铁道部运营财务收入系统Oracle数据库性能的调整
摘
要
根据铁道部运营财务收入系统计算机配置及安装过程所遇到的问题，对Alphaserver ORACLE数据库性能的调整，作了简要的描述。这对以后应用系统的使用，具有重要的作用。
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引
言
铁道部运营财务收入系统是铁道财务系统的重要组成部分，该系统主要完成全路客货票审核、收入分析等业务的管理，具有数据处理能力及安全性高等特点。本文根据该系统配置、系统安装与调试过程当中遇到的问题，提出系统性能调整的措施。
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运营财务收入系统小型机配置背景
铁道部运营财务收入系统是一个利用铁道部基干网，由VAX3100小型机为主构成的全路联网的系统。随着铁路运营收入核算业务的发展，原有的VAX3100升级为先进的64位芯片的ALPHA1200小型机。
新的应用是一个基于UNIX操作系统、ORACLE 数据库的系统,采用Client/Server方式组成局域网（100M/s以太网），并通过铁路基干（DECNET）连网，实现不同层次单位间的通讯和数据共享。以10/100M/s自适应集线器为中心，新系统以100M/s以太网相互连接，通过转接器挂接到原有以太网上，与VAX系统局域网（10M/s以太网）联成同一个局域网。同时运行TCP/IP与DECNET网络协议，保证与原有系统的数据交换。
Alphaserver1200通过TCP/IP协议与PC客户机进行通讯，通过DECNET与原有的VAX进行通讯。原有VAX系统通过终端服务器（DECserver90L+）挂接的终端用户，可以通过终端服务器登录到新系统的主机上。Digital UNIX支持LAT协议(参见图1)。
图１ 收入系统网络结构图
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oracle数据库的性能调整
oracle是一个高性能数据库软件。用户可以通过参数的调整，达到性能的优化。性能优化主要分为两部分：一是数据库管理员通过对系统参数的调整达到优化的目的，二是开发人员通过对应用程序的优化达到调整的目的。
在此，仅就系统参数的调整进行探讨，而不涉及应用程序的优化。对系统参数的调整，可以分为以下几个部分：
(1)调整内存分配
系统全局区（SGA）是一个分配给ORACLE 包含ORACLE 数据库实例控制信息的内存段。SGA的大小对系统性能的影响极大，其缺省参数设置只适用于配置很低的计算机，不适应收入系统现有设备的需要。这些参数若不作调整，会对系统资源造成巨大浪费。就收入系统的Alpha 1200而言，SGA的大小以160兆左右为宜。
初始化参数文件中的一些参数对SGA的大小有决定性的影响。参数DB－BLOCK－BUFFERS（SGA中存储区高速缓存的缓冲区数目），参数SHARED－POOL－SIZE（分配给共享SQL区的字节数），是SGA大小的主要影响者。
DB－BLOCK－BUFFERS参数是SGA大小和数据库性能的最重要的决定因素。该值较高，可以提高系统的命中率，减少I/O。每个缓冲区的大小等于参数DB－BLOCK－SIZE的大小。ORACLE数据库块以字节表示大小。
Oracle SGA区共享池部分由库高速缓存、字典高速缓存及其他一些用户和服务器会话信息组成，共享池是最大的消耗成分。调整SGA区各个结构的大小，可以极大地提高系统的性能。
.调整Library Cache
库高速缓存（Library Cache）中包含私用和共享SQL区和PL/SQL区。调整SGA的重要问题是确保库高速缓存足够大，以使ORACLE能在共享池中保持分析和执行语句，提高语句分析和执行效率，降低资源消耗。通过比较Library Cache的命中率来决定它的大小。查询V$LIBRARYCACHE 数据字典视图（其中，pins表示高速缓存命中率，reloads表示高速缓存失败）
SQL〉SELECT SUM(pins),SUM(reloads)
FROM v$librarycache;
如果sum(reload)/sum(pins)≈0，说明Library Cache的命中率比较合适，若大于1，则需要增加共享池（SHARED－POOL－SIZE）的大小（在初始化参数文件中）。
.调整数据字典高速缓存（Dictionary Cache）
数据字典高速缓存包括了有关数据库的结构、用户、实体信息等。数据字典的命中率对系统有很大的影响。命中率的计算中，getmisses 表示失败次数，gets表示成功次数。
查询V$ROWCACHE表：
SQLSELECT (1-(SUM(getmisses)/(SUM(gets)+SUM(getmisses))))*100
FROM v$rowcache;
如果该值90%，说明命中率合适。否则，应增大共享池的大小。
.调整数据库缓冲区高速缓存
