信息系統Oracle數據庫性能優化研究

摘 要：隨著計算機網絡系統快速發展，不斷增加的客戶端數量對數據庫規模提出新要求。從實況來看，應用數據庫的響應速度在不斷下降，各種性能問題逐漸突出。各種完善措施僅僅是階段性的，而且成本也比較高，極難提升系統的整體運行效率及性能目標，因此優化數據庫系統性能對整個系統正常運行具有重要作用。本文是筆者結合常州市房產地理信息管理系統中日常維護及應用Oracle數據庫的相關經驗，分析優化提升信息系統Oracle數據庫的性能。

關鍵詞：信息系統；Oracle數據庫；性能優化

中圖分類號：TP392

從我國實況來看信息系統還存在各種不足，比如怎樣充分發揮計算機系統資源，怎樣確保用戶的服務質量及響應速度等。因此，研究優化Oracle數據庫的性能具有適用價值。

1 信息系統Oracle數據庫性能優化

筆者就從Oracle數據庫系統中選擇I/O、內存、SQL語句以及網絡性能方面入手，分析這些組成部分在運行中性能發送的一些問題，并且針對這些問題提出合理的優化措施。

1.1 對內存進行優化

優化內存比較常用方法就是調整系統的全局區（SGA）。具體操作就是調整內存中各種組件，包含JAVA池、緩沖區高速緩存等，對內存結構進行調整時需要加大SGA大小，但是必須要確保SGAS長度一定在實際所用內存范圍之中。

1.2 調整共享池

共享池主要有兩個部分組成，即高速緩存和數據字典緩存。其參數就確定了共享池的大小。而在高速緩存模塊中又是由SQL語句文本，執行計劃以及PL/SQL塊、JAVA類共同組成。將“select namespace，gethitratio from v$librarycache”輸送到執行欄目中，就能夠從數據庫中獲取到緩存的統計信息。在該執行語句中gethitratio主要是實現查詢對象的句柄標識名字和次數之間比率。在該數據庫中，如果該比率低于了95%，就要進行調整。其查詢語句是“select sum（pins-reloads）/sum（pins）*100 from v$librarycache”，通過執行該局于就可以得到高速緩存命中率。數據字典的緩存就是把數據字典中所含的各種信息存儲進去。SQL語句查詢對象信息時是通過數據字典進行高速存取，降低了不緩存之時從數據字典中查詢的次數，通過這種查詢方式就能夠提升其性能。而且對v$rowcache動態性能視圖進行查詢，可以得到數據字典中緩存相關信息，輸入執行語句“select（sum（gets-getmisses））/sum（gets） from v$rowcache”，通過執行后就可以得到數據字典中的緩存命中率。一旦最終結果值低于85%，必然要增大共享池容量才可以。

1.3 調整緩沖區的高速緩存

在SGA中，高速緩存是重要的組件之一，在執行保持之時高速緩存區就是負責對磁盤中相關數據進行讀取、拷貝，保持服務器就能夠對所有拷貝塊進行共享。假如該服務器要得到數據塊，就會先到高速緩存之中去查詢所需數據，如果需要的數據在這個緩沖區之中，那么該進程就可以從高速緩沖區之中直接讀取所需數據，如果數據并未在這個高速緩存之中，必然會從磁盤中相關數據文件進行讀取，同時還將所讀取數據存儲進高速緩存之中，之后這些存儲的數據就能夠被服務器的進程使用。因此要盡可能讓進程讀取緩沖區的高速緩存中數據，并且經過相關的查詢語句就可以執行，還能夠通過查詢得到使用高速緩存各種情況。

1.4 調整重做日志緩沖區

重做日志的緩沖區，也就要在內存中對高速緩存進行重做。一般情況下，該緩沖區的容量有1MB就可以的。但是該緩沖區一旦占據的空間三分之一，就會發出“rollback”和“commit”的命令，或者將DBWn進程寫進到LGWR之中，通過這種方式就可以重做日志的緩沖區，將磁盤中重新寫入內容。如果要想恢復數據庫，必須要通過重做日志的緩沖區之中各種項目，這一種操作非常重要。要查詢重做日志緩沖區中效率，輸入相關的查詢語句就能夠查詢結果，最終查詢結果值只有接近0才正常，假如這個值不斷的增大，就要適當增大log_buffer大小。

1.5 優化I/O

事實上，影響Oracle數據庫性能一種主要原因就是磁盤I/O，一旦解決好了I/O，就能夠有效提升數據庫性能，配置數據庫性能準則即為盡可能的降低磁盤I/O及平衡多個磁盤的驅動器，并且還要盡可能使用本地管理的空間，對動態視圖進行查詢就可以得到數據文件中的I/O 性能。在平衡I/O，能夠采用的策略主要有如下幾種：

