基于Linux平台的Oracle RAC集群系统的性能调整与优化研究

论文摘要

数据库系统的性能是影响生产系统效率的重要因数。许多使用到数据库的系统在进入到生产阶段一段时间以后都会产生一定的性能问题,和服务器硬件、数据库的内存设置、操作系统、数据库初始参数设置都有可能有关系。因此,数据库的性能调整与优化对于整个生产系统的正常运行起着至关重要的作用。随着企业数据的不断扩展,单实例数据库已经不能满足要求,于是产生了数据库高可用性集群技术。从而,对于如何使用数据库集群技术,如何保障数据库高可用性集群技术在生产系统上面有很好的应用就成为了数据库研究的一个重要课题。本文是在基于Linux操作系统基础上,研究针对Oracle RAC系统行之有效的优化方法,能够提升系统的性能。本文首先对Linux系统的内核参数和OracleRAC技术进行了研究。和Oracle单实例数据库相比,RAC集群无论在逻辑结构还是物理结构上都有了很大的变化。通过分析RAC集群Cache Fusion这一机制,设计了以Service的质量为要求并且根据并发访问量为前提条件,对Service进行分组这一优化方法,分散了工作负载,从而使得集群中不同节点之间的数据能够同步,不会产生冗余。通过对Oracle RAC的Shared Pool、Buffer Cache、Cache Fusion的分析,研究了针对Oracle单实例数据库优化的方法在RAC中优化的可行性。在Oracle RAC系统中,对于Shared Pool以及Buffer Cache的优化在一定程度上也可以提高集群系统的性能。最后通过VMware虚拟机搭建了一个RAC集群实验平台,并设计了一个图书管理系统,进行了三组实验,对在Oracle单实例数据库以及RAC集群上使用不同的优化方法以后的性能结果作了分析比较。最后一个实验应用了本文设计的Service优化分组方案,对Oracle RAC系统进行了优化。通过实验可以知道,经过优化以后的RAC集群系统的性能要比经过优化的Oracle单实例数据库的性能要好,具有比较重要的现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文主要工作
• 第2章 Oracle RAC和Linux系统的定制
• 2.1 RAC集群的概念和特点
• 2.2 Linux操作系统的介绍
• 2.3 RAC集群体系结构
• 2.4 集群优化架构
• 2.4.1 Oracle RAC集群性能调整与优化简介
• 2.4.2 系统优化方法和目标
• 2.5 Linux内核的设置
• 第3章 Oracle RAC内部机制研究
• 3.1 RAC和单节点结构比较
• 3.1.1 SGA的变化
• 3.1.2 后台进程的变化
• 3.1.3 文件的变化
• 3.2 RAC并发事务处理控制机制分析
• 3.3 RAC缓存融合原理
• 第4章 Oracle RAC内存性能调整与优化研究
• 4.1 SGA内存管理
• 4.2 Shared Pool性能优化
• 4.2.1 Shared Pool的原理
• 4.2.2 测量Shared Pool性能的方式
• 4.2.3 提高Shared Pool性能
• 4.3 Buffer Cache高速缓存性能优化
• 4.3.1 数据高速缓存区的原理
• 4.3.2 测量Buffer Cache的方式
• 4.3.3 提高数据缓存的性能
• 4.4 Cache Fusion性能优化
• 4.4.1 Cache Fusion特有的性能指标
• 4.4.2 Cache Fusion特有的等待事件
• 4.4.3 提高Cache Fusion的性能
• 4.5 SQL语句优化
• 4.5.1 SQL调优的目标
• 4.5.2 SQL调优的方法
• 4.6 Service分组测试方案
• 4.6.1 RAC Service的含义和特性
• 4.6.2 Service的划分、配置和创建
• 4.6.3 设计和分析Service优化分组测试方案
• 4.7 小结
• 第5章 实验结果分析
• 5.1 实验环境的搭建
• 5.2 实验方法与优化结果分析
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 附录Ⅰ 图索引
• 附录Ⅱ 表索引
• Appendix Ⅰ Figure Index
• Appendix Ⅱ Table Index
• 致谢
• 攻读研究生学位期间发表的论文