Основные проблемы и цели мониторинга базы данных средствами субд Oracle Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Основные проблемы и цели мониторинга базы данных средствами СУБД ORACLE

Актуальность темы состоит в том, что на данный момент значимая часть компаний, занимающихся бизнесом во многих областях, использует продукцию компании Огасіе для хранения и обработки данных. Для нужд предприятия важны отказоустойчивость и производительность системы управления базами данных. СУБД Огасіе удовлетворяет этим требованиям, но только при произведенной настройке и отладке. Мониторинг является необходимым процессом при работе крупной системы хранения. Результатами мониторинга является набор параметров системы, получаемый за регулярные интервалы времени. На основании этих значений делаются выводы о необходимости работ по улучшению функционирования системы. Рассматриваются основные цели мониторинга работы СУБД Огасіе и проблемы, возникающие при их достижении. Уделяется отдельное внимание сетевым способам мониторинга, каждый из которых используется для достижения индивидуальных

---- аквкЕ сущ Огасіе, профильных целей; проводится анализ метрик, используемых при наблюдении за работой системы;

мониторинг, производительность, рассматриваются протоколы управления, применяемые для мониторинга за работой СУБД.

отказоустойчи-вость, метрики, Приведен краткий анализ и сравнение систем мониторинга, применяемых для слежения за крупными

протоколы управления. системами хранения. Указываются методы решения описанных проблем.

Хуторов В.С.,

магистрант факультета Информационных Технологий, МТУСИ

Беленькая М.Н.,

доцент кафедры "Мультимедийные Сети и Услуги Связи", МТУСИ

Рассматриваемая проблема актуальна, так как по данным компании IDC Oracle в России занимает первое место на рынке СУБД с общей долей 44,1% и первое место на рынке серверов приложений с долей 29,1.% Кроме того, корпорация вышла на лидирующие места на рынке систем управления предприятием в России по итогам 2011 финансового года. СУБД Oracle пользуются сегодня более двух миллионов лицензированных пользователей в России, десятки тысяч российских предприятий работают на технологиях Oracle, семьдесят пять — используют преимущества системы управления предприятием Oracle E-Business Suite. Среди компаний и организаций, использующих продукцию компании Oracle значатся: Федеральная таможенная служба РФ, Центральный банк РФ, ОАО "Лукойл" и тд. Последние годы число клиентов Oracle в России растет в среднем на 20-40% ежегодно в зависимости от продуктового направления. Все вышеназванные факты говорят о высокой востребованности СУБД Oracle в решениях для бизнеса.

СУБД Oracle обладает специализированными средствами обеспечения отказоустойчивости и повышения производительности. Отказоустойчивость обеспечивается двумя базовыми методами: RAC (Real Application Cluster) и STANDBY DATABASE. Первый метод состоит в обеспечении доступа к базе данных посредствам нескольких независимых серверов. STANDBY DATABASE представляет собой две независимые базы данных, между которыми организовано выполнение резервирования и проведения горячей замены при необходимости. Для обеспечения высокой производительности ядро СУБД Oracle имеет множество изменяемых параметров, позволяющих настроить систему под индивидуальные требования. Очевидно, что для обеспечения максимальной производительности и отказоустойчивости система должна быть постоянно под наблюдением. Для этого необходим мониторинг, дающий возможность следить за интересующими метриками.

При первичной настройке системы правильно настроенный мониторинг позволяет заранее выявить и избежать потенциальных проблем. После ввода в эксплуатацию и окончания настройки система

мониторинга используется для максимально быстрого обнаружения неисправностей и расследования причин их возникновения, тем самым являясь одним из основных инструментов обслуживания системы.

Определить оптимальность работы сервера базы данных и выявить возможные неполадки или узкие места, можно с помощью средств мониторинга, входящих в состав СУБД Oracle. Грамотное использование этих средств позволит вовремя определить и устранить причины низкой производительности сервера, которая определяется объемом операций ввода-вывода, необходимых для исполнения транзакции, утилизацией процессоров и временем отклика системы. Для каждой конкретной реализации, уровень доступной производительности определяется составом аппаратно-программных средств и способов их использования. Наиболее распространенной метрикой оценки производительности системы является ее время отклика, которое представляет собой интервал времени, в течении которого сервер возвращает первую строку результата исполнения запроса, т.е. пользователь получает визуальное подтверждение того, что его запрос исполняется. Пропускная способность обслуживаемых сервером процессов и пользователей определяет сколько запросов возможно исполнить в фиксированный интервал времени, и сколько строк и какого размера возвращается клиенту. При увеличении числа активных процессов и/или пользователей, возрастает и их конкуренция за системные ресурсы. Результатом такой чрезмерной нагрузки может стать увеличение времени отклика и снижение общей пропускной способности. Большое влияние на производительности базы данных оказывает также физическая и логическая целостность данных

Для выполнения основных целей мониторинга СУБД можно использовать ряд средств Oracle. Их использование может быть совместным. Самый очевидный способ мониторинга СУБД Oracle — при помощи SQL запросов. Этот способ удобен в случаях, когда известна проблема или количество метрик для мониторинга не велико. В случаях же когда мониторинг требуется осуществлять на регулярной основе длительный период времени или же количество метрик для изучения слишком велико, данный способ становится неудобен в связи с ограниченными возможностями в области автоматизации. Также к недостаткам метода можно отнести невозможность наблюдения за аппаратной частью сервера.

