Oracle 12c Threaded Execution Resourcen sparen zum Nulltarif?!?

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1 Oracle 12c Threaded Execution Resourcen sparen zum Nulltarif?!? Untertitel en urn) nannt der Platz für Markus Flechtner BASEL 1 BERN BRUGG LAUSANNE ZÜRICH DÜSSELDORF FRANKFURT A.M. FREIBURG I.BR. HAMBURG MÜNCHEN STUTTGART WIEN

2 Unser Unternehmen Trivadis ist führend bei der IT-Beratung, der Systemintegration, dem Solution-Engineering und der Erbringung von IT-Services mit Fokussierung auf und Technologien im D-A-CH-Raum. Unsere Leistungen erbringen wir aus den strategischen Geschäftsfeldern: BETRIEB Trivadis Services übernimmt den korrespondierenden Betrieb Ihrer IT Systeme. 2

3 Mit über 600 IT- und Fachexperten bei Ihnen vor Ort 12 Trivadis Niederlassungen mit über 600 Mitarbeitenden Hamburg 200 Service Level Agreements Mehr als 4'000 Trainingsteilnehmer Düsseldorf Forschungs- und Entwicklungsbudget: CHF 5.0 Mio. / EUR 4.0 Mio. Frankfurt Finanziell unabhängig und nachhaltig profitabel Stuttgart Freiburg Wien München Basel Brugg Bern Zürich Lausanne Stand 12/ Erfahrung aus mehr als 1'900 Projekten pro Jahr bei über 800 Kunden

4 Über mich.. Senior Consultant, Trivadis, Duesseldorf Mit Oracle unterwegs seit den 1990ern Entwicklung (Forms, Reports, PL/SQL) Support Datenbank Administration Seit 2008 bei Trivadis Schwerpunkte Oracle Real Application Clusters Database Migration Projects Referent 4 O-AI Oracle Architektur and Internals O-RAC Oracle Real Application Clusters O-NF11g DBA Oracle 11g New Features for the DBA O-NF12cDBA Oracle 12c New Features for the DBA

5 Trivadis an der DOAG Ebene 3 - gleich neben der Rolltreppe Wir freuen uns auf Ihren Besuch. Denn mit Trivadis gewinnen Sie immer. 5

6 AGENDA nseite ffende Objekte igen 1. Das Problem & bereits vorhandene Lösungen 2. Neu in Oracle 12c: THREADED_EXECUTION 3. Architektur 4. Performance 5. Threaded Execution im DBA-Alltag 6. Pros & Cons 6

7 ter text eld short as titles are Das Problem & bereits vorhandene Lösungen 7

8 Das Problem & bereits vorhandene Lösungen (1) xt pages educe on bullet bove Für die Dedicated Server Architektur auf Unix/Linux gilt:.. Jede Client Sitzung hat einen eigenen Server Prozess.. Dieser benötigt Hauptspeicher.. Und Prozessorzeit.. Häufige Kontextwechsel Viele Applikationen.. Halten Datenbanksitzungen offen und setzen nur selten SQL-Befehle ab Ergebnis: Overhead auf dem Datenbankserver Verschwendung von Ressourcen 8

9 Das Problem & bereits vorhandene Lösungen (2) Bereits vorhandene Lösungen Shared Server (Multithreaded Server) Database Resident Connection Pooling (DRCP) - è nicht für alle Applikationen Universal Connection Pool (UCP) Connection Pools allgemein (verwaltet vom Application Server) Alle diese Lösungen wirken sich nur auf Client-Sitzungen aus 9

10 Das Problem & bereits vorhandene Lösungen (3) Vorhandene Lösungen im Überblick: aus: Oracle Database 12c Administrators Guide Oracle Corporation 10

11 Das Problem & bereits vorhandene Lösungen (4) Das Multithreaded Oracle Process Model ersetzt diese Methoden nicht, sondern ist eine neue Methode um den Resourcenverbrauch einer OracleDatenbank auf Unix/Linux zu reduzieren. 11

12 ter text eld short as titles are Neu in Oracle 12c: THREADED_EXECUTION "Multithreaded Oracle Process Model" 12

