DB2数据库性能调整和优化 第3版PDF电子书下载

第1章 性能调整概述 1

1.1 性能概述 2

1.2 性能评估 4

1.3 建立性能目标 7

1.4 什么时候需要做性能调整 8

1.5 性能调整准则 9

1.6 性能调整的方法和过程 10

1.6.1 性能调整的步骤 10

1.6.2 性能调整的限制 11

1.6.3 向客户了解情况 11

1.6.4 性能调整流程图 12

1.7 性能模型 15

1.7.1 输入 17

1.7.2 处理 17

1.7.3 输出 23

1.8 本章小结 24

第2章 操作系统及存储的性能调优 27

2.1 AIX性能监控综述 29

2.1.1 监控工具 29

2.1.2 监控系统总体运行状态 30

2.1.3 监控CPU性能 34

2.1.4 监控内存使用 38

2.1.5 监控存储系统状态 40

2.1.6 监控网络状态 42

2.2 操作系统性能优化 43

2.2.1 直接I/O和并发I/O 44

2.2.2 异步I/O和同步I/O 45

2.2.3 minpout和maxpout 47

2.2.4 文件系统和裸设备 47

2.2.5 负载均衡及条带化（Striping） 48

2.3 逻辑卷和lvmo优化 53

2.3.1 使用lvmo进行优化 54

2.3.2 卷组pbuf池 55

2.3.3 pbuf设置不合理导致性能问题调整案例 56

2.3.4 使用ioo进行优化 59

2.4 操作系统性能调整总结 64

2.5 存储I/O设计 65

2.6 存储基本概念 65

2.6.1 硬盘 65

2.6.2 磁盘阵列技术 67

2.6.3 存储的Cache 67

2.6.4 网络存储技术 68

2.7 存储架构 69

2.7.1 存储I/O处理过程 69

2.7.2 RAID IOPS 70

2.7.3 RAID 10和RAID 5的比较 71

2.8 良好存储规划的目标 74

2.9 良好存储规划的设计原则 75

2.10 存储相关性能调整案例 76

2.11 存储I/O性能调整总结 79

2.12 本章小结 80

第3章 DB2性能监控 81

3.1 快照监视器案例 81

3.1.1 监控动态SQL语句 81

3.1.2 监控临时表空间使用 84

3.2 事件监视器及监控案例 87

3.3 利用表函数监控 93

3.4 性能管理视图及案例 97

3.4.1 监控缓冲池命中率 99

3.4.2 监控Package Cache大小 100

3.4.3 监控执行成本最高的SQL语句 100

3.4.4 监控运行时间最长的SQL语句 101

3.4.5 监控SQL准备和预编译时间最长的SQL语句 101

3.4.6 监控执行次数最多的SQL语句 102

3.4.7 监控排序次数最多的SQL语句 103

3.4.8 监控锁等待时间 103

3.4.9 监控Lock Chain 103

3.4.10 监控锁内存的使用 106

3.4.11 监控锁升级、死锁和锁超时 107

3.4.12 监控全表扫描的SQL 108

3.4.13 检查页清理器是否足够 108

3.4.14 监控prefecher是否足够 109

3.4.15 监控数据库内存使用 110

3.4.16 监控日志使用情况 111

3.4.17 监控占用日志空间最旧的事务 111

3.4.18 监控存储路径 112

3.4.19 追踪监控历史 113

3.5 db2pd 113

3.5.1 常用db2pd监控选项和示例 114

3.5.2 使用db2pd监控死锁案例 126

3.5.3 db2pd使用问题总结 132

3.6 内存监控 133

3.6.1 db2pd内存监控 133

3.6.2 db2mtrk内存监控 137

3.7 本章小结 139

第4章 DB2配置参数调整 141

4.1 初识DB2配置参数 141

4.2 监控和调优实例级（DBM）配置参数 143

4.2.1 代理程序相关配置参数 143

4.2.2 sheapthres 145

4.2.3 fcm_num_buffers 145

4.2.4 sheapthres_shr 146

4.2.5 intra_parallel 146

4.2.6 mon_heap_sz 147

4.3 监控和调优数据库级配置参数 147

4.3.1 缓冲池大小 147

4.3.2 日志缓冲区大小（logbufsz） 152

4.3.3 应用程序堆大小（applheapsz） 153

4.3.4 sortheap和sheapthres_shr 154

4.3.5 锁相关配置参数 157

4.3.6 活动应用程序的最大数目（maxappls） 160

4.3.7 pckcachesz 161

4.3.8 catalogcache_sz 161

4.3.9 异步页清除程序的数目（num_iocleaners） 161

4.3.10异步I/O服务器的数目（num_ioservers） 163

4.3.11 avg_appls 163

4.3.12 chngpgs_thresh（DB） 164

4.3.13 maxfilop 164

4.3.14 logprimary、logsecond和logfilsz 164

4.3.15 stmtheap 165

4.3.16 dft_queryopt 165

4.3.17 util_heap_sz（DB） 165

4.4 调整DB2概要注册变量 166

4.4.1 db2_parallel_io 166

4.4.2 db2_evaluncommitted 168