Oracle 在运行期间向数据库高速缓存读写数据，高速缓存命中表示信息已在内存中，高速缓存失败意味着ORACLE必需进行磁盘I/O。保持高速缓存失败率最小的关键是确保高速缓存的大小。初始化参数DB－BLOCK－BUFFERS控制数据库缓冲区高速缓存的大小。可通过查询V$SYSSTAT命中率，以确定是否应当增加DB－BLOCK－BUFFERS的值。
SQLSELECT name,value
FROM V$SYSSTAT
WHERE name IN (’dbblock gets’,’consistent gets’,’physical reads’);
通过查询结果
命中率=1-physical reads/(dbblock gets+consistent gets)
如果命中率
(2)调整磁盘I/O
磁盘I/O是系统性能的瓶颈，解决好磁盘I/O，可明显提高性能。通过查询V$FILESTAT可以知道每个物理文件的使用频率（phyrds表示每个数据文件读的次数，phywrts表示每个数据文件写的次数）
SQLSELECT name,phyrds,phywrts
FROM v$datafile df,v$filestat fs
WHERE df.file# =fs.file#;
对于使用频率较高的物理文件,可以采用以下策略:
.将I/O尽可能平均分配在尽可能多的磁盘上。
.为表和索引建立不同的表空间。
.将数据文件与重做日志文件分离在不同的磁盘上。
.减少不经oracle SERVER的磁盘I/O。
(3)调整竞争
当多个进程对相同的资源发出申请时，产生竞争。
.修改process参数
该参数定义可以同时连接到oracle数据库的最大进程数，缺省值为50。注意，oracle的后台进程也包括在此数目中，建议将该值改为200。
.减少调度进程的竞争
减少调度进程的竞争，通过查询v$dispatcher表来判定调度进程的竞争
SQLSELECT network ,sum(busy)/sum(busy)+sum(idle)
FROM v$dispatcher
GROUP BY network;
如果某种协议忙的比率超过50%，应增加MTS－DISPATCHERS的值。
.减少多线程服务进程竞争
首先查询V$SYSSTAT表判定是否发生多线程服务进程竞争:
SQLSELECT DECODE(totalq,0,’No request’,wait/totalq||’hunderths of seconds’) FROM v$sysstat
WHERE type=’common’;
如果共享服务进程数量已达到初始化参数文件中MTS－MAX－SERVERS指定的最大值，但应用运行时，平均请求等待时间仍持续增长，那么，应加大MTS－MAX－SERVERS的值。
.减少重做日志缓冲区竞争
通过查询V$SYSSTAT表判定redo log 文件缓冲区是否足够。
SQLSELECT name,value
FROM v$sysstat
WHERE name=’redo log space request’;
此处value的值应接近于0，否则，应增大初始化参数文件的LOG－BUFFEQS的值。
.减少回退段竞争
回退段对性能也有影响，根据事物大小情况来分配合适的回退段。
首先判定回退段的数量能否满足系统运行的需要：
查询V$WAITSTAT表与V$SYSSTAT表
SQLSELECT class,count
FROM v$waitstat
WHERE class IN (’system undo header’,system undo block’,
’undo header’,’undo block’);
SQLSELECT sum(value)
FROM v$sysstat WHERE name IN (’db block gets’,’consistent gets’);
如果任何一个class/sum(value)10%,那么考虑增加回退段。回退段的数量一般按如下规律设定：
用户数
回退段个数
n
4
16
8
32
n/4 但不超过50
.减少Free List竞争
当多个进程同时向一个表中插入数据时，产生Free List竞争。
SQLSELECT class,count
FROM v$waitstat
WHERE class=’free list’;
SQLSELECT sum(value)
FROM v$sysstat
WHERE name IN (’db block gets’,’consistent gets’);
如果class/sum(value)1%，则应增加该表的Free List 的值。
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结束语
目前，运营财务收入系统的Alphaserver1200小型机已在全路的各路局、分局安装，并与原有的系统联网。在应用系统的运行过程中，会有许多的变化，需要根据实际情况，对系统进行适时的调整，以使相关应用的性能得到改善。 由于应用系统的复杂性较高，我们很难将参数调整到使应用系统的所有环节性能达到最优，我们所能做的只是对应用系统不同方面的性能做出权衡，将系统调整到一个使用户较为满意的状态。这需要系统管理者根据本文所述技术要点，与应用程序开发者以及用户三方密切配合，才能达到性能优化的目的。
