DB2 基础：关于 DB2 UDB 监控的一些问题和解答

在构建或管理应用程序时，取得良好的性能是一个重要的目标。实际上，用户通常期望执行的操作瞬息便能完成，虽然这一点可能不会包含在需求当中。

为了管理所有方面，包括性能，首先必须能够对之进行测量。DB2 UDB on Linux、UNIX 和 Windows 包括了很多用来测量性能和跟踪系统活动的工具。这些工具允许根据数据库管理员（DBA）、应用程序开发人员和系统管理员所需的任何级别的粒度来测量活动。

监控的目标

监控的三个主要目标是问题确定、性能管理和趋势分析。问题确定的意思很明显：您或者某个人已经检测到一个问题，并力图解决这个问题。问题确定要求知道当前发生的事情，什么正在导致这一问题，或者是什么最近曾导致这一问题，知道这些是必需的。确定了问题原因，再加上一定的性能管理，同时又把握了趋势，那么便可以避免大多数问题。

性能管理使您可以最优地使用系统资源，并有助于确保避免某些问题。通过使用性能管理信息和技巧，可以尽量避免花在问题确定上的时间，并增加总体的用户满意程度。

趋势分析又将性能管理带到了一个新的层面，在这个级别上，将保存历史数据，并使用这些数据来判断资源使用上的增长情况和趋势。趋势可以帮助您识别总体性能活动的变化，并在必要时规划硬件的升级。而且，如果出现了意料之外的变化（不同于趋势所显示的），仍可以问这样的问题：“是什么发生了变化”？

DB2 的使用趋势通常与业务活动一致，但未必总是如此。业务单元常常知道它在哪些时期比较忙，但是可能并不理解这些时期对系统资源的影响。至于系统负载问题，可以将系统活动与昨天或上个星期、上个月或者去年同一时间的情况相比较，发现两个时期之间的变化，这样做很有用。理解了这些资源使用趋势，有利于调优决策，尤其是那些与数据库管理器和数据库配置参数有关的调优。

监视器的类型

为了帮助实现这些监控目标，DB2 提供了两种类型的监视器：快照监视器和事件监视器。快照监视器显示给定时间点上的活动。您可以将它看成是系统活动的一张图片。这样您便可以看到是什么应用程序正连接到数据库，还可以诊断锁问题，并允许查看缓冲池、表空间和表的使用情况，以及正在执行的语句。如果保存历史数据，并不时地比较快照，那么快照监视器会变得更加有用。

事件监视器与快照不同，它可以捕捉一段时间内您所感兴趣的特定范围内所发生的所有事情。事件监视器不只是拍一张快照，可以将它看作是一部电影，这部电影可以捕捉随时间流逝而发生的事情。在很多事件的开始和结束，DB2 都会产生事件记录。虽然当一个问题发生时，快照是最为有用的，但是，对于跟踪系统历史使用情况，例如系统 chargeback、资源规划和趋势分析，事件是最精确的。

在 DB2 Version 8 中，由于可以直接将事件监视器写入 DB2 表中，并且可以使用快照表功能将快照存储到 DB2 表中，因此保存历史信息变得更加容易。

快照监视器

要使用快照监视器，首先必须使用以下命令将监视器开关打开：

db2　update　monitor　switches　using　bufferpool　on　lock　on　sort　on　statement　on　table　on　uow　on

也可以在数据库管理器配置中控制监视器开关，不过，对于表监视器开关存在一个例外，因为您必须总是使用上述命令来启动它。

要检查监视器开关的状态，可以使用 Get Monitor Switches 命令：

取决于 DB2 的版本，输出会稍有不同

查看原图（大图）

下面的表展示了用来打开一个快照监视器的命令，以及所收集的信息的类型：

注解： 通常，打开快照开关所导致的开销非常小，因为在内部，大部分数据已经在 DB2 中。但通常，您只需打开语句开关和锁开关。因为工作负载的缘故，如果将所有开关打开，则可能招致 2％ 到 5％ 的额外开销。

