Performance Tuning mit Oracle 12c

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1 Performance Tuning mit Oracle 12c

2 Agenda 1. Adaptive Execution Plans 2. Adaptive Statistics 3. SQL Plan-Direktiven 4. Neuerungen bei Statistiken 5. Konkurrierendes Sammeln von Statistiken 6. Private Session-Statistiken 7. Online-Statistiken Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 2

4 Adaptive Query Optimization Der 12c Optimizer ist in der Lage, zur Laufzeit zusätzliche Informationen zu verarbeiten und Anpassungen am Ausführungsplan vorzunehmen, um einen besseren Plan zu erzielen Damit werden folgende Lücken geschlossen, die zu nicht-optimalen Plänen führen: Statistiken werden häufig nur wöchentlich gesammelt und sind damit selten aktuell Datenbanken mit starken Schwankungen in den Tabelleninhalten (Staging Tables, Data Warehouse) Statistiken wurden nicht optimal erstellt, sind veraltet oder wurden gar nicht erstellt Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 4

6 Adaptive Pläne Verschieben die entgültige Enscheidung über den optimalen Plan auf den Ausführungszeitpunkt Der Optimizer prüft, ob die Schätzung der Cardinality von der aktuellen Anzahl von Sätzen abweicht Wird ein signifikanter Unterschied festgestellt, wird der Plan (oder ein Teil des Plans) bei der erstmaligen Ausführung der SQL-Anweisung angepasst Aktuell zwei Methoden: Vereinigungsmethoden Parallele Ausführungsmethoden Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 6

7 Adaptive Vereinigungsmethoden Der Optimizer verfügt über einen initialen Plan (Default Plan) Während der Ausführung der SQL-Anweisung erhält der Statistik- Sammler Informationen über die tatsächliche Anzahl vom Sätzen Basierend auf diesen Informationen trifft der Optimizer die finale Entscheidung über die Vereinigungsmethode Aktuell ist der Optimizer in der Lage zwischen einem Nested Loop Join und einem Hash Join hin und her zu wechseln Adaptive Vereinigungsmethoden sind in Oracle 12c standardmäßig implementiert Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 7

8 SQL Erstausführung CUST_Z COUNT(*) SQL_ID 4u2cw9xyp9wk3, child number SELECT /*+ gather_plan_statistics */ c.cust_zip,count(*) FROM customers c, orders o WHERE o.product = 'Smart Phone' AND o.cust_id = c.cust_id GROUP BY c.cust_zip Plan hash value: Id Operation Name Rows Bytes Cost (%CPU) Time SELECT STATEMENT (100) 1 HASH GROUP BY (1) 00:00:04 2 NESTED LOOPS 3 NESTED LOOPS (1) 00:00:04 * 4 TABLE ACCESS FULL ORDERS (1) 00:00:04 * 5 INDEX UNIQUE SCAN CUSTOMERS_I1 1 0 (0) 6 TABLE ACCESS BY INDEX ROWID CUSTOMERS (0) 00:00: Note this is an adaptive plan Änderung in den Daten, signifikant mehr Orders für Smart Phone Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 8

9 CUST_Z COUNT(*) SQL Nach Veränderung der Daten SELECT * FROM TABLE(dbms_xplan.display_cursor(format=>'+adaptive')); SQL_ID 4u2cw9xyp9wk3, child number Id Operation Name Rows Bytes Cost (%CPU) Time SELECT STATEMENT (100) 1 HASH GROUP BY (1) 00:00:04 * 2 HASH JOIN (1) 00:00:04-3 NESTED LOOPS - 4 NESTED LOOPS (1) 00:00:04-5 STATISTICS COLLECTOR * 6 TABLE ACCESS FULL ORDERS (1) 00:00:04 - * 7 INDEX UNIQUE SCAN CUSTOMERS_I1 1 0 (0) - 8 TABLE ACCESS BY INDEX ROWID CUSTOMERS (0) 00:00:01 9 TABLE ACCESS FULL CUSTOMERS (0) 00:00: Note this is an adaptive plan (rows marked '-' are inactive) Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 9

