一文教会你数据库性能调优(附某大型医院真实案例)

简介: 前言微软工程师的一个工程师曾经对性能调优有一个非常形象的比喻:剥洋葱 。我也非常认可,让我们来一层一层拨开外面它神秘的面纱。

前言

微软工程师的一个工程师曾经对性能调优有一个非常形象的比喻:剥洋葱 。我也非常认可,让我们来一层一层拨开外面它神秘的面纱。

六大因素

下面祭出的是我们在给客户分析数据库性能问题最常用的图。

看完这个图,你是不是对性能调优有了个基本的概念了.通常来讲我们会依照下面的顺序来进行分析:

硬件能力

系统规模

数据库内部因素

软件环境

这4个的顺序可以有所调整或者交换,但是对于系统的性能优化一定要从全局出发。切勿一来就深入到某一个SQL语句的优化,因为可能你花费大量的时间吧。

一个SQL从20s 优化到1s,但是整个系统的卡慢仍然存在。

最后才是:

业务模型及架构

代码设计

实战案例

不废话了,开整开整,直接上干货。

时间:2018年1月某天

事件:某医院客户 下午4点 突然出现大面积的卡慢。整个系统出现严重问题,信息中心电话打爆,医院工程师手足无措。

万幸的是我们给数据库装了‘摄像头’,下面就从监控录像来看看发送了什么。然后加以解决

硬件能力

CPU

在问题发生时间段内CPU使用率在20%以下,正常。

Memory

从下面的图像显示,内存使用正常。页生命周期

可用内存

IO

IO队列平均值很低,15.48 左右有个瞬时的高点,可留意这段时间有没有批量的写入。

总的来看,硬件资源是足够的。

系统规模

问题发生时,每秒的批请求书并不是一个上升趋势,反而有所下降。这是因为系统的拥堵,等待 ,影响了系统的吞吐量。

数据库内部因素

等待

慢语句

从会话和慢语句的趋势图可以看到,问题发生的时间和客户描述完全吻合,我们可以断定本身事故的确是慢在数据库。

什么导致的慢

检查者个时间段运行中的语句,可以发现下午15.58左右,数据库中开始出现越来越多的CMEMTHREAD等待。

一直到1900页16.08分的时候,出现了最高达100个并发同时出现CMEMTHREAD等待

什么是CMEMTHREAD等待

微软官方的描述:

在任务正在等待线程安全的内存对象时发生。 当多个任务尝试从同一个内存对象分配内存导致争用时,等待时间可能会增加。

这个描述很晦涩,感觉还是完全不知道等待类型是怎么回事,应该怎么处理这类问题。

实际上,从官方描述来看是内存争用的问题,但是实际上这个问题的关键在于多个任务的争用,实际上是并发的执行的问题。

场景

出现在数据库编译或重编译时,将即席执行计划ad hoc plans 插入到计划缓存中的时候

NUMA架构下,内存对象是按照节点来分区的

内存对象有三种类型的(Global,Per Numa Node,Per CPU)。 SQL Server将允许对内存对象进行分段,以便只有同一节点或cpu上的线程具有相同的底层CMemObj,从而减少来自其他节点或cpu的线程交互,从而提高性能和可伸缩性。减少内存的并发争用

SELECT

type, pages_in_bytes,

CASE

WHEN(0x20= creation_options &0x20)THEN'Global PMO. Cannot be partitioned by CPU/NUMA Node. TF 8048 not applicable.'

WHEN(0x40= creation_options &0x40)THEN'Partitioned by CPU.TF 8048 not applicable.'

WHEN(0x80= creation_options &0x80)THEN'Partitioned by Node. Use TF 8048 to further partition by CPU'

ELSE'UNKNOWN'

END

fromsys.dm_os_memory_objects

orderbypages_in_bytesdesc

如果你发现,Partitioned by Node 的内存开销是排在前面的,可以使用TRACE FLAG 8048来减少CMEMTHREAD等待.