13 Multithreaded Oracle Process Model (1) Das Multithreaded Oracle Process Model ermöglicht es, dass die Oracle Datenbank auf Unix/Linux Instanzprozesse als OS Threads laufen lässt (wie bei Oracle auf Windows) keine zusätzlichen Lizenzkosten, funktioniert mit SE1, SE and EE Konfiguration: ALTER SYSTEM SET threaded_execution=true SCOPE=spfile SID='*'.. Und die Instanz durchstarten.. Damit laufen Hintergrundprozesse und lokale Verbindungen als Threads 13

14 Multithreaded Oracle Process Model (2) Für Clients die sich via Oracle Net anmelden, muss ein zusätzlicher Listener-Parameter in der listener.ora gesetzt werden: DEDICATED_THROUGH_BROKER_<listener_name>=ON.. Und den Listener durchstarten Wenn man die Clients sowohl (wahlweise) im Threaded- als auch im Non-Threaded-Mode laufen lassen will, wird ein zweiter Listener benötigt Anderer Port und/oder Host-Name DEDICATED_THROUGH_BROKER_<new_listener>=OFF 14

15 ter text eld short as titles are Architektur 15

16 Architektur (1) - Prozesse Prozessliste nach dem Starten einer Datenbank-Instanz: oracle@te:~/ [TEST] psg oracle oracle oracle oracle oracle oracle TEST 10:02 10:02 10:02 10:02 10:02 10:02?????? 00:00:00 00:00:00 00:00:03 00:00:05 00:00:22 00:00:00 ora_pmon_test ora_psp0_test ora_vktm_test ora_u004_test ora_u005_test ora_dbw0_test Threaded Sessions werden in den "ora_u<nnn>_<sid>"-prozessen zusammengefasst 16

17 Architektur (2) - Prozesse Prozess-Details: oracle@te:~/ [TEST] psg ora_u oracle :18? 00:00:03 ora_u004_test oracle :18? 00:00:13 ora_u005_test oracle@te:~/ [TEST] pidstat -t -p Linux el6uek.x86_64 (te.markusflechtner.vm) 03/22/2014 _x86_64_ (4 CPU) 09:20:45 09:20:45 09:20:45 09:20:45 09:20:45 09:20:45 09:20:45 09:20:45 09:20:45 09:20:45 09:20:45 09:20:45 09:20:45 17 PM PM PM PM PM PM PM PM PM PM PM PM PM TGID TID %usr %system %guest %CPU 0.02 CPU Command ora_scmn_test ora_scmn_test oracle ora_gen0_test ora_mman_test ora_dbrm_test ora_lgwr_test ora_ckpt_test ora_lg00_test ora_smon_test ora_lg01_test ora_lreg_test

18 Architektur (3) V$PROCESS Änderungen in V$PROCESS SQL> select spid,stid,execution_type,pname from v$process 2 where spid is not null and (execution_type= PROCESS or pname in 3 ('PMON','SMON','DBW0','PSP0','VKTM','MMON','RECO','LGWR', SCMN )) 4 order by spid; SPID STID EXECUTION_ PNAME PROCESS PMON PROCESS PSP PROCESS VKTM THREAD LGWR THREAD SCMN THREAD SMON THREAD MMON THREAD SCMN THREAD RECO PROCESS DBW0 18

19 Architektur (4) Der SCMN -Thread ist der "Thread Listener" innerhalb des "ora_u<nnn>-prozesses" Die Sitzungen bleiben "Dedicated Server"-Sitzungen: SQL> select p.execution_type,s.server,count(*) from v$process p,v$session s where s.paddr=p.addr group by p.execution_type,s.server; EXECUTION_ THREAD PROCESS SERVER DEDICATED DEDICATED COUNT(*) Die PGA für Threaded-Server-Sessions wird im Shared-Pool allokiert (wie bei "Shared Server") 19

20 Architektur (5) Prozesse & Sessions uxxx Prozesse werden beendet, wenn sie 30 Sekunden im Leerlauf waren!! Jede Session braucht ihren "PROCESSES"-Slot, daher kann der Parameter PROCESSES nicht reduziert werden (è TNS Connection pooling limit reached. ) 20

