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OLAP与OLTP介绍

简介:

 联机分析处理 (OLAP) 的概念最早是由关系数据库之父E.F.Codd于1993年提出的,他同时提出了关于OLAP的12条准则。OLAP的提出引起了很大的反响,OLAP作为一类产品同联机事务处理 (OLTP) 明显区分开来。 
      当今的数据处理大致可以分成两大类:联机事务处理OLTP(on-line transaction processing)、联机分析处理OLAP(On-Line Analytical Processing)。OLTP是传统的关系型数据库的主要应用,主要是基本的、日常的事务处理,例如银行交易。OLAP是数据仓库系统的主要应用,支持复杂的分析操作,侧重决策支持,并且提供直观易懂的查询结果。下表列出了OLTP与OLAP之间的比较。

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区别OLTP还是OLAP

在数据库的设计中,就算完全掌握了以上的方法,但是,在不同的数据库类型上,使用起来也是大有差别的,这就需要设计者弄清楚自己的业务类型。如果没有正确地识别自己的业务类型,就盲目地开始设计数据库,或者是盲目地寻求优化方法,则往往是把OLAP的方法使用在OLTP上,或者是把OLTP的方法使用在OLAP上。如果这样,很可能会适得其反。

什么是OLTP

OLTP,也叫联机事务处理(Online Transaction Processing),表示事务性非常高的系统,一般都是高可用的在线系统,以小的事务以及小的查询为主,评估其系统的时候,一般看其每秒执行的Transaction以及Execute SQL的数量。在这样的系统中,单个数据库每秒处理的Transaction往往超过几百个,或者是几千个,Select 语句的执行量每秒几千甚至几万个。典型的OLTP系统有电子商务系统、银行、证券等,如美国eBay的业务数据库,就是很典型的OLTP数据库。

注意:如果不特殊指定,本书中的高可用数据库都是指OLTP类型的数据库。

OLTP系统最容易出现瓶颈的地方就是CPU与磁盘子系统。

CPU出现瓶颈常表现在逻辑读总量与计算性函数或者是过程上,逻辑读总量等于单个语句的逻辑读乘以执行次数,如果单个语句执行速度虽然很快,但是执行次数非常多,那么,也可能会导致很大的逻辑读总量。设计的方法与优化的方法就是减少单个语句的逻辑读,或者是减少它们的执行次数。另外,一些计算型的函数,如自定义函数、decode等的频繁使用,也会消耗大量的CPU时间,造成系统的负载升高,正确的设计方法或者是优化方法,需要尽量避免计算过程,如保存计算结果到统计表就是一个好的方法。关于逻辑读与CPU处理能力的详细计算方法,在第12章还有详细介绍。

磁盘子系统在OLTP环境中,它的承载能力一般取决于它的IOPS处理能力,关于IOPS,在第2章中有详细介绍。因为在OLTP环境中,磁盘物理读一般都是db file sequential read,也就是单块读,但是这个读的次数非常频繁。如果频繁到磁盘子系统都不能承载其IOPS的时候,就会出现大的性能问题。另外,在第2章中,还会详细介绍存储子系统的IOPS承载力的计算问题。

OLTP比较常用的设计与优化方式为Cache技术与B-tree索引技术,Cache决定了很多语句不需要从磁盘子系统获得数据,所以,Web cache与Oracle data buffer对OLTP系统是很重要的。另外,在索引使用方面,语句越简单越好,这样执行计划也稳定,而且一定要使用绑定变量,减少语句解析,尽量减少表关联,尽量减少分布式事务,基本不使用分区技术、MV技术、并行技术及位图索引。因为并发量很高,批量更新时要分批快速提交,以避免阻塞的发生。

什么是OLAP

OLAP,也叫联机分析处理(Online Analytical Processing)系统,有的时候也叫DSS决策支持系统,就是我们说的数据仓库。在这样的系统中,语句的执行量不是考核标准,因为一条语句的执行时间可能会非常长,读取的数据也非常多。所以,在这样的系统中,考核的标准往往是磁盘子系统的吞吐量(带宽),如能达到多少MB/s的流量。

磁盘子系统的吞吐量则往往取决于磁盘的个数,这个时候,Cache基本是没有效果的,数据库的读写类型基本上是db file scattered read与direct path read/write。应尽量采用个数比较多的磁盘以及比较大的带宽,如4Gb的光纤接口。关于磁盘子系统的带宽承载量计算,在第2章也将有详细介绍。

在OLAP系统中,常使用分区技术、并行技术。如分区技术可以使得一些大表的扫描变得很快(只扫描单个分区),而且方便管理。另外,如果分区结合并行的话,也可以使得整个表的扫描会变得很快。并行技术除了与分区技术结合外,在Oracle 10g中,与RAC结合实现多节点的同时扫描,效果也非常不错,可把一个任务,如select的全表扫描,平均地分派到多个RAC的节点上去。

在OLAP系统中,不需要使用绑定(BIND)变量,因为整个系统的执行量很小,分析时间对于执行时间来说,可以忽略,而且可避免出现错误的执行计划。但是OLAP中可以大量使用位图索引,物化视图,对于大的事务,尽量寻求速度上的优化,没有必要像OLTP要求快速提交,甚至要刻意减慢执行的速度。

分开设计与优化

以上描述了OLTP与OLAP的特点,在设计上要特别注意,如在高可用的OLTP环境中,不要盲目地把OLAP的技术拿过来用。如分区技术,假设不是大范围地使用分区关键字,而采用其它的字段作为where条件,那么,如果是本地索引,将不得不扫描多个索引,而性能变得更为低下。如果是全局索引,又失去分区的意义。

并行技术也是如此,一般在完成大型任务时才使用,如在实际生活中,翻译一本书,可以先安排多个人,每个人翻译不同的章节,这样可以提高翻译速度。如果只是翻译一页书,也去分配不同的人翻译不同的行,再组合起来,就没必要了,因为在分配工作的时间里,一个人或许早就翻译完了。

位图索引也是一样,如果用在OLTP环境中,很容易造成阻塞与死锁。但是,在OLAP环境中,可能会因为其特有的特性,提高OLAP的查询速度。MV也是基本一样,包括触发器等,在DML频繁的OLTP系统上,很容易成为瓶颈,甚至是Library Cache等待,而在OLAP环境上,则可能会因为使用恰当而提高查询速度。




本文转自黄聪博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/huangcong/archive/2010/05/07/1729358.html,如需转载请自行联系原作者

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