随着企业数据量的不断增加,数据库的负载也越来越大,如何在高负载状态下有效地查询数据成为了DBA们的一项常规任务。本文将分享一些Oracle数据库负载查询技巧,帮助DBA们更好地应对高负载状态。
1.利用AWR报告
AWR报告是Oracle数据库性能诊断的重要工具之一,通过AWR报告可以了解数据库的负载状况。其中,load profile表格中的数据可以帮助DBA快速了解当前数据库的负载情况。
load profile表格包含了如下信息:
– Per Second: 每秒钟执行的数据库事务数
– Per Transaction: 每个事务所占用的CPU时间
– CPU Usage: 数据库使用CPU的总量
– Memory Usage: 数据库使用的内存总量
– IO Usage: 数据库使用的IO总量
在高负载状态下,load profile表格的Per Second和Per Transaction字段的值可能会非常高,这意味着数据库的性能受到了极大的影响。因此,DBA们可以利用AWR报告了解数据库的负载状况,并根据实际情况选取合适的优化手段。
2.利用TOP命令
在Linux环境下,DBA们可以利用TOP命令查看当前系统的负载情况。TOP命令会列出当前进程的CPU和内存消耗情况,并按照消耗量从大到小排序。通过TOP命令,DBA们可以了解当前系统的瓶颈所在,从而采取相应的优化措施。
下面是一个例子:
top – 13:50:39 up 5 days, 19:05, 5 users, load average: 5.02, 4.43, 4.26
Tasks: 395 total, 3 running, 392 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 13.2 us, 1.6 sy, 0.0 ni, 84.9 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.2 si, 0.0 st
KiB Mem : 4043872 total, 2370476 free, 257008 used, 1423388 buff/cache
KiB Swap: 0 total, 0 free, 0 used. 3670500 avl Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
1785 oracle 20 0 67.766g 3.624g 3.568g S 10.0 95.4 952:03.69 oracle
1031 root 20 0 0 0 0 D 4.7 0.0 7:49.08 jbd2/sda1-8
1555 root 0 -20 0 0 0 D 2.0 0.0 2:02.46 mpt_poll_0
1479 root -51 0 0 0 0 S 1.3 0.0 61:34.60 irq/130-HP H22
1272 polkitd 20 0 499216 11780 4296 S 0.7 0.3 158:40.46 polkitd
2389 root 20 0 0 0 0 S 0.3 0.0 0:01.64 kworker/4:1
2361 root 20 0 0 0 0 S 0.3 0.0 0:01.67 kworker/5:1
2417 root 20 0 0 0 0 S 0.3 0.0 0:01.11 kworker/6:1
1464 root -51 0 0 0 0 S 0.3 0.0 60:51.02 irq/129-HP H22
1 root 20 0 194104 7688 5716 S 0.0 0.2 0:04.10 systemd
在上面的例子中,load average显示当前系统的负载情况,%Cpu(s)显示CPU的使用情况,而下面的表格显示了当前系统的进程和它们的CPU和内存消耗情况。从表格中可以看出,PID为1785的oracle进程的CPU和内存消耗量都非常高,这表明当前数据库的负载非常大。
3.利用SQL查询
在Oracle数据库中,DBA们可以通过以下SQL查询获取当前会话的相关信息:
SELECT sid, serial#, status, program, username, osuser, machine, module, action, client_identifier, client_info FROM v$session WHERE username IS NOT NULL;
以上SQL查询可以用来查询当前所有正在运行的会话,其中各个字段的含义如下:
– sid: 会话ID
– serial#: 会话序号
– status: 会话状态
– program: 客户端运行的程序
– username: 登录会话的用户名
– osuser: 登录会话的操作系统用户名
– machine: 登录会话的主机名
– module: 客户端模块名称
– action: 客户端动作名称
– client_identifier: 客户端标识
– client_info: 客户端信息
通过查询上述信息,DBA们可以了解当前数据库的会话情况,从而针对性地应用优化措施。
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Oracle数据库的负载是DBA们关注的焦点,通过利用AWR报告、TOP命令和SQL查询等技巧,可以快速地查询数据库的负载情况,并根据实际情况采取相应的优化措施,保证数据库的高性能和稳定运行。
相关问题拓展阅读:
- 数据库是什么?Oracle又是啥玩意?