Для мониторинга за аппаратной частью сервера может использоваться система мониторинга Cacti. Мониторинг аппаратной части полезен как превентивная мера по борьбе со сбоями СУБД, так как

T-Comm, #7-2013

133

сбой оборудования неизбежно ведет если не к краху системы, то к снижению производительности. Cacti — это "open-source" веб-приложение, система позволяет строить графики. Cacti собирает статистические данные за определенные временные интервалы и позволяет отобразить их в графическом виде. Преимущественно используются стандартные шаблоны для отображения статистики по загрузке процессора, выделению оперативной памяти, количеству запущенных процессов, использованию входящего/исходящего трафика. Использование данных метрик позволяет значительно упростить расследование сбоев системы. Основным недостатком Cacti является то, что эта система сбора статистики не следит за программными метриками СУБД. Из-за этого Cacti не подходит для использования как единственная система мониторинга.

Многофункциональным средством является Zabbix — свободная система мониторинга и отслеживания статусов разнообразных сервисов компьютерной сети, серверов и сетевого оборудования. Он поддерживает несколько видов мониторинга. Simple checks — может проверять доступность и реакцию стандартных сервисов, таких как SMTP или HTTP без установки какого-либо программного обеспечения на наблюдаемом хосте. Zabbix agent — может быть установлен на UNIX-подобных или Windows хостах для получения данных о нагрузке процессора, использования сети, дисковом пространстве и так далее. External check — выполнение внешних программ. Zabbix также поддерживает мониторинг через SNMR Благодаря расширяемости данная система мониторинга позволяет контролировать любые метрики системы. К недостаткам можно отнести некоторую трудоемкость при необходимости слежения за нестандартными параметрами системы.

Для мониторинга систем чаще всего используется протокол SNMP, и можно сказать, что он являлся долгое время стандартом дефакто. Протокол SNMP работает на базе протокола UDP и предназначен для использования сетевыми управляющими станциями. Он позволяет управляющим станциям собирать информацию, изменять, посылать "trap" на сервер мониторинга. Протокол определяет формат данных, их обработка и интерпретация остаются на усмотрение системного администратора и системы мониторинга. SNMP-сообщения не имеют фиксированного формата и фиксированных полей. Как следствие протокол SNMP универсален, но его главным недостатком является дополнительный трафик и необходимость загружать резидентные продукты (агенты) на управляемых объектах.

Выбирая способ мониторинга СУБД, стоит в первую очередь определить его цели, например:

• Формирование основных критериев оценки производительности;

• Определение изменений производительности во времени;

• Диагностика проблем, связанных с производительностью;

• Определение компонентов и процессов, требующих оптимизации;

• Аудит активности пользователей;

• Проверка работы сервера под воздействием различных нагрузок;

• Проверка архитектуры базы данных;

• Проверка расписания обслуживания;

• Проверка планов резервного копирования и восстановления;

• Определение необходимости изменения аппаратной конфигурации.

Далее необходимо оценить какие метрики необходимо отслеживать, для решения поставленной задачи. После того как эти требования выяснены можно провести выбрать ту систему или группу систем мониторинга, которые справятся с поставленной целью.

Система мониторинга необходима для СУБД используемой в бизнесе, ее применение позволяет сократить убытки компании, вызванные простоем, снижением производительности или нерациональным использованием ресурсов. Для правильного выбора системы мониторинга необходимо учитывать все потенциальные и существующие проблемы СУБД и сети, где она используется. При этом условии мониторинг станет основным средством в борьбе с проблемами в работе контролируемой системы.

Литература

1. Oracle Cluslerware and Oracle Real Application Clusters Administration and Deployment Guide // Mark Bauer, Richard Strohm — Oracle, 2009. — С. 25.

2. Oracle Database 2 Day DBA, 10g Release 2 // Colin McGregor — Oracle, 2012. —210 с.

3. Zabbix 1.8 Network Monitoring // Rihards Olups — PACKT publishing, 2010. —428 с.

4. Администрирование в информационных системах // М.Н. Беленькая, С.Т. Малиновский, Н.В. Яковенко. — М: Горячая Линия—Телеком, 2011. — 400 с.

5. RFC-341 1 — An Architecture for Describing Simple Network Management Protocol (SNMP) Management Frameworks // D. Harrington, R. Presuhn, R. Presuhn // Стандарт, 2002. — С. 5.Requirements for transport networks of mobile operators.

PRINCIPAL PROBLEMS AND OBJECTIVES OF MONITORING DATA BASE WITH DBMS ORACLE

Khutorov V.S., postgraduate, MTUCI Belenkaya M.N., associate professor, MTUCI

Abstract

Actuality of this subject consists in situation in which most companies of different spheres use products of Oracle Corporation for data storage. For companies it's important that chosen system is fault-tolerant and productive. DBMS Oracle meets this requirements, but only when it's correctly configured. Monitoring is necessary process for correct work of large data storage system. Result of monitoring is set of system parameters got in regular equal time intervals. On the ground of these values its drawn conclusions about need of system improvement. In report it's considered main objectives of monitoring DBMS Oracle and problems, which can arise while achieving the goal. In the course of problems overview special attention is paid on network monitoring. Every of these methods are used for reaching special profile objective. Also in report it's carried out an analysis of metrics, which used to monitor system work. In report it’s considered management protocols used for DBMS monitoring. This work provides short analysis and comprising of systems used for monitoring large data storage systems. In conclusion its described methods of problems solution.

Keywords DBMS Oracle, monitoring, productivity, fault-tolerance, metrics, protocols of control.

1B4

T-Comm, #7-2013