移动业务运营支撑系统数据库性能优化的研究

论文摘要

电信行业是当今发展最快的领域之一,特别是移动通信业务,用户数量和业务规模都在突飞猛进的扩展着,截至2009年年底,某省移动已拥有移动电话激活用户超过8000万户。随着用户数量的不断增加,该省移动业务运营支撑系统(省BOSS)的数据库规模也随之不断的扩大,数据库应用系统的响应速度下降,性能问题就越来越突出,并形成系统瓶颈,出现业务受理缓慢情况,严重影响客户感知。因此对数据库性能优化方法的研究变得十分迫切。数据库系统的性能优化对于整个系统的正常运行起着至关重要的作用,但是它却是一项非常复杂的工作。数据库性能调整与优化涉及到多个层面,通过统一规划、系统分析做出相应的调整,可以提高数据库的稳定性和可用性,保障系统高效地运行,解决系统瓶颈,最大程度的提高数据库系统的运行效率,降低系统运行的资源消耗。本文从操作系统、数据库主机、应用程序等几方面对Oracle数据库系统的性能优化和调整的原理及相关技术进行分析,针对该省移动BOSS系统的性能问题进行了故障诊断与性能优化:通过对CICS交易中间件交易阻塞信息的分析,发现数据库响应速度缓慢;通过系统性能监测工具对操作系统CPU、内存、换页空间、I/O进行分析,发现操作系统性能瓶颈,通过检查告警日志和数据库运行状态发现潜在问题并进行初步分析;使用动态性能视图等对数据库参数配置、空间碎片、表空间、失效对象等进行检查并分析诊断;通过AWR报告分析Oracle等待事件、Buffer命中率、应用程序SQL语句等评估数据库性能问题并分析诊断;针对数据库的性能瓶颈,在无效对象清理、参数调整、表及索引重整、索引表空间调整、对象统计信息更新、大表优化、索引优化、应用程序优化等方面对数据库系统进行优化调整;应用程序SQL语句的优劣将直接的影响整个数据库系统的性能,阐述SQL语句的一些调整原则和索引使用技巧。通过以上几方面的诊断优化,该省移动BOSS系统大大降低了数据库响应时间,减少了锁等待现象,进而加快了应用系统的运行速度,提高了事务处理的吞吐量,保障系统处于高性能运转状态。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文主要研究内容与组织结构
• 第二章 BOSS 系统现状及存在问题
• 2.1 BOSS 系统概述
• 2.2 应用系统介绍
• 2.2.1 功能框架
• 2.2.2 系统架构
• 2.2.3 逻辑部署
• 2.2.4 物理部署
• 2.2.5 数据库部署
• 2.2.6 网络连接
• 2.3 BOSS 系统存在的问题
• 2.4 研究方法及技术路线
• 2.4.1 优化目标
• 2.4.2 诊断方法
• 2.4.3 检查范围
• 2.5 本章小结
• 第三章 数据库健康状况检查
• 3.1 操作系统健康状况检查
• 3.1.1 服务器配置
• 3.1.2 文件系统空间
• 3.1.3 操作系统性能瓶颈检查
• 3.2 数据库系统健康状况检查
• 3.2.1 数据库配置
• 3.2.2 数据库正常运行时间
• 3.2.3 数据库告警日志
• 3.2.4 CluserWare 状态
• 3.2.5 检查OCR File 及Voting Disk
• 3.3 本章小结
• 第四章 数据库配置分析与诊断
• 4.1 数据库参数
• 4.2 控制文件
• 4.3 重做日志
• 4.4 表空间
• 4.4.1 表空间管理技术（管理Extent）
• 4.4.2 段空间管理技术（管理Block）
• 4.4.3 碎片问题
• 4.4.4 表和索引共用表空间
• 4.4.5 高水位标记
• 4.4.6 大表问题
• 4.5 系统表空间
• 4.6 临时表空间
• 4.7 行链接/行迁移
• 4.8 无效对象
• 4.9 本章小结
• 第五章 数据库性能分析与诊断
• 5.1 数据库实例性能命中率
• 5.2 顶级等待事件
• 5.3 ADVISORY STATISTICS
• 5.3.1 DB CACHE 信息统计
• 5.3.2 Shared Pool 信息统计
• 5.3.3 PGA 信息统计
• 5.4 TOP SQL
• 5.4.1 Top SQL by Elapsed Time
• 5.4.2 Top SQL by Cpu Time
• 5.4.3 Top SQL by Buffers Get.
• 5.4.4 Top SQL by physical read
• 5.5 本章小结
• 第六章 数据库性能优化方案
• 6.1 无效对象清理与例行任务
• 6.2 参数调整
• 6.3 表及索引重整
• 6.4 索引表空间调整
• 6.5 对象统计信息更新
• 6.6 表及索引建立使用原则
• 6.7 建表规范
• 6.7.1 常规表
• 6.7.2 分区表
• 6.7.3 索引组织表
• 6.8 表使用原则
• 6.9 建索引规范
• 6.9.1 B-树索引
• 6.9.2 位图索引
• 6.9.3 函数索引
• 6.9.4 反序索引
• 6.9.5 分区索引
• 6.10 索引使用原则
• 6.11 本章小结
• 第七章 应用程序性能优化
• 7.1 SQL 编写技巧
• 7.2 应用程序低效SQL 优化总结
• 7.3 本章小结
• 第八章 数据库规划原则
• 8.1 内存规划原则
• 8.2 存储规划原则
• 8.3 表空间规划原则
• 8.3.1 Extent 配置规划
• 8.3.2 Block 配置规划
• 8.3.3 系统表空间配置规划
• 8.3.4 SYSAUX 表空间配置规划
• 8.3.5 临时表空间配置规划
• 8.3.6 Undo 表空间配置规划
• 8.4 分区表规划原则
• 8.4.1 分区表规划
• 8.4.2 分区表设计
• 8.5 数据文件规划原则
• 8.5.1 参数文件配置规划
• 8.5.2 控制文件配置规划
• 8.5.3 重做日志配置规划
• 8.5.4 归档日志配置规划
• 8.6 本章小结
• 第九章 研究成果
• 9.1 数据库性能指标
• 9.2 操作系统性能瓶颈
• 9.3 检查并行连接数
• 9.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