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06 Oracle性能优化秘籍：AWR、ASH、SQL trace与实时监控的实战指南

news 2024/11/9 0:12:51

文章目录

- - Oracle性能优化秘籍：AWR、ASH、SQL trace与实时监控的实战指南
  - - 一、AWR（Automatic Workload Repository）
    - - 1.1 理论部分
      - 1.2 实践部分
      - 1.2.1 使用方式
        1.2.2 分析方式
    - 二、ASH（Active Session History）
    - - 2.1 理论部分
      - 2.2 实践部分
      - 2.2.1 使用方式
        2.2.2 分析方式
    - 三、SQL Trace
    - - 3.1 理论部分
      - 3.2 实践部分：
      - 3.2.1 使用方式
        3.2.2 分析方式
    - 四、Real-Time SQL Monitoring（实时SQL监控）
    - - 4.1 理论部分
      - 4.2 实践部分
      - 4.2.1 使用方式
        2.2 分析方式：
    - 五、综合运用与优化示例
    - - 5.1 AWR优化示例
      - 5.2 ASH优化示例
      - 5.3 SQL Trace优化示例
      - 5.4 实时SQL监控优化示例

Oracle性能优化秘籍：AWR、ASH、SQL trace与实时监控的实战指南

在Oracle数据库管理中，性能优化是一项至关重要的任务。为了确保系统高效运行，数据库管理员（DBA）需要利用各种高级性能监控与分析工具来精准识别并解决性能瓶颈。本文将详细介绍如何使用AWR（Automatic Workload Repository）、ASH（Active Session History）、SQL Trace以及实时SQL监控等工具，通过理论与实践相结合的方式，帮助大家制定并实施有效的性能优化方案。

一、AWR（Automatic Workload Repository）

1.1 理论部分

AWR是Oracle数据库中的一种性能诊断工具，它自动收集数据库的性能统计数据，并将其存储在特定的表中。通过分析这些数据，DBA可以了解数据库在过去一段时间内的性能表现。

功能：提供详细的性能数据和等待事件，帮助识别性能瓶颈。
特点：自动收集和存储，减少手动干预。
优势：全面了解数据库性能，无需手动记录。
适用场景：长期性能趋势分析和历史性能问题排查。

1.2 实践部分

1.2.1 使用方式

假设你需要分析Oracle数据库在过去一个小时内的性能状况。你可以生成一个AWR报告来查看这段时间内的数据库统计信息和性能数据。

获取快照ID

执行以下SQL查询列出过去一个小时内的快照ID。

SELECT SNAP_ID, BEGIN_INTERVAL_TIME, END_INTERVAL_TIME
FROM DBA_HIST_SNAPSHOT
WHERE BEGIN_INTERVAL_TIME >= SYSTIMESTAMP - INTERVAL '1' HOUR
ORDER BY SNAP_ID;

生成AWR报告

运行以下SQL脚本生成AWR报告。
```
@$ORACLE_HOME/rdbms/admin/awrrpt.sql
```
按照提示输入报告类型（HTML或文本）、开始和结束快照ID。报告将生成在指定的文件中。

1.2.2 分析方式

在阅读AWR报告时，需要关注以下几个重要的部分：

等待事件（Load Profile）：这部分列出了最耗费数据库时间的事件，可以帮助我们找出性能瓶颈。例如，如果“db file sequential read”事件的等待时间过长，可能是磁盘I/O速度慢或SQL查询需要优化。
SQL统计信息（SQL Statistics）：这部分提供了SQL查询的统计数据，例如执行次数最多的SQL、消耗最多CPU的SQL等。你可以找出需要优化的SQL查询。
最大等待时间 (Top Timed Events)：这部分列出了消耗最多时间的事件，通常是性能瓶颈的主要来源。例如，如果“db file sequential read”事件的等待时间过长，可能是因为磁盘I/O速度慢或SQL查询需要优化。
示例

