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© simple fact AG I www.simplefact.dewww.simplefact.de Oracle PerformancePlus 1 PerformancePlus für Oracle  Alfons Zimmermann, simple fact AG Stroberstr.

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1 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 1 PerformancePlus für Oracle  Alfons Zimmermann, simple fact AG Stroberstr. 52 D Neumarkt / Opf. Tel: /  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

2 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 2 Folgen unzureichender Performance OracleTuning PerformancePlus 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

3 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 3 Was ist Performance PerformancePlus hilft bei Performance Problemen Oracle Tuning PerformancePlus Performance fällt oft erst auf, wenn sie fehlt! DefinitionBeispiele Antwortzeitmittlere Antwortzeit unter 2 Sekunden Durchsatzmindestens 4000 Einlagerungen pro Stunde, 8 Mio Buchungen pro Tag Ressourcenverbrauchhöchstens 4000 I/O‘s pro Sekunde Verfügbarkeit99% Verfügbarkeit, 24 * 7, 2 min Failoverzeit Stabilitätlineare Skalierung bei steigender Last und DB-Größe Parallelität1000 Benutzer können parallel zugreifen

4 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 4 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. Oracle Tuning PerformancePlus Beispiel der Abhängigkeit von Durchsatz und Benutzerzahl

5 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 5 Was ist PerformancePlus Oracle Tuning 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...

6 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 6 Kernidee: Die limitierende Ressource Oracle Tuning PerformancePlus 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

7 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 7 Kernidee: Die limitierende Ressource Oracle Tuning PerformancePlus 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

8 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 8 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 Oracle Tuning PerformancePlus Tuningansätze 2 Ansätze führen bei PerformancePlus zum Erfolg Top Down Tuning

9 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 9 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 SQL die wenigen, die hohen Ressourcenverbrauch im Sinne der „limitierenden Ressource“ verursachen. Oracle Tuning PerformancePlus Tuningansätze 2 Ansätze führen bei PerformancePlus zum Erfolg Bottom Up Tuning

10 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 10 Wo liegt das Performance Potenzial Oracle Tuning PerformancePlus Analyse und Optimierungs-Layer Einfluss Möglichkeiten Oracle Datenbank Application User Interface Je „näher“ an der Datenbank, umso größer sind die Einflußmöglich- keiten

11 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 11 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 Oracle Tuning PerformancePlus Überblick über Interventionsmöglichkeiten

12 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 12 Interventionsmöglichkeiten SELECT COUNT(*) INTO var FROM table WHERE searchcondition; IF var > 0 THEN 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 SQL Empfehlung: Eliminierung des SQL Statements aus Anwendung. Faktor der Beschleunigung: > 1000 Oracle Tuning PerformancePlus Query-Design: „vermeidbare“ SQL Statements

13 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 13 Interventionsmöglichkeiten SELECT a, b, c FROM tab WHERE 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 = 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. Oracle Tuning PerformancePlus Query-Design: „missglückte“ SQL Statements

14 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 14 Interventionsmöglichkeiten Fehlende BIND Variable führen 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 := 17 SELECT a, b, c FROM tabelle WHERE a = var; CPU Entlastung bis zu 25%. (spart bis zu eine von 4 CPU´s) Oracle Tuning PerformancePlus Query-Design und Parsing Aufwand

15 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 15 Interventionsmöglichkeiten Mangel: Einzelsatzverarbeitung statt Mengenverarbeitung LOOP 1 hole nächsten Kunden LOOP 2 hole dessen Rechnungen END LOOP 2; END LOOP 1; Empfehlung: Mengenverarbeitung statt Einzelsatzverarbeitung SELECT... FROM kunde k, rechnung r WHERE k.kundennr = r. kundennr; Faktor der Beschleunigung: bis zu Faktor 40 Oracle Tuning PerformancePlus Query-Design und Mengenorientierung

16 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 16 Interventionsmöglichkeiten Angemessener Einsatz des Oracle Query Optimizers Erstellen von Statistiken angemessen viele Tabellen, angemessen oft ausgeführt, angemessen tiefe Analyse der Daten. ANALYZE TABLE tab COMPUTE STATISTICS FOR TABLE FOR INDEXES FOR INDEXED COLUMNS; Umgang mit Tabellen unterschiedlichen Typs statisch / 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!!! Oracle Tuning PerformancePlus Query-Design und Query Optimizer

17 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 17 Interventionsmöglichkeiten SELECT a, b, c, d FROM tab WHERE 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) Oracle Tuning PerformancePlus Physisches Datenmodell: Index Design

18 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 18 Interventionsmöglichkeiten Iteration im Client: LOOP i = SELECT * FROM tab WHERE a = i; 1000 SQL Statements wandern vom Client zum Datenbankserver Alternative: Iteration im SERVER FOR i IN 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 Oracle Tuning PerformancePlus Client vs. Server Iteration

19 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 19 Interventionsmöglichkeiten Reorganisation der Tabellen (und Indizes) Beschleunigung bis zu Faktor 6 Beseitigung der Plattenfragmentierung Faktor der Beschleunigung > 2 Separierung von Daten und Indizes stark von physikalischer Speichertechnik abhängig Partitionierung von Daten und Indizes stark von physikalischer Speichertechnik abhängig Oracle Tuning PerformancePlus Physikalische Ablage

20 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 20 Interventionsmöglichkeiten Kritische Parameter: 1. Dimensionierung Buffer Cache 2. Dimensionierung Library / SQL Cache 3. Parametrierung des Logging Systems LOG_BUFFER, Online Redo Logfiles 4. Sortierverhalten 5. 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 Objects 3. Latches 4. Locks 5. Deadlocks 6. Anzahl ORA Fehler? 7. Externe Ursachen außerhalb des Datenbanksystems? Oracle Tuning PerformancePlus Oracle Server Konfiguration

21 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 21 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 > 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

22 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 22 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

23 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 23 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

24 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 24 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

25 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 25 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 Kernkompetenz Kompetenz anbieterunabhängige Spitzenleistung

26 © simple fact AG I Oracle PerformancePlus 26 Danke für Ihre Aufmerksamkeit Alfons.Zimmermann Neumarkt in der Oberpfalz Tel /


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