CN112732820A - 一种数据库会话管理系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数据库会话管理系统及其方法，该系统包括依次连接的纳管数据库、数据采集单元和分级管理模块，分级管理模块还与纳管数据库、外部应用端连接，数据采集单元用于采集纳管数据库的历史会话阻塞信息、SQL执行信息以及事务信息；分级管理模块用于实时监控会话、管理会话阻塞基线、分析应用端状态、监控事务状态、预测SQL执行时长、管理模块白名单、管理配置参数以及终止异常会话；外部应用端用于提供应用运行信息给分级管理模块。与现有技术相比，本发明在当前数据库会话信息基础上，结合应用运行信息、会话阻塞历史信息、SQL执行信息、事务信息，能够对数据库会话阻塞进行分级管理，以及时终止异常会话，避免发生数据库运行异常的现象。

Description

一种数据库会话管理系统及其方法

技术领域

本发明涉及数据库会话技术领域，尤其是涉及一种数据库会话管理系统及其方法。

背景技术

在连接数据库与断开连接之间的时间被称为一个数据会话，会话是实例中的一个逻辑实体，可以在会话上执行SQL(Structured Query Language，结构化查询语言)、提交事务等。

数据库会话阻塞是数据库运行过程中的常见现象，严重的会话阻塞将导致一个会话阻塞大量其他会话，使得数据库运行异常，无法正常对外提供服务。

目前数据库会话阻塞通常在出现问题后发出告警，并依靠数据库管理员手动终止；或者设定会话阻塞的时长，一旦阻塞时长超过指定阈值，则由程序进行终止。上述方式存在以下不足：

1、人为处置时间过长，易造成异常加剧；

2、自动终止会话的判断条件单一存在较大风险，不能适应不同的会话阻塞情况；

3、未考虑数据库事务情况，大事务可能因会话终止产生长时间事务回滚，进而造成更严重的生产事故。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种数据库会话管理系统及其方法，以实现数据库会话阻塞的分级管理，避免发生数据库运行异常的现象。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种数据库会话管理系统，包括与纳管数据库连接的数据采集单元，所述数据采集单元连接有分级管理模块，所述分级管理模块分别与纳管数据库、外部应用端连接，所述数据采集单元用于采集纳管数据库的历史会话阻塞信息、SQL执行信息以及事务信息；

所述分级管理模块用于实时监控会话、管理会话阻塞基线、分析应用端状态、监控事务状态、预测SQL执行时长、管理模块白名单、管理配置参数以及终止异常会话；

所述外部应用端用于提供应用运行信息给分级管理模块。

进一步地，所述数据采集单元通过本地数据库与分级管理模块连接，所述本地数据库用于存储纳管数据库的历史会话阻塞信息、SQL执行信息以及事务信息。

进一步地，所述数据采集单元具体是根据预设的采样频率和采集范围进行数据采集。

进一步地，所述分级管理模块包括与会话监控管理单元分别连接的阻塞基线生成单元、应用端异常分析单元、SQL执行时长预测单元、事务监控回滚预测单元、模块白名单管理单元和终止会话单元，所述会话监控管理单元还连接有后台审核端；

所述会话监控管理单元用于实时监控会话信息，以探测会话阻塞异常；用于控制分级管理流程以及输出终止异常会话信息给终止会话单元；

所述阻塞基线生成单元用于输出会话阻塞动态基线数据给会话管理监控单元；

所述应用端异常分析单元用于对应用端状态进行异常检测，并将应用端状态检测结果传输给会话管理监控单元；

所述SQL执行时长预测单元用于预测当前SQL的执行时长；

所述事务监控回滚预测单元用于监控事务状态以及预测回滚时长；

所述模块白名单管理单元用于更新存储会话白名单，若当前会话属于会话白名单，且当前会话为阻塞状态，则直接终止该会话；

所述终止会话单元用于执行会话终止操作，并输出对应的终止会话结果；

所述后台审核端用于接收来自会话监控管理单元输出的申请审核信息以及来自管理用户的审核结果信息，并将该审核结果信息传输给会话监控管理单元。

进一步地，所述阻塞基线生成单元具体是根据历史会话阻塞信息，以生成会话阻塞动态基线，且该生成的会话阻塞动态基线值可进行人为调整。

进一步地，所述历史会话阻塞信息包括历史会话阻塞的会话数量以及阻塞时长。

进一步地，所述SQL执行时长预测单元具体是根据历史的SQL执行信息，预测当前SQL的执行时长。

进一步地，所述分级管理模块设置有外部应用接口，所述外部应用接口分别与外部应用端、应用端异常分析单元连接，以从外部应用接口获取应用运行信息，并将该应用运行信息传输给应用端异常分析单元。

