db2性能优化
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DB2数据库是由IBM公司开发的一种关系型数据库管理系统(RDBMS)。
它为用户提供了高效可靠的数据存储和管理解决方案。
本文将介绍DB2数据库的基本概念、特性、架构和使用方法。
一、DB2数据库的基本概念1. 数据库:数据库是一个结构化数据集合,用于存储和管理有组织的数据。
2. 关系型数据库管理系统:RDBMS是一种以关系模型为基础的数据库管理系统,它通过表、行和列的方式组织和存储数据。
3. DB2数据库:DB2是IBM公司开发的一种RDBMS,它支持多种操作系统和平台,并提供了丰富的功能和工具。
二、DB2数据库的特性1. 可扩展性:DB2数据库支持水平和垂直扩展,可以根据需要增加硬件资源或添加新的数据库服务器。
2. 高可用性:DB2数据库支持故障转移、备份和恢复机制,确保数据的可靠性和可用性。
3. 安全性:DB2数据库提供了强大的安全性功能,包括访问控制、身份验证和数据加密等。
4. 性能优化:DB2数据库通过索引、缓存和查询优化等技术来提高查询和数据处理的性能。
5. 数据复制:DB2数据库支持数据复制,可以将数据复制到其他数据库服务器,实现数据的分布式存储和备份。
三、DB2数据库的架构1. DB2实例:DB2实例是DB2数据库的运行环境,它包含了一组相关的数据库对象和进程。
2. 数据库:数据库是DB2实例中的一个逻辑容器,用于存储数据和管理数据的结构。
3. 表空间:表空间是数据库中的一个逻辑存储单元,用于存储表、索引和其他数据库对象。
4. 表:表是数据库中用于存储数据的基本单位,由行和列组成。
5. 索引:索引是表的一种数据结构,用于加速数据的检索和查询操作。
四、DB2数据库的使用方法1. 安装和配置:首先需要下载和安装DB2数据库软件,并进行必要的配置和初始化设置。
2. 创建数据库:通过DB2控制台或命令行工具创建数据库,指定数据库名称、表空间和其他参数。
3. 创建表和索引:使用SQL语句创建表和索引,定义表的字段和属性。
怎样在DB2中提高Insert性能的技巧(一)INSERT处理过程概述首先让我们快速地看看insert一行时的处理步骤。
这些步骤中的每一步都有优化的潜力,对此我们在后面会一一讨论。
1、在客户机准备语句。
对于动态SQL,在语句执行前就要做这一步,此处的性能是很重要的;对于静态SQL,这一步的性能实际上关系不大,因为语句的准备是事先完成的。
2、在客户机,将要插入的行的各个列值组装起来,发送到DB2服务器。
3、DB2服务器确定将这一行插入到哪一页中。
4、DB2在用于该页的缓冲池中预留一个位置。
如果DB2选定的是一个已有的页,那么就需要读磁盘;如果使用一个新页,则要在表空间(如果是SMS,也就是系统管理存储的表空间)中为该页物理地分配空间。
插入了新行的每一页最后都要从缓冲池写入到磁盘。
5、在目标页中对该行进行格式化,并获得该行上的一个X(exclusive,独占的)行锁。
6、将反映该insert的一条记录写入到日志缓冲区中。
7、最后提交包含该insert的事务,如果这时日志缓冲区中的记录还没有被写入日志文件的话,则将这些记录写到日志文件中。
此外,还可能发生很多类型的附加处理,这取决于数据库配置,例如,索引或触发器的存在。
这种额外的处理对于性能来说也是意义重大的,我们在后面会讨论到。
insert的替代方案在详细讨论insert的优化之前,让我们先考虑一下insert的两种替代方案:load和import。
import实用程序实际上是SQLINSERT 的一个前端,但它的某些功能对于您来说也是有用的。
load也有一些有用的额外功能,但是我们使用load而不使用insert的主要原因是可以提高性能。
load直接格式化数据页,而避免了由于插入导致的对每一行进行处理的大部分开销(例如,日志记录在这里实际上是消除了)。
而且,load可以更好地利用多处理器机器上的并行性。
在V8load中有两个新功能,它们对于load成为insert的替代方案有着特别的功效,这两个功能是:从游标装载和从调用层接口(CLI)应用程序装载。
DB2数据库优化策略当涉及到DB2数据库优化时,具体的案例取决于数据库的具体情况和性能问题。
请注意,这些只是一些常见的DB2优化案例和步骤。
具体的优化策略取决于您的特定情况和需求。
在进行任何优化之前,建议先进行充分的需求分析和性能测试,以确保所选的优化策略能够真正解决您的问题并带来显著的性能提升。
一.索引优化:识别慢查询:首先,通过慢查询日志或性能监控工具识别慢查询。