4.4.3 db2_skipdeleted 168

4.4.4 db2_skipinserted 168

4.4.5 db2_use_page_container_tag 168

4.4.6 db2_selectivity 169

4.4.7 db2maxfscrsearch 169

4.5 内存自动调优 169

4.5.1 内存自动调优示例 170

4.5.2 启用内存自动调优及相关参数 171

4.5.3 内存配置参数的配置原则 173

4.6 本章小结 174

第5章 锁和并发 175

5.1 锁的概念 176

5.1.1 数据一致性 176

5.1.2 事务和事务边界 176

5.1.3 锁的概念 178

5.2 锁的属性、策略及模式 183

5.2.1 锁的属性 183

5.2.2 加锁策略 183

5.2.3 锁的模式 184

5.2.4 如何获取锁 186

5.2.5 锁的兼容性 188

5.3 隔离级别（Isolation Levels） 189

5.3.1 可重复读（RR—Repeatable Read） 189

5.3.2 读稳定性（RS—Read Stability） 191

5.3.3 游标稳定性（CS—Cursor Stability） 192

5.3.4 当前已提交（Currently Committed） 194

5.3.5 未提交读（UR—Uncommitted Read） 194

5.3.6 隔离级别的摘要 196

5.4 锁转换、锁等待、锁升级和死锁 198

5.4.1 锁转换及调整案例 198

5.4.2 锁升级及调整案例 200

5.4.3 锁等待及调整案例 203

5.4.4 死锁及调整案例 205

5.5 锁相关的性能问题总结 209

5.6 锁与应用程序设计 211

5.7 锁监控工具 214

5.8 最大化并发性 218

5.8.1 选择合适的隔离级别 218

5.8.2 尽量避免锁等待、锁升级和死锁 218

5.8.3 设置合理的注册变量 218

5.9 本章小结 227

第6章 索引设计与优化 229

6.1 索引概念 229

6.1.1 索引优点 229

6.1.2 索引类型 231

6.2 索引结构 231

6.3 理解索引访问机制 234

6.4 索引设计 237

6.4.1 创建索引 237

6.4.2 创建集群索引 238

6.4.3 创建双向索引 239

6.4.4 完全索引访问 240

6.4.5 与创建索引相关的问题 241

6.4.6 创建索引示例 241

6.5 索引创建原则与示例 242

6.5.1 索引与谓词 242

6.5.2 根据查询使用的列建立索引 244

6.5.3 根据条件语句中谓词的选择度创建索引 245

6.5.4 避免在建有索引的列上使用函数 246

6.5.5 在那些需要被排序的列上创建索引 246

6.5.6 合理使用INCLUDE关键词创建索引 248

6.5.7 指定索引的排序属性 249

6.6 影响索引性能的相关配置 250

6.6.1 设置影响索引性能的配置参数 250

6.6.2 为索引指定不同的表空间 250

6.6.3 确保索引的集群度 251

6.6.4 使表和索引统计信息保持最新 251

6.7 索引维护 251

6.7.1 异步索引清除（AIC） 252

6.7.2 联机索引整理碎片 254

6.7.3 查找使用率低下的索引 254

6.7.4 索引压缩 256

6.8 DB2 Design Advisor（db2advis） 256

6.9 本章小结 260

第7章 DB2优化器 265

7.1 DB2编译器介绍 266

7.2 SQL语句编译过程 268

7.3 优化器组件和工作原理 271

7.3.1 查询重写示例：谓词移动、合并和转换 271

7.3.2 优化器成本评估 276

7.3.3 本地谓词基数（cardinality）估计 277

7.3.4 连接基数（cardinality）估计 279

7.3.5 分布统计信息 283

7.3.6 列组统计信息对基数的影响 287

7.4 数据访问方式 297

7.4.1 全表扫描 297

7.4.2 索引扫描 298

7.4.3 扫描共享 301

7.5 连接方法 302

7.5.1 嵌套循环连接 303

7.5.2 合并连接 305

7.5.3 哈希连接 306

7.5.4 选择最佳连接的策略 307

7.6 优化级别 307

7.6.1 优化级别概述 308

7.6.2 选择优化级别 311

7.6.3 设置优化级别 312

7.7 基于规则的优化 314

7.7.1 优化器概要文件概述 314

7.7.2 启用优化概要文件 316

7.7.3 优化概要文件使用示例 317

7.8 如何影响优化器来提高性能 324

7.8.1 使DB2统计信息保持最新 324

7.8.2 构建适当的索引 324

7.8.3 配置合理的数据库配置参数 325

7.8.4 选择合适的优化级别 326

7.8.5 合理的存储I/O设计 326

7.8.6 良好的应用程序设计和编码 327

7.9 本章小结 329

第8章 统计信息更新与碎片整理 331

8.1 统计信息更新 332

8.1.1 统计信息的重要性 332

8.1.2 如何更新统计信息 333

8.1.3 统计信息更新示例 335

8.1.4 LIKE STATISTICS统计信息更新 339

8.1.5 列组统计信息更新 340

8.1.6 分布统计信息更新 349

