如何进行oracle capability i/o(压力测试数据库服务器i/o性能）

2023-07-21 12:02:46

一、oracle 有关 IO 信息的相关统计函数

　　Oracle i/o stack包含hbas，存储相关的交换机、存储物理磁盘。那么oracle建议在应用程序部署的时候，建议去验证i/o避免存在问题。但是之前有一个很刺手的问题，那就是如何去验证i/o侧吞吐量，换句话说怎么去验证i/o吞吐量更符合真实的生产环境。

    In Oracle Database 11g, the Real Application Testing feature (Capture/Replay) was introduced to inject real (captured) workload into the system. However, another new 11g feature is available to help assess the I/O capability of the database's storage system, and gauge maximum IOPS and Mbytes/s.

oracle 针对io评估的说明

　　capability i/o feature 是依据一个数据库内部的函数（dbms_resource_manager.calibrateio()),该函数是oracle database内部集成的，更能满足测试i/o问题，且在最后将输出相关报告信息。

　　执行这个包需要注意什么呢？

　　1、权限，必须具有sysdba执行该过程的权限，另外需要打开timed_statistics。

　　2、确定异步i/o在数据库的所有数据文件和临时文件都已经得到应用启动，我们可以通过v$datafile 和v$iostat_file视图关联进行、确认。

col name format a50

select name,asynch_io from v$datafile f,v$iostat_file i

where f.file#=i.file_no

and (filetype_name='Data File' or filetype_name='Temp File');

确认所需文件是否已经启动

　　如果异步i/o没有启动，设置disk_asynch_io=true启动该功能，但默认是开启的，如果在linux中最大slots使用完毕，那么将自动关闭噶功能，这也就是为什么虽然设置了disk_asynch_io=true了却依然没有达到效果。最大的slots可以查看/proc/sys/fs/aio-max-nr 当前使用的可以查看/proc/sys/fs/aio-nr去分别确认。

　　3、确保服务器只有需要测试的数据库开启，避免其他应用软件的影响。

　　4、对于RAC，需要确保所有的实例都开启，因为将会对所有节点做全面的校对，执行该过程只需在一个实例即可。

　　5、确保只有一个用户执行一个校对i/o的操作。可以通过v$io_calibration_status查看当前鉴定状态。

　　另外查看资料了解到有这么几个过程：

    The calibration will run in different phases. In the first phase, small block random I/O workload is performed on each node and then concurrently on all nodes. The second phase will generate large block sequential I/O on each node. Note, that the Calibrate I/O is expecting that a datafile is spread across all disks specified in NUM_DISKS variable. Furthermore, offline files are not considered for file I/O.

oracle 官方英文说明

　　一旦执行完毕，其结果将存在于dba_rsrc_io_calibrate表中。了解到这些，下面开始去实验操作。让实践得真知。

语法如下：

SET SERVEROUTPUT ON

DECLARE

lat INTEGER;

iops INTEGER;

mbps INTEGER;

BEGIN

-- DBMS_RESOURCE_MANAGER.CALIBRATE_IO (<DISKS>, <MAX_LATENCY>, iops, mbps, lat);

DBMS_RESOURCE_MANAGER.CALIBRATE_IO (2, 10, iops, mbps, lat);

DBMS_OUTPUT.PUT_LINE ('max_iops = ' || iops);

DBMS_OUTPUT.PUT_LINE ('latency = ' || lat);

DBMS_OUTPUT.PUT_LINE ('max_mbps = ' || mbps);

end;

