QuestCentral解决方案介绍.doc

Quest Central 解决方案解决方案 Quest 虹天软件有限公司虹天软件有限公司 二零零七年一月二零零七年一月 目录目录 1方案特点方案特点.3 1.1全面集成.3 1.2方便管理.3 1.3预报性能问题.4 1.4优化建议.4 1.5历史分析.4 2功能介绍功能介绍.5 2.1SPOTLIGHT ON ORACLE/RAC.6 2.2PERFORMANCE ANALYSIS.9 2.3SQL TUNING.12 2.4SPACE MANAGEMENT.13 2.5TOAD FOR ORACLE.14 3QUEST CENTRAL 适用场景与用户收益适用场景与用户收益18 3.1系统上线前.18 3.2系统上线后.18 1 方案特点方案特点 随着企业数据的急剧膨胀和数据库应用的日益复杂， DBA 在维持数据库应用性能和可 用性时面临巨大的挑战。手工或利用多厂商的单点产品管理多个数据库，都会带来不必要的困 难。 Quest 公司集中了大量业界著名专家，主持开发的系列数据库性能和可用性管理工具逐 渐成为业界标准。在此基础上，该公司又推出了功能强大的集成工具套件 Quest Central，内 置完成多种管理任务所需的全部功能，可满足高负荷 DBA 管理的需求。 Quest Central 是对 Quest 公司多种领先维护管理工具的进一步整合，在集成化的图形 界面中，提供了强大易用的 DBA 管理功能,实现了全面的应用性能和可用性管理。利用 Quest Central，管理人员可以通过统一的控制台，发现、诊断和解决数据库的性能问题。产品中内置 的管理机制和管理思想，还有助于优化企业的硬件投资，发挥整个 DBA 团队的技能优势。 Quest Central主要有以下特点： 1.1 全面集成全面集成 利用集中式、集成化数据库管理工具，简化核心 DBA 职能，实现无缝的监控、调优和 数据库管理；提高管理效率、消除数据库管理中可能的错误，快速消除系统瓶颈，确保最佳的 性能。 Quest Central 提供了 DBA 完成日常工作时需要的所有工具，消除了采用多种不同工具时 带来的兼容性问题。利用 Quest Central，用户可以充分享受领先集成化应用管理产品所带来的 巨大的便利。 1.2 方便管理方便管理 业界最为著名的开发和管理工具 TOAD 和 Quest Central 集成到一起，大大简化并增强 了 DBA 的管理和维护职能。DBA 可以利用 TOAD 更加有效地管理整个 IT 环境，可以快速建 立、删除或改变数据库对象，以反映业务和应用的需求。 TOAD 提供了完善的脚本检查和调度机制，帮助 DBA 检查脚本中的错误，或确定何时 运行某个脚本。TOAD 还可以满足 DBA 小组中的安全管理需求。DBA 可以从用户或对象的层 次，查看并控制授权的情况，确保应用数据只能被经过授权的适当用户访问。 Quest Central 的各个组件中的关键功能例如对象重组、数据库分析等都可以通过设定定 时调度避开业务繁忙期而在空闲期执行。 1.3 预报性能问题预报性能问题 Quest Central 的性能管理使 DBA 拥有了及时发现、分析和解决关键性能问题的所有工具。 Quest Central 提供的实时监控和报警机制，使最忙碌的 DBA 人员也能游刃有余地管理复杂的 数据库和操作系统活动。 一旦发现问题，就需要快速响应和解决问题。Quest Central 中强大的挖掘和分析能力可 以迅速纠正系统的异常状态。Quest Central 中集成了业界领先的图形化诊断工具，可以帮助管 理人员立即投入到相关问题的解决中。 1.4 优化建议优化建议 通过分析数据库系统的健康状况，并提供与系统优化相关的专家建议，Quest Central 的 数据库分析组件可以预防性能问题出现。用户可以设定某个频率，定期对数据库的状态进行评 测并生成相应的状态报告，确定和消除数据库中可能存在的问题。 Quest Central 内置了著名 Oracle 专家的相关建议，通过易用的功能，分析实例的性能状 态，使用户可以及时解决所发现的问题。无论是初级或高级 DBA，都会从这些专家级的调优 和维护管理建议中受益。 除了提供专家建议外，Quest Central 还提供了可用于建立数据库对象、改善性能和消除 系统故障的解决方案。