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讓DB2跑得更快:DB2內部解析與性能優化(簡體書)
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讓DB2跑得更快:DB2內部解析與性能優化(簡體書)

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作者簡介
名人/編輯推薦
目次

商品簡介

本書以優化為主題,根據數據庫內部原理將DB2數據庫對SQL語句及其他操作的內部機制進行詳細剖析,并將RDS、DMS、IXM、BPS等DB2內部組件不為人知的一面展現給大家,以期做到對數據庫的調優過程知其然并知其所以然。同時本書結合響應時間與資源瓶頸兩種性能問題的現象,對數據庫調優的整體思路進行詳細講解,對原來老式的調優思路進行整理和改動,結合了DB2 V10.1版本的一些新的監控工具及特性,以一種全新的方式闡述DB2數據庫性能調優的基本思路及實踐方法。
本書適合DB2數據庫管理員、數據庫相關應用程序開發人員、系統管理員、系統架構師及有一定數據庫基礎的用戶自學和參考,也可作為DB2培訓的參考用書。

作者簡介

洪燁,畢業于湖南大學,曾在IBM擔任數據庫現場技術支持,為北京移動、北京聯通、中國銀聯、中國銀行、中信銀行、聯想集團、國家氣象局、中華聯合保險、唐山商業銀行等多家企業進行DB2故障診斷、技術支持以及技術培訓工作,擁有DB2開發、高級管理以及AIX管理等多項國際認證。
并在DB2China數據庫論壇擔任熱點討論版塊版主,主持多次熱點討論以及專家現場診斷,擅長DB2數據庫及相關產品的性能調優及故障分析,對DB2技能及實踐經驗有多年積累。
近年來多位業界專家一直在積極推動DB2領域的技術交流,真正理解DB2技術人員真正的需求與痛楚,是DB2系統知識及技巧精髓的熱心分享者及貢獻者。

名人/編輯推薦

本書作者在DB2China數據庫論壇擔任熱點討論版塊版主,主持多次熱點討論以及專家現場診斷,擅長DB2數據庫及相關產品的性能調優及故障分析,對DB2技能及實踐經驗有多年積累,并且近年來多位業界專家一直在積極推動DB2領域的技術交流,真正理解DB2技術人員真正的需求與痛楚,是DB2系統知識及技巧精髓的熱心分享者及貢獻者。
作者本人出于對DB2的狂熱與追求,通過長期的凝練與匯聚,將DB2知識系統化,把DB2數據庫調優技巧的精髓熱心地分享給廣大讀者,并且憑借深厚而扎實的理論及經驗,對DB2數據庫的內部進行了深入解析,這是對數據庫領域所做出的重要貢獻與精彩強音!
單看“內部解析”四個字,就已經能體現本書的寶貴價值,在“內部解析”的基礎上進行“性能調優”,定會讓您的DB2“跑得更快”!

