DB2數(shù)據(jù)庫性能調整和優(yōu)化（第2版）

第1章  性能調整概述 1
1.1  性能概述 2
1.2  性能評估 4
1.3  建立性能目標 7
1.4  什么時候需要做性能調整 8
1.5  性能調整準則 9
1.6  性能調整的方法和過程 10
1.6.1  性能調整的步驟 10
1.6.2  性能調整的限制 11
1.6.3  向客戶了解情況 11
1.6.4  性能調整流程圖 12
1.7  性能模型 15
1.7.1  輸入 17
1.7.2  處理 17
1.7.3  輸出 23
1.8  本章小結 24
第2章  操作系統(tǒng)及存儲的性能調優(yōu) 27
2.1  AIX性能監(jiān)控綜述 29
2.1.1  監(jiān)控工具 29
2.1.2  監(jiān)控系統(tǒng)總體運行狀態(tài) 30
2.1.3  監(jiān)控CPU性能 34
2.1.4  監(jiān)控內存使用 38
2.1.5  監(jiān)控存儲系統(tǒng)狀態(tài) 40
2.1.6  監(jiān)控網(wǎng)絡狀態(tài) 42
2.2  操作系統(tǒng)性能優(yōu)化 43
2.2.1  直接I/O和并發(fā)I/O 44
2.2.2  異步I/O和同步I/O 45
2.2.3  minpout和maxpout 47
2.2.4  文件系統(tǒng)和裸設備 47
2.2.5  負載均衡及條帶化
(Striping) 48
2.3  邏輯卷和lvmo優(yōu)化 53
2.3.1  使用lvmo進行優(yōu)化 54
2.3.2  卷組pbuf池 55
2.3.3  pbuf設置不合理導致性能
問題調整案例 56
2.3.4  使用ioo進行優(yōu)化 60
2.4  操作系統(tǒng)性能調整總結 65
2.5  存儲I/O設計 65
2.6  存儲基本概念 65
2.6.1  硬盤 65
2.6.2  磁盤陣列技術 67
2.6.3  存儲的Cache 67
2.6.4  網(wǎng)絡存儲技術 68
2.7  存儲架構 69
2.7.1  存儲I/O處理過程 69
2.7.2  RAID IOPS 70
2.7.3  RAID 10和RAID 5的
比較 71
2.8  良好存儲規(guī)劃的目標 74
2.9  良好存儲規(guī)劃的設計原則 75
2.10  存儲相關性能調整案例 76
2.11  存儲I/O性能調整總結 79
2.12  本章小結 80
第3章  DB2性能監(jiān)控 81
3.1  快照監(jiān)視器案例 81
3.1.1  監(jiān)控動態(tài)SQL語句 81
3.1.2  監(jiān)控臨時表空間使用 84
3.2  事件監(jiān)視器及監(jiān)控案例 87
3.3  利用表函數(shù)監(jiān)控 93
3.4  性能管理視圖及案例 99
3.4.1  監(jiān)控緩沖池命中率 100
3.4.2  監(jiān)控Package Cache大小 101
3.4.3  監(jiān)控執(zhí)行成本最高的SQL
語句 102
3.4.4  監(jiān)控運行時間最長的SQL
語句 102
3.4.5  監(jiān)控SQL準備和預編譯
時間最長的SQL語句 103
3.4.6  監(jiān)控執(zhí)行次數(shù)最多的SQL
語句 103
3.4.7  監(jiān)控排序次數(shù)最多的SQL
語句 104
3.4.8  監(jiān)控鎖等待時間 104
3.4.9  監(jiān)控Lock Chain 105
3.4.10  監(jiān)控鎖內存的使用 108
3.4.11  監(jiān)控鎖升級、死鎖和
鎖超時 108
3.4.12  監(jiān)控全表掃描的SQL 109
3.4.13  檢查頁清理器是否足夠 110
3.4.14  監(jiān)控prefecher是否足夠 110
3.4.15  監(jiān)控數(shù)據(jù)庫內存使用 111
3.4.16  監(jiān)控日志使用情況 112
3.4.17  監(jiān)控占用日志空間最舊的
事務 112
3.4.18  監(jiān)控存儲路徑 113
3.4.19  追蹤監(jiān)控歷史 114
3.5  db2pd 114
3.5.1  常用db2pd監(jiān)控選項和
示例 115
3.5.2  使用db2pd監(jiān)控死鎖
案例 127
3.5.3  db2pd使用問題總結 132
3.6  內存監(jiān)控 134
3.6.1  db2pd 內存監(jiān)控 134
3.6.2  db2mtrk 內存監(jiān)控 138
3.7  本章小結 140
第4章  DB2配置參數(shù)調整 141