DBA 可以利用该产品自动重写 SQL 语句，或利用其提供的最佳优化方 案，进行语句上的改善，以缩短系统的响应时间。 1.5 历史分析历史分析 Quest Central 不仅分析数据库的实时活动状况，而且提供历史回访和历史分析功能。通 过历史分析，可以发现并分析系统在运行过程中出现的报警和性能瓶颈，并提供解决问题的方 法和建议。 2 功能介绍功能介绍 Quest Central for Oracle（简称 QCO）是 Quest Central 解决方案的一部分，专门针对 Oracle 数据库和应用系统进行管理，满足实时性能诊断、数据库健康检查、性能分析、SQL 语 句优化、空间管理和数据库管理等需求。 Quest Central for Oracle 包含如下管理模块： Spotlight on Oracle/RAC：Oracle 单实例环境和 RAC 环境下的实时性能诊断工具。 Performance Analysis：利用低负载收集技术分析数据库和应用的性能。 SQL Tuning：主动发现应用和 SQL 语句方面的问题，进行 SQL 语句优化。 Space Management：空间管理和碎片重组工具。 除了上述内置模块外，QCO 还可以集成 Quest 的其它管理模块，可方便管理人员进行日 常维护和应用测试、开发等工作。这些模块包括： Toad for Oracle：数据库访问和管理。 Knowledge Xpert：数据库开发和管理知识库。包括： Oracle 架构、数据库管理、网络管理等。 Oracle 优化方法论。 Oracle 数据库全部的错误代码。 Oracle 数据库全面的命令说明和使用方法。 Oracle 数据库管理实用脚本，包括备份与恢复、系统监控等。 Oracle 数据库 OCP 模拟练习题。 Foglight：数据库和系统 7*24 监控。 Benchmark Factory and Data Factory：测试数据生成和压力测试。 图 1：Quest Central 控制台 2.1 Spotlight on Oracle/RAC Spotlight on Oracle/RAC 是两个针对 Oracle 数据库性能诊断的工具，它们可以实时监测 单个 Oracle 实例和 RAC 环境下 Oracle 所有组件的运行情况。（Spotlight on RAC 包括所有 Spotlight on Oracle 的功能）。Spotlight 内置了相当多关键性能指标，一旦相应指标超过阀值， Spotlight 会触发报警机制，并且 DBA 可以针对此报警进行深入诊断，发现问题的根本原因。 Spotlight 可以解决我们在系统维护中遇到的以下问题： 帮助全面了解 Oracle 数据库的运行状态。 在出现性能问题时，帮助确定系统瓶颈，快速定位问题并解决问题。 进行 Oracle 实例的性能优化。 帮助了解每个监控指标的详细信息。 Spotlight on Oracle 通过显示 Oracle 数据库的进程结构，可以方便地发现并解决数据库中 的资源使用问题。图形化的流程可以实时直观地表现数据库不同组件之间数据流移动的比率， 提供了数据库实例中的关键统计参数，包括用户的行为，数据库 I/O 的行为和系统开销。 Spotlight on Oracle 产品特点： 显示操作系统的 CPU、内存、运行队列等信息。 可以了解当前的 I/O 状况，决定是否将数据文件分布到不同磁盘。 发现消耗系统资源过多的会话，以及当前和最近活动的 SQL 语句、资源消耗、等待 事件、锁使用等。 显示当前消耗资源最多的 SQL 语句，解释其执行计划，并进行必要的调优。 显示所有 Oracle 实例的行为，包括服务器、等待事件、锁等。 显示 SGA 区中的内存使用和 Oracle 参数，或在线修改 Oracle 参数。 提供内置的报警功能，可以监控 Oracle 实例中所有重要的事件。报警事件 执行时可以改变视图中数据库组件的颜色、通过声音报警或触发桌面命令。 使用者也可以定制报警响应的阈值。 提供在线 Oracle 调优指南，包括详细的性能调优和诊断说明，以便理解 Oracle 数据 库并对其进行调优。 