8.1.7 统计信息更新策略 355

8.2 自动统计信息更新 357

8.2.1 自动RUNSTATS的基本概念 357

8.2.2 如何打开auto runstats 359

8.2.3 如何监控auto runstats 361

8.2.4 自动收集统计视图的统计信息 362

8.3 碎片整理 363

8.3.1 碎片产生机制和影响 363

8.3.2 确定何时重组表和索引 364

8.3.3 执行表、索引检查是否需要做REORG 367

8.3.4 REORG的用法和使用策略 368

8.4 重新绑定程序包 371

8.5 本章小结 373

第9章 SQL语句调优 375

9.1 通过监控找出最消耗资源的SQL语句 376

9.2 通过解释工具分析SQL语句执行计划 376

9.2.1 解释表 377

9.2.2 db2expln 378

9.2.3 db2exfmt 380

9.2.4 各种解释工具的比较 382

9.2.5 如何从解释信息中获取有价值的建议 382

9.3 理解SQL语句如何工作 383

9.3.1 理解谓词类型 383

9.3.2 排序和分组 387

9.3.3 连接方法 388

9.3.4 扫描方式 389

9.4 SQL调优案例 390

9.4.1 尽量使用单条语句完成逻辑 390

9.4.2 合理使用NOT IN和NOT EXISTS 391

9.4.3 利用子查询进行优化 392

9.4.4 调整表连接顺序使JOIN最优 394

9.4.5 数据非均匀分布时手工指定选择性 395

9.4.6 使用UDF代替查询中的复杂部分 396

9.4.7 合并多条SQL语句到单个SQL表达式 397

9.4.8 使用SQL一次处理一个集合语义 398

9.4.9 在无副作用的情况下使用SQL函数 400

9.4.10 小结 401

9.5 提高应用程序性能 401

9.5.1 良好的SQL编码规则 401

9.5.2 提高SQL编程性能 403

9.5.3 改进游标性能 405

9.5.4 根据业务逻辑选择最低粒度的隔离级别 406

9.5.5 通过REOPT绑定选项来提高性能 406

9.5.6 统计信息、碎片整理和重新绑定 407

9.5.7 避免不必要的排序 408

9.5.8 在C/S环境中利用SQL存储过程降低网络开销 408

9.5.9 在高并发环境下使用连接池 408

9.5.10 使用Design Advisor（db2advis）建议索引 408

9.5.11 提高批量删除、插入和更新速度 409

9.5.12 提高插入性能 409

9.5.13 高效的SELECT语句 410

9.6 高性能SQL语句注意事项 412

9.6.1 避免在搜索条件中使用复杂的表达式 412

9.6.2 将 OPTIMIZE FOR n ROWS子句与FETCH FIRST n ROWS ONLY子句配合使用 412

9.6.3 避免使用冗余的谓词 412

9.6.4 避免使用多个带有DISTINCT关键字的聚集操作 413

9.6.5 避免连接列之间数据类型不匹配 414

9.6.6 避免对表达式使用连接谓词 414

9.6.7 避免在谓词中使用空操作表达式来更改优化器估算 415

9.6.8 确保查询符合星型模式连接的必需条件 415

9.6.9 避免使用非等式连接谓词 416

9.6.10 避免使用不必要的外连接 417

9.6.11 使用参数标记来缩短动态查询的编译时间 418

9.6.12 使用约束来提高查询优化程度 418

9.7 本章小结 419

第10章 DB2集群调优 421

10.1 DB2集群介绍 421

10.2 DB2集群参数解析 423

10.2.1 组缓冲池 423

10.2.2 全局锁管理器 425

10.2.3 DB2 pureScale集群相关参数 425

10.3 DB2集群性能监控 429

10.3.1 查看CF资源利用 429

10.3.2 查看各个成员的负载情况 430

10.3.3 查看缓冲池命中率 430

10.3.4 查看全局锁性能 438

10.3.5 查看页回收（Page Reclaiming）行为 441

10.4 DB2集群设计调优 442

10.4.1 使用小的pagesize 442

10.4.2 使用大的extentsize 442

10.4.3 使用LOB inline方法 442

10.4.4 使用大的pctfree设置 443

10.4.5 巧用CURRENT MEMBER 443

10.4.6 巧用随机索引 444

10.5 同城双活集群介绍 444

10.6 同城双活集群调优 446

10.6.1 减少存储影响 446

10.6.2 减少通信影响 447

10.6.3 热点表调优案例 447

10.7 本章小结 450

第11章 DB2调优案例、问题总结和技巧 451

11.1 调优案例1：某移动公司存储设计不当和SQL引起的I/O瓶颈 451

11.2 调优案例2：某银行知识库系统锁等待、锁升级引起性能瓶颈 458

11.3 调优案例3：某汽车制造商ERP系统通过调整统计信息提高性能 466

11.4 调优案例4：某农信社批量代收电费批处理慢调优案例 476

11.5 调优案例5：某银行系统字段类型定义错误导致SQL执行时间变长 480

11.6 调优案例6：某银行客户回单系统CPU使用率高 483

11.7 调优案例7：某银行手机银行系统latch竞争导致active session高、性能慢问题 488

11.8 调优学习案例：利用压力测试程序学习DB2调优 492