|
|
知识路径： > 测试技术的分类 > 应用负载压力测试 > 负载压力测试实施 > 结果评估与测试报告 > Oracle与提高性能有关的特性 >
|
|
考试要求：掌握
相关知识点：7个
|
|
|
|
|
Oracle9i的并行执行特性就是Oracle旧版本中读者熟知的并行查询选项。而在Oracle9i中，这个特性已内嵌在Oracle RDBMS中。
|
|
|
|
为什么要实现并行执行？RDBMS的绝大多数操作都可分为以下3类：
|
|
|
|
①被CPU限制的操作：这类操作的速度和单CPU运行速度一样。通过并行化操作，多个CPU可并行处理系统负载，因此可以更快完成该操作。
|
|
|
|
②被I/O限制的操作：这类操作花费了绝大部分时间等待系统完成I/O操作。当系统中同时出现多个I/O请求时，绝大多数raid控制器将很好地工作。另外，当一个线程需要等待完成I/O操作时，可充分利用CPU来处理另一线程的CPU部分。
|
|
|
|
③被竞争限制的操作：并行处理不能改善由资源竞争所限制的操作。
|
|
|
|
对表扫描而言，系统花费在等待数据从磁盘返回的时间常常比处理数据所花费的时间还长。通过并行机制，可用多个服务器进程处理查询操作，从而弥补了系统在这方面的问题。当一个进程在等待I/O操作时，CPU可执行另一个进程。如果数据库系统运行在对称多处理器（Symmetric Multiprocessor, SMP）计算机、计算机群集或大规模并行处理（Massive Parallel Processing, MMP）计算机上，那么开发人员可充分利用并行处理机制的优势。
|
|
|
|
并行执行使Oracle的某些功能由多个服务器进程协同处理成为可能。这些功能包括查询、创建索引、加载数据和恢复数据库。所有这些功能都遵循一个共同规则，即充分利用CPU资源。
|
|
|
|
|
|
并行查询处理允许多个服务器进程以并行方式处理某些Oracle语句。
|
|
|
|
并行查询操作将该查询分为几个不同的部分，每部分由不同的服务器进程进行处理。这些进程称为查询服务器。一个被称为“查询协调者”的进程负责调度这些查询服务器。系统将一个SQL语句和一个并行度提交给查询协调进程，而协调进程则负责将该查询分配给查询服务器，并将每个查询服务器返回的结果组合成一个整体。并行度是指分配给该查询的查询服务器数量。Oracle服务器能对连续、排序以及表扫描操作实现并行执行。
|
|
|
|
在多处理器或并行处理计算机上，并行查询操作是非常有效的；在单处理器计算机上，如果大部分时间都花在了等待系统完成I/O操作上，那么使用并行查询也是非常有效的。具有足够I/O带宽的系统，尤其是使用磁盘阵列的系统，都能够从并行查询操作中受益。
|
|
|
|
如果通常情况下系统CPU的使用率达到了100%，并且系统中只有少量磁盘驱动器，那么使用并行查询是没什么意义的。同样，如果系统的内存非常紧张，那么并行查询也没有多大意义。
|
|
|
|
在并行查询中，合理的I/O分布和并行度是最需要调整的两个方面。对并行度的调整一方面需要反复的试验，另一方面还需要一定的分析。应当首先根据如下一些因素考虑并行度。
|
|
|
|
①计算机的CPU能力：CPU的数量和能力将影响系统能运行的查询进程数量。
|
|
|
|
②系统处理大量进程的能力：一些操作系统能处理很多并发进程，而另一些操作系统则没有这方面的能力。
|
|
|
|
③系统负载：如果系统现在的运行已经达到了极限，那么对并行度的调整不会有太大效果。如果系统运行已达其能力极限的90%，那么太多的查询进程将使系统不堪重负。
|
|
|
|
④系统处理的查询数量：如果系统的大部分操作是更新操作，但仍有少量的重要查询存在，那么开发人员可能希望系统运行多个查询进程。
|
|
|
|
⑤系统的I/O能力：如果磁盘上的数据是分片或是使用磁盘阵列存储的，那么系统能够处理多个并行查询。
|
|
|
|
⑥操作类型：系统是否需要处理很多的全表扫描或排序？并行查询服务器非常有助于这类操作。
|
|
|
|
这些因素对系统采用的查询并行度有一定影响。下面是关于并行度的另一些建议。
|
|
|
|
①诸如排序之类的，需要大量CPU资源的操作应当采用较低的并行度。其原因是这类受限于CPU的操作已经充分利用了CPU，而不需等待系统的I/O操作。
|
|
|
|
②诸如全表扫描之类的，需要大量磁盘I/O的操作，应当采用较高的并行度。需要等待磁盘I/O的操作越多，系统就越能受益于并行操作。
|
|
|
|
③如果系统中有大量的并发进程，那么应当采用较低的并行度。因为太多的进程将使系统不堪重负。
|
|
|
|
在确定使用并行操作之后，读者可通过查询动态性能视图V$PQ_SYSSTAT来监控系统。
|
|
|
|
|
|
并行查询的另一个特征是以并行方式创建索引的能力。通过这个特性，系统用于创建索引的时间将大大减少。类似于并行查询操作，并行创建索引操作也有两组查询服务器。其中一组查询服务器的功能是扫描需要创建索引的表，以获得ROWID和与索引相关的字段值；另一组查询服务器则对第一组查询服务器所得到的值进行排序，并将排序后的结果传递给协调进程。而协调进程再根据这些排序之后的条目创建B树索引。
|
|
|
|
|
|
通过使用多个并发会话同时往同一个表中写数据，可实现数据加载的并行化。对于不同的系统配置，通过并行方式加载数据，可以提高数据加载性能。因为加载数据不仅需要大量的CPU资源而且还需要大量的I/O操作，所以并行化数据加载将提高数据加载的性能。并行化数据加载将通过多个直接加载器进程实现。
|
|
|
|
并行加载数据是非常有用的，特别是在数据加载时间很紧张的环境中尤其如此。通过将每个输入文件放置在不同的卷上，可提高并行加载数据的性能。并行查询操作中所有的通用调整原则都是用于并行加载数据操作的。
|
|
|
|
|
|
并行恢复是并行查询选项的一个非常重要的特性。在评估Oracle和测试软硬件时，需要有意地使系统崩溃，以检验系统的可恢复性。通过使用并行恢复选项，恢复数据库和实例的时间将大大缩短。当被恢复的系统有很多磁盘并支持异步I/O操作时，系统恢复所用的时间将会大大缩短。对于只有很少磁盘的小系统或不支持异步I/O的系统，采用并行方式恢复系统是不明智的。在并行恢复方式中，一个进程负责从重做日志中读取和调度重做入口，并将这些入口传递给恢复进程。而恢复进程则负责将用户对数据库所作的修改写进数据库中。
|
|
|
|
总之，在平衡操作负载方面并行查询选项是非常有用的，当其他进程在等待系统完成I/O操作时，并行查询可使CPU转而处理其他进程，从而充分利用系统的CPU资源。对于多处理器计算机，使用并行查询是非常有用的，但这并不是说并行查询不能用于单处理器计算机。
|
|
|
