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1© simple fact AG I www.simplefact.de Oracle PerformancePlus

PerformancePlus für Oracle

Alfons Zimmermann, simple fact AGStroberstr. 52D-92318 Neumarkt / Opf.

Tel: 09181 / 4768-0www.simplefact.de

Zwickau, 26. Januar 2005

Methodisches Vorgehen und gezielte Oracle Interventionen, um einzelne Funktionen um Faktor 3 zu beschleunigen und den Gesamtdurchsatz um 20% zu erhöhen

http://www.simplefact.de/





Folgen unzureichender Performance

OracleTuningPerformancePlus

Die möglichen Folgen

Zeitverzüge im Projektverlauf Mehraufwand für Krisenmanagement Scheitern des (Teil)-Projektes Hardwareaufrüstung mit Software- Lizenzen Verlust von Image Verlust von Folgeprojekten Konkurs Softwareproduzent oder Betreiber






Was ist Performance

PerformancePlus hilft bei Performance Problemen

Oracle TuningPerformancePlus

Performance fällt oft erst auf, wenn sie fehlt!

Definition BeispieleAntwortzeit mittlere Antwortzeit unter 2 Sekunden

Durchsatz mindestens 4000 Einlagerungen pro Stunde, 8 Mio Buchungen pro Tag

Ressourcenverbrauch höchstens 4000 I/O‘s pro Sekunde

Verfügbarkeit 99% Verfügbarkeit, 24 * 7, 2 min Failoverzeit

Stabilität lineare Skalierung bei steigender Last und DB-Größe

Parallelität 1000 Benutzer können parallel zugreifen






Was ist Performance

vernetzte gegenseitige Beeinflussungen und Abhängigkeiten

Abhängigkeit zwischen Durchsatz und Benutzerzahl:

Phase I: Systemressourcen sind noch nicht ausgeschöpft, der Durchsatz steigt linear

Phase II: Mindestens eine Systemressource ist erschöpft. Der Durchsatz stagniert auf Kosten längerer Antwortzeiten

Phase III: Das System kann die Ressourcenengpässe nicht mehr stabil ausbalancieren. Weder Durchsatz noch Antwortzeiten sind vorhersagbar

Phase IV: Das System kollabiert.


Beispiel der Abhängigkeit von Durchsatz und Benutzerzahl






Was ist PerformancePlus


Definition, Ergebnisse und Referenzen

PerformancePlus ist eine Methode zum Entwurf performanter Anwendungen zum Tuning bestehender Anwendungen

Erfolgsquote: durchschnittlich über Faktor 3, über 400 Projekte: Ergebnisse

hochperformante und akzeptierte Anwendungen erfolgreiche Anwendungen im Betrieb öffnen Wege für neue

Projekte Referenzen:

Stiftung Warentest Quelle AG DIBA und viele, viele andere . . .






Kernidee: Die limitierende Ressource


Beispiel des Pflanzenwachstums (nach Justus von Liebig)

Analogie aus der Biologie Pflanzenwachstum Zufuhr unterschiedlicher Nährstoffe Die Menge der zugeführten Nährstoffe lässt nur bedingt

Prognosen über die Entwicklung einer Pflanze zu Beispiel:

Ab einem bestimmten Punkt bringt z.B. erhöhte Wasserzufuhr kein Wachstum mehr, wenn es hauptsächlich an Magnesium fehlt

Konzept des Minimums Es existiert immer mindestens eine begrenzende

(limitierende) Ressource Ist diese Ressource erschöpft, kann ein „Mehr“ in anderen

Bereichen auch nicht helfen






Kernidee: Die limitierende Ressource


Informationstechnologie

Das Prinzip der limitierenden Ressource ist auf die Performance Planung übertragbar.

Die limitierende Systemressource bestimmt die maximal mögliche Performance

Sind z.B. die CPU´s nahe bei 100%, wird es „immer langsamer“

Vorgehensweise, wenn die limitierende Systemressource bekannt ist:

Reduzierung des Ressourcenverbrauches Balance auf andere Systemressourcen Erweiterung durch Zukauf

Das Ergebnis ist der gezielte Einsatz von Interventionen zur Performancesteigerung eines Systems

Höhere Investitionssicherheit






Top Down Ansatz Bekannte lang laufende Transaktionen Hochfrequente Transaktionen Kritische Transaktionen bzgl. Performance

Problemzonen Kommt zur Anwendung, wenn problematische

Transaktionen vom Kunden genannt werden können


Tuningansätze2 Ansätze führen bei PerformancePlus zum Erfolg

Top Down

Tuning






Bottom Up Ansatz ressourcenintensives SQL (CPU, I/O, MEMORY,

LOCKS,..) Hochfrequentes SQL ineffizientes SQL, d.h. hoher

Ressourcenverbrauch bei kleiner Ergebnismenge unnötige SQL bei verborgene Ursachen bei zunächst nicht bestimmbaren Ursachen

Methode ist äußerst effizient, um die wirklichen „Ressourcenfresser“ zu identifizieren

Wir finden und beschleunigen aus 20.000 SQL die wenigen, die hohen Ressourcenverbrauch im Sinne der „limitierenden Ressource“ verursachen.