进一步地，所述分级管理模块还包括参数配置单元，所述参数配置单元用于配置外部应用接口信息、会话监控阈值、纳管数据库连接信息、用户连接账号以及开关参数。

一种数据库会话管理方法，包括以下步骤：

S1、分级管理模块实时监控纳管数据库的会话信息，若探测到会话阻塞异常，则判断是否达到预设的阻塞警戒值，若判断为是，则执行步骤S2，否则结束此次会话管理过程，继续实时监控纳管数据库的会话信息；

S2、基于数据采集单元采集的纳管数据库的历史会话阻塞信息，分级管理模块生成对应的会话阻塞动态基线，若当前阻塞会话低于动态基线值，则结束此次会话管理过程，返回步骤S1，若不存在会话阻塞动态基线、或当前阻塞会话高于或等于动态基线值，则执行步骤S3；

S3、基于应用端的应用运行信息，分级管理模块判断当前应用端状态是否正常，若正常，则执行步骤S4，否则执行步骤S7；

S4、分级管理模块继续判断当前阻塞会话的运行状态，若判断为活动状态，则执行步骤S5，否则执行步骤S8；

S5、基于数据单元采集的纳管数据库的SQL执行信息，分级管理模块对SQL执行时长进行预测，若预测的SQL时长小于预设的SQL剩余时间，则等待直至预测的SQL时长结束，之后执行步骤S6，否则执行步骤S7；

S6、分级管理模块判断当前会话阻塞是否消失，若判断为是，则结束此次会话管理过程，返回步骤S1，否则执行步骤S7；

S7、基于数据单元采集的纳管数据库的事务信息，分级管理模块判断当前阻塞会话是否存在大事务，若判断为是，则执行步骤S8，否则终止当前阻塞会话，之后执行步骤S11；

S8、分级管理模块对当前阻塞会话的大事务进行回滚时长预测，若预测的大事务回滚时长大于或等于预设的回滚时间，则执行步骤S9，否则终止当前阻塞会话，之后执行步骤S11；

S9、分级管理模块判断当前阻塞会话是否属于模块白名单，若判断为是，则终止当前阻塞会话，之后执行步骤S11，否则执行步骤S10；

S10、分级管理模块输出审核请求信息给后台审核端，并接受后台审核端输出的审核结果信息，若审核结果信息通过，则终止当前阻塞会话，之后执行步骤S11，否则发出“终止会话审核不通过”的通知消息给用户，结束此次会话管理过程，返回步骤S1；

S11、分级管理模块获取终止当前阻塞会话的终止结果，若终止结果为成功，则发出“终止会话成功”的通知消息给用户，否则发出告警信息给用户，以提醒用户及时进行处理，之后结束此次会话管理过程，返回步骤S1。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、本发明通过设置与纳管数据库分别连接的数据采集单元和分级管理模块，且分级管理模块与数据采集单元相连接，利用数据采集单元从纳管数据库采集历史会话阻塞信息、SQL执行信息和事务信息，利用分级管理模块在纳管数据库当前会话信息的基础上，结合外部应用端的应用运行信息、纳管数据库的会话阻塞历史信息、SQL运行信息和事务信息、模块白名单数据，能够有效地对数据库会话阻塞进行分级管理，及时终止异常会话，避免发生数据库运行异常的现象。

二、本发明在具体进行分级管理时，通过阻塞基线生成单元构建阻塞基线，能够屏蔽大量低风险会话阻塞，减少业务异常；

通过应用端异常分析单元进行应用端异常关联分析，避免单纯基于数据库信息的决策；

通过SQL执行时长预测单元引入SQL执行时长预测，用于预测阻塞剩余时间，从而辅助决策是否终止会话；

通过事务监控回滚预测单元引入大事务回滚时长预测，从而降低回滚风险；

通过后台审核端引入人工审核流程，在预估风险较大时，人工介入决策，审核通过后自动终止会话，进一步保证管理的可靠性。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为实施例中的系统架构图；

图3为实施例中数据库会话管理的过程示意图；

图中标记说明：1、纳管数据库，2、数据采集单元，3、分级管理模块，4、外部应用端，301、会话监控管理单元，302、阻塞基线生成单元，303、应用端异常分析单元，304、SQL执行时长预测单元，305、事务监控回滚预测单元，306、模块白名单管理单元，307、终止会话单元，308、后台审核端，309、参数配置单元。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种数据库会话管理系统，包括与纳管数据库1连接的数据采集单元2，数据采集单元2连接有分级管理模块3，分级管理模块3分别与纳管数据库1、外部应用端4连接，分级管理模块3具体包括与会话监控管理单元301分别连接的阻塞基线生成单元302、应用端异常分析单元303、SQL执行时长预测单元304、事务监控回滚预测单元305、模块白名单管理单元306和终止会话单元307，会话监控管理单元301还连接有后台审核端308，此外，分级管理模块3还包括参数配置单元309；