分析查询:查看查询的执行计划,确定是否可以利用索引加速查询。
创建或优化索引:如果发现缺少必要的索引,创建索引;如果存在冗余或低效的索引,则进行优化或删除。
二.查询优化:重写复杂查询:将复杂的联接和子查询重写为更高效的查询方式,例如使用JOIN替代子查询。
使用合适的函数:避免在查询中使用复杂的函数,这可能会影响索引的使用和查询性能。
三.数据库设计优化:规范化:确保数据库表结构经过规范化,以减少数据冗余和潜在的更新、插入和删除异常。
反规范化:在适当的情况下,通过反规范化来提高查询性能,减少数据检索的复杂性。
四.硬件和配置优化:增加内存:提高数据库缓冲池的大小,以便数据库可以缓存更多的数据和索引。
使用更快的存储:选择高性能的硬盘或使用SSD来提高I/O性能。
调整数据库配置参数:根据数据库的工作负载和硬件资源,调整数据库的配置参数,如缓冲池大小、线程数等。
五.监控和调优:定期监控数据库性能:使用性能监控工具定期检查数据库的性能指标,如CPU利用率、磁盘I/O、查询响应时间等。
调整优化策略:根据监控结果,定期评估和调整优化策略,以保持数据库的最佳性能。
六.并发和负载管理:资源争用管理:分析并解决多个用户或应用程序之间的资源争用问题,确保数据库资源得到合理分配。
分区:使用分区技术将大型表和索引分成较小的、更易于管理的片段,以提高管理和查询性能。
七.定期维护:数据库维护:定期进行数据库维护,如重建索引、清理旧数据、更新统计信息等,以保持数据库性能和效率。
关于DB2常见性能问题的解决参考最近一个项目在做性能测试时,在并发达到一定数后,DB2数据库资源占用很大,必须对数据库和应用进行优化。
该项目要求性能指标(CPU<70%,内存占用<70%,IO<60),按照网友介绍的经验,分别针对CPU、内存、IO进行问题排查和分析。
现将过程总结如下:一、CPU分析通过资源监视器查看一个或多个CPU 的使用率,确定确实存在CPU使用率一直居高不下的情况。
1、首先排除掉存在死循环的情况。
(并发下来后,CPU使用率会降下来)。
2、DB2占用CPU的主要行为有:语句编译、大量排序、DB2实用工具运行。
3、先查看是否有大量的语句编译:通过DB2的表函数MON_GET_WORKLOAD,可以查看到:select varchar(workload_name,30) as workload_name,sum(total_cpu_time),sum(total_compile_proc_time),sum(act_rqsts_total),um(total_compilations),sum(total_act_time), sum(pkg_cache_inserts), sum(pkg_cache_lookups) from TABLE(MON_GET_WORKLOAD('',-2)) as T group by workload_name如果compile_proc_time 高于5-10% 的total_cpu_time,并且pkg_cache_inserts/pkg_cache_lookups 高于4-5%,则数据库在语句编译上花费了太多的时间。
必须调大语句集中器STMT_CONC的大小。
采用逐步调大的方式来跟踪效果。
4、查看是否存在大量的SORT首先通过db2的快照,看是否存在大量的sort溢出✓Sort overflows/Total sorts * 100% 表示排序溢出百分比,通常情况下,该值应该小于3。
db2数据库面试题一、概述DB2数据库是IBM公司开发的一种关系型数据库管理系统。
在DB2数据库的面试过程中,常常会遇到各种各样的问题。
本文将为您总结一些常见的DB2数据库面试题,帮助您更好地准备面试,并提供详细的解答。
本文将从DB2数据库的基本知识、SQL查询、性能调优等方面展开讨论。
二、基本知识1. 什么是DB2数据库?DB2数据库是IBM开发的一种关系型数据库管理系统,它提供了完整的数据库管理和数据操作功能,并支持SQL查询语言。
2. DB2数据库的特点是什么?DB2数据库具有以下特点:- 跨平台性:DB2可以在不同的操作系统和平台上运行,如Windows、Unix、Linux等。
- 具备高可用性:DB2支持数据备份、恢复和高可用性机制,确保数据的安全性和可靠性。
- 扩展能力强:DB2可以支持大规模的数据和用户,并提供有效的扩展机制。
- 性能优越:DB2采用了先进的查询优化技术,能够提供高效的数据检索和处理能力。
- 安全性强:DB2提供了完善的权限管理和安全机制,保证数据的机密性和完整性。