Tuningansätze2 Ansätze führen bei PerformancePlus zum Erfolg

Bottom Up

Tuning






Wo liegt das Performance Potenzial


Analyse und Optimierungs-Layer

Einfluss Möglichkeiten Oracle Datenbank

Application

User Interface

Je „näher“ an der Datenbank, umso größer sind die Einflußmöglich-keiten






Interventionsmöglichkeiten

Unnötige SQL Statements eliminieren Index Design optimieren Query-Design optimieren Transaktionsdesign modifizieren Funktionsdesign ändern Logisches Datenmodell anpassen Physisches Datenmodell umgestalten Architektur der Anwendung ändern


Überblick über Interventionsmöglichkeiten







SELECT COUNT(*) INTO var FROM table WHERE searchcondition; IF var > 0THEN SELECT a,b, c FROM table WHERE searchcondition; Mangel: Unnötiges Zählen der zu erwartenden Resultate.Empfehlung: Eliminierung des unnötigen SELECT COUNT(*)Wirkung: Anzahl SQL Statements sinkt um 40%

SELECT ...INTO var FROM ... WHERE ...; Mangel: Wenn die Inhalte von var niemals abgerufen werden, dann unnötiges SQLEmpfehlung: Eliminierung des SQL Statements aus Anwendung.

Faktor der Beschleunigung: > 1000


Query-Design: „vermeidbare“ SQL Statements







SELECT a, b, c FROM tabWHERE UPPER(c) = UPPER('zimmermann');

Functions (z.B. UPPER) deaktivieren den evtl. über Spalte c definierten Index mit FULL Table Scans als Folge.

SELECT a, b, c FROM tab WHERE b + 100 = 4500;

Empfehlung: SELECT a, b, c FROM tab WHERE b = 4500 –100;

Faktor der Beschleunigung: 1 bis > 100, je nach Selektivität der Query bzw. des Index.


Query-Design: „missglückte“ SQL Statements







Fehlende BIND Variableführen zu hohem CPU Aufwand beim Parsen der SQL Statements

SELECT a, b, c FROM tabelle WHERE a = 17;

SELECT a, b, c FROM tabelle WHERE a = 18;

Empfehlung: var := 17SELECT a, b, c FROM tabelle WHERE a = var;

CPU Entlastung bis zu 25%. (spart bis zu eine von 4 CPU´s)


Query-Design und Parsing Aufwand







Mangel: Einzelsatzverarbeitung statt Mengenverarbeitung

LOOP 1 hole nächsten Kunden LOOP 2 hole dessen Rechnungen END LOOP 2;END LOOP 1;

Empfehlung: Mengenverarbeitung statt EinzelsatzverarbeitungSELECT ... FROM kunde k , rechnung r WHERE k.kundennr = r. kundennr;

Faktor der Beschleunigung: bis zu Faktor 40


Query-Design und Mengenorientierung







Angemessener Einsatz des Oracle Query Optimizers Erstellen von Statistiken

angemessen viele Tabellen, angemessen oft ausgeführt,angemessen tiefe Analyse der Daten.

ANALYZE TABLE tab COMPUTE STATISTICSFOR TABLE FOR INDEXES FOR INDEXED COLUMNS;

Umgang mit Tabellen unterschiedlichen Typsstatisch / stetig wachsend / transient

Qualität der Query Pläne durch zyklische Prüfung sicherstellen SQL und /*+ HINTS */ zur Beeinflussung

des Query Optimizers SQL /*- HINTS (DEAKTIVIERTER HINT) */

oft schneller Faktor der Beschleunigung: weit über 100 möglich!!!


Query-Design und Query Optimizer







SELECT a, b, c, dFROM tabWHERE a = 1 AND b = 2;

Welche Index Variante ist optimal? 1. Kein Index?2. Index auf tab(a) + Index auf tab(b)?3. Index auf tab(a,b)? 4. Index auf tab(a,b,c)?5. Index auf tab(a,b,c,d)?