- oracle在磁盘阵列上 两台服务器同时访问,做负载均衡,如何实现?
- 数据库性能优化有哪些措施?
数据库是什么?Oracle又是啥玩意?
经常会有人问我数据库是干啥的,其实一开始我是拒绝回答的,因为我也不能做到通俗易懂的表达出来,毕竟我接触这个概念也没有多长时间,但随着问的人多了,我觉得是时候脑补一下我的之一堂课了,万一哪天冒出来个货跟你掰扯这事儿,你没分分钟给他说清,最后弄个丢里儿丢面儿,好尴尬呀。
数据库,说白了就是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,这些数据是结构化的,并可为多种应用服务。也就是说,数据库是使用计算机服务器来存储数据的,专门用来提供各种数据服务。可以这样想像,过去一个公司的所有财务数据都是放在保险柜里面,而现在我们就可以针对这些财务数据搭建一个数据库放在某台计算机或服务器上面;再比如,企业或事业单位的人事部门常常要把本单位职工的基本情况(职工号、姓名、年龄、性别、籍贯、工资、简历等)存放在表中,这张表就可以看成是一个数据库。有了这个”数据仓库”我们就可以根据需要随时查询某职工的基本情况,也可以查询工资在某个范围内的职工人数等等。这些工作如果都能在计算机上自动进行,那我们的人事管理就可以达到极高的水平。此外,在财务管理、仓库管理、生产管理中也需要建立众多的这种”数据库”,使其可以利用计算机实现财务、仓库、生产的自动化管理。最常见的数据库有:银行储蓄系统、手机话费系统、美容美发会员系统、超市会员积分系统、水电费系统、机票或火车票系统等,这些都需要后台数据库基础设施的支撑。举了这么多例子,应该是把数据库说明白了,至少能在大脑里面有个概念,知道这个东西是干啥的。
现在大数据被炒的红得发紫,而大数据的基础也是数据,由此可见,数据是一个企业的核心资源,说它是企业的立身之本、发展之基都不为过,因此,维护数据库的数据库管理员(DBA)是企业不可或缺的。
目前市面上的数据库产品有很多,单从规模上分可分为大型、中型、小型几种,典型的数据库产品如下:
大型数据库:Oracle、DB2、Sybase;
中型数据库:MySQL、SQLServer、Infomix;
小型数据库:Access、VisualFoxpro。在众多的数据库产品中,Oracle数据库一直处于行业领导先地位,也是当今更流行的关系型数据库。Oracle可翻译成”甲骨文”,它是一家以数据库为主业的全球化公司,是全球第二大软件公司(之一名是微软公司),目前Oracle在数据库软件市场已经排名之一,数据库软件市场份额达到48.6%,遥遥领先于第二名占有率仅为20.7%的IBM公司的DB2。在中国市场上的计算机专业系统后台所使用的数据库尤以Oracle数据库居多。但是购买Oracle数据库需要很大一笔费用,一般的大型企业使用,需要有专业人员进行管理和维护,中小企业承担不起。中小企业为了节省成本,一般使用MySQL、PostgreSQL这类免费开源的数据库,所以Oracle数据库相关的工作岗位一般是在大型企业中。
对于为什么选择Oracle数据库,而不是其他的数据库?