图 2：Spotlight on Oracle 主界面 Spotlight on RAC 模块的主界面如下图所示，可以实时显示 RAC 环境全局性的信息：所 有实例运行情况，以及各实例与数据库之间的 I/O、全局性 SESSION 和 SQL 活动，全局性缓 冲信息等。单击不同目标，即可获得与之相关的监控信息和报告。 Spotlight on RAC 产品特点： 实时的图形化的性能诊断，展现 RAC 的配置与环境，包括 Node、Cluster 和 Interconnect 之间的数据流动，RAC 全局特性的汇总信息等。 使用 SoRAC，可以通过 Drilldown 发现问题的根源，对以下信息都可以进行详细分析： 全局会话，全局锁状态，全局活动性，Cluster 延迟，全局缓冲，ASM 效率，各节点 负载均衡等。 SoRAC 通过自动设置阀值为整个 RAC 环境提供了一个一致性的正常活动基线。 SoRAC 也内置了 Spotlight on Oracle，一旦发现某个问题节点，针对此节点可以使用 Spotlight on Oracle 进行深入诊断。 图：Spotlight on RAC 主界面 2.2 Performance Analysis PerformanceAnalysis 利用低负载、高采样的专利技术（StealthCollect）收集数据库活动 状况和应用的运行情况。性能分析可以将数据库的活动状况和用户、程序以及 Oracle 资源消耗 结合起来，并将这些信息显示在易于使用的、图形化的界面中。通过这些信息，可以从整个系 统的角度监控和分析系统的活动状况和存在的问题，从而使数据库性能监控和管理水平获得极 大的提高。 对于 RAC 系统，性能分析通过将所有节点的活动状况集中构造成一个逻辑视图的方式 简化了集群环境的性能管理。 在诊断和解决性能问题过程中，有效的数据收集和分析是至关重要的，而性能分析提供 了非常有效的手段去全面地记录数据库实例的活动状况，从而进行全面的分析和诊断。利用性 能分析可以实现的具体需求包括： 进行深入问题根源的分析：快速识别性能瓶颈和应用运行趋势，直接找到产生性能问 题的原因。独特的、图形化的分析模式降低了获取信息的开销，并且智能地对分析请 求产生快速、准确的响应。 直接关注资源消耗大的应用，并很容易地“钻取”（DrillDown）到应用的详细信息， 如具体的 SQL 语句、用户、程序和机器等。 可以针对重要的系统管理内容，如系统健康状况、性能和容量规划等方面产生和调度 历史诊断报告。 进行实时数据库实例监控，包括会话的活动情况，并定位到具体的执行程序。 识别和追踪系统和实例所进行的变化，这些变化可能影响系统性能。 生成基线比较，识别系统、程序、REP 应用和 SQL 语句响应方面性能差别和性能问 题产生原因。 采用集群视图，消除了对每一个节点进行管理的需求。例如，可以从整个集群的角度 查看 CPU 和内存的利用率。 可以从集群角度识别最消耗资源的会话。 Performance Analysis 由性能分析客户端、中间层和后台收集器 StealthCollect 三个部分构 成，如下图所示： 图 4：PA 三层架构 1收集器（Collector）：直接从 OS 和 Oracle SGA 中采样，对实例和会话的活动进行追 踪，采样频率可以达到每秒 20 次。这种采样方式，区别于以往的从 Oracle 数据库中查询动态 试图获取性能信息的方式，不对数据库带来任何负载，收集器运行在操作系统上。 2中间层（Middleware）：接受和负责存储收集器从 SGA 中获得的信息。中间层负责 处理数据和管理对数据的访问。其中包括两个主要部分： Online Processor： 负责把 SGA 采用信息翻译成动态实例状态快照，用于累积和诊断。 Historical Processor：采用 OLAP 算法创建一个短期数据库，用于实现短期历史信息 查询，可以满足对三个月内的性能信息的访问。短期数据库采用标准的操作系统文件， 根据存储容量分配相应的空间。 3性能仓库管理器（Repository Manager）：负责定期装载和积聚历史数据到长期性能 仓库。性能仓库的功能主要包括：存储无限期的历史数据、存储系统变化信息、提供历史任务 分析。 Performance Analysis 提供强大的收集和分析功能，通过图形化界面可以查看和分析实时 性能信息和历史信息，并根据管理需求产生报告。 