Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能優(yōu)化研究

摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，數(shù)據(jù)庫越來越完善，應(yīng)用越來越廣泛。Oracle數(shù)據(jù)庫常常用于保存和管理企業(yè)的核心數(shù)據(jù)，其穩(wěn)定性非常重要。在日常的應(yīng)用過程中也存在一些問題，影響了數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定性。基于此，本文針對Oracle數(shù)據(jù)庫的性能優(yōu)化進(jìn)行研究，總結(jié)評價Oracle數(shù)據(jù)庫性能的標(biāo)準(zhǔn)，提出數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能優(yōu)化方法。

關(guān)鍵詞 Oracle;數(shù)據(jù)庫;性能優(yōu)化

Oracle是目前應(yīng)用廣泛的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，通常用于管理大規(guī)模海量數(shù)據(jù)。通過對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能優(yōu)化可以有效提高信息系統(tǒng)的管理效率。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能受到眾多因素影響，除軟件方面的因素，也包括硬件、SQL語句方面的因素。因此，有必要加強(qiáng)對數(shù)據(jù)庫性能影響因素的分析，提出可行的優(yōu)化措施，并最大限度地提升數(shù)據(jù)庫運行效率，以滿足當(dāng)前信息和數(shù)據(jù)存儲的需求。

1數(shù)據(jù)庫性能評價標(biāo)準(zhǔn)

性能評估涉及數(shù)據(jù)庫使用過程中的許多關(guān)鍵因素，例如用戶吞吐量、數(shù)據(jù)庫命中率、內(nèi)存使用情況、磁盤I/O。為準(zhǔn)確評估數(shù)據(jù)庫的性能，有必要建立包含多個關(guān)鍵因素的評價標(biāo)準(zhǔn)體系。

（1）系統(tǒng)吞吐量。吞吐量夠大可以大大減少數(shù)據(jù)庫響應(yīng)時間，并提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)吞吐量，從而縮短用戶等待時間。該指標(biāo)表示系統(tǒng)資源的利用率。如系統(tǒng)的吞吐量較低，則意味著在給定時間執(zhí)行的SQL語句較少。反之則表示系統(tǒng)資源使用率很高。要提高系統(tǒng)吞吐量，就需要增加單位時間執(zhí)行的任務(wù)數(shù)量或減少執(zhí)行任務(wù)所需的響應(yīng)時間[1]。

（2）數(shù)據(jù)命中率。數(shù)據(jù)庫命中率是指計算命中數(shù)占總數(shù)的比例，命中數(shù)是指CPU訪問的數(shù)據(jù)在內(nèi)存中。數(shù)據(jù)庫命中率表示數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)快速響應(yīng)用戶查詢的能力，直接關(guān)系到該數(shù)據(jù)庫的存取性能。數(shù)據(jù)庫命中率需保持在較高水平，根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的不同，數(shù)據(jù)庫命中率需要控制在合理范圍，根據(jù)特定應(yīng)用場景的命中率來分析系統(tǒng)的性能。

（3）磁盤I/O。數(shù)據(jù)庫中的所有訪問操作都有相應(yīng)的I/O活動。磁盤的I/O速度也會影響系統(tǒng)的運行性能。磁盤I/O速度會受到多種因素的影響，如磁盤爭用、I/O操作頻繁、數(shù)據(jù)分布形式等。如果磁盤中的數(shù)據(jù)分布太分散，則訪問數(shù)據(jù)時資源消耗增加，導(dǎo)致訪問數(shù)據(jù)時間增加。同時，I/O操作過于頻繁也會加劇磁盤競爭。通過對實際情況優(yōu)化數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)設(shè)置可有效減少數(shù)據(jù)訪問時間和I/O的資源消耗，并及時響應(yīng)請求，提高系統(tǒng)吞吐量。

2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能優(yōu)化方法

2.1 CPU參數(shù)優(yōu)化

CPU是服務(wù)器的核心部件，CPU的利用率峰值超過90%表示服務(wù)器當(dāng)前運行狀況良好，而數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能很大程度上取決于CPU，增加CPU利用率可以有效提高Oracle數(shù)據(jù)庫性能。操作系統(tǒng)的總CPU時間包括CPU對用戶的響應(yīng)時間，即用戶響應(yīng)時間;CPU對系統(tǒng)操作的響應(yīng)時間，即系統(tǒng)響應(yīng)時間。通過v$sesstat數(shù)據(jù)字典分析當(dāng)前會話的CPU消耗，分析資源消耗的原因、如鎖等待，并根據(jù)特定情況對CPU參數(shù)進(jìn)行某些調(diào)整。例如，在oracle中一個重要的后臺進(jìn)程DBWO，負(fù)責(zé)將緩存臟塊寫回到數(shù)據(jù)文件中去，稱為數(shù)據(jù)庫書寫器進(jìn)程，DB_WRITER_PROCESSES=MAX（1，TRUNC（CPU數(shù)/8））。即，cpu數(shù)小于8時，DB_WRITER_PROCESSES為1，只有一個寫進(jìn)程DBWO。當(dāng)系統(tǒng)修改數(shù)據(jù)的任務(wù)很重，影響到性能時，可調(diào)整這個參數(shù)，參數(shù)不要超過cpu數(shù)，否則多出的進(jìn)程起不到作用[2]。