之一,是因为Oracle数据库占据更大的市场份额,并且越来越大,市场需要很多Oracle数据库方面的人才,中国有句老话说”做对事,选对人”,是同样的道理;第二,是很多非Oracle数据库的老系统正往Oracle数据库迁移,其他数据库市场占有率在减少,其他数据库工作者有面临失业的风险;第三,Oracle有大量的官方学习文档,还有部分中文文档,可以有效地进行学习;第四,Oracle有大量的从业人员,有共同方向的朋友可以互相帮助,不再是孤胆英雄;第五,是可以很容易地从Oracle官方网站下载功能齐全的数据库最新版本进行学习,可以让你了解数据库方面的最新发展趋势等。
在此说明,以后的所有内容都是基于Oracle11g数据库产品的,下面我们就简单介绍一下Oracle11g的系列产品:
企业版(EnterpriseEdition)此版本包含了数据库的所有组件,并且能够通过购买选项和程序包来进一步对其增强。
能支持例如大业务量的在线事务处理OLTP(On-LineTransactionProcessing联机事务处理系统)环境、查询密集的数据仓库和要求苛刻的互联网应用程序。
标准版1(StandardEditionOne)此版本为工作组、部门级和互联网、内联网应用程序提供了前所未有的易用性和性价比。从针对小型商务的单服务器环境到大型的分布式部门环境,该版本包含了构建重要商务应用程序所必需的全部工具。它仅许可在更高容量为2个处理器的服务器上使用,支持Windows/Linux/UNIX操作系统,并支持64位平台操作系统。
标准版(StandardEdition)此版本提供了StandardEditionOne所不具有的易用性、能力和性能,并且利用真正的应用集群(RAC)提供了对更大型计算机和服务集群的支持。它可以在更高容量为4个处理器的单台服务器上、或者在一个支持最多4个处理器的集群上使用,可支持Windows、Linux和UNIX操作系统,并支持64位平台操作系统。
简化版此版本支持与标准版1、标准版和企业版完全兼容的单用户开发和部署。通过将Oracle数据库获奖的功能引入到个人工作站中,该版本提供了结合世界上更流行的数据库功能的数据库,并且该数据库具有桌面产品通常具有的易用性和简单性,可支持Linux和Windows操作系统。
从存储结构上来说,目前流行的数据库主要包含以下两种:
RDBMS:关系型数据库,是指采用了关系模型来组织数据的数据库;
NoSQL数据库,是指那些非关系型的、分布式的数据库。简单来说,关系模型指的就是二维表格模型,而一个关系型数据库就是由二维表及其之间的联系所组成的一个数据组织。
关系型数据库优点:
1、容易理解
二维表结构是非常贴近逻辑世界的一个概念,关系模型相对网状、层次等其他模型来说更容易理解。
2、使用方便
通用的SQL语言使得操作关系型数据库非常方便。
3、易于维护
丰富的完整性大大减低了数据冗余和数据部移植的概率。
4、事务安全
所有关系型数据库都不同程度的遵守事物的四个基本属性,因此对于银行、电信、证券等交易型业务是不可或缺的。
关系型数据库的瓶颈:
1、高并发读写需求
网站的用户并发性非常高,往往达到每秒上万次读写请求,对于传统型数据库来说,硬盘I/O是一个很大的瓶颈。
2、海量数据的高效率读写
互联网上每天产生的数据量是巨大的,对于关系型数据库来说,在一张包含海量数据的表中查询,效率是非常低的。
3、高扩展性和可用性
在基于WEB的结构中,数据库是最难进行横向扩展的,当一个应用系统的用户量和访问量与日俱增的时候,数据库却没有办法像WEBServer和APPLICATIONServer那样简单的通过添加更多的硬件和服务节点来扩展性能和负载能力。对于很多需要提供24小时不间断服务的网站来说,对数据库系统进行升级和扩展是非常痛苦的事情,往往需要停机维护和数据迁移。
NoSQL数据库
NoSQL一词首先是CarloStrozzi在1998年提出的。2023年再次提出了NoSQL一词,用于指那些非关系型的、分布式的,且一般不保证遵循ACID原则的数据存储系统。
NoSQL具有以下特点:
1、可以弥补关系型数据库的不足
2、针对某些特定的需求而设计,可以具有极高的性能
3、大部分都是开源的,由于成熟度不够,存在潜在的稳定性和维护性问题。
关系型数据库适用于结构化数据,而非关系型数据库适用于非结构化数据,二者优势互补,相得益彰。
Oracle数据库未来的发展方向是提供结构化、非结构化、半结构化的解决方案,实现关系型数据库和NoSQL共存互补。值得强调的是,目前关系型数据库仍是主流数据库。
虽然NoSQL数据库打破了关系型数据库存储的观念,可以很好地满足WEB2.0时代数据的存储要求,但NoSQL数据库也有自己的缺陷。在现阶段的情况下,可以将关系型数据库和NoSQL数据库结合使用,相互弥补各自的不足。
关于数据库及其代表产品Oracle今天就介绍这么多,有兴趣的可以继续深挖,希望我的介绍能让你对数据库有一个更深入的认识。如果有志于在这方面发展的话,就让我们一起跟往事干杯从头再来。
oracle在磁盘阵列上 两台服务器同时访问,做负载均衡,如何实现?