从图中可以看到,客户的 Partitioned by Node 是比较靠后的,排在14位。

补丁

这类场景是最常见的。如果在系统中发现出现大量的CMEMTHREAD等待,优先考虑数据库是不是已经安装最新的补丁

https://support.microsoft.com/en-us/help/2492381

https://support.microsoft.com/zh-cn/help/3074425/fix-cmemthread-waits-occur-when-you-execute-many-ad-hoc-queries-in-sql

软硬件环境

目前数据库的版本是 11.0.5556.0 而前面提到的补丁,安装后的版本是:11.0.5623.0

代码设计

是什么语句产生了等待?

都是类似下面的语句,最高时,并发超过100.

SELECT

*INTO#Tmp from TB where 1=2

特点如下:

语句简单 开销都小于5不会产生并行

都采用了select into #temptable的形式

就像上面分析的一样,CMEMTHREAD等待是一个并发问题,而不是一个内存问题。在其他方案行不通的时候,我们可以通过调整此类语句的写法,减少CMEMTHREAD等待.

业务模型及架构

目前系统是单机运行的状态,这其实是很少见的。存在少量OLAP 和OLTP业务混合的情况。后续我们会给客户规划 读写分离 或者负载均衡的解决方案。在

解决方案

安装最新的补丁

至少需要安装前面发的解决等待问题的FIX。建议是直接安装到目前为止最新的2012 SP4补丁。

修改参数

optimize for ad hoc workloads 从0修改为1 。针对将即席执行计划ad hoc plans 插入到计划缓存中的时候 场景,减少ad hoc 查询占用的内存。

增加TEMPDB数据文件的个数

select * into #temptable 会产生大量的闩锁争用,防止在CMEMTHREAD 等待消除后,出现大量的pagelatch 闩锁争用。我经历过很多案例,解决了前面的一个拥堵之后,

后面有产生了新的等待,导致性能更差了。请记住,优化是一个长期的,循序渐进的过程。

迁移TEMPDB数据文件的位置

目前部分tempdb文件放在S,一般分放在D盘。建议都迁移到S盘(存储上面),增加tempdb的响应速度。如果可能的话,使用SSD来最大化tempdb的性能,将会是不错的选择。

优化程序的代码

修改代码通常都是放在最后面的,因为要牵涉的情况比较多。前面的手段80%的情况下,都可以解决问题。剩下的20%,我们需要,检查程序中的逻辑,看看这些的语句都是什么业务产生的。什么条件会触发这类业务.对应下面类似的语句都使用存储过程,或者参数化后的方式,减少编译和重编译的次数。另外此类语句都会并发创建临时表,可能通过调整tempdb的设置,加快此类语句的执行速度,减少同一时间此类语句的并发数量。

优化效果

经过前面的几个优化手段,第二天开始,没有再出现过一次CMEMTHREAD的等待。

等待

慢语句

总结

通过这篇文件你应该已经完全学会了数据库性能调优的思想。他告诉了我们出现问题时,怎么动手一步一步的排查问题,就像剥洋葱一样一层一层的剥开。

欢迎工作一到五年的Java工程师朋友们加入Java架构开发:744677563

群内提供免费的Java架构学习资料(里面有高可用、高并发、高性能及分布式、Jvm性能调优、Spring源码,MyBatis,Netty,Redis,Kafka,Mysql,Zookeeper,Tomcat,Docker,Dubbo,Nginx等多个知识点的架构资料)合理利用自己每一分每一秒的时间来学习提升自己,不要再用"没有时间“来掩饰自己思想上的懒惰!趁年轻,使劲拼,给未来的自己一个交代!