一旦打开了开关，便可以查看已经提供的数据。要查看一个快照，可以使用 GET SNAPSHOT 命令。图 3 展示了可以用来查看 DB2 内部状态的命令：

从命令行看来，显然有很多的输出。这也显示了将输入写入 DB2 表中的好处。当构建好监视器并开始收集数据时，通过一些计算就可以将这些数据归纳成有用的信息。

编写自己的快照监视器

虽然可以很轻松地获得快照，不过最好还是再深入一点，使用 DB2 中新的表函数。这样，您不仅可以进行问题确定，还可以进行性能管理和趋势分析。

表函数允许通过 select 语句显示性能数据。如果将 insert 语句与子查询一起使用，那么返回的数据便可以存储到 DB2 表中。

创建快照监视器的三个步骤是：

创建快照表。

用一个脚本填充快照表。

从数据生成报告。

一共有 20 种快照功能，但最重要的 4 个功能是数据库、缓冲池、表空间和表。下面的例子对缓冲池进行快照。

建立快照表

要创建快照表，可以从 SYSCAT. FUNCPARMS 系统表获得列定义。该表将使用 insert 语句填充数据。

--　UPQ020　Create　a　table　to　store　buffer　pool　snapshots　
--　The　snapshot　is　stored　into　this　table　using　UPS021　
--　
--　UPQ022　and　following　will　contain　SQL　to　report　from　
--　these　tables.　
--　
CREATE　TABLE　BP_SNAP　(　
SNAPSHOT_TIMESTAMP　　　TIMESTAMP,　
POOL_DATA_L_READS　　　　BIGINT,　
POOL_DATA_P_READS　　　　BIGINT,　
POOL_DATA_WRITES　　　　　BIGINT,　
POOL_INDEX_L_READS　　　　BIGINT,　
POOL_INDEX_P_READS　　　　BIGINT,　
POOL_INDEX_WRITES　　　　BIGINT,　
POOL_READ_TIME　　　　　　BIGINT,　
POOL_WRITE_TIME　　　　　BIGINT,　
POOL_ASYNC_DATA_RD　　　　BIGINT,　
POOL_ASYNC_DT_WRT　　　　BIGINT,　
POOL_ASYNC_IX_WRT　　　　BIGINT,　
POOL_ASYNC_READ_TM　　　　BIGINT,　
POOL_ASYNC_WR_TIME　　　　BIGINT,　
POOL_ASYNC_DT_RDRQ　　　　BIGINT,　
DIRECT_READS　　　　　　　BIGINT,　
DIRECT_WRITES　　　　　　BIGINT,　
DIRECT_READ_REQS　　　　　BIGINT,　
DIRECT_WRITE_REQS　　　　BIGINT,　
DIRECT_READ_TIME　　　　　BIGINT,　
DIRECT_WRITE_TIME　　　　BIGINT,　
POOL_ASYNC_IX_RDS　　　　BIGINT,　
POOL_DATA_TESTORE　　　　BIGINT,　
POOL_INDEX_TESTORE　　　　BIGINT,　
POOL_INDEX_FESTORE　　　　BIGINT,　
POOL_DATA_FESTORE　　　　BIGINT,　
UNREAD_PREF_PGS　　　　　BIGINT,　
FILES_CLOSED　　　　　　　BIGINT,　
BP_NAME　　　　　　　　　CHAR(18),　
DB_NAME　　　　　　　　　CHAR(8),　
DB_PATH　　　　　　　　　VARCHAR(255),　
INPUT_DB_ALIAS　　　　　　CHAR(8)　)　
In　userspace1;　

www.db-hq.net上公开提供了该 DDL。以下是用于条目 UPS025 的 URL，它将定义所有 4 个表：

http://www.db-hq.net/Articles/db2luw/perfluw/LUWv8SNP/UPS025.sql

将该文本复制并粘贴到一个文件中，然后将其保存在您的计算机上。您可以使用以下命令创建这些表：

db2　-tvf　UPS025.sql　

填充快照表

要将单个的快照表存储到 BP_SNAP 表中，可以使用以下 SQL：

--　UPQ021　Store　a　snapshot　into　a　table.　
--　The　table　is　created　using　UPQ020　
--　In　the　near　future,　this　query　will　be　incorporated　into　a　shell　script.　
--　
--　UPQ022　and　following　will　contain　SQL　to　report　from　
--　these　tables.　
--　
INSERT　INTO　BP_SNAP　
SELECT　
　SNAPSHOT_TIMESTAMP,　
　POOL_DATA_L_READS,　
　POOL_DATA_P_READS,　
　POOL_DATA_WRITES,　
　POOL_INDEX_L_READS,　
　POOL_INDEX_P_READS,　
　POOL_INDEX_WRITES,　
　POOL_READ_TIME,　
　POOL_WRITE_TIME,　
　POOL_ASYNC_DATA_READS,　
　POOL_ASYNC_DATA_WRITES,　
　POOL_ASYNC_INDEX_WRITES,　
　POOL_ASYNC_READ_TIME,　
　POOL_ASYNC_WRITE_TIME,　
　POOL_ASYNC_DATA_READ_REQS,　
　DIRECT_READS,　
　DIRECT_WRITES,　
　DIRECT_READ_REQS,　
　DIRECT_WRITE_REQS,　
　DIRECT_READ_TIME,　
　DIRECT_WRITE_TIME,　
　POOL_ASYNC_INDEX_READS,　
　POOL_DATA_TO_ESTORE,　
　POOL_INDEX_TO_ESTORE,　
　POOL_INDEX_FROM_ESTORE,　
　POOL_DATA_FROM_ESTORE,　
　UNREAD_PREFETCH_PAGES,　
　FILES_CLOSED,　
　BP_NAME,　
　DB_NAME,　
　DB_PATH,　
　INPUT_DB_ALIAS　
FROM　TABLE(　SNAPSHOT_BP(　'perfdb',　-1　))　as　SNAPSHOT_BP;　

