基于数学建模方法的数据库系统性能调优研究

作者:唐守军 刊名:现代计算机 上传者:石彬朝

【摘要】目前的数据库系统性能调优往往都需要经过反复的测试、分析和资源重新分配才能完成。存在着效率较低、时间过长、影响业务系统运行、容易引起资源浪费等的问题,而且大多数的调优过程是相互独立的,没有考虑业务应用特征对数据库系统性能的影响因素。所提出的数学建模方法可以在一定程度上避免以上问题。

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1调优方法与工具研究的现实意义数据库应用系统随着业务量和时间的增大,其性能会不断地下降,如不及时进行性能的调优或改善运行环境,最终将导致数据库应用系统对业务处理的失效或停顿,给应用系统带来重大的损失。数据库系统性能调优往往是数据库专家的工作,这种专家只有在数据库系统开发商里面才容易找到。在数据库系统开发商不公开其核心技术的情况下,专家的资源是非常昂贵的。数据库系统开发商提供的性能调优辅助工具价格也是相当高昂,大多数数据库系统的用户无法承受。由于数据库性能调优的复杂性,许多企业简单地通过增加系统软硬资源解决数据库系统性能下降的问题,满足企业业务系统的正常运行要求。这种目前企业较普遍的做法,不仅造成资源方面的浪费,还容易影响业务系统的正常运行。究其原因,是企业缺乏合格的数据库系统管理技术人才所至。如果可以通过对大型数据库系统性能调优方法和工具的研究,找到合适的工具和方法,就可以降低企业数据库系统管理人才的技术要求门槛,使一般的信息技术人员能够胜任数据库性能调优的工作,为保证企业核心业务系统的稳定、可靠、不间断地运行提供技术保障。本文将对当前存在的方法做一比较,阐述各方法的优缺点,并提出对这类问题的数学建模方法的研究思路。2国内外研究概况和存在的问题近年来,对数据库系统性能调优的研究集中在程序结构调整改善、程序编写优化、利用经验值调整系统参数以及变更OS性能配合数据库系统性能等方面。例如:有人研究MIS系统中通过改善软件结构优化系统性能;有人研究通过修改处理逻辑结构来进行系统性能优化;有人研究通过资源配置改善,提高Oracle数据库系统的性能;研究通过资源配置优化,提高Informix数据库系统性能;有人研究在HP_UX下改善Oracle系统的性能等。这些研究都是面向性能调优结果的获取,而忽视了对调优过程本身效率的探讨。分析当前数据库性能调优的有关方法(这些方法虽然行之有效的),普遍存在着效率不高、主观性干扰大、容易引起资源浪费等问题。出现这些问题的原因很多,主要有以下几种:数据库系统的资源分配和性能之间的关系,是复杂的多对多的关系,大部分的性能调控都是在没有完全理清这种关系的时候进行的,难免会出现错误的趶趩现代计算机2013.04下决策和调优过程。测试数据缺乏统一性,工具五花八门,产生的结果数据也各种各样,又没有很好的技术手段统一地处理这些测试结果数据,引起性能分析的困难。第三方的工具虽然能够很好地完成任务,但是又因为价格高昂,不容易被普通应用者所接受。在数据测试时,忽视可用的数据资源,重复劳动。当前的数据测试方法除了通过价格昂贵的第三方工具外,普遍没有综合利用各个流程产生的监控、测试和分析数据。当需要测试数据的时候,数据库系统管理员往往不考虑历史数据能够反映数据库系统的运行特征,仅是简单地从头开始进行测试,这样重复劳动,效率当然很低。对数据库系统进行综合分析需要涉及数据库内部实现技术,而这些技术又往往是不公开的商业秘密。导致绝大部分的数据库性能调优都无法进行整体综合分析,容易导致资源分配时产生片面性,顾此失彼。数据库系统资源调整过程没有完善有效的技术度量标准,导致资源分配调整过程个性化,其效率决定于操作人员的经验水平。往往导致为了达到理想的性能而进行的资源调整的次数无法控制,整个调整过程人为的因素占主导。数据库系统资源调整必须在现场环境中反复尝试,容易重复劳动,同时也影响业务应用。数据库系统性能调优的没有统一的完成标志,导致决策随意,忽视资源浪费的情况。数据库系统性能控制虽然在流程上有一个基本的标准,但是没有一个贯穿整个流程的统一的技术标准与值标。

参考文献

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