3. DB2数据库的体系结构是什么样的?DB2数据库的体系结构包括以下几个层次:- 应用层:应用程序通过数据库连接器与DB2数据库进行通信。
- SQL层:处理SQL查询,包括查询优化、执行计划生成等。
- 缓冲池管理器(Buffer Pool Manager):管理数据缓存和页面置换。
- 存储管理器(Storage Manager):管理数据的存储和检索。
- 锁管理器(Lock Manager):管理并发访问和资源锁定。
- 日志管理器(Log Manager):管理事务日志的生成和恢复。
4. DB2数据库的对象包括哪些?DB2数据库的主要对象包括表(Table)、视图(View)、索引(Index)、触发器(Trigger)、存储过程(Stored Procedure)等。
三、SQL查询1. 如何创建一个表?在DB2数据库中,可以使用CREATE TABLE语句来创建一个表,语法如下:CREATE TABLE table_name (column1 datatype1 constraint,column2 datatype2 constraint,...);其中,table_name为表名,column1、column2为列名,datatype1、datatype2为列的数据类型,constraint为列的约束条件(如主键、外键等)。
DB2的参数配置说明DB2是一种关系型数据库管理系统(RDBMS),它支持在各种计算环境中存储、操作和检索数据。
在使用DB2时,通过合理的参数配置可以提高数据库的性能和可靠性。
以下是关于DB2参数配置的详细说明。
1.内存参数配置:1.1DB2_MEM_PERCENT:指定了DB2实例可使用的内存百分比,默认值为100。
可以根据实际情况调整此参数,以确保系统有足够的内存资源运行DB21.2DB2_MAX_IOSERVERS:指定了DB2实例可以使用的最大IO服务器数目,默认值为10。
可以根据服务器的硬件配置和负载情况调整此参数,以获得更好的IO性能。
1.3DB2_MAX_MEMORY:指定了DB2实例可以使用的最大内存量,默认为系统可用内存的一半。
可以根据系统的内存情况和负载调整此参数,以提高数据库的性能。
2.查询优化参数配置:2.1DB2_PARALLEL_IO:指定是否允许并行IO,默认为OFF。
可以在高负载环境下启用此参数,以提高查询性能。
2.2DB2_PARALLELISM:指定了DB2查询的并行度,默认为1、可以根据系统的CPU核心数和负载情况调整此参数,以提高查询的并行执行能力。
2.3DB2_STMT_CONC:指定了单个DB2会话中并行执行的最大语句数目,默认为1、可以根据系统的负载情况调整此参数,以提高并行执行的效率。
3.缓存参数配置:3.1DB2_NUM_IOSERVERS:指定了DB2实例可以使用的IO服务器数目,默认为10。
可以根据服务器硬件配置和负载情况调整此参数,以提高IO性能。
3.2DB2_NUM_CHEKBUFFERS:指定了每个缓冲池中的检查缓冲区数目,默认为100。
可以根据系统的内存情况和负载调整此参数,以提高缓存的性能。
3.3DB2_LOGFILSIZ:指定了每个日志文件的大小,默认为64MB。
可以根据系统的IO性能和重做日志的生成速度调整此参数,以避免日志文件的频繁切换。
预备—monitors ONdb2 "update monitor switches usinglock ON sort ON bufferpool ON uow ONtable ON statement ON"打开监视开关,获取需要的性能信息最简单而最见成效的—Bufferpool缓冲池是内存中的一块存储区域,用于临时读入和更改数据库页(包含表行或索引项)。
缓冲池的用途是为了提高数据库系统的性能。
从内存访问数据要比从磁盘访问数据快得多。
因此,数据库管理器需要从磁盘读取或写入磁盘的次数越少,性能就越好。
对一个或多个缓冲池进行配置之所以是调优的最重要方面,是因为连接至数据库的应用程序的大多数数据(不包括大对象和长字段数据)操作都在缓冲池中进行。
缺省情况下,应用程序使用缓冲池IBMDEFAULTBP,它是在创建数据库时创建的。
当SYSCAT.BUFFERPOOLS 目录表中该缓冲池的NPAGES 值为-1 时,DB2 数据库配置参数BUFFPAGE 控制着缓冲池的大小。
否则会忽略BUFFPAGE 参数,并且用NPAGES 参数所指定的页数创建缓冲池。
建议怎么规划Buffer pool个数?1. Pagesize的种类每种Pagesize至少建立1个Bufferpool.2. 为每个经常被访问的大表所属的表空间分配一个缓冲池,为一组小表分配一个缓冲池,然后尝试一下使用不同大小的缓冲池以查看哪种组合会提供最佳性能。