4.1  初識DB2配置參數(shù) 141
4.2  監(jiān)控和調優(yōu)實例級(DBM)
配置參數(shù) 143
4.2.1  代理程序相關配置參數(shù) 143
4.2.2  sheapthres 146
4.2.3  fcm_num_buffers 146
4.2.4  sheapthres_shr 147
4.2.5  intra_parallel 147
4.2.6  mon_heap_sz 148
4.2.7  query_heap_sz 148
4.3  監(jiān)控和調優(yōu)數(shù)據(jù)庫級配置
參數(shù) 148
4.3.1  緩沖池大小 149
4.3.2  日志緩沖區(qū)大小(logbufsz) 155
4.3.3  應用程序堆大小
(applheapsz) 156
4.3.4  sortheap和sheapthres_shr 157
4.3.5  鎖相關配置參數(shù) 159
4.3.6  活動應用程序的最大數(shù)目
(maxappls) 163
4.3.7  pckcachesz 163
4.3.8  catalogcache_sz 164
4.3.9  異步頁清除程序的數(shù)目
(num_iocleaners) 164 4.3.10  異步I/O 服務器的數(shù)目
(num_ioservers) 166
4.3.11  組提交數(shù)目(mincommit) 166
4.3.12  avg_appls 168
4.3.13  chngpgs_thresh(DB) 168
4.3.14  maxfilop 169
4.3.15  logprimary、logsecond和
logfilsz 169
4.3.16  stmtheap 170
4.3.17  dft_queryopt 170
4.3.18  util_heap_sz (DB) 170
4.4  調整DB2概要注冊變量 170
4.4.1  db2_parallel_io 171
4.4.2  db2_evaluncommitted 173
4.4.3  db2_skipdeleted 173
4.4.4  db2_skipinserted 173
4.4.5  db2_use_page_
container_tag 173
4.4.6  db2_selectivity 173
4.4.7  db2_logger_non_
buffered_io 174
4.5  內存自動調優(yōu) 174
4.5.1  內存自動調優(yōu)示例 175
4.5.2  啟用內存自動調優(yōu)及
相關參數(shù) 176
4.5.3  內存配置參數(shù)的配置原則 178
4.6  本章小結 179
第5章  高級鎖與優(yōu)化 181
5.1  隔離級別與鎖 181
5.1.1  可重復讀(RR—Repeatable
Read) 182
5.1.2  讀穩(wěn)定性(RS—Read
Stability) 184
5.1.3  游標穩(wěn)定性(CS—Cursor
Stability) 186
5.1.4  當前提交
(Currently Committed) 188
5.1.5  未提交讀
(UR—Uncommitted Read) 190
5.1.6  隔離級別總結 193
5.2  加鎖總結 195
5.2.1  如何獲取鎖 195
5.2.2  意圖鎖和非意圖鎖 196
5.2.3  讀鎖和寫鎖 197
5.2.4  LRB(Lock Resource Block) 197
5.2.5  USE AND KEEP LOCKS 198
5.2.6  索引類型和下一鍵鎖 199
5.2.7  掃描方式與加鎖 201
5.3  樂觀鎖 204
5.3.1  悲觀鎖和樂觀鎖 204
5.3.2  DB2 V9.5中的樂觀鎖 205
5.3.3  樂觀鎖應用案例 212
5.4  內部鎖 221
5.4.1  內部方案鎖
(Internal Plan Lock) 221
5.4.2  內部V鎖(Internal Variation
Lock) 222
5.4.3  內部S鎖 223
5.4.4  內部C鎖 224
5.4.5  其他內部鎖 225
5.5  鎖等待及調整案例 228
5.5.1  鎖等待問題解決流程和
步驟 228
5.5.2  捕獲引起鎖等待的SQL
語句 230
5.5.3  利用db2pd捕獲鎖超時 233
5.5.4  利用事件監(jiān)視器捕獲鎖
超時 236
5.6  鎖升級及調整案例 238
5.6.1  監(jiān)控鎖升級 239
5.6.2  鎖升級調整 239
5.7  死鎖及調整案例 241
5.7.1  利用事件監(jiān)視器監(jiān)控死鎖 242
5.7.2  死鎖案例 243
5.7.3  最小化死鎖建議 246