/

语法:查询I0信息的SQL

参数介绍如下：

Parameter Description

num_physical_disks

Approximate number of physical disks in the database storage（物理磁盘个数 input）

max_latency

Maximum tolerable latency in milliseconds for database-block-sized IO requests（最大可用容忍延迟的毫秒数 input）

max_iops

Maximum number of I/O requests per second that can be sustained. The I/O requests are randomly-distributed, database-block-sized reads.（持续中每秒请求最大i/o的数量 output）

max_mbps

Maximum throughput of I/O that can be sustained, expressed in megabytes per second. The I/O requests are randomly-distributed, 1 megabyte reads.（持续中最大的吞吐量M为单位）

actual_latency

Average latency of database-block-sized I/O requests at max_iops rate, expressed in milliseconds（平均延迟）

SQL参数说明

二、测试

　　测试场景说明:

　　环境为oracle linux 6.4 +database 11.2.0.4（RAC 2节点）+asm 11.2.0.4

　　对了，另外如果数据库使用的是asm，那么如果验证的死数据文件需要使用datadg中的所有物理磁盘，而不是fra中的物理磁盘。虽然我使用存储化的lun进行的映射，但是 num_physical_disks必须是真实物理磁盘个数,因为是测试是一个磁盘，那么这个参数为1。

2.1、验证是否启动async i/o

[oracle@rac-one ~]$ sqlplus / as sysdba

SQL*Plus: Release 11.2.0.4.0 Production on Mon Apr 21 22:35:23 2014

Copyright (c) 1982, 2013, Oracle.  All rights reserved.

Connected to:

Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.4.0 - 64bit Production

With the Partitioning, Real Application Clusters, Automatic Storage Management, OLAP,

Data Mining and Real Application Testing options

SQL> show parameter disk_asynch_io（查看数据库是否启用了异步i/o）

NAME                                 TYPE        VALUE

------------------------------------ ----------- ------------------------------

disk_asynch_io                       boolean     TRUE

SQL> !

[oracle@rac-one ~]$ more /proc/sys/fs/aio-max-nr （系统slots最大数量）

1048576

[oracle@rac-one ~]$ more /proc/sys/fs/aio-nr （当前使用的slots）

23680

[oracle@rac-one ~]$ exit

exit

SQL> col name for a50

SQL> set linesize 200

SQL> select name,asynch_io from v$datafile f,v$iostat_file i where f.file#=i.file_no and (filetype_name='Data File' or filetype_name='Temp File');      -------------（查看启用了async的文件信息）

NAME                                               ASYNCH_IO

-------------------------------------------------- ---------

+DATADG/rac/datafile/system.262.839537769          ASYNC_ON

+DATADG/rac/datafile/system.262.839537769          ASYNC_ON

+DATADG/rac/datafile/sysaux.263.839537911          ASYNC_ON

+DATADG/rac/datafile/undotbs1.264.839538031        ASYNC_ON

+DATADG/rac/datafile/undotbs2.266.839538155        ASYNC_ON

+DATADG/rac/datafile/users.267.839538199           ASYNC_ON

6 rows selected.

查看是否启动异步i/o

2.2、验证开始

SQL> set serveroutput on

SQL> declare

      lat integer;

      iops integer;

      mbps integer;

    begin

    --dbms_resource_manager.calibrate_io(<num_disks>,<max_latency>,iops,mbps,lat);

    dbms_resource_manager.calibrate_io(1,10,iops,mbps,lat);

    dbms_output.put_line('max_iops=' || iops);

    dbms_output.put_line('latency='  || lat);

   dbms_output.put_line('max_mbps=' || mbps);

   end;

   /

开始验证i/o:

2.3、验证结果

SQL> declare

      lat integer;

      iops integer;

      mbps integer;

    begin

    --dbms_resource_manager.calibrate_io(<num_disks>,<max_latency>,iops,mbps,lat);

    dbms_resource_manager.calibrate_io(1,10,iops,mbps,lat);

    dbms_output.put_line('max_iops=' || iops);

    dbms_output.put_line('latency='  || lat);

    dbms_output.put_line('max_mbps=' || mbps);

    end;

    /

max_iops=45

latency=42

max_mbps=12

PL/SQL procedure successfully completed.

结果：

码农公寓

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