你的意思就做oracle的RAC吧..
这个oracle的集群功能…就是两台生产机同时跑oracle的应用然后写入后端的存储池中..是否这个意思呢?…
问题补充:在以DRDB+oracle的情况下是否可以实现oracle的负载均衡,而不需要肯定得在每台机器上都装上数据库 磁盘阵列上是装不了数据库的 服务器之间,UEiHHH
数据库性能优化有哪些措施?
1、调整数据结构的设计
这一部分在开发信息系统之前完成,程序员需要考虑是否使用ORACLE数据库的分区功能,对于经常访问的数据库表是否需要建立索引等。
2、调整应用程序结构设计
这一部分也是在开发信息系统之前完成,程序员在这一步需要考虑应用程序使用什么样的体系结构,是使用传统的Client/Server两层体系结构,还是使用Browser/Web/Database的三层体系结构。不同的应用程序体系结构要求的数据库资源是不同的。
3、调整数据库SQL语句
应用程序的执行最终将归结为数据库中的SQL语句执行,因此SQL语句的执行效率最终决定了ORACLE数据库的性能。ORACLE公司推荐使用ORACLE语句优化器(OracleOptimizer)和行锁管理器(row-levelmanager)来调整优化SQL语句。
4、调整服务器内存分配
内存分配是在信息系统运行过程中优化配置的,数据库管理员可以根据数据库运行状况调整数据库系统全局区(SGA区)的数据缓冲区、日志缓冲区和共享池的大小;还可以调整程序全局区(PGA区)的大小。需要注意的是,SGA区不是越大越好,SGA区过大会占用操作系统使用的内存而引起虚拟内存的页面交换,这样反而会降低系统。
5、调整硬盘I/O
这一步是在信息系统开发之前完成的。数据库管理员可以将组成同一个表空间的数据文件放在不同的硬盘上,做到硬盘之间I/O负载均衡。
6、调整操作系统参数
例如:运行在UNIX操作系统上的ORACLE数据库,可以调整UNIX数据缓冲池的大小,每个进程所能使用的内存大小等参数。
实际上,上述数据库优化措施之间是相互联系的。ORACLE数据库性能恶化表现基本上都是用户响应时间比较长,需要用户长时间的等待。但性能恶化的原因却是多种多样的,有时是多个因素共同造成了性能恶化的结果,这就需要数据库管理员有比较全面的计算机知识,能够敏感地察觉到影响数据库性能的主要原因所在。另外,良好的数据库管理工具对于优化数据库性能也是很重要的。
一、ORACLE数据库性能优化工具
常用的数据库性能优化工具有:
ORACLE数据库在线数据字典,ORACLE在线数据字典能够反映出ORACLE动态运行情况,对于调整数据库性能是很有帮助的。
操作系统工具,例如UNIX操作系统的vmstat,iostat等命令可以查看到系统系统级内存和硬盘I/O的使用情况,这些工具对于管理员弄清出系统瓶颈出现在什么地方有时候很有用。
SQL语言跟踪工具(SQLTRACEFACILITY),SQL语言跟踪工具可以记录SQL语句的执行情况,管理员可以使用虚拟表来调整实例,使用SQL语句跟踪文件调整应用程序性能。SQL语言跟踪工具将结果输出成一个操作系统的文件,管理员可以使用TKPROF工具查看这些文件。
ORACLEEnterpriseManager(OEM),这是一个图形的用户管理界面,用户可以使用它方便地进行数据库管理而不必记住复杂的ORACLE数据库管理的命令。
EXPLAINPLAN——SQL语言优化命令,使用这个命令可以帮助程序员写出高效的SQL语言。
二、ORACLE数据库的系统性能评估
信息系统的类型不同,需要关注的数据库参数也是不同的。数据库管理员需要根据自己的信息系统的类型着重考虑不同的数据库参数。
1、在线事务处理信息系统(OLTP),这种类型的信息系统一般需要有大量的Insert、Update操作,典型的系统包括民航机票发售系统、银行储蓄系统等。OLTP系统需要保证数据库的并发性、可靠性和最终用户的速度,这类系统使用的ORACLE数据库需要主要考虑下述参数:
数据库回滚段是否足够?