5.8  最大化并發(fā)性 246
5.8.1  選擇合適的隔離級別 246
5.8.2  盡量避免鎖等待、鎖升級和
死鎖 246
5.8.3  設置合理的注冊表變量 247
5.9  鎖相關的性能問題總結 255
5.10  鎖與應用程序開發(fā) 256
5.11  本章小結 259
第6章  索引設計與優(yōu)化 261
6.1  索引概念 261
6.1.1  索引優(yōu)點 261
6.1.2  索引類型 263
6.2  索引結構 263
6.3  理解索引訪問機制 266
6.4  索引設計 269
6.4.1  創(chuàng)建索引 269
6.4.2  創(chuàng)建集群索引 270
6.4.3  創(chuàng)建雙向索引 271
6.4.4  完全索引訪問 272
6.4.5  與創(chuàng)建索引相關的問題 273
6.4.6  創(chuàng)建索引示例 273
6.5  索引創(chuàng)建原則與示例 274
6.5.1  索引與謂詞 274 6.5.2  根據(jù)查詢使用的列建立
索引 276
6.5.3  根據(jù)條件語句中謂詞的
選擇度創(chuàng)建索引 277
6.5.4  避免在建有索引的列上使用
函數(shù) 278
6.5.5  在那些需要被排序的列上
創(chuàng)建索引 278
6.5.6  合理使用INCLUDE關鍵詞
創(chuàng)建索引 280
6.5.7  指定索引的排序屬性 281
6.6  影響索引性能的相關配置 282
6.6.1  設置影響索引性能的配置
參數(shù) 282
6.6.2  為索引指定不同的表空間 282
6.6.3  確保索引的集群度 283
6.6.4  使表和索引統(tǒng)計信息保持
最新 283
6.6.5  重組索引 283
6.7  索引維護 284
6.7.1  異步索引清除(AIC) 285
6.7.2  聯(lián)機索引整理碎片 287
6.7.3  查找使用率低下的索引 287
6.7.4  索引壓縮 289
6.8  DB2 Design Advisor
(db2advis) 289
6.9  本章小結 293
第7章  DB2優(yōu)化器 299
7.1  DB2優(yōu)化器介紹 300
7.2  SQL語句執(zhí)行過程 302
7.3  優(yōu)化器組件和工作原理 304
7.3.1  查詢重寫示例：謂詞移動、
合并和轉換 305
7.3.2  優(yōu)化器成本評估 310
7.3.3  本地謂詞基數(shù)(cardinality)
估計 311
7.3.4  連接基數(shù)(cardinality)估計 313
7.3.5  分布統(tǒng)計信息 317
7.3.6  列組統(tǒng)計信息對基數(shù)的
影響 321
7.4  掃描方式 330
7.4.1  全表掃描 331
7.4.2  索引掃描 331
7.4.3  RID SCAN 334
7.5  連接方法 335
7.5.1  嵌套循環(huán)連接 336
7.5.2  合并連接 338
7.5.3  哈希連接 339
7.5.4  選擇最佳連接的策略 340
7.6  優(yōu)化級別 340
7.6.1  優(yōu)化級別概述 341
7.6.2  選擇優(yōu)化級別 344
7.6.3  設置優(yōu)化級別 345
7.7  基于規(guī)則的優(yōu)化 347
7.7.1  優(yōu)化器概要文件概述 347
7.7.2  啟用優(yōu)化概要文件 349
7.7.3  優(yōu)化概要文件使用示例 350
7.8  如何影響優(yōu)化器來提高性能 357
7.8.1  使DB2統(tǒng)計信息保持
最新 357
7.8.2  構建適當?shù)乃饕?nbsp;357
7.8.3  配置合理的數(shù)據(jù)庫配置
參數(shù) 358
7.8.4  選擇合適的優(yōu)化級別 359
7.8.5  合理的存儲I/O設計 359 7.8.6  良好的應用程序設計和
編碼 360
7.9  本章小結 363
第8章  統(tǒng)計信息更新與碎片整理 365
8.1  統(tǒng)計信息更新 365
8.1.1  統(tǒng)計信息的重要性 365
8.1.2  統(tǒng)計信息更新示例 369
8.1.3  LIKE STATISTICS統(tǒng)計
信息更新 372
8.1.4  列組統(tǒng)計信息更新 374
8.1.5  分布統(tǒng)計信息更新 383
8.1.6  統(tǒng)計信息更新策略 389
8.2  自動統(tǒng)計信息更新 391
8.2.1  自動RUNSTATS的
基本概念 391
8.2.2  如何打開auto runstats 393
