳配置参数组合。
6.根据权利要求5所述的一种Sybase ASE数据库配置优化方法，其特征是所述控制台模块向配置库模块下达配置库管理命令，进行管理的过程为：建立配置库类别，为每一个配置库类别建立配置参数，配置参数是数值型、布尔型、字符串型；为每个配置项建立取值列表，数值型参数按照数据库服务器的配置划分数值，布尔型参数分为0和1，字符串类型参数按照枚举划分；管理配置库类别，提供配置库类别增加、修改、删除、查询功能；管理配置参数，提供配置参数增加、修改、删除、查询功能。
7.根据权利要求6所述的一种Sybase ASE数据库配置优化方法，其特征是所述配置加载执行模块调用测试案例执行模块过程为：从基准测试案例库中提取测试案例；为基准测试案例的每张表建立数据库表；为基准测试案例生成数据；为基准测试案例的每张表建立索引；运行测试SQL；记录测试数据；计算测试指标；删除测试表和数据；重复以上过程，完成所有选定的基准测试案例。
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