（1）把訪問次數比較多的數據文件促進獨立的磁盤上。

（2）給用戶數據創建出單獨的表空間，并且把這個表空間單獨放到system表中。

（3）有幾個數據文件存在于同樣表空間之中，就要存放到不同的磁盤之中。

（4）索引應該處于獨立表空間中，還應該把索引以及表的數據存放至不同磁盤之中。

（5）構建出臨時的表空間，用來實現排序操作，這樣就能夠有效阻止數據庫中碎片進入表空間中，同時創建獨立表空間給回滾段。

（6）盡可能做大日志文件，避免切換日志過于頻繁；同時重做日志文件不要和數據庫文件放進同一個磁盤中，降低磁盤之間的競爭。

1.6 優化CPU

當數據庫中的I/O操作到了最低的程度，同時也分配了足夠的內存，但是應用軟件依然遭到CPU約束。優化CPU目標就要讓CPU盡可能滿足用戶所需，同時盡可能減小等待以及額外的開銷影響到CPU，并且服務器能不能夠正常的工作直接關系著CPU，當工作高峰CPU使用率處于90%標識著服務器具有良好工作狀態。但是假如空閑之時CPU的使用率超過了90%，說明服務器中的CPU資源不足。如果出于工作的高峰，CPU的使用率依然比較低，這就說明服務器中的CPU資源比較充足。

在運行中，管理數據庫人員只要查詢數據字典中相關統計項，就可以查詢Oracle 數據庫使用CPU所占據時間，同時將相關查詢語句輸入到執行程序中，就可以獲取到該操作系統使用了CPU所占據的時間，當然操作系統使用時間也就是用戶態+系統態的時間總和。數據庫占據了時間超過了總時間90%，這就說明服務器之中CPU幾乎都讓Oracle數據庫占據了，表明運行良好；如果其他各種程序將CPU資源全部占有，Oracle數據庫必然無法活兒更多的CPU資源及時間。查詢v$sesstat數據字典就能夠知道目前所連接的Oracle 數據庫中每一個回話所占用CPU時間，就能夠知道會話所占用服務器CPU的時間情況，以及導致CPU資源缺乏根源，事實上重解析SQL語句，鎖沖突等均可能造成CPU資源嚴重不足。管理人員將相關查詢語句輸入，該語句能夠查詢解析SQL語句的情況，執行語句中的parse time cpu就表示出系統所用時間，執行語句中的parse time elapsed為響應時間，而用戶等待的時間采用公式可獲取。而且從該公式之中還能夠得到解析SQL語句中平均等待的時間，如果這個平均值靠近0，就表明系統正常，一旦等待解析的平均時間較長，就要從中查詢解析效率比較低，應該優化相關的語句，同時還應該改變Oracle中的參數，通過參數來增加高速緩存的光標數值。當然，數據庫的管理人員還能夠采取查詢語言（select buffer_gets， executions， sql_textfrom v$sqlarea），而且該查詢語句還能夠對低效率的SQL語句進行查詢，對該語句進行優化同樣能夠提升CPU利用效率。

1.7 優化網絡性能

數據庫的應用不斷增加，自然網絡這個承載數據庫服務器的平臺至關重要，直接影響著用戶發送數據。因此，調整網絡性能也是必然趨勢，而優化網絡就需要盡可能降低網絡中數據流量，從而降低了網絡資源的使用。

1.7.1 Oracle 網絡協議

Oracle數據庫比較常用的網絡協議為SQL*Net或者Net 8，該協議處于七層開放式的回話層中，將透明連通性提供給Oracle服務器與客戶端。透明連通性就是通過接口層SQL*Net/Net 8接收來自Oracle應用的SQL語句。而且按照相關的標準格式打成包，同時把該包傳送至數據庫。SQL*Net/Net 8主要是用來負責構建及維護客戶和服務器間的網絡會話。

1.7.2 檢測網絡性能的方法。數據通過了網絡程序之后必然會出現延遲，因此就需要優化其性能，才能夠有效保障網絡的吞吐量，才能夠降低網絡的流量。從使用現狀分析可知，要想非常精確的確定出網絡的延遲十分困難。但是在Oracle數據庫中設計了三個動態性能表，這些表就能夠用來測量出網絡延遲，這些表分別是v$session_event，v$session_wait與v$sesstat。

（1）v$session_even，該操作主要是操作時Oracle的等待時間，該值就可以多網絡效率進行有效評估。

（2）v$session_event；將目前正在運行的會話（等待事件）全部列出來，所謂等待事件就是說明共享或者前臺進程中正處于等待的消息。只要存在等待事件，一定要查詢等待事件是不是被Oracle接收或者被客戶端發送，而且還能夠查該表是不是意外被中止，只要客戶端發出消息就能夠確定出Oracle是否已經作出回應或者依然在等待。

（3）通過v$sesstat查看已經接收或者發送到客戶端的字節數，還能夠查詢到客戶端傳遞過來的請求數目。

2 結束語

筆者依據自身經驗，做了如上Oracle數據庫相關優化探討。但是該分析屬于一項比較復雜工作，涉及到多個方面，不但要具備扎實數據庫技術，還要非常熟悉操作系統、硬件設備以及機器結構等各個方面。筆者全面了解了Oracle體系結構，并且探討了對該體系結構的優化，包含了優化I/O、優化內存等等，從而更確保了房產信息系統的實時監控。

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作者簡介：馮育棟（1982.09-），男，江蘇靖江人，科員，本科，研究方向：信息系統管理維護。

作者單位：常州市房產登記中心，江蘇常州 213003