是否需要建立ORACLE数据库索引、聚集、散列?
系统全局区(SGA)大小是否足够?
SQL语句是否高效?
2、数据仓库系统(DataWarehousing),这种信息系统的主要任务是从ORACLE的海量数据中进行查询,得到数据之间的某些规律。数据库管理员需要为这种类型的ORACLE数据库着重考虑下述参数:
是否采用B*-索引或者bitmap索引?
是否采用并行SQL查询以提高查询效率?
是否采用PL/SQL函数编写存储过程?
有必要的话,需要建立并行数据库提高数据库的查询效率
三、SQL语句的调整原则
SQL语言是一种灵活的语言,相同的功能可以使用不同的语句来实现,但是语句的执行效率是很不相同的。程序员可以使用EXPLAINPLAN语句来比较各种实现方案,并选出更优的实现方案。总得来讲,程序员写SQL语句需要满足考虑如下规则:
1、尽量使用索引。试比较下面两条SQL语句:
语句A:SELECTdname,deptnoFROMdeptWHEREdeptnoNOTIN
(SELECTdeptnoFROMemp);
语句B:SELECTdname,deptnoFROMdeptWHERENOTEXISTS
(SELECTdeptnoFROMempWHEREdept.deptno=emp.deptno);
这两条查询语句实现的结果是相同的,但是执行语句A的时候,ORACLE会对整个emp表进行扫描,没有使用建立在emp表上的deptno索引,执行语句B的时候,由于在子查询中使用了联合查询,ORACLE只是对emp表进行的部分数据扫描,并利用了deptno列的索引,所以语句B的效率要比语句A的效率高一些。
2、选择联合查询的联合次序。考虑下面的例子:
SELECTstuffFROMtabaa,tabbb,tabcc
WHEREa.acolbetween:alowand:ahigh
ANDb.bcolbetween:blowand:bhigh
ANDc.ccolbetween:clowand:chigh
ANDa.key1=b.key1
AMDa.key2=c.key2;
这个SQL例子中,程序员首先需要选择要查询的主表,因为主表要进行整个表数据的扫描,所以主表应该数据量最小,所以例子中表A的acol列的范围应该比表B和表C相应列的范围小。
3、在子查询中慎重使用IN或者NOTIN语句,使用where(NOT)exists的效果要好的多。
4、慎重使用视图的联合查询,尤其是比较复杂的视图之间的联合查询。一般对视图的查询更好都分解为对数据表的直接查询效果要好一些。
5、可以在参数文件中设置SHARED_POOL_RESERVED_SIZE参数,这个参数在SGA共享池中保留一个连续的内存空间,连续的内存空间有益于存放大的SQL程序包。
6、ORACLE公司提供的DBMS_SHARED_POOL程序可以帮助程序员将某些经常使用的存储过程“钉”在SQL区中而不被换出内存,程序员对于经常使用并且占用内存很多的存储过程“钉”到内存中有利于提高最终用户的响应时间。
四、CPU参数的调整
CPU是服务器的一项重要资源,服务器良好的工作状态是在工作高峰时CPU的使用率在90%以上。如果空闲时间CPU使用率就在90%以上,说明服务器缺乏CPU资源,如果工作高峰时CPU使用率仍然很低,说明服务器CPU资源还比较富余。
使用操作相同命令可以看到CPU的使用情况,一般UNIX操作系统的服务器,可以使用sar_u命令查看CPU的使用率,NT操作系统的服务器,可以使用NT的性能管理器来查看CPU的使用率。
数据库管理员可以通过查看v$sysstat数据字典中“CPUusedbythissession”统计项得知ORACLE数据库使用的CPU时间,查看“OSUserlevelCPUtime”统计项得知操作系统用户态下的CPU时间,查看“OSSystemcallCPUtime”统计项得知操作系统系统态下的CPU时间,操作系统总的CPU时间就是用户态和系统态时间之和,如果ORACLE数据库使用的CPU时间占操作系统总的CPU时间90%以上,说明服务器CPU基本上被ORACLE数据库使用着,这是合理,反之,说明服务器CPU被其它程序占用过多,ORACLE数据库无法得到更多的CPU时间。
