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云數(shù)據(jù)庫GaussDB底層硬件

云數(shù)據(jù)庫GaussDB底層硬件

  • 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)硬件到底是什么?

    在了解云數(shù)據(jù)庫GaussDB底層硬件之前,先了解一下數(shù)據(jù)庫的硬件組成。

    數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(Database System,DBS),包括:數(shù)據(jù)庫(Database,DB)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(Database Management System,DBMS)。

    數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由軟件和硬件共同構(gòu)成。

    軟件部分主要包括數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、支持?jǐn)?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)運(yùn)行的操作系統(tǒng),以及支持多種語言進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)的訪問技術(shù)等。

    硬件,主要用于存儲數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),包括計算機(jī)的主機(jī)、鍵盤、顯示器和外圍設(shè)備(例如打印機(jī)、光盤機(jī)、磁帶機(jī)等)。

    由于一般數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所存放和處理的數(shù)據(jù)量很大,加之DBMS豐富的功能軟件,使得自身所占用的存儲空間很大,因此整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對硬件資源提出了較高的要求。

    這些要求是:

    ①有足夠大的內(nèi)存以存放操作系統(tǒng)、DBMS的核心模塊、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和應(yīng)用程序;

    ②有足夠大的直接存取設(shè)備存放數(shù)據(jù)(如磁盤),有足夠的存儲設(shè)備來進(jìn)行數(shù)據(jù)備份;

    ③要求計算機(jī)有較高的數(shù)據(jù)傳輸能力,以提高數(shù)據(jù)傳送率。

    因此,數(shù)據(jù)庫的性能非常大程度上受硬件資源的影響。

  • 數(shù)據(jù)庫的性能具體都都哪些呢?

    多個性能因素會影響數(shù)據(jù)庫性能,了解這些因素可以幫助定位和分析性能問題。

    系統(tǒng)資源

    數(shù)據(jù)庫性能在很大程度上依賴于磁盤的I/O和內(nèi)存使用情況。為了準(zhǔn)確設(shè)置性能指標(biāo),用戶需要了解數(shù)據(jù)庫部署硬件的基本性能。CPU,硬盤,磁盤控制器,內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)接口等這些硬件性能將顯著影響數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行速度。

    負(fù)載

    負(fù)載等于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的需求總量,它會隨著時間變化。總體負(fù)載包含用戶查詢,應(yīng)用程序,并行作業(yè),事務(wù)以及數(shù)據(jù)庫隨時傳遞的系統(tǒng)命令。比如:多用戶在執(zhí)行多個查詢時會提高負(fù)載。負(fù)載會顯著地影響數(shù)據(jù)庫的性能。了解工作負(fù)載高峰期可以幫助用戶更合理地利用系統(tǒng)資源,更有效地完成系統(tǒng)任務(wù)。

    吞吐量

    使用系統(tǒng)的吞吐量來定義處理數(shù)據(jù)的整體能力。數(shù)據(jù)庫的吞吐量以每秒的查詢次數(shù)、每秒的處理事務(wù)數(shù)量或平均響應(yīng)時間來測量。數(shù)據(jù)庫的處理能力與底層系統(tǒng)(磁盤I/O,CPU速度,存儲器帶寬等)有密切的關(guān)系,所以當(dāng)設(shè)置數(shù)據(jù)庫吞吐量目標(biāo)時,需要提前了解硬件的性能。

    競爭

    競爭是指兩組或多組負(fù)載組件嘗試使用沖突的方式使用系統(tǒng)的情況。比如,多條查詢視圖同一時間更新相同的數(shù)據(jù),或者多個大量的負(fù)載爭奪系統(tǒng)資源。隨著競爭的增加,吞吐量下降。

    優(yōu)化

    數(shù)據(jù)庫優(yōu)化可以影響到整個系統(tǒng)的性能。在執(zhí)行SQL制定、數(shù)據(jù)庫配置參數(shù)、表設(shè)計、數(shù)據(jù)分布等操作時,啟用數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化器打造最有效的執(zhí)行計劃。

  • 如何快速確定數(shù)據(jù)庫的調(diào)優(yōu)范圍?