会话监控管理单元301用于实时监控会话信息，以探测会话阻塞异常；用于控制分级管理流程以及输出终止异常会话信息给终止会话单元307；

阻塞基线生成单元302用于输出会话阻塞动态基线数据给会话管理监控单元301，具体是根据历史会话阻塞信息(历史会话阻塞的会话数量以及阻塞时长)，以生成会话阻塞动态基线，且该生成的会话阻塞动态基线值可进行人为调整；

应用端异常分析单元303用于对应用端状态进行异常检测，并将应用端状态检测结果传输给会话管理监控单元301，其中，分级管理模块3设置有外部应用接口，外部应用接口分别与外部应用端4、应用端异常分析单元303连接，以从外部应用接口获取应用运行信息，并将该应用运行信息传输给应用端异常分析单元303；

SQL执行时长预测单元304用于预测当前SQL的执行时长，具体是根据历史的SQL执行信息，预测当前SQL的执行时长；

事务监控回滚预测单元305用于监控事务状态以及预测回滚时长；

模块白名单管理单元306用于更新存储会话白名单，若当前会话属于会话白名单，且当前会话为阻塞状态，则直接终止该会话；

终止会话单元307用于执行会话终止操作，并输出对应的终止会话结果；

后台审核端308用于接收来自会话监控管理单元301输出的申请审核信息以及来自管理用户的审核结果信息，并将该审核结果信息传输给会话监控管理单元301；

参数配置单元309用于配置外部应用接口信息、会话监控阈值、纳管数据库连接信息、用户连接账号以及开关参数。

综上可知，本发明提出的数据库会话管理系统中，数据采集单元2用于采集纳管数据库的历史会话阻塞信息、SQL执行信息以及事务信息，本实施例中，数据采集单元2通过本地数据库与分级管理模块3连接，本地数据库用于存储纳管数据库1的历史会话阻塞信息、SQL执行信息以及事务信息，数据采集单元2具体是根据预设的采样频率和采集范围进行数据采集；

分级管理模块3用于实时监控会话、管理会话阻塞基线、分析应用端状态、监控事务状态、预测SQL执行时长、管理模块白名单、管理配置参数以及终止异常会话；

外部应用端4用于提供应用运行信息给分级管理模块3。

将上述系统应用于实际，其具体的数据库会话管理流程包括以下步骤：

S1、分级管理模块实时监控纳管数据库的会话信息，若探测到会话阻塞异常，则判断是否达到预设的阻塞警戒值，若判断为是，则执行步骤S2，否则结束此次会话管理过程，继续实时监控纳管数据库的会话信息；

S2、基于数据采集单元采集的纳管数据库的历史会话阻塞信息，分级管理模块生成对应的会话阻塞动态基线，若当前阻塞会话低于动态基线值，则结束此次会话管理过程，返回步骤S1，若不存在会话阻塞动态基线、或当前阻塞会话高于或等于动态基线值，则执行步骤S3；

S3、基于应用端的应用运行信息，分级管理模块判断当前应用端状态是否正常，若正常，则执行步骤S4，否则执行步骤S7；

S4、分级管理模块继续判断当前阻塞会话的运行状态，若判断为活动状态，则执行步骤S5，否则执行步骤S8；

S5、基于数据单元采集的纳管数据库的SQL执行信息，分级管理模块对SQL执行时长进行预测，若预测的SQL时长小于预设的SQL剩余时间，则等待直至预测的SQL时长结束，之后执行步骤S6，否则执行步骤S7；

S6、分级管理模块判断当前会话阻塞是否消失，若判断为是，则结束此次会话管理过程，返回步骤S1，否则执行步骤S7；

S7、基于数据单元采集的纳管数据库的事务信息，分级管理模块判断当前阻塞会话是否存在大事务，若判断为是，则执行步骤S8，否则终止当前阻塞会话，之后执行步骤S11；

S8、分级管理模块对当前阻塞会话的大事务进行回滚时长预测，若预测的大事务回滚时长大于或等于预设的回滚时间，则执行步骤S9，否则终止当前阻塞会话，之后执行步骤S11；