2.2 內(nèi)存參數(shù)調(diào)整

Oracle數(shù)據(jù)庫的內(nèi)存結(jié)構(gòu)由系統(tǒng)全局區(qū)域、程序全局區(qū)域組成。優(yōu)化兩者之間的內(nèi)存配比可以提高數(shù)據(jù)庫的性能。系統(tǒng)全局區(qū)域，即SGA存儲有關(guān)數(shù)據(jù)庫實例的信息，可共享，其大小對系統(tǒng)內(nèi)存開銷有影響，需根據(jù)實際內(nèi)存容量分配，通常不超過內(nèi)存容量的二分之一。程序全局區(qū)域，即PGA。PGA不可共享，主要給后臺進(jìn)程響應(yīng)提供了存儲空間。內(nèi)存參數(shù)優(yōu)化的主要對象是SGA。SGA包括數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、日志緩沖區(qū)、共享池，可從這三個方面開展優(yōu)化。首先優(yōu)化共享池，例如，對每個節(jié)點的需求合理設(shè)置share_pool_size參數(shù)。其次，為優(yōu)化數(shù)據(jù)緩沖區(qū)性能，可調(diào)整Db_block_buffers參數(shù)以控制區(qū)域的大小，減少磁盤I/O資源消耗。最后，可通過查看v$systat以確定日志緩沖區(qū)狀態(tài)，進(jìn)一步調(diào)整日志緩沖區(qū)的大小。

2.3 對SQL語句的優(yōu)化

可以通過以下幾個方法來優(yōu)化SQL語句合理設(shè)置索引，合理選取索引表，例如具有大量數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)頻繁操作的數(shù)據(jù)表。

使用分區(qū)。由于大量數(shù)據(jù)的存取、訪問使數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)維護(hù)難度加大，可使用分區(qū)在更深層次上劃分?jǐn)?shù)據(jù)庫表或索引來更高效地管理對象。隨著數(shù)據(jù)庫執(zhí)行的SQL語句數(shù)量的增加，會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)碎片，這些碎片包括表級碎片，索引級碎片，表空間級碎片，會占用部分內(nèi)存資源，影響數(shù)據(jù)庫的性能，可根據(jù)具體情況采取以下措施處理碎片問題。第一，表空間級別的碎片可先導(dǎo)出數(shù)據(jù)，再運行TRUNCATE命令刪除表內(nèi)容，再通過IMP等命令導(dǎo)入數(shù)據(jù)，以減少碎片。第二，索引級碎片優(yōu)化。通過合理設(shè)置索引提高數(shù)據(jù)庫查詢性能。需減少不必要的索引建立、刪除不必要索引，以減少索引級碎片的產(chǎn)生。第三，對于表級碎片，可使用諸如PCTFREE之類的參數(shù)命令來合理地設(shè)置系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊，減少表級碎片的產(chǎn)生。通過上述優(yōu)化提高數(shù)據(jù)庫執(zhí)行SQL語句的效率和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)吞吐量，縮短系統(tǒng)響應(yīng)時間[3]。

3結(jié)束語

綜上所述，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)據(jù)庫技術(shù)的更新速度大大加快。調(diào)整和優(yōu)化Oracle數(shù)據(jù)庫性能的基本目標(biāo)是滿足當(dāng)前信息時代下用戶對數(shù)據(jù)庫的使用需求?；诖耍贠racle數(shù)據(jù)庫運行維護(hù)過程中應(yīng)該針對數(shù)據(jù)庫的性能影響因素進(jìn)行針對性地優(yōu)化，以有效提高數(shù)據(jù)庫的性能。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓芳.基于Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能優(yōu)化與調(diào)整研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（28）：103.

[2] 劉春菊.Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的性能優(yōu)化[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（17）：180.

[3] 翁平.Oracle數(shù)據(jù)庫性能及優(yōu)化分析[J].信息與電，2019，421（3）：163-164.

作者簡介

曾佺（1973-），男，山東人;學(xué)歷：本科，職稱：高級工程師，現(xiàn)就職單位：中國鐵路烏魯木齊局集團(tuán)有限公司，研究方向：計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。