寫作背景
作為最早出現的關系型數據庫,DB2提供了高層次的數據利用性、完整性、安全性、可恢復性,以及小規模到大規模應用程序的執行能力。并且DB2以擁有一個非常完備的查詢優化器而著稱,其外部連接改善了查詢性能,并支持多任務并行查詢。近幾年來,為了應對爆炸式增長的數據量,DB2也在進行推陳出新,不斷推出完美應對大數據的技術,并持續增強DB2的性能以及可用性。到本書出版之時,DB2已經推出了V10.5版本,并在該版本中提供了列式存儲功能及更加強大的性能提升。
DB2隨著一代代版本的發展,已經成為一個龐然大物,其內部組件眾多,對于SQL語句的處理有時甚至需要調動數十個內部組件進行相互協同。當遇到性能問題時更需要對內部原理有詳細的了解才能進行有效的處理以及應對,否則就會讓人感到無從下手。與Oracle數據庫相比,DB2數據庫的資料顯得相對匱乏,其中鮮有對其內部運行機制進行詳細剖析的資料,這也給DB2的傳播發展帶來了一定的弊端。因此對于這種情況,盡可能地將自己所知分享出來的想法從我腦中涌現,盡可能地對DB2處理過程在流程上進行闡述的念頭一直支持著我完成本書的寫作。
在常見的數據庫問題中,性能問題不僅出現的頻率較高并且很多生產系統中并不存在一個對性能問題進行隔離的高可用機制,正因為如此,在很多關鍵行業的系統中,性能問題往往成為影響生產系統正常運行的最大因素。而性能問題的影響時間有時長達數小時,這樣不僅給生產系統帶來了極大的負面影響,也使業務很難正常進行。
由于性能問題的特殊性,很多情況下問題發生過后并沒有留下任何有效的故障信息,這又給之后的分析處理帶來了一定的難度和困擾,往往并無相關線索可以對其進行求證。而對于性能問題的信息收集及調優方法,目前關于DB2性能調優的資料過于分散,并沒有提供一個很完善的性能解決體系,甚至有些資料中僅僅在套用各個KPI指標對性能問題進行調節,雖然這種方式有時能夠解決一些問題,但在更多時候會顯得無能為力。
在本書中,通過對DB2數據庫的內部機制進行探討,希望能夠讓讀者更好地理解數據庫的運行機制,當性能問題發生時能夠在腦海中對數據庫的整體運作機制有個清晰的認識,這樣才能夠直接有效地對數據庫進行分析與優化。
感謝讀者選擇本書,筆者水平有限,書中錯漏在所難免,敬請讀者朋友諒解,并期望讀者朋友進行指正。
本書結構
全書分為5大篇共13章。第1篇主要對性能問題的定義、影響性能問題的因素、DB2的整體組件結構,以及對于各種類型語句的處理機制進行詳細的探討;第2篇主要針對DB2提供的各個監控工具進行闡述,并提供了一些監控建議;第3篇主要闡述DB2的內部運行機制及各個組件的原理;第4篇包含DB2中內部工具的優化與運行機制,以及DB2在各個平臺中需要注意的性能參數;第5篇對性能優化思路進行了概括性的總結。
第1篇 性能定義及整體架構
第 1 章主要對性能問題的目標進行了闡述和定義,并描述了可能影響各個工作負載的特征,以及可能對其產生性能影響的因素。
第2章對DB2的體系結構進行了基本介紹,并描述了DB2各個組件處理SQL語句的基本原理與機制。
第2篇 性能監控工具及監控技巧
第3章按照監控特性對DB2提供的監控工具進行了基本介紹,并介紹了一些基本的監控技巧。
第3篇 性能分析及內部原理剖析
第4章對優化器的原理進行了探討,闡述了優化器的重寫機制、優化原理及編譯原理,并介紹了如何檢查優化器的估算結果的兩種方法。
第5章介紹了解決優化器編譯問題的的7種性能優化武器,以及何時且如何才能有效地使用這些武器解決實際問題。
第6章描述了為了避免性能問題應該如何對數據庫表及索引進行有效設計,針對合適的場景使用適合的技術才能更有效地避免性能問題的發生。
第7章詳細描述了DB2數據庫的I/O原理,I/O性能通常是數據庫運行過程中最為耗時的一環,本章詳細介紹了DB2相關I/O情景,以及如何有效地提高I/O性能。
第8章詳細介紹了DB2中各個內存池的分配以及作用,并講述了怎樣定位及修復內存泄露的方法。
第9章對數據庫的物理結構進行了詳細剖析,并講解了各種情況下物理結構對于數據庫性能的負面影響及避免方法。
第10章對DB2中鎖及latch等待事件進行了描述與分析,并分享部分等待事件解決案例及心得。
第4篇 實用工具調優及操作系統優化
第11章講述了backup、restore、export、import、load、reorg、runstats等DB2提供的多種實用工具的執行原理以及性能調優方法。
第12章介紹了AIX及Windows平臺上CPU、內存、磁盤I/O及網絡等方面的相關優化參數。
第5篇 性能分析思路及優化總結
第13章對性能分析思路進行了歸納與總結,并按照資源占用問題及響應時間緩慢的問題對數據庫性能問題提供了整體分析的思路與解決方案。