S9、分级管理模块判断当前阻塞会话是否属于模块白名单，若判断为是，则终止当前阻塞会话，之后执行步骤S11，否则执行步骤S10；

S10、分级管理模块输出审核请求信息给后台审核端，并接受后台审核端输出的审核结果信息，若审核结果信息通过，则终止当前阻塞会话，之后执行步骤S11，否则发出“终止会话审核不通过”的通知消息给用户，结束此次会话管理过程，返回步骤S1；

S11、分级管理模块获取终止当前阻塞会话的终止结果，若终止结果为成功，则发出“终止会话成功”的通知消息给用户，否则发出告警信息给用户，以提醒用户及时进行处理，之后结束此次会话管理过程，返回步骤S1。

本实施例在应用本发明提出的数据库管理系统时，构建如图2所示的系统架构，包括纳管数据库、数据层、应用层和外部应用，其中，纳管数据库中包含三个被管理数据库，纳管数据库的历史阻塞信息、SQL执行信息、事务信息以及设置的模块白名单均设置在数据层，分级管理模块则部署在应用层：

1、会话监控管理单元：实时监控会话信息，探测会话阻塞异常；实现整体流程控制；终止异常会话；

2、阻塞基线管理单元：根据采样的历史阻塞数据会话数、阻塞时长，生成动态基线，可人为调整基线值；

3、事务监控回滚预测单元：监控事务状态，预测回滚所需时间；

4、SQL执行时长预测单元：根据SQL执行的历史信息，预测此次SQL需多久执行完成；

5、模块白名单管理单元：管理模块白名单，此类应用模块对应的会话可不经审核直接终止会话；

6、参数管理单元：配置各类参数：接口信息、监控阈值、被管数据库连接信息、连接账号、开关配置；

且在应用层设置外部应用接口，以实现应用层与外部应用之间的连接，一方面能够获取应用运行信息，已进行应用端异常关联分析，另一方面可配合应用层进行分级管理的参数配置、消息通知及告警等。

本实施例的具体数据库会话管理过程如图3所示，通过本发明提出的数据库会话管理系统及其方法，能够当前数据库会话信息的基础上，结合应用运行信息、会话阻塞历史信息、SQL运行信息、事务信息、程序模块信息、通知系统、流程管理系统，实现数据库会话阻塞的分级管理：

构建阻塞基线，屏蔽大量低风险会话阻塞，减少业务异常；

引入SQL执行时长预测，用于预测阻塞剩余时间，辅助决策是否终止会话；

引入大事务回滚时长预测，降低回滚风险；

引入人工审核流程，在预估风险较大时，人工介入决策，审核通过后自动终止会话；

引入应用端异常关联分析，避免单纯基于数据库信息的决策。

由此能够实时监控会话阻塞，并及时可靠地终止异常会话，有效避免发生数据库运行异常的现象。

Claims (10)

1.一种数据库会话管理系统，其特征在于，包括与纳管数据库(1)连接的数据采集单元(2)，所述数据采集单元(2)连接有分级管理模块(3)，所述分级管理模块(3)分别与纳管数据库(1)、外部应用端(4)连接，所述数据采集单元(2)用于采集纳管数据库(1)的历史会话阻塞信息、SQL执行信息以及事务信息；

所述分级管理模块(3)用于实时监控会话、管理会话阻塞基线、分析应用端状态、监控事务状态、预测SQL执行时长、管理模块白名单、管理配置参数以及终止异常会话；

所述外部应用端(4)用于提供应用运行信息给分级管理模块(3)。

2.根据权利要求1所述的一种数据库会话管理系统，其特征在于，所述数据采集单元(2)通过本地数据库与分级管理模块(3)连接，所述本地数据库用于存储纳管数据库(1)的历史会话阻塞信息、SQL执行信息以及事务信息。

3.根据权利要求2所述的一种数据库会话管理系统，其特征在于，所述数据采集单元(2)具体是根据预设的采样频率和采集范围进行数据采集。

4.根据权利要求1所述的一种数据库会话管理系统，其特征在于，所述分级管理模块(3)包括与会话监控管理单元(301)分别连接的阻塞基线生成单元(302)、应用端异常分析单元(303)、SQL执行时长预测单元(304)、事务监控回滚预测单元(305)、模块白名单管理单元(306)和终止会话单元(307)，所述会话监控管理单元(301)还连接有后台审核端(308)；