Faktor der Beschleunigung 1...> 1000(stark abhängig von der Selektivität)


Physisches Datenmodell: Index Design







Iteration im Client: LOOP i = 1..1000SELECT * FROM tab WHERE a = i;

1000 SQL Statements wandern vom Client zum Datenbankserver

Alternative: Iteration im SERVER FOR i IN 1..1000 LOOP SELECT a, b, c FROM tab WHERE a = i; END LOOP;Nur ein SQL wandert vom Client zum Datenbankserver

Faktor der Beschleunigung im Bereich von 10...30


Client vs. Server Iteration







Reorganisation der Tabellen (und Indizes)Beschleunigung bis zu Faktor 6

Beseitigung der PlattenfragmentierungFaktor der Beschleunigung > 2

Separierung von Daten und Indizesstark von physikalischer Speichertechnik abhängig

Partitionierung von Daten und Indizesstark von physikalischer Speichertechnik abhängig


Physikalische Ablage







Kritische Parameter:1. Dimensionierung Buffer Cache2. Dimensionierung Library / SQL Cache3. Parametrierung des Logging Systems LOG_BUFFER, Online Redo Logfiles4. Sortierverhalten5. Undo Management Qualität (Rollback Segmente)... und weitere

Weitere interessante Performance Aspekte: 1. ROLLBACK/COMMIT – Quote (wie viele Transaktionen enden mit Rollback bzw. Commit?)2. Gibt es Invalid Objects3. Latches4. Locks5. Deadlocks 6. Anzahl ORA-00600 Fehler?7. Externe Ursachen außerhalb des Datenbanksystems?


Oracle Server Konfiguration






Quelle

Zentraler Web Shop für quelle.de Performancesteigerung erhöht Akzeptanz und führt zu

Quantensprung beim Web Umsatz Schwächen der Anwendung in kurzer Zeit identifiziert

und dokumentiert, alle Vorschläge schnell realisierbar Modifikation der Anwendung durch Eliminierung bzw.

Tuning einzelner SQL Statements um Faktoren teilweise > 10.000

Performancesteigerung um Faktor 15 für Gesamtsystem

Referenzen

Web Shop - Performancesteigerung

"Aufgrund von gravierenden Performanceproblemen war der Anlauf des sehr großen und komplexen Web-Shop-Projekts extrem gefährdet. Die Spezialisten der simple fact AG fanden in wenigen Tagen eine Lösung mit dramatisch verbesserter Performance. Durch den Einsatz von simple fact AG konnten sehr hohe Investments in Hardware vermieden werden."

M. J. R., Direktor Neue Medien der Quelle AG

PerformancePlus

Vorher

Nachher






Stiftung Warentest

Performancesteigerung des zentralen Internet Auftritts Bessere Antwortzeiten für End User Umsatzsteigerung bei kostenpflichtigen Warentest Downloads Nach Pressekampagnen und anschließenden

Hochlast Phasen hohe Stabilität Modifikation der Anwendung durch Eliminierung

überflüssiger SQL Statements Performancesteigerung durch PerformancePlus Faktor 3-4

Referenzen

Optimierung des zentralen Internet Auftritts

„ … bestätigt mich darin, daß wir mit den durch Sie ermöglichten Optimierungsarbeiten eine solide Basis für das weitere Wachstum unseres Internet Angebotes gelegt haben. Besten Dank für Ihre professionelle und überaus hilfreiche Arbeit“

Benno Wloch, Leiter EDV und Innerer Dienst

PerformancePlus






Stiftung Warentest 8/2004

Ressourcenentlastung um Faktor 9 Verschiebung geplanter HW Hochrüstung Bessere Antwortzeiten für Redakteure und Layouter

Referenzen

Optimierung eines Redaktionssystems (für „test“, „finanztest“)

PerformancePlus






ALSTOM

SAP System für Gesamtkonzern, alle SAP Module außer HR gesteigerte Betriebssicherheit der nächtlichen Batch Jobs Ressourcenersparnis durch Tuning der Dialog Komponenten

Systementlastung um 20% Nächtlicher Batch Job von 2,5 Stunden auf 1,5 Minuten Batch Job tagsüber von 5 Minuten auf 1 Sekunde

Job lief in 10 Stunden 40 mal. Dialog um Faktor 5 beschleunigt. Dialog von 3 Minuten auf 1 Sekunde optimiert. Fehler in ABAP, nach Beseitigung um Faktor > 1000

schneller.

Referenzen

SAP PerformancePlus

"...von 2,5 Stunden auf 1,5 Minuten... Damit wird unser Zeitfenster für die SAP Batch Jobs erheblich länger."

Jochen Scholze, Manager Business Applications, ALSTOM Regensburg

PerformancePlus






Kernkompetenz simple fact AG

Datenbanken, Data Warehouse, Unternehmensreporting Business Intelligence und Management

Informationssysteme Analytisches und operatives CRM Customer Relationship

Management Content und Knowledge Management IT Service Management / ITIL mit Lösungen IT Projekte zu Entwicklung, Tuning, Migration, Sanierung

KernkompetenzKompetenz

anbieterunabhängige Spitzenleistung






Danke für Ihre Aufmerksamkeit

Alfons.Zimmermann 92318 Neumarkt in der OberpfalzTel. 09181 / 4768-0





mailto:[email protected]

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