目次

第1篇 性能定義及整體架構
第1章 DB2性能優化概述
1.1 性能目標
1.1.1 響應時間
1.1.2 吞吐量
1.2 工作負載類型
1.2.1 聯機事務處理(OLTP)
1.2.2 聯機分析處理(OLAP)
1.2.3 決策支持系統(DSS)
1.2.4 企業資源規劃(ERP)
1.3 影響性能的因素
1.3.1 軟件代碼編寫對性能的影響
1.3.2 應用程序架構設計對性能的影響
1.3.3 數據庫設計對性能的影響
1.3.4 系統設計對性能的影響
1.4 本章小結
第2章 DB2架構介紹
2.1 DB2整體概況
2.1.1 DB2進程/線程體系簡介
2.1.2 DB2內存體系簡介
2.1.3 DB2相關文件簡介
2.2 DB2組件介紹
2.2.1 操作系統服務
2.2.2 基本系統調度
2.2.3 關系數據服務
2.2.4 數據管理服務
2.2.5 緩沖池服務
2.2.6 數據保護服務
2.3 SQL語句處理過程
2.3.1 數據查詢語言(DQL)
2.3.2 數據操作語言(DML)
2.3.3 事務處理語言(TPL)
2.4 本章小結
第2篇 性能監控工具及監控技巧
第3章 性能監控工具
3.1 實時監控工具
3.1.1 db2trc
3.1.2 db2top
3.1.3 db2pd
3.2 歷史監控工具
3.2.1 快照
3.2.2 快照視圖及快照函數
3.2.3 事件監視器
3.3 DB2工作負載管理(DB2 Workload Manager)
3.3.1 標識階段(Identification Stage)
3.3.2 管理階段(Management Stage)
3.3.3 監控階段(Monitoring Stage)
3.4 語句解釋說明工具
3.4.1 db2exfmt
3.4.2 db2expln
3.4.3 語句解釋說明工具對比
3.5 監控技巧
3.5.1 查找數據庫中耗時最長的語句
3.5.2 分析特定語句的時間分布
3.5.3 捕獲所有的SQL語句
3.6 本章小結
第3篇 性能分析及內部原理剖析
第4章 深入探討優化器
4.1 語法語義分析
4.1.1 查詢解析
4.1.2 語義檢查
4.2 SQL語句重寫
4.2.1 謂詞簡介
4.2.2 掃描方式
4.2.3 連接運算
4.2.4 查詢重寫
4.3 優化器編譯
4.3.1 生成備選執行計劃
4.3.2 基數評估
4.3.3 成本計算公式
4.3.4 生成可執行的代碼
4.4 基數評估檢查
4.4.1 通過COUNT語句檢查基數評估
4.4.2 使用Section Actuals分析執行計劃
4.5 本章小結
第5章 SQL語句性能優化之7種武器
5.1 長生劍——基本統計信息
5.1.1 統計信息收集方法
5.1.2 統計信息收集策略
5.2 碧玉刀——分布統計信息
5.3 孔雀翎——列組統計信息
5.4 離別鉤——REOPT
5.4.1 REOPT處理機制
5.4.2 REOPT的啟用方式及監控
5.5 多情環——靜態視圖
5.6 霸王槍——優化概要文件
5.6.1 優化概要文件的使用方法
5.6.2 優化概要文件規則
5.7 拳頭——語句優化
5.8 本章小結
第6章 數據對象存儲設計
6.1 表類型及設計方法
6.1.1 常規表
6.1.2 MDC表
6.1.3 分區表
6.1.4 MQT
6.1.5 表設計原則
6.2 索引類型及設計方法
6.2.1 索引的作用
6.2.2 索引創建原則
6.2.3 索引鍵順序的選擇
6.2.4 索引設計性能考慮
6.3 DB2設計顧問程序
6.3.1 戰略性的索引創建
6.3.2 戰略性的表類型選擇
6.4 本章小結
第7章 DB2物理結構深入解析
7.1 表空間結構剖析
7.1.1 SMS(系統管理表空間)結構剖析
7.1.2 DMS(數據庫管理表空間)結構剖析
7.1.3 高水位對于性能的影響
7.1.4 對容器進行重新平衡對性能的影響
7.2 數據頁詳解
7.2.1 數據頁結構剖析
7.2.2 字段類型與行遷移
7.2.3 頁重組
7.3 索引頁詳解
7.3.1 索引內部結構剖析
7.3.2 索引的分裂
7.3.3 索引維護和清除
7.4 日志文件結構剖析
7.5 本章小結
第8章 I/O管理及優化
8.1 數據I/O管理
8.1.1 緩沖池I/O原理
8.1.2 緩沖池邏輯讀取
8.1.3 緩沖池物理讀取
8.1.4 緩沖池寫入操作
8.1.5 基于塊的緩沖池I/O
8.1.6 緩沖池I/O監控
8.1.7 直接I/O管理
8.2 日志I/O管理
8.2.1 日志讀取
8.2.2 日志寫入
8.2.3 日志I/O原理
8.2.4 日志文件I/O相關調優參數
8.2.5 歸檔日志對I/O的影響
8.3 本章小結
第9章 內存管理
9.1 內存模型
9.1.1 實例共享內存
9.1.2 數據庫共享內存
9.1.3 應用程序全局內存
9.1.4 代理程序私有內存
9.1.5 排序堆
9.1.6 其他內存區域
9.2 STMM
9.2.1 STMM運行機制
9.2.2 STMM監控
9.3 如何定位及修復內存泄漏
9.3.1 內存泄漏診斷方法
9.3.2 內存泄漏的處理方法
9.4 本章小結
第10章 DB2等待事件
10.1 鎖對象及兼容性
10.1.1 鎖對象及鎖模式
10.1.2 鎖兼容性及鎖轉換
10.2 鎖問題的監控與解決
10.2.1 鎖事件監控
10.2.2 鎖問題解決方法
10.2.3 鎖案例分享
10.3 latch事件
10.3.1 latch監控
10.3.2 案例分析
10.4 本章小結
第4篇 實用工具調優及操作系統優化
第11章 實用工具調優
11.1 備份恢復工具
11.1.1 backup
11.1.2 restore
11.2 數據移動
11.2.1 export
11.2.2 import
11.2.3 load
11.3 其他管理工具
11.3.1 reorg
11.3.2 runstats
11.4 本章小結
第12章 操作系統相關問題
12.1 AIX
12.1.1 虛擬內存管理
12.1.2 磁盤及文件系統管理
12.1.3 網絡調優參數
12.1.4 操作系統相關參數
12.1.5 系統監控工具
12.2 Windows
12.2.1 內存管理
12.2.2 磁盤及文件系統相關參數
12.2.3 系統監控工具
12.3 本章小結
第5篇 性能分析思路及優化總結
第13章 性能問題分析思路
13.1 響應時間問題
13.1.1 響應時間總結
13.1.2 通過快照進行分析
13.1.3 通過快照函數進行分析
13.2 資源占用問題
13.2.1 磁盤瓶頸
13.2.2 CPU瓶頸
13.2.3 內存瓶頸
13.3 本章小結

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