21 Architektur (6) Client-Sitzungen & Hauptspeicher Mittelwert: 18% weniger Memory-Verbrauch mit "Threaded Execution" 21

22 Architektur (7) Connection Broker Threaded Execution benötigt einen Connection Broker Der (neue) Parameter CONNECTION_BROKERS wird automatisch gesetzt, wenn THREADED_EXECUTION=TRUE SQL> show parameter connection_brokers NAME TYPE VALUE connection_brokers string ((TYPE=DEDICATED)(BROKERS=1)), ((TYPE=EMON)(BROKERS=1)) 22

23 Architektur (8) Connection Broker + Listener lsnrctl services [..] Service "TEST.markusflechtner.vm" has 1 instance(s). Instance "TEST", status READY, has 2 handler(s) for this service... Handler(s): "N000" established:1 refused:0 state:ready CMON <machine: te.markusflechtner.vm, pid: 1649_1668> (ADDRESS=(PROTOCOL=tcp)(HOST= )(PORT=34848)) "DEDICATED" established:0 refused:0 state:ready LOCAL SERVER [..] oracle@te:~/ [TEST] psg 1649 oracle :24? 00:05:12 ora_u005_test SQL> select spid,stid,pname,execution_type from v$process 2 where spid=1649 and stid=1668; SPID STID PNAME N EXECUTION_TYPE THREAD

24 ter text eld short as titles are Performance 24

25 Performance (1) Test environment ten urch ene gilt, dass hen hrieben Physikalischer Server Lenovo W510 / 32 GB RAM / SSD Oracle Linux 6.5 Virtueller Server (Virtualbox) 16 GB RAM Oracle Datenbank Oracle M SGA / 2000M PGA Non-CDB-Architektur 25

26 Performance (2) Swingbench ten urch ene gilt, dass hen hrieben Test Software Swingbench ( 3 Tests mit Sitzungen, Mittelwert der Transaktionen pro Sekunde 26

27 Performance (3) Ergebnisse Swingbench ten urch ene gilt, dass hen hrieben 27

28 Performance (4) Weitere Ergebnisse ten urch ene gilt, dass hen hrieben Oracle Präsentation zum Thema "Real Application Testing": 5% bessere Performance mit THREADED_EXECUTION Thomas Bordeau Test mit SwingbenchJ 28

29 ter text eld short as titles are Threaded execution im DBA-Alltag 29

30 Threaded Execution im DBA-Alltag (1) OS Authent ten urch ene gilt, dass hen hrieben OS-Authentizierung funktioniert nicht (ORA-1017 invalid username..) Password File erforderlich è Startup Skripte müssen angepasst werden è ggf. ebenso Backup Skripte und Monitoring Skripte Lt. dem Oracle Database Readme, ist das ein Bug in (bug# , unpublished) Aber: Lt. "Oracle Reference" ist OS Authentizierung nicht unterstützt è Documentation-Bug Einige Oracle Tools erfordern "Non-Threaded Execution" Dbca opatch datapatch.pl 30

31 Threaded Execution im DBA-Alltag (2) OS Authent ten urch ene gilt, dass hen hrieben Workaround: Password in einem Wallet ablegen Kurzgefasst: # create wallet mkstore -wrl <wallet_location> -create # add db authentication information mkstore -wrl <wallet_location> -createcredential <db_connect_string> <username> <password> # add the following lines to sqlnet.ora WALLET_LOCATION = (SOURCE = (METHOD = FILE) (METHOD_DATA = (DIRECTORY = <wallet_location_directory>)) ) SQLNET.WALLET_OVERRIDE = TRUE Connect to the DB using sqlplus sys/@<db_connect_string> Einzelheiten: siehe MOS-Note