对于仅使用一个缓冲池的应用程序,将NPAGES 更改成-1,这样BUFFPAGE 就可以控制该缓冲池的大小。
这使得更新和报告缓冲池大小以及其它DB2 数据库配置参数变得更加方便。
确保可以使用数据库配置中的BUFFPAGE 参数来控制缓冲池大小之后,将该参数设置成合适的值。
根据数据库的大小和应用程序的性质将该参数设置成一个合理的大值,这种做法很安全。
通常,该参数的缺省值非常小,可能满足不了要求。
db2 "get snapshot for all bufferpools"在数据库快照或缓冲池快照的快照输出中,查找下列"logical reads"和"physical reads",这样就可以计算出缓冲池命中率,它可以帮助调优缓冲池:缓冲池命中率表明数据库管理器不需要从磁盘装入页(即该页已经在缓冲池中)就能处理页请求的时间百分比。
缓冲池的命中率越高,使用磁盘I/O 的频率就越低。
按如下计算缓冲池命中率:1-(buffer pool data logical reads + pool index logical reads)/(buffer pool data physical reads + buffer pool index physical reads)这个计算考虑了缓冲池高速缓存的所有页(索引和数据)。
理想情况下,该比率应当超过95%,并尽可能接近100%。
要提高缓冲池命中率,请尝试下面这些方法:增加缓冲池大小。
考虑分配多个缓冲池,如果可能的话,为每个经常被访问的大表所属的表空间分配一个缓冲池,为一组小表分配一个缓冲池,然后尝试一下使用不同大小的缓冲池以查看哪种组合会提供最佳性能。
如果已分配的内存不能帮助提高性能,那么请避免给缓冲池分配过多的内存。
应当根据取自测试环境的快照信息来决定缓冲池的大小。
太小的缓冲池会产生过多的、不必要的物理I/O。
太大的缓冲池使系统处在操作系统页面调度的风险中并消耗不必要的CPU 周期来管理过度分配的内存。
正好合适的缓冲池大小就在"太小"和"太大"之间的某个平衡点上。
适当的大小存在于回报将要开始减少的点上。
获得最佳性能的—SQL一条糟糕的SQL 语句会彻底破坏一切。
一个相对简单的SQL 语句也能够搞糟一个调整得很好的数据库和机器。
对于很多这些语句,天底下(或在文件中)没有DB2 UDB 配置参数能够纠正因错误的SQL 语句导致的高成本的情况。
更糟糕的是,DBA 常常受到种种束缚:不能更改SQL(可能是因为它是应用程序供应商提供的)。
这给DBA 只留下三条路可走:1. 更改或添加索引2. 更改群集3. 更改目录统计信息健壮的应用程序由成千上万条不同的SQL 语句组成。
这些语句执行的频率随应用程序的功能和日常的业务需要的不同而不同。
SQL 语句的实际成本是它执行一次的成本乘以它执行的次数。
每个DBA 所面临的重大的任务是,识别具有最高"实际成本"的语句的挑战,并且减少这些语句的成本。
通过本机DB2 Explain 实用程序、一些第三方供应商提供的工具或DB2 UDB SQL Event Monitor 数据,可以计算出执行一次SQL 语句所用的资源成本。
但是语句执行频率只能通过仔细和耗时地分析DB2 UDB SQL Event Monitor 的数据来了解。
最佳性能不仅需要排除高成本SQL 语句,而且需要确保相应的物理基础结构是适当的。
当所有的调节旋钮都设置得恰到好处、内存被有效地分配到池和堆而且I/O 均匀地分配到各个磁盘时,才可得到最佳性能。
不可遗漏的—Lock这些与锁相关的控制都是数据库配置参数:LOCKLIST 表明分配给锁列表的存储容量。
每个数据库都有一个锁列表,锁列表包含了并发连接到该数据库的所有应用程序所持有的锁。
锁定是数据库管理器用来控制多个应用程序并发访问数据库中数据的机制。
行和表都可以被锁定。
根据对象是否还持有其它锁,每把锁需要32 个或64 个字节的锁列表:需要64 个字节来持有某个对象上的锁,在这个对象上,没有持有其它锁。
需要32 个字节来记录某个对象上的锁,在这个对象上,已经持有一个锁。
MAXLOCKS 定义了应用程序持有的锁列表的百分比,在数据库管理器执行锁升级之前必须填充该锁列表。
当一个应用程序所使用的锁列表百分比达到MAXLOCKS 时,数据库管理器会升级这些锁,这意味着用表锁代替行锁,从而减少列表中锁的数量。
当任何一个应用程序所持有的锁数量达到整个锁列表大小的这个百分比时, 对该应用程序所持有的锁进行锁升级。