8.2.3  如何監(jiān)控auto runstats 395
8.2.4  DB2 V10新特性——自動
收集統(tǒng)計視圖的統(tǒng)計信息 396
8.3  碎片整理 397
8.3.1  碎片產(chǎn)生機制和影響 397
8.3.2  確定何時重組表和索引 398
8.3.3  執(zhí)行表、索引檢查是否
需要做REORG 401
8.3.4  REORG的用法和使用
策略 402
8.4  重新綁定程序包 405
8.5  本章小結 407
第9章  SQL語句調優(yōu) 409
9.1  通過監(jiān)控找出最消耗資源的
SQL語句 409
9.2  通過解釋工具分析SQL語句
執(zhí)行計劃 410
9.2.1  解釋表 411
9.2.2  Visual Explain
(可視化解釋) 412
9.2.3  db2expln 419
9.2.4  db2exfmt 422
9.2.5  各種解釋工具的比較 424
9.2.6  如何從解釋信息中獲取有
價值的建議 424
9.3  理解SQL語句如何工作 425
9.3.1  理解謂詞類型 425
9.3.2  排序和分組 428
9.3.3  連接方法 430
9.3.4  掃描方式 431
9.4  SQL調優(yōu)案例 431
9.4.1  盡量使用單條語句完成
邏輯 431
9.4.2  合理使用NOT IN和NOT
EXISTS 432
9.4.3  利用子查詢進行優(yōu)化 434
9.4.4  調整表連接順序使JOIN
最優(yōu) 436
9.4.5  數(shù)據(jù)非均勻分布時手工指定
選擇性 437
9.4.6  使用UDF代替查詢中的
復雜部分 438
9.4.7  合并多條SQL語句到單個
SQL表達式 439
9.4.8  使用SQL一次處理一個集合
語義 440
9.4.9  在無副作用的情況下使用
SQL函數(shù) 442
9.4.10  小結 443
9.5  提高應用程序性能 443
9.5.1  良好的SQL編碼規(guī)則 443
9.5.2  提高SQL編程性能 445
9.5.3  改進游標性能 447
9.5.4  根據(jù)業(yè)務邏輯選擇最低粒
度的隔離級別 448
9.5.5  通過REOPT綁定選項來
提高性能 448
9.5.6  統(tǒng)計信息、碎片整理和重新
綁定 449
9.5.7  避免不必要的排序 449
9.5.8  在C/S環(huán)境中利用SQL存儲
過程降低網(wǎng)絡開銷 450
9.5.9  在高并發(fā)環(huán)境下使用
連接池 450
9.5.10  使用Design Advisor(db2advis)
建議索引 450
9.5.11  提高批量刪除、插入和
更新速度 451
9.5.12  提高插入性能 451
9.5.13  高效的SELECT語句 452
9.6  高性能SQL語句注意事項 453
9.6.1  避免在搜索條件中使用
復雜的表達式 453
9.6.2  將 OPTIMIZE FOR n ROWS
子句與FETCH FIRST n
ROWS ONLY子句配合
使用 454
9.6.3  避免使用冗余的謂詞 454
9.6.4  避免使用多個帶有DISTINCT
關鍵字的聚集操作 455
9.6.5  避免連接列之間數(shù)據(jù)類型
不匹配 456
9.6.6  避免對表達式使用連接
謂詞 456
9.6.7  避免在謂詞中使用空操作表
達式來更改優(yōu)化器估算 456
9.6.8  確保查詢符合星型模式連接
的必需條件 457
9.6.9  避免使用非等式連接謂詞 458
9.6.10  避免使用不必要的
外連接 459
9.6.11  使用參數(shù)標記來縮短動態(tài)
查詢的編譯時間 459
9.6.12  使用約束來提高查詢優(yōu)化
程度 460
9.7  本章小結 461
第10章  DB2調優(yōu)案例、問題總結和
技巧 463
10.1  調優(yōu)案例1：某移動公司存儲
設計不當和SQL引起的I/O
瓶頸 463
10.2  調優(yōu)案例2：某銀行知識庫系統(tǒng)
鎖等待、鎖升級引起性能
瓶頸 470
10.3  調優(yōu)案例3：某汽車制造商ERP
系統(tǒng)通過調整統(tǒng)計信息提高
性能 478
10.4  調優(yōu)案例4：某農(nóng)信社批量代收
電費批處理慢調優(yōu)案例 488
10.5  調優(yōu)案例5：某銀行系統(tǒng)SQL
執(zhí)行慢，通過跟蹤信息獲取
調整信息 492
10.6  調優(yōu)案例6：某銀行系統(tǒng)字段
類型定義錯誤導致SQL執(zhí)行
時間變長 495
10.7  調優(yōu)學習案例：利用壓力測試
程序學習DB2調優(yōu) 498