1、实时性能信息 在实时性能信息视图中可以查看实例的运行状况和当前会话的活动状况。根据资源消耗 情况，可以快速定位性能瓶颈。资源使用情况包括： WorkLoad、CPU Usage、CPU Wait I/O Wait、Buffer Wait、Lock Wait Latch Wait、Redo Wait、Other Wait 等等 在当前会话中可以查看会话的详细信息，并直接定位具体的 SQL 语句，如果发现 SQL 存在性能问题，可以直接调用 SQL 语句优化模块进行优化。会话的信息包括： Session Overview、Session Statistics Open Cursors、Traced SQL、SQL Summary Session Locks、Datafile I/O 2、历史信息 在历史信息视图中可以定位出现性能问题的时段（精确到分钟），查看当时的实例活动 情况并定位存在性能问题的应用和 SQL 语句。 SQL 语句信息非常全面，不仅包括执行时的资源使用情况和消耗，而且包括相关的应用 信息，如执行程序、执行用户、执行模块和执行机器等信息。同样，如果发现 SQL 存在性能 问题，可以直接调用 SQL 语句优化模块进行优化。 3、管理报告 根据收集的性能信息，可以生成管理报告，作为性能优化和系统管理的依据。 图 5：PA 多维分析之 SQL 分析 2.3 SQL Tuning SQL Tuning 提供了一个全面的优化环境，其主要功能包括： 提供与 SQL 语句优化相关的所有信息，包括 SQL 的执行计划、涉及的表、相关的表 是否经过分析等等。 在优化环境中可以自动生成专家建议，专家建议全面和有针对性，利用这些专家建议 可以直接对 SQL 语句进行优化。 优化环境提供自动和手动的优化功能，可以方便地设置 Hints，自动生成不同的优化 场景，随意地检查和比较 SQL 语句在语法和执行路径中的区别，并通过执行各种优 化策略检验优化的效果。 提供索引建议功能，能通过虚拟索引的方式不用执行索引就能考察索引效果； 自动生成不同的优化场景，可以方便地检查和比较各个优化方案在语法和执行路径中 的区别，并通过执行各种优化策略检验优化的效果。 能和 Oracle 的 Outline 集成，在无法修改源代码的情况下，也能改变 SQL 的执行计划 从而提高性能。 可以从程序文件、数据库对象（包、过程、函数、触发器等）中扫描有问题的 SQL 语句，并自动对其进行分析，尽可能地将问题排除在系统上线之前。 可以模拟数据库环境的改变，从而预测在新的环境下 SQL 语句的性能变化情况。 图 6：SQL Tuning 执行结果对比 2.4 Space Management Space Management 旨在通过强大的空间管理功能，简化 DBA 日常工作中耗时且容易出 错的空间管理。该模块提供了全面的数据库重组、重新分布和重构解决方案，不仅可以解决用 户当前的性能问题，还能满足其未来发展的需求，全面提升系统的性能和可用性。 Space Management 拥有最全面的空间管理功能，可以实现容量规划、对象分析和例外报 告等功能。空间管理组件可以通过直观的图形化界面，实现快速的多对象重组和数据库重构， 在有限的维护时间内最大限度地改善系统性能。主动式维护方式可以预测表空间缺乏的状况， 评估重组需求并提供全面的容量规划。由于对 LONG 和 LONG RAW 数据类型的良好支持， QCO 的表空间管理组件可以很好地支持各种商业化的套装应用。 图 7：Tablespace Map 碎片分析 主要特点有： 可以图形化显示数据库空间的使用情况和重组需求。 可以定期生成和空间使用相关的问题报告。如丢失的索引、需要重组的表和索引， 存在竞争现象的表和索引、高度行链接，数据库对象达到 Max Extent 参数，数据库 对象没有足够空间进行扩展等等。 提供行链接修补功能和对表空间、表和索引的重组功能。提供在线重组和离线重组 功能。特别是针对 24X7 的大型应用，有专利的 LiveReorg 技术实现重组。 对分析和重组功能可以调度到空闲时间来执行。 2.5 Toad for Oracle TOAD for Oracle 是一种专业化、图形化工具的 PL/SQL 开发与管理工具，用来帮助开发 人员和 DBA 有效地完成他们的工作。