所述会话监控管理单元(301)用于实时监控会话信息，以探测会话阻塞异常；用于控制分级管理流程以及输出终止异常会话信息给终止会话单元(307)；

所述阻塞基线生成单元(302)用于输出会话阻塞动态基线数据给会话管理监控单元；

所述应用端异常分析单元(303)用于对应用端状态进行异常检测，并将应用端状态检测结果传输给会话管理监控单元；

所述SQL执行时长预测单元(304)用于预测当前SQL的执行时长；

所述事务监控回滚预测单元(305)用于监控事务状态以及预测回滚时长；

所述模块白名单管理单元(306)用于更新存储会话白名单，若当前会话属于会话白名单，且当前会话为阻塞状态，则直接终止该会话；

所述终止会话单元(307)用于执行会话终止操作，并输出对应的终止会话结果；

所述后台审核端(308)用于接收来自会话监控管理单元(301)输出的申请审核信息以及来自管理用户的审核结果信息，并将该审核结果信息传输给会话监控管理单元(301)。

5.根据权利要求4所述的一种数据库会话管理系统，其特征在于，所述阻塞基线生成单元(302)具体是根据历史会话阻塞信息，以生成会话阻塞动态基线，且该生成的会话阻塞动态基线值可进行人为调整。

6.根据权利要求5所述的一种数据库会话管理系统，其特征在于，所述历史会话阻塞信息包括历史会话阻塞的会话数量以及阻塞时长。

7.根据权利要求4所述的一种数据库会话管理系统，其特征在于，所述SQL执行时长预测单元(304)具体是根据历史的SQL执行信息，预测当前SQL的执行时长。

8.根据权利要求4所述的一种数据库会话管理系统，其特征在于，所述分级管理模块(3)设置有外部应用接口，所述外部应用接口分别与外部应用端(4)、应用端异常分析单元(303)连接，以从外部应用接口获取应用运行信息，并将该应用运行信息传输给应用端异常分析单元(303)。

9.根据权利要求4所述的一种数据库会话管理系统，其特征在于，所述分级管理模块(3)还包括参数配置单元(309)，所述参数配置单元(309)用于配置外部应用接口信息、会话监控阈值、纳管数据库(1)连接信息、用户连接账号以及开关参数。

10.一种应用权利要求1所述数据库会话管理系统的数据库会话管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、分级管理模块实时监控纳管数据库的会话信息，若探测到会话阻塞异常，则判断是否达到预设的阻塞警戒值，若判断为是，则执行步骤S2，否则结束此次会话管理过程，继续实时监控纳管数据库的会话信息；

S2、基于数据采集单元采集的纳管数据库的历史会话阻塞信息，分级管理模块生成对应的会话阻塞动态基线，若当前阻塞会话低于动态基线值，则结束此次会话管理过程，返回步骤S1，若不存在会话阻塞动态基线、或当前阻塞会话高于或等于动态基线值，则执行步骤S3；

S3、基于应用端的应用运行信息，分级管理模块判断当前应用端状态是否正常，若正常，则执行步骤S4，否则执行步骤S7；

S4、分级管理模块继续判断当前阻塞会话的运行状态，若判断为活动状态，则执行步骤S5，否则执行步骤S8；

S5、基于数据单元采集的纳管数据库的SQL执行信息，分级管理模块对SQL执行时长进行预测，若预测的SQL时长小于预设的SQL剩余时间，则等待直至预测的SQL时长结束，之后执行步骤S6，否则执行步骤S7；

S6、分级管理模块判断当前会话阻塞是否消失，若判断为是，则结束此次会话管理过程，返回步骤S1，否则执行步骤S7；

S7、基于数据单元采集的纳管数据库的事务信息，分级管理模块判断当前阻塞会话是否存在大事务，若判断为是，则执行步骤S8，否则终止当前阻塞会话，之后执行步骤S11；

S8、分级管理模块对当前阻塞会话的大事务进行回滚时长预测，若预测的大事务回滚时长大于或等于预设的回滚时间，则执行步骤S9，否则终止当前阻塞会话，之后执行步骤S11；

S9、分级管理模块判断当前阻塞会话是否属于模块白名单，若判断为是，则终止当前阻塞会话，之后执行步骤S11，否则执行步骤S10；

S10、分级管理模块输出审核请求信息给后台审核端，并接受后台审核端输出的审核结果信息，若审核结果信息通过，则终止当前阻塞会话，之后执行步骤S11，否则发出“终止会话审核不通过”的通知消息给用户，结束此次会话管理过程，返回步骤S1；

S11、分级管理模块获取终止当前阻塞会话的终止结果，若终止结果为成功，则发出“终止会话成功”的通知消息给用户，否则发出告警信息给用户，以提醒用户及时进行处理，之后结束此次会话管理过程，返回步骤S1。

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