二、数据库系统的性能监视与优化
1.、性能监视：
1)增长
测量并预测增长，需要收集四种主要的信息：处理器，网络，存储，内存。
| 对像类型 | 要收集的值 | |
| Processor | 使用率百分比 | |
| Network | 流量，总字节数 | |
| Storage | 总传输数，以操作或块为单位 | |
| Memory | 使用中的MB数或GB数 | |
| Database | 每个数据库的大小 |
如果没有以前管理人员留下来的数据库性能基准线，则可以自己制做自己的数据库性能监视基准线。
方法：
以使用一个较小的时间间隔(5-10秒)进行一周，每天24小时，在之后24小时的测量改为每周一次，持续一个月，最后每月一次，并持续两个月。
有了这些数字之后，首先检查每天的范围。按照时间排列这些数字并为它们创建一个图表。这些数字将显示一种趋势，如果数字显示出一个增长趋势的
可预测模式，则要注意周测试的最后一次测量，并根据它预测后三个星期的增长模式。如果预测正确，它们应该与你实际采集的周数据接近。采用相同
的方法对月度数据进行测试。如果度量值初始显示出一个平稳的曲线，你应当进行更长时间的测试，每周一次，至少进行三个月以上。如果测量值呈下
降趋势，则延迟一周后再进行每天测量。
2、活动和性能
| 对像类型 | 要收集的值 | |
| Processor | 使用率百分比，特别是应用程序相关的进程 | |
| Network | 读和写的字节数 | |
| Storage | 读和写操作 | |
| Memory | sql server需要使用的值，以及sql server正在使用的值 | |
| Database | 数据库活动，连接和锁 |
得到这些值之后，按时间顺序组织它们，计算出最小值，最大值和平均值。如果使得平均有意义，还要计算出集合的标准差，标准差越接近0，平均值越可信。
3、性能监视
| 对像 | 计数器 | 含义 | 说明 |
| Processor | %Processor Time | 显示在监视时间内处理器的使用百分比。 | 平均低于75%(低于50%更佳) |
| Memory | Available Mbytes | 显示还剩多少内存。从总内存数量中减去这个值就可以算出正在使用的数量 | 应该保持在50MB上 |
| Page/sec | 平均低于20(低于15更佳) 该计数器的值如果很大，则意味着存在内存压力，如果在运行SQL Server 的服务器中有应用程序执行内在映射文件的连续读取，则不管是否被缓存，该计数器都将报告。 | ||
| LogicalDisk | %Disk Time | 显示在监视时间内的读，写百分比 | |
| Network Interface | Bytes Total/sec | 显示发送和接收的字节数 | 用于规划网络带宽的大小 |
| Sql Server:Databases | Active Transactions | 显示实例范围内数据库的所有活动事务 | |
| SqlServer:General | User Connections | 显示被统计的连接到服务器的用户数量 | 用于规划内存 |
我通常会使用系统监视器的日志功能，并把结果发送一个制表符分隔的文件。如果只监视一天，我会把收集时间间隔设置为5秒一次，如果要监视更长的时间
，则设置为5分钟一次。
然后我创建了一个三张表的Excel文件：监视，评估，建议。我会把系统监视器的结果读到“监视”表中，然后更改列的格式，例如去掉服务器名称。对于处理
器内存，磁盘，网络和Sql server计数器，我会使用不同的颜色标记。
在“评估”表中我会创建引用“监视”表中数据的公式，这些公式会计算出最大值，最小值，平均值，标准偏差等。然后我会对这些列中的数据进行评估并使用
不同的颜色标注，例如红色表示非常正常，绿色表示好，蓝色表示差。在这些数字下面我会解释为什么觉得它好或是不好，以及其他影响它的因素。我还会对测试环
境进行简单描述。
在“建议”表中我会解释使用什么方法来解决问题。例如如果连接数以某种频率增长，并且同时内存使用量多于服务器上安装的数量，那么服务器正在进行换页
操作，那么它需要更多内存。
磁盘增长方式
线性增长:
未来使用率=当前使用率+(增长数量*周期个数)
例如：如果数据库当前每分钟处理40个事务，并且每年每分钟增长10个事务，就可以通过这些数值放置到公式中计算出未来3年内数据库使用的情况