它是一个功能强大的、低负载的开发工具，集成了模式 浏览、SQL 编程、PL/SQL 的开发和调试，DBA 管理，SQL 语句优化等多种功能。它最大的 特点就是简单易用，访问速度快。使用 Toad for Oracle，我们可以通过一个图形化的用户界面 快速访问数据库，完成复杂的 SQL 和 PL/SQL 代码编辑和测试工作。Toad for Oracle 专门为开 发人员而设计，是一个功能强大、结构紧凑的专业化 PL/SQL 开发环境。 图 8：Toad 之 Schema Browser Toad for Oracle 包括基本模块和可选模块，用户可以根据自己的开发和管理需求选择最 合适的产品。 Toad for Oracle 基本模块提供以下主要功能： 1、高级 SQL 编辑器，可以编辑、运行和调整 SQL 语句。 TOAD for Oracle 包括众多的特性来提高开发人员编写 SQL 语句的产品化程度。例如， 简单地生成代码模板，在编写 SQL 前自动发现包的内容和列的名字等等。SQL 编辑器包括一 个编辑窗口和运行结果窗口，允许开发人员在编辑的过程中测试运行结果。SQL 编辑器中不仅 包括标准的编辑命令，也包括一些增强的功能，如快速查询表中的字段、将 SQL 语句的内容 格式化等等。这个窗口可以处理大到 4GB 的内容，对大的开发项目来说非常有用。便捷的书 签可以让开发人员非常容易地找到相关位置。在运行结果窗口可提供用户定义的配置功能，支 持 LONG 和 LONG RAW 列，可以将数据卸出到磁盘、打印数据、编辑数据等等。 2、存储过程编辑器，用来编辑、编译、测试、调试存储过程和触发器。 TOAD for Oracle 提供语法标识、错误标识和其他很多易于使用的功能，如在弹出窗口显 示表名、列名和 Oracle 函数。和其他的 PL/SQL 编辑工具不同，Toad for Oracle 允许在一个文 件中操作多个数据库对象，可以编译一个对象、编译多个对象、编译到当前光标、从光标开始 编译。在运行出现错误时，存储过程停止到有问题的语句。用户可以使用快捷方式或模板来快 速编写 PL/SQL,也可以根据需要生成自己的模板。使用 Toad for Oracle 可以非常方便地进行编 辑工作，可如设置书签、取消注释、格式化 SQL 语句等等。 3、模式浏览 Toad for Oracle 提供对数据库的快速访问，可以让我们快速访问数据字典，浏览数据库 中的表、索引、存储过程。使用极为方便，用户界面简洁，结构安排合理。当我们点击一个单 独的数据库对象，Toad for Oracle 立即显示此对象的详细信息。例如，当我们点一个数据库的 表，所有和此表相关的索引、约束、存储过程、SQL 语句以及和其他表的相互引用关系都在同 一界面显示出来。为了简化操作，用户可以在浏览窗口操作数据库对象。 4、代码格式化和格式检查 Formatter Plus 是一个功能强大、使用灵活的格式化和分析工具。它支持 PL/SQL、SQL 及 SQL*Plus 应用。可以立即对整个应用或者是单一的文件进行格式规范化，进行格式检查， 同时可以对代码正确性、可维护性、可读性、高效性以及程序的结构上给予最佳的建议。从而 提高代码的可维护性，增加应用系统的性能。减少应用程序出错的几率，提高应用开发的效率。 除了基本模块外，Toad for Oracle 还提供以下可选模块帮助完成不同的功能。 1、PL/SQL Debugger Toad for Oracle 提供简单易用的 PL/SQL 调试功能，可以节省开发人员在大型项目中用于 开发和测试的宝贵时间，提高应用开发的质量。在存储过程开发的过程中，Toad for Oracle 可 以逐行编辑、调试和运行代码。运行时可以根据需要输入参数，观察相关参数的变化来检查存 储过程的正确性。在调式过程中，Toad for Oracle 可以通过窗口显示所有的断点、参数, 调用堆 栈和输出参数。使用 Toad for Oracle，非常容易检测到存储过程的错误，开发人员可以一步一 步运行 PL/SQL 语句来识别问题。调试会话可以和其他程序会话同时进行。 2、SQL 优化 参阅 QCOSQL Tuning 介绍。 3、DBA 管理 强大的 DBA 管理功能，包括： 实例管理、重