32 Threaded Execution im DBA-Alltag (3) SQL Tracing ten urch ene gilt, dass hen hrieben SQL-Tracing? Wie heißt die Trace-Datei? è Der Dateiname enthält SPID und STID SQL> select spid,stid,execution_type,tracefile from v$process; SPID STID E_TYPE TRACEFILE NONE /u00/app/oracle/diag/rdbms/test/test/trace/test_ora_0.trc PROCESS /u00/app/oracle/diag/rdbms/test/test/trace/test_pmon_6961.trc PROCESS /u00/app/oracle/diag/rdbms/test/test/trace/test_psp0_6963.trc PROCESS /u00/app/oracle/diag/rdbms/test/test/trace/test_vktm_6965.trc THREAD /u00/app/oracle/diag/rdbms/test/test/trace/test_gen0_6969_6971.trc THREAD /u00/app/oracle/diag/rdbms/test/test/trace/test_scmn_6969_6969.trc THREAD /u00/app/oracle/diag/rdbms/test/test/trace/test_mman_6969_6972.trc THREAD /u00/app/oracle/diag/rdbms/test/test/trace/test_ora_6975_7000.trc.. 32

33 Threaded Execution im DBA-Alltag (4) Kill Session ten urch ene gilt, dass hen hrieben Wie üblich werden Sitzungen über die SID und SERIAL# in V$SESSION identifziert Killen auf Datenbank-Ebene funktioniert: ALTER SYSTEM KILL SESSION <sid>,<serial#> ; Aber kill -9 <spid> ist keine gute Lösung L Ein Thread kann nicht von außerhalb des OS-Prozesses beendet werden Es fehlt: orakill (Windows) L 33

34 Threaded Execution Verschiedenes ten urch ene gilt, dass hen hrieben Threaded Execution & CPU usage Kein wesentlicher Unterschied zu "Non-Threaded-Execution" Threaded Execution & Connect Time Kein wesentlicher Unterschied zu "Non-Threaded-Execution" Threaded Execution auf Windows Der Parameter hat keinen erkennbaren Effekt. Oracle Prozesse und Sitzungen sind generell Threads innerhalb von "oracle.exe" Multitenant Ein OS-Prozess kann Sitzungen mehrerer PDBs enthalten è keine Gruppierung der PDB-Sitzungen auf unterschiedliche Prozesse 34

35 ter text eld short as titles are Pros & Cons 35

36 Pros & Cons Pro ten urch ene gilt, dass hen hrieben Einfacher Setup Reduzierter Hauptspeicherverbrauch Geringere Anzahl von Prozessen auf Betriebssystem-Ebene è weniger Context-Switche Performance Gleich oder besser als "non-threaded execution Skalierbarkeit Besser als non-threaded execution!! 36 Aussagen zu Performance und Skalierbarkeit müssen in jedem Einzelfall verifiziert werden! Testen Sie Threaded-Execution mit Ihrer Applikation bevor Sie es produktiv einsetzen!!!

37 Pros & Cons Contra ten urch ene gilt, dass hen hrieben OS Authentisierung Skripte müssen angepasst werden kill -9 funktioniert nicht Srvctl (RAC) funktioniert nicht 37

38 Summary Warum nicht? ten urch ene gilt, dass hen hrieben Erfahrungen aus Kunden-Projekten liegen noch nicht vor, aber wenn man bereit ist, die Nachteile (OS-Authentisierung, kein orakill) in Kauf zu nehmen, dann kann das "Multithreaded Multi Process"-Modell sinnvoll sein, wenn.. Ihr Datenbankserver zuwenig Hauptspeicher hat.. Wenn die Applikation Connection Pools nicht unterstützt Threaded execution kann aber Connection Pools nicht ersetzen Leider ist threaded execution nicht sehr gut dokumentiert (weder in der Dokumentation, noch auf My Oracle Support) 38

39 ionen. Weitere Informationen... Oracle Database 12c Administrators Guide Chapter 5 Managing Processes Oracle Database 12c Concepts Chapter 15 Process Architektur Oracle Presentation Maximizing Database Performance Using Database Replay MOS-Note Using The Secure External Password Store

40 Varianten, einmal ehr ls ft letzte worten) e stehen r die Fragen und Antworten... Markus Flechtner Senior Consultant Telefon markus.flechtner@trivadis.com BASEL BERN BRUGG LAUSANNE ZÜRICH DÜSSELDORF FRANKFURT A.M. FREIBURG I.BR. HAMBURG MÜNCHEN STUTTGART WIEN