相关文章
|
11月前
|
缓存 关系型数据库 BI
使用MYSQL Report分析数据库性能(下)
使用MYSQL Report分析数据库性能
628 158
|
存储 Oracle 关系型数据库
服务器数据恢复—光纤存储上oracle数据库数据恢复案例
一台光纤服务器存储上有16块FC硬盘,上层部署了Oracle数据库。服务器存储前面板2个硬盘指示灯显示异常,存储映射到linux操作系统上的卷挂载不上,业务中断。 通过storage manager查看存储状态,发现逻辑卷状态失败。再查看物理磁盘状态,发现其中一块盘报告“警告”,硬盘指示灯显示异常的2块盘报告“失败”。 将当前存储的完整日志状态备份下来,解析备份出来的存储日志并获得了关于逻辑卷结构的部分信息。
|
负载均衡 算法 关系型数据库
大数据大厂之MySQL数据库课程设计:揭秘MySQL集群架构负载均衡核心算法:从理论到Java代码实战,让你的数据库性能飙升!
本文聚焦 MySQL 集群架构中的负载均衡算法,阐述其重要性。详细介绍轮询、加权轮询、最少连接、加权最少连接、随机、源地址哈希等常用算法,分析各自优缺点及适用场景。并提供 Java 语言代码实现示例,助力直观理解。文章结构清晰,语言通俗易懂,对理解和应用负载均衡算法具有实用价值和参考价值。
大数据大厂之MySQL数据库课程设计:揭秘MySQL集群架构负载均衡核心算法:从理论到Java代码实战,让你的数据库性能飙升!
|
11月前
|
缓存 监控 关系型数据库
使用MYSQL Report分析数据库性能(中)
使用MYSQL Report分析数据库性能
734 156
|
11月前
|
缓存 监控 关系型数据库
使用MYSQL Report分析数据库性能(上)
最终建议:当前系统是完美的读密集型负载模型,优化重点应放在减少行读取量和提高数据定位效率。通过索引优化、分区策略和内存缓存,预期可降低30%的CPU负载,同时保持100%的缓冲池命中率。建议每百万次查询后刷新统计信息以持续优化
792 161
|
NoSQL MongoDB 数据库
数据库数据恢复—MongoDB数据库数据恢复案例
MongoDB数据库数据恢复环境: 一台操作系统为Windows Server的虚拟机上部署MongoDB数据库。 MongoDB数据库故障: 工作人员在MongoDB服务仍然开启的情况下将MongoDB数据库文件拷贝到其他分区,数据复制完成后将MongoDB数据库原先所在的分区进行了格式化操作。 结果发现拷贝过去的数据无法使用。管理员又将数据拷贝回原始分区,MongoDB服务仍然无法使用,报错“Windows无法启动MongoDB服务(位于 本地计算机 上)错误1067:进程意外终止。”
|
11月前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
Mysql数据恢复—Mysql数据库delete删除后数据恢复案例
本地服务器,操作系统为windows server。服务器上部署mysql单实例,innodb引擎,独立表空间。未进行数据库备份,未开启binlog。 人为误操作使用Delete命令删除数据时未添加where子句,导致全表数据被删除。删除后未对该表进行任何操作。需要恢复误删除的数据。 在本案例中的mysql数据库未进行备份,也未开启binlog日志,无法直接还原数据库。
|
缓存 关系型数据库 MySQL
MySQL数据库性能调优:实用技术与策略
通过秉持以上的策略实施具体的优化措施,可以确保MySQL数据库的高效稳定运行。务必结合具体情况,动态调整优化策略,才能充分发挥数据库的性能潜力。
786 0
|
Oracle 关系型数据库 数据库
数据库数据恢复—服务器异常断电导致Oracle数据库报错的数据恢复案例
Oracle数据库故障: 某公司一台服务器上部署Oracle数据库。服务器意外断电导致数据库报错,报错内容为“system01.dbf需要更多的恢复来保持一致性”。该Oracle数据库没有备份,仅有一些断断续续的归档日志。 Oracle数据库恢复流程: 1、检测数据库故障情况; 2、尝试挂起并修复数据库; 3、解析数据库文件; 4、导出并验证恢复的数据库文件。
|
存储 Oracle 关系型数据库
oracle数据恢复—oracle数据库执行错误truncate命令的数据恢复案例
oracle数据库误执行truncate命令导致数据丢失是一种常见情况。通常情况下,oracle数据库误操作删除数据只需要通过备份恢复数据即可。也会碰到一些特殊情况,例如数据库备份无法使用或者还原报错等。下面和大家分享一例oracle数据库误执行truncate命令导致数据丢失的数据库数据恢复过程。

热门文章

最新文章