11 IS_RESOLVED_ADAPTIVE_PLAN Neue Spalte in V$SQL Y Der Plan ist adaptiv und der finale Plan wurde ausgewählt N Der Plan ist adaptiv, der finale Plan wurde jedoch noch nicht ausgwählt NULL Der Plan ist nicht adaptiv SELECT sql_id,child_number,is_resolved_adaptive_plan FROM v$sql WHERE sql_id = '4u2cw9xyp9wk3'; SQL_ID CHILD_NUMBER I u2cw9xyp9wk3 0 Y Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 11

12 Verwendete Parameter Die Optimizer-Parameter befanden sich auf Standard : NAME TYPE VALUE optimizer_adaptive_features boolean TRUE optimizer_dynamic_sampling integer 2 optimizer_features_enable string optimizer_adaptive_reporting_only boolean FALSE Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 12

13 Reporting-Modus Im Reporting-Modus werden alle Informationen für adaptive Vereinigungsmethoden gesammelt, allerdings wird der Default- Plan nicht verändert ALTER SESSION SET optimizer_adaptive_reporting_only = TRUE; SELECT * FROM TABLE(dbms_xplan.display_cursor(format=>'+report')); Adaptive plan: This cursor has an adaptive optimizer_dynamic_sampling plan, but adaptive plans are enabled for = reporting mode only. The 11 plan that would be executed if adaptive plans were enabled is displayed below. Plan hash value: Id Operation Name Rows Bytes Cost (%CPU) Time SELECT STATEMENT (100) 1 HASH GROUP BY (1) 00:00:04 * 2 HASH JOIN (1) 00:00:04 * 3 TABLE ACCESS FULL ORDERS (1) 00:00:04 4 TABLE ACCESS FULL CUSTOMERS (0) 00:00: Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 13

15 Adaptive Statistiken Der neue Ansatz, Ausführungspläne an die aktuellen Datenbestand anzupassen, erfordert, das Statistiken dynamisch angepasst werden Dazu wurden in 12c folgende Features eingeführt: Dynamic Statistics Automatic Reoptimization SQL Plan-Direktiven Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 15

16 Beispiel Dynamic Statistics ALTER SESSION SET optimizer_dynamic_sampling = 11; SELECT * FROM TABLE(dbms_xplan.display_cursor(format=>'+adaptive')); Id Operation Name Rows Bytes Cost (%CPU) Time SELECT STATEMENT (100) 1 HASH GROUP BY (1) 00:00:04 * 2 HASH JOIN (1) 00:00:04-3 NESTED LOOPS - 4 NESTED LOOPS (1) 00:00:04-5 STATISTICS COLLECTOR 6 VIEW VW_GBF_ (1) 00:00:04 7 HASH GROUP BY (1) 00:00:04 * 8 TABLE ACCESS FULL ORDERS 1542K 20M (1) 00:00:04 - * 9 INDEX UNIQUE SCAN CUSTOMERS_I1 1 0 (0) - 10 TABLE ACCESS BY INDEX ROWID CUSTOMERS (0) 00:00:01 11 TABLE ACCESS FULL CUSTOMERS (0) 00:00: Note dynamic statistics used: dynamic sampling (level=auto) - this is an adaptive plan (rows marked '-' are inactive) Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 16

17 Automatic Reoptimization Der Optimizer verwendet die Informationen, die während der Ausführung einer SQL-Anweisung entstehen Weicht die Ausführung signifikant von den Schätzungen des Optimizers ab, wird eine Anpassung des Ausführungsplans bei der nächsten Ausführung in Betracht gezogen Folgende Features unterstützen die Reoptimization: Statistik Feedback Performance Feedback Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 17

18 Statistik Feedback Mit der erstmaligen Ausführung einer SQL-Anweisung entscheidet der Optimizer, ob ein Monitoring für das Statistik Feedback aktiviert werden soll Die Aktivierung erfolgt nach folgenden Kriterien: Tabellen ohne Statistiken existieren Mehrere Filter existieren an einer Tabelle Prädikate mit komplexen Operatoren sind vorhanden SELECT sql_id,child_number,is