数据库管理员还可以通过查看v$sesstat数据字典来获得当前连接ORACLE数据库各个会话占用的CPU时间,从而得知什么会话耗用服务器CPU比较多。
出现CPU资源不足的情况是很多的:SQL语句的重解析、低效率的SQL语句、锁冲突都会引起CPU资源不足。
1、数据库管理员可以执行下述语句来查看SQL语句的解析情况:
SELECT*FROMV$SYSSTATWHERENAMEIN
(‘parsetimecpu’,’parsetimeelapsed’,’parsecount(hard)’);
这里parsetimecpu是系统服务时间,parsetimeelapsed是响应时间,用户等待时间,waitetime=parsetimeelapsed_parsetimecpu
由此可以得到用户SQL语句平均解析等待时间=waitetime/parsecount。这个平均等待时间应该接近于0,如果平均解析等待时间过长,数据库管理员可以通过下述语句
SELECTSQL_TEXT,PARSE_CALLS,EXECUTIONSFROMV$SQLAREA
ORDERBYPARSE_CALLS;
来发现是什么SQL语句解析效率比较低。程序员可以优化这些语句,或者增加ORACLE参数SESSION_CACHED_CURSORS的值。
2、数据库管理员还可以通过下述语句:
SELECTBUFFER_GETS,EXECUTIONS,SQL_TEXTFROMV$SQLAREA;
查看低效率的SQL语句,优化这些语句也有助于提高CPU的利用率。
3、数据库管理员可以通过v$system_event数据字典中的“latchfree”统计项查看ORACLE数据库的冲突情况,如果没有冲突的话,latchfree查询出来没有结果。如果冲突太大的话,数据库管理员可以降低spin_count参数值,来消除高的CPU使用率。
五、内存参数的调整
内存参数的调整主要是指ORACLE数据库的系统全局区(SGA)的调整。SGA主要由三部分构成:共享池、数据缓冲区、日志缓冲区。
1、共享池由两部分构成:共享SQL区和数据字典缓冲区,共享SQL区是存放用户SQL命令的区域,数据字典缓冲区存放数据库运行的动态信息。数据库管理员通过执行下述语句:
select(sum(pins-reloads))/sum(pins)”LibCache”fromv$librarycache;
来查看共享SQL区的使用率。这个使用率应该在90%以上,否则需要增加共享池的大小。数据库管理员还可以执行下述语句:
select(sum(gets-getmisses-usage-fixed))/sum(gets)”RowCache”fromv$rowcache;
查看数据字典缓冲区的使用率,这个使用率也应该在90%以上,否则需要增加共享池的大小。
2、数据缓冲区。数据库管理员可以通过下述语句:
SELECTname,valueFROMv$sysstatWHEREnameIN(‘dbblockgets’,’consistentgets’,’physicalreads’);
来查看数据库数据缓冲区的使用情况。查询出来的结果可以计算出来数据缓冲区的使用命中率=1-(physicalreads/(dbblockgets+consistentgets))。
这个命中率应该在90%以上,否则需要增加数据缓冲区的大小。
3、日志缓冲区。数据库管理员可以通过执行下述语句:
selectname,valuefromv$sysstatwherenamein(‘redoentries’,’redologspacerequests’);
查看日志缓冲区的使用情况。查询出的结果可以计算出日志缓冲区的申请失败率:
申请失败率=requests/entries,申请失败率应该接近于0,否则说明日志缓冲区开设太小,需要增加ORACLE数据库的日志缓冲区。
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