假设在报告中看到“db file sequential read”事件的等待时间过长，可以根据等待事件的文件ID和块ID，运行以下SQL查询找出相关的SQL查询：
```
SELECT SQL_ID, SQL_TEXT
FROM V$SQL
WHERE CURRENT_FILE# = :file_id AND CURRENT_BLOCK# = :block_id; 
```

二、ASH（Active Session History）

2.1 理论部分

ASH记录了当前活动会话的历史信息，包括每个SQL语句的执行计划和资源消耗情况。它是诊断短期性能问题的重要工具。

功能：提供活动会话的历史信息，帮助识别短期性能问题。
特点：实时更新，适合诊断当前正在发生的性能问题。
优势：快速定位当前性能瓶颈。
适用场景：实时性能监控和短期性能问题排查。

2.2 实践部分

2.2.1 使用方式

假设你需要诊断最近15分钟内出现的性能瓶颈。你可以查询ASH数据来获取这段时间内活动会话的详细信息。

查询ASH数据

运行以下SQL查询查看最近15分钟内的活动会话数据。

SELECT SAMPLE_TIME, SESSION_ID, SQL_ID, EVENT, WAIT_TIME, TIME_WAITED
FROM V$ACTIVE_SESSION_HISTORY
WHERE SAMPLE_TIME >= SYSTIMESTAMP - INTERVAL '15' MINUTE;

分析查询结果：找出可能的性能瓶颈。例如，可以通过SQL_ID查找执行缓慢的SQL查询。

2.2.2 分析方式

在分析ASH数据时，也应该关注等待事件和SQL查询：

等待事件：如果某个等待事件的数量过多或等待时间过长，可能是性能瓶颈的来源。
SQL查询：通过SQL_ID，你可以找出执行缓慢的 SQL查询，然后进一步分析查询的执行计划，找出需要优化的地方。
示例

假设你在ASH数据中发现一个“enq: TX - row lock contention”等待事件，这表示有会话在等待行级锁。你可以运行以下SQL查询找出相关的会话和SQL查询：
```
SELECT SESSION_ID, SQL_ID
FROM V$ACTIVE_SESSION_HISTORY
WHERE EVENT = 'enq: TX - row lock contention';
```
然后，你可以进一步分析这些SQL查询，查找是否有可以优化的地方，例如减少锁的持有时间。

三、SQL Trace

3.1 理论部分

SQL Trace是一种跟踪SQL语句执行过程的工具，它可以提供详细的执行计划和资源消耗信息，帮助DBA识别性能瓶颈。

功能：提供详细的执行计划和资源消耗信息。
特点：适用于单个SQL语句的深入分析。
优势：精确识别单个SQL语句的性能问题。
适用场景：复杂SQL语句的性能分析和优化。

3.2 实践部分：

3.2.1 使用方式

假设你需要分析特定SQL语句的执行情况，可以使用SQL Trace工具进行跟踪。

启用SQL Trace

使用ALTER SESSION命令为特定会话启用SQL Trace。
```
ALTER SESSION SET SQL_TRACE = TRUE;
```
收集并分析trace文件

trace文件通常位于Oracle用户的udump目录下，可以使用TKPROF工具将其转换为可读格式进行分析。
```
tkprof tracefile.trc output.txt
```

3.2.2 分析方式

通过分析trace文件中的执行计划，DBA可能会发现某些索引未被使用或存在全表扫描的情况，进而创建适当的索引或修改SQL语句以优化性能。

示例

通过分析trace文件中的执行计划，发现某个查询存在全表扫描的问题。可以通过创建索引来优化查询性能：
```
CREATE INDEX idx_example ON example_table(column_name);  
```

四、Real-Time SQL Monitoring（实时SQL监控）

4.1 理论部分

实时SQL监控允许DBA即时监控数据库中正在执行的SQL语句及其性能指标，如响应时间、逻辑读和物理读等。

功能：实时监控SQL语句的执行情况和性能指标。
特点：即时反馈，适合在线事务处理系统（OLTP）。
优势：及时发现和处理性能问题。
适用场景：高并发环境下的实时性能监控。