未来3年内使用率=40+(10*3)
几何增长：
未来使用率=当前使用率+(+增长率)^周期个数
例如：如果数据库当前是600GB，并且增长率每个月为2%，则未来三年内数据库大小=600(1+0.02)^36
4、磁盘系统的优化
对于磁盘子系统规划监视
| 对像 | 计数器 | 含义 | 说明 |
| System | Processor Queue | 每个处理器平均低于2。 | 例如，在一个双处理器的机器上，应该保持在低于4的状态 例如，在一个双处理器的机器上，应该保持在低于4的状态。如果此计数器在持续一段时间（大约20分钟）内超出两个线程/CPU，则表明可能存在CPU瓶颈。对于非常繁忙的多处理器系统，队列长应为1-3。 |
| Physical Disk | %Disk Time | 显示在监视时间内的读，写百分比 | 平均低于50% 如果高于90%，应开始检查潜在的I/O瓶颈。结合使用计数器Physical Disk:Current Disk Queue Length 和% Disk Time来检查潜在的瓶颈。 |
| Avg.Disk QueueLength | 平均每个磁盘应该低于2。 | 例如，对于一个5磁盘的阵列，此值应该低于10 | |
|
| Avg.Disk Reads/sec | 用户规划磁盘和CPU | 该低于磁盘容量的85% |
| vg.Disk Writes/sec | 用户规划磁盘和CPU | 应该低于磁盘容量的85% | |
| SQL Server:Buffer Manager | Buffer Cache HitrATIO | 应该超过90%（理想状态下接近99%） | |
|
| Page Life Expectancy | 用于规划内存（应该保持在300秒以上）
| 用于规划内存 |
| Transactions/sec | 用户规划磁盘和CPU | ||
| Data Files Size KB | 用于规划磁盘子系统 | ||
| Percent Log Used | 用于规划磁盘子系统 | ||
假设:数据库的工作负载在峰值时段内为每秒600个读事务,200个写事务, 每个磁盘的标准是300IOPS及最大255 IOPS
1.使用RAID1R的配置中,写事务的数量是双倍,因此它将此吞吐量的级别调整为600个读事务,和400个写事务.或者1000 IOPS.如果这些I/O负载分摊到两个磁盘,
那么每个磁盘就是500IOPS,远远超出了每个磁盘的标准值.
所以RAID1不满足这个数据库的负载.
2.在RAID 5配置中,由于增加了4倍的写事务个数,所以提高了总体的I/O量.由此I/O吞吐量级别上升到了每秒1400(600+200*4).不像RAID1,RAID5配置固定磁盘个数,
所以在RAID5 配置中,你可以使用多个磁盘来分担吞吐量,以符合每个磁盘最大255IOPS的负载.
计算出磁盘数量:1400/255=5.49.由于5.49不是一个整数值,所以应该将其上升到下一个整数值,所以应该是6.
3.在RAID 10配置中,和RAID1配置一样的写事务的数量翻一倍.
计算出磁盘数量:1000/255=3.9 .所以最少要4个物理磁盘才能满足.
4.内存:
并发是指300秒持续时间内的执行数量.
1.连接上下文指的是需要支持用户连接的数据库结构.连接到sql server的每个用户大约需要500KB.确定并发用户的最大数量之后,将500*最大并发连接数,就可以确定用户的内在需要.
2.存储过程缓冲内存:
1) 首先收集在数据库应用程序中包含所有的查询类型.然后计算每个查询文本在内在中需要的存储空间数量.请记住,执行此计算时,文本中每个字符都是一个字节.
例:
如果一个特定的存储过程中包含了4000个字符,则此查询的文本在内存中大概占据4KB.
2) 对每个查询评估最大的并发执行数量.
例:
你可能估算出相同的存储过程的并发执行的最大的数量为500.则需要的缓存为4*501 (一个用于共享的查询计划,500用于执行上下文)为2004KB.
3.缓冲区内存:(这个是最大的内存用户)
例:
查询A:有30个用户并发执行,每个查询有400KB数据输出, 共120MB
查询B:有20个用户并发执行,每个查询有300KB数据输出,共60MB
查询C: 有50个用户并发执行,每个查询有100KB数据输出,共50MB
三个种查询总共需要230MB内存,做为缓冲区.