1. スベらないチューニングの話
おら！オラ！Oracle どっぷりチューニング生活
- Understand Oracle I/O Performance -
株式会社 インサイトテクノロジー
製品開発本部 製品企画部
新久保 浩二
新久保 浩二
Twitter: @kouji_s_0808
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2. Dive into READ Performance
本日は
同一のSQL文をネタにして、
同一の実行計画により、
異なるI/Oパターンを発生させ、
I/Oのアクセスパターンで、
いろいろ、違うんだなぁーという素朴な気持ちを
共有していく、
世界初の試みとなります。
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3. Dive into READ Performance
SELECT /*+ NO_PARALLEL(L) FULL(L) */
COUNT(*)
FROM
LARGE_TABLE L;
Rows (1st) Rows (avg) Rows (max) Row Source Operation
---------- ---------- ---------- --------------------------------
1 1 1 SORT AGGREGATE
80000000 80000000 80000000 TABLE ACCESS FULL LARGE_TABLE
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4. Dive into READ Performance
この男らしいSQLを味わい深いものにするために
3つの異なるI/OパターンとそのI/Oパターンによる
パフォーマンスの違いをお見せします。
(ちなみに環境はLinux x86_64 11.2.0.3)
3つの異なるI/Oパターンとは？
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5. Dive into READ Performance
そうです。
– DB FILE SCATTERED READ
– DB FILE SEQUENTIAL READ
– DIRECT PATH READ
そもそも、これらの違いは何だった？
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6. Oracle READ Performance
– DB FILE SCATTERED READ
このイベントは、ユーザー・プロセスがSGAバッファ・キャッシュにバッファ
を読み取り、物理I/Oコールが戻るまで待機することを意味します。
db file scattered readは、データを複数の不連続メモリー位置に読み取るた
めに散布読取りを発行します。散布読取りは通常、マルチブロック読取りで
す。全体スキャンの他、(索引の)高速全スキャンでも行うことができます。
db file scattered read待機イベントは、全体スキャンが発生していることを
識別します。バッファ・キャッシュへの全体スキャンを実行すると、読み取ら
れたブロックは物理的に相互に接近していないメモリー位置に読み取られま
す。このような読取りが 散布読取りコールと呼ばれるのは、ブロックがメモ
リー全体に分散されているからです。…
Oracle Databaseパフォーマンスチューニングガイド11gリリース2より
通常、パラレルクエリーでないフルスキャンで発生することが多かった
SHINKUBOパフォーマンスチューニングガイド11gリリース2より
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7. Oracle READ Performance
– DB FILE SEQUENTIAL READ
このイベントは、ユーザー・プロセスがSGA内のバッファ・キャッシュにバッ
ファを読み取り、物理I/Oコールが戻るまで待機することを意味します。順次
読取りは、単一ブロック読取りです。
単一ブロックI/Oは通常、索引を使用した結果です。非常にまれなケースとし
て、エクステントの境界のため、またはバッファ・キャッシュ内にバッファが
存在するため、全表スキャン・コールが単一ブロック・コールに切り捨てられ
ることがあります。これらの待機もdb file sequential readとして現れます。
Oracle Databaseパフォーマンスチューニングガイド11gリリース2より
通常、インデックススキャンで発生
SHINKUBOパフォーマンスチューニングガイド11gリリース2より
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8. Oracle READ Performance
– DIRECT PATH READ
SGAのバッファ・キャッシュではなく、ディスクからPGAに直接バッファの読取
りを実行しているセッションは、このイベントで待機します。I/Oサブシステ
ムが非同期I/Oをサポートしない場合、各待機は物理読取りリクエストに対応
します。
I/Oサブシステムが非同期I/Oをサポートする場合、このプロセスでは読取りリ
クエストの発行を、PGAに存在するブロックの処理に重複させることができま
す。プロセスがディスクからまだ読み取られていないPGA内のブロックにアク
セスしようとする場合、待機コールを発行し、このイベントの統計を更新しま
す。したがって、待機数は必ずしも読取りリクエスト数と同じではありません
(db file scattered readおよびdb file sequential readとは異なります)。
Oracle Databaseパフォーマンスチューニングガイド11gリリース2より
通常、パラレルクエリー(フルスキャン)で発生することが多かった
SHINKUBOパフォーマンスチューニングガイド11gリリース2より
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9. Oracle READ Performance
DB FILE SCATTERED READ/DB FILE SEQUENTIAL READ/DIRECT
PATH READ
Oracle Databaseパフォーマンスチューニングガイド11gリリース2より
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10. Dive into READ Performance
– DB FILE SCATTERED READ
スループット重視のI/Oパターン
– DB FILE SEQUENTIAL READ
IOPS(レイテンシー)重視のI/Oパターン
– DIRECT PATH READ
スループット重視のI/Oパターン
でも、DB FILE SCATTERED READとは違う
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11. Check READ Performance baseline
– スループットが高いとは
“大きめのI/Oサイズで、1回のI/O処理にはちょっと
頑張ってもらって、単位時間あたりの処理量を稼ぐ”
1人で沢山、運ぶんだぜ～。
ワイルドだろ～。
– IOPSが高いとは
“小さめのI/Oサイズで、1回のI/O処理を軽くしてあげ
て、単位時間あたりの処理数を稼ぐ”
1人で何回も運べるんだぜ～。
ワイルドだろ～。
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12. Dive into READ Performance
– あれこれ言う前に
“OSレイヤーでのI/Oパターンとスループット/IOPS
を理解する必要がある”
– ここを押さえないと
“Oracleレイヤーの話をいくらしても、威力が半減”
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13. Check READ Performance baseline
– とりあえず…
– ベンチマークとってみます。