这样就有了一行数据。为了使之更加有用，可以下载下面的 shell 脚本，并用该脚本填充 4 个快照表：

http://www.db-hq.net/Articles/db2luw/perfluw/LUWv8SNP/UPS024.sql

解释快照输出

快照的很多方面都是毋需解释的，而其他一些方面则需要进行某种计算。

用于获得快照数据的最简单的查询是：

--　UPQ022　Our　first　sample　query　for　snapshot　data.　
--　
--　The　table　is　created　using　UPQ020,　and　populated　using　UPQ021　
--　In　the　near　future,　UPQ021　will　be　incorporated　into　a　shell　script.　
--　
SELECT　SNAPSHOT_TIMESTAMP　AS　TSTAMP,　POOL_DATA_L_READS　AS　DATA_LREADS,　
　POOL_DATA_P_READS　AS　DATA_PREADS,　POOL_DATA_WRITES　AS　DATA_WRITES,　
　POOL_INDEX_L_READS　AS　IX_LREADS,　BP_SNAP.POOL_INDEX_P_READS　AS　IX_PREADS　　
FROM　BP_SNAP;　

注意：缓冲池调优是提高 DB2 性能的最佳机会。对于缓冲池调优的完全讨论超出了本文的范围，但是对这个重要的方面进行调查研究是值得的。下面的 Microsoft Excel 工作簿（workbook）链接可以作为进行这方面研究的一个良好开端。也可以在网络上寻找关于该话题的其他文章。

为了使结果在命令行中有更好的可读性，有些列没有选。当然，也可以在 SELECT 语句的 WHERE 子句中添加条件，只报告异常。

很多条件同时适用于缓冲池和表空间。缓冲池是内存中的区域。对缓冲池的测量将体现整体性能。表空间是文件，对表空间的测量将体现个体的性能。

缓冲池计算

DB2 System Monitor Guide and Reference 包含了一系列的公式，您可以使用这些公式来判断缓冲池的效率。我自动化了这些公式，并将它们放在一个 Excel 工作簿中。

该 Excel 工作簿包含三个电子表格（spreadsheet）。第一个电子表格是对缓冲池性能比率的计算。第二个电子表格是通过 Open Database Connectivity (ODBC) 将 DB2 数据放入 Excel 的一个示例。第三个电子表格是使用 Excel 图表功能制图的一个示例。下面是该工作簿的链接：

http://db-hq.net/downloads/BP%20Analysis.xls

事件监视器

您可以使用事件监视器来全面了解活动。事件监视器可以显示从开始到结束的活动，常常由一个开始事件记录和一个结束事件记录组成。事件监视器最常用于连接、锁和语句。

事件监视器的输出可以写入到文件中、命名管道中，或者在 DB2 Version 8 启动时写入到 DB2 表中。该输出可以是成块的，也可以不是成块的。如果输出是成块的，则可以确保不丢失数据，但是在产生大量记录的繁忙的系统上，这可能会导致较大的问题。通常应该避免成块的输出，对于语句事件监视器更是如此，因为数据库实例可能会崩溃。您可以将事件监视器的粒度限制到一个用户或应用程序。

如果要编写自己的程序来获取监视器数据，那么命名管道（Named pipe）很有用。如果系统繁忙，则使用命名管道可以避免对 DB2 产生性能影响。

连接事件对于跟踪一个用户或应用程序对系统的使用很有用。该数据使您可以识别性能较差的程序、负载较重的用户以及使用趋势。如果每天审查该数据，那么就有机会与用户讨论数据库操作的相关问题，还可以为用户提供 SQL 方面的培训或调整物理设计，以便更好地支持用户对 DB2 的使用。

一次可以定义和激活多个事件监视器。为了不导致问题，连接事件的数量通常会被设定到一个相当低的水平。下面的 SQL 语句为所有连接定义了一个事件监视器：

CREATE　EVENT　MONITOR　dlmon　FOR　CONNECTIONS　WRITE　TO　TABLE;　

建立了事件监视器之后，需要使用以下语句打开事件监视器：

SET　EVENT　MONITOR　dlmon　STATE=1;　

也可以将事件监视器设置成在数据库启动时自动启动。上述语句的执行会创建以下 4 个表：

connheader_dlmon

conn_dlmon

connmemuse_dlmon

control_dlmon

注意：缓冲池调优是提高 DB2 性能的最佳机会。对于缓冲池调优的全面讨论超出了本文的范围，但是，对这个重要的方面进行调查研究是值得的。可以将下面的 Microsoft Excel 工作簿（workbook）链接可以作为一个良好的开端。也可以在网络上寻找关于该话题的其他文章。在 developerWorks 上有一些很好的示例：
DB2 基础：表空间和缓冲池
调优 DB2 UDB v8.1 及其数据库的最佳实践

结束语

对于理解企业如何使用 DB2，监控非常关键。通过按时审查性能数据，您将对企业的工作负载产生更深的理解，并且能够在问题发生之前采取适当行动。