4.2 实践部分

4.2.1 使用方式

假设你需要实时监控数据库中的SQL语句执行情况，可以使用实时SQL监控功能。

启用实时SQL监控

确保参数“TIMED_STATISTICS”和“STATISTICS_LEVEL”设置为适当值。

ALTER SESSION SET TIMED_STATISTICS = TRUE;
ALTER SESSION SET STATISTICS_LEVEL = ALL;

使用V$SQL视图

查询V$SQL视图获取当前活动的SQL语句及其性能指标。

SELECT SQL_ID, CPU_TIME, ELAPSED_TIME, DISK_READS, ROWS_PROCESSED
FROM V$SQL
ORDER BY CPU_TIME DESC;

2.2 分析方式：

实时SQL监控可以帮助DBA即时发现高负载的SQL语句，并根据其响应时间和资源消耗情况采取相应的优化措施。例如，调整索引、重写SQL或增加资源等。

示例

实时监控发现某些查询在高负载时段响应缓慢，可以通过优化索引或重写SQL来提高性能：
```
CREATE INDEX idx_optimize ON table_name(column_name);
```

五、综合运用与优化示例

通过综合运用AWR、ASH、SQL Trace和实时SQL监控，DBA可以全面了解数据库的性能状况，精准识别性能瓶颈，并制定相应的优化方案。以下是一些具体的优化示例：

5.1 AWR优化示例

通过AWR报告发现某个时间段内“db file sequential read”事件等待时间过长，可能是由于磁盘I/O性能不足。可以通过以下方式优化：

升级硬件：更换更高性能的磁盘阵列。
优化查询：减少全表扫描，增加索引以提高查询效率。
调整系统参数：增大DB_FILE_MULTIBLOCK_READ_COUNT参数，提高每次I/O操作读取的数据量。

5.2 ASH优化示例

通过ASH数据发现某个会话长时间等待“enq: TX - row lock contention”，表明存在锁争用问题。可以通过以下方式优化：

优化应用程序逻辑：减少事务持有时间，避免长时间锁定资源。
调整锁粒度：使用行级锁代替表级锁，减少锁争用的可能性。
分区表：将会频繁访问的大表进行分区，减少锁争用的范围。

5.3 SQL Trace优化示例

通过SQL Trace发现某个查询存在全表扫描的问题，可以通过以下方式优化：

创建索引：为经常查询的列创建索引，避免全表扫描。
重写SQL：优化SQL语句，使用更有效的执行计划。
物化视图：对于复杂的查询，可以考虑使用物化视图来提高查询性能。

5.4 实时SQL监控优化示例

通过实时SQL监控发现某些查询在高负载时段响应缓慢，可以通过以下方式优化：

资源调度：在低峰时段执行耗时较长的批处理任务，避免高峰时段的资源争用。
连接池：使用数据库连接池技术，复用数据库连接，减少连接建立和释放的开销。
缓存机制：引入缓存机制，减少频繁执行相同查询的次数，提高系统响应速度。

本文详细介绍了Oracle数据库中的四种高级性能监控与分析工具——AWR、ASH、SQL Trace和实时SQL监控，并通过理论与实践相结合的方式，帮助大家掌握这些工具的使用方法和性能优化技巧。通过合理利用这些工具，DBA可以精准识别系统中的性能瓶颈，并制定和实施有效的性能优化方案，从而提高Oracle数据库的整体性能和稳定性。记住，性能优化是一个持续的过程，需要不断地监控、分析和调整。希望本文能帮助大家在Oracle数据库性能优化的道路上更进一步。

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzkxNzI1OTE3Mw==&mid=2247493439&idx=1&sn=ffe5a4fc74a6dfc286719b6134491b1d&chksm=c141f1f5f63678e342cdd7782a1668052b8e8f9e7eceb63ebdf219e8ecaba1449f9560ecc9c9#rd