如果锁列表用完了空间,那么也会发生锁升级。
数据库管理器通过查看应用程序的锁列表并查找行锁最多的表,来决定对哪些锁进行升级。
如果用一个表锁替换这些行锁,将不再会超出MAXLOCKS 值,那么锁升级就会停止。
否则,锁升级就会一直进行,直到所持有的锁列表百分比低于MAXLOCKS。
MAXLOCKS 参数乘以MAXAPPLS 参数不能小于100。
虽然升级过程本身并不用花很多时间,但是锁定整个表(相对于锁定个别行)降低了并发性,而且数据库的整体性能可能会由于对受锁升级影响的表的后续访问而降低。
LOCKTIMEOUT 的缺省值是-1,这意味着将没有锁超时(对OLTP 应用程序,这种情况可能会是灾难性的)。
许多DB2 用户用LOCKTIMEOUT = -1。
将LOCKTIMEOUT 设置为很短的时间值,例如10 或15 秒。
在锁上等待过长时间会在锁上产生雪崩效应。
首先,用以下命令检查LOCKTIMEOUT 的值:db2 "get db cfg for DBNAME"并查找包含以下文本的行:Lock timeout (sec) (LOCKTIMEOUT) = -1如果值是-1,考虑使用以下命令将它更改为15 秒(一定要首先询问应用程序开发者或供应商以确保应用程序能够处理锁超时):db2 "update db cfg for DBNAME using LOCKTIMEOUT 15"同时应该监视锁等待的数量、锁等待时间和正在使用锁列表内存(lock list memory)的量。
请发出以下命令:db2 "get snapshot for database on DBNAME"如果Lock list memory in use (Bytes) 超过所定义LOCKLIST 大小的50%,那么在LOCKLIST 数据库配置中增加4k 页的数量。
掩盖问题的—SORTHEAPSORTHEAP 是一个数据库配置参数,它定义了私有排序所使用的私有内存页的最大数目,或共享排序所使用的共享内存页的最大数目。
如果排序是私有排序,那么该参数影响代理程序私有内存。
如果排序是共享排序,那么该参数影响数据库的共享内存。
每个排序都有单独的由数据库管理器按需分配的排序堆。
在排序堆中对数据进行排序。
如果由优化器来指导排序堆大小的分配,那么用优化器提供的信息来分配的排序堆的大小要小于由该参数所指定的排序堆大小。
SHEAPTHRES 是一个数据库管理器配置参数。
私有和共享排序所使用内存的来源不一样。
共享排序内存区的大小是在第一次连接到数据库时根据SHEAPTHRES 值以静态方式预先确定的。
私有排序内存区的大小是不受限制的。
对于私有排序和共享排序,应用SHEAPTHRES 参数的方式不同:对于私有排序,SHEAPTHRES 是对私有排序在任何给定的时间可以消耗的全部内存的实例级"软"限制。
当实例的总私有排序内存消耗量达到这一限制时,为其它进入的私有排序请求而分配的内存会大大减少。
对于共享排序,SHEAPTHRES 是对共享排序在任何给定的时间可以消耗的全部内存的数据库级"硬"限制。
当达到这一限制时,不允许有其它共享排序内存请求,直到总的共享内存消耗量回落到SHEAPTHRES 所指定的限制以下。
使用排序堆的操作示例包括内存中表的散列连接和操作。
阈值的显式定义防止数据库管理器将过多数量的内存用于大量排序。
建议使用数据库系统监视器来跟踪排序活动。
使用合适的索引使排序堆的使用降到最低。
当需要频繁进行大型排序时,增加SORTHEAP 的值。
如果增加SORTHEAP,请确定是否还需要调整数据库管理器配置文件中的SHEAPTHRES 参数。
优化器用排序堆大小来确定存取路径。
在更改该参数后请考虑重新绑定应用程序(使用REBIND PACKAGE 命令)。
理想情况下,应当将排序堆阈值(SHEAPTHRES)参数合理地设置为在数据库管理器实例中设置的SORTHEAP 参数最大值的倍数。
该参数至少应当是实例中任何数据库所定义的最大SORTHEAP 的两倍。
如何更改这些参数要更改SORTHEAP 和SHEAPTHRES 的值,请运行以下命令:-- SORTHEAP should be changed for individual database --db2 "update db cfg for DB_NAME using SORTHEAP a_value"-- SHEAPTHRES is a database manager parameter --db2 "update dbm cfg using SHEAPTHRES b_value"研究步骤OLTP 应用程序不应该执行大型排序。