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14. Check READ Performance baseline
– スループット
Throughput (MB)
1000
900
900
800
700
600
500
400
300
200
100
13
0
sequential_1MB random_8KB
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15. Check READ Performance baseline
– IOPS
IOPS
2000
1800 1742
1600
1400
1200
1000 900
800
600
400
200
0
sequential_1MB random_8KB
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16. Check READ Performance baseline
– スループット
Throughput (MB)
6000
5155
5000
4000
3000
2000
900
1000
0
sequential_1MB_HDD sequential_1MB_SSD
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17. Check READ Performance baseline
– IOPS
IOPS
250000
206761
200000
150000
100000
50000
1742
0
random_8KB_HDD random_8KB_SSD
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18. Oracle READ Performance
大事なので、もう一度言います。
同一のSQL文をネタにして、
同一の実行計画により、
異なるI/Oパターンを発生させ、
I/Oのアクセスパターンで、
いろいろ、違うんだなぁーという素朴な気持ちを
共有していく、
世界初の試みとなります。
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19. Dive into Oracle READ Performance
– どうすれば良いはない。それが現実だ
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20. Check Oracle READ Performance
– Oracle I/O Pattern
Elapsed Time (sec)
120
101
100
このパターンは極端
ですけど、ワイド
80
レンジスキャンが
非効率という事を
60 OSのI/O特性から
この違いは何?
見た場合と一緒
40
20
20
10
0
DIRECT PATH READ DB FILE SCATTERED READ DB FILE SEQUENTIAL READ
20

21. Logical/Physical I/O vs. Direct I/O
– DB FILE SCATTERED READ vs. DIRECT PATH READ
– 大事なことなのでもう一度まとめます。
– 両者の違いはSGA(Buffer Cache)を経由するか否か
– SGA(Buffer Cache)を経由するとは？
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22. Logical/Physical I/O vs. Direct I/O
– DB FILE SCATTERED READ vs. DIRECT PATH READ
– 両者のI/Oに違いは… ありますが…
– さらに違うのは、当然、キャッシュの読み込み量
– もっと顕著なのは、あのラッチの取得回数
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23. Logical/Physical I/O vs. Direct I/O
– DB FILE SCATTERED READ vs. DIRECT PATH READ
DB FILE SCATTERED READ
288
919
io_submit
DIRECT PATH READ 3552
io_getevents
323 pread
others
3551
io_submit
6408 DB FILE SCATTERED READ(NO BUFFER)
io_getevents
6325 317
others
io_submit
6481
io_getevents
6491
others
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24. Logical/Physical I/O vs. Direct I/O
– DB FILE SCATTERED READ vs. DIRECT PATH READ
cache buffers chains cache buffers lru chain
2500000 3000
2200211 2639
2500
2000000
2000
1500000
1500
1000000
1000
500000
500
6136 10
0 0
DIRECT PATH READ DB FILE SCATTERED READ DIRECT PATH READ DB FILE SCATTERED READ
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25. Logical/Physical I/O vs. Direct I/O
– DB FILE SCATTERED READ vs. DIRECT PATH READ
– そうです。DB FILE SCATTERED READはキャッシュ経
由ですので、どうしても、キャッシュ上のブロック
の存在チェックと空き領域のチェックが必要
– さらに、状況が悪いと、DB FILE SEQUENTIAL READ
が、気持よく動いているOLTP系処理のエコシステム
を崩すこともあります。
* 単純にDIRECT PATH READが優れているという話
ではありません!!
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26. Check Oracle READ Performance
– Oracle I/O Pattern
Elapsed Time (sec)
200
177
180
160
140
Disk I/OとBuffer Cache
120 メンテナンスのコストバランス
101
100
が変われば、パフォーマンス
SSD
バランスも変わる HDD
80
60
45
40 30
20
20 10
0
DIRECT PATH READ DB FILE SCATTERED READ DB FILE SEQUENTIAL READ
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27. Tuning Oracle READ Performance
– OracleのI/Oまわりをチューニングするとは
– SQL文というある種アプリケーションのチューニング
の重要性は疑いようもありません。が、ちょっと違
うアプローチもあるんです
– そう、それはもっとプリミティブな世界
– 同じH/W、同じSQL文、同じ実行計画。でも、パ
フォーマンスが大きく異なる世界。
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28. Conclusion
無骨とも思えるOracleのI/O一つとってもプリミティブな
世界は味わい深い。
表面上の実行計画を眺めていても、解決できない問題も
あるんです。
Oracleが示す各種イベントも理解しないと本質を見誤り
ます。
待機イベントの理解にはOSによるプリミティブな動作が
理解の助けになります。
そんな素朴な気持ちが共有できていれば幸いです。
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29. Q & A
Questions?
29

30. Thanks
ORA-03113
30