    性能調(diào)優(yōu)主要通過查看數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)的CPU、內(nèi)存、I/O和網(wǎng)絡(luò)這些硬件資源的使用情況,確認(rèn)這些資源是否已被充分利用,是否存在瓶頸點(diǎn),然后針對性調(diào)優(yōu)。

    如果某個資源已達(dá)瓶頸,則:

    檢查關(guān)鍵的操作系統(tǒng)參數(shù)和數(shù)據(jù)庫參數(shù)是否合理設(shè)置。

    通過查詢最耗時的SQL語句、跑不出來的SQL語句,找出耗資源的SQL,進(jìn)行SQL調(diào)優(yōu)指南。

    如果所有資源均未達(dá)瓶頸,則表明性能仍有提升潛力??梢圆樵冏詈臅r的SQL語句,或者跑不出來的SQL語句,進(jìn)行針對性的SQL調(diào)優(yōu)指南。

云數(shù)據(jù)庫 GaussDB案例:調(diào)整I/O相關(guān)參數(shù)降低日志膨脹率

調(diào)整參數(shù)前的參數(shù)值:

  1. pagewriter_sleep=2000ms
  2. bgwriter_delay=2000ms
  3. max_io_capacity=500MB

調(diào)整參數(shù)后的參數(shù)值:

  1. pagewriter_sleep=100ms
  2. bgwriter_delay=1s
  3. max_io_capacity=300MB

說明:

1. 將max_io_capacity調(diào)整小是因為,IO不會利用到之前參數(shù)的最大值,調(diào)整該值,是為了限制后端寫進(jìn)程IO的占用上限。

2. 當(dāng)日志量達(dá)到一定量時,日志才會觸發(fā)回收,該值的計算方式是:wal_keep_segments + checkpoint_segments * 2 + 1 ,假設(shè) checkpoint_segments 設(shè)置128,wal_keep_segments 設(shè)置128,日志量就是 (128 + 128 * 2 + 1) * 16MB = 6GB。

3. 調(diào)整參數(shù)前,tpcc導(dǎo)數(shù)階段,不同的數(shù)據(jù)量xlog有不同程度的膨脹,基本會導(dǎo)致GB級別的日志膨脹,主要是因為臟頁未刷盤,recovery點(diǎn)不能推進(jìn),日志不能及時回收。調(diào)整參數(shù)后,日志膨脹明顯降低。

4. 以2000倉為例,調(diào)整參數(shù)前,導(dǎo)數(shù)階段,日志膨脹10GB,調(diào)整參數(shù)后,日志基本沒有膨脹,維持在設(shè)置的參數(shù)計算出的xlog最低量的范圍內(nèi)。

云數(shù)據(jù)庫GaussDB優(yōu)勢

GaussDB數(shù)據(jù)庫具有高性能、高可用、高安全、低成本的特點(diǎn)

云數(shù)據(jù)庫GaussDB優(yōu)勢

GaussDB數(shù)據(jù)庫具有高性能、高可用、高安全、低成本的特點(diǎn)

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優(yōu)勢詳情

  • 1

    高安全

    GaussDB擁有TOP級的商業(yè)數(shù)據(jù)庫安全特性:數(shù)據(jù)動態(tài)脫敏,TDE透明加密,行級訪問控制,密態(tài)計算。

    能夠滿足政企&金融級客戶的核心安全訴求。

  • 2

    健全的工具與服務(wù)化能力

    GaussDB已經(jīng)擁有華為云,商用服務(wù)化部署能力,同時支持DAS、UGO、DRS等生態(tài)工具。

    有效保障用戶開發(fā)、運(yùn)維、優(yōu)化、監(jiān)控、遷移等日常工作需要。

  • 3

    全棧自研


    GaussDB基于鯤鵬生態(tài),是當(dāng)前國內(nèi)唯一能夠做到全棧自主可控的國產(chǎn)品牌。

    同時GaussDB能夠基于硬件優(yōu)勢在底層不斷進(jìn)行優(yōu)化,提升產(chǎn)品綜合性能。

  • 4

    開源生態(tài)

    GaussDB已經(jīng)支持開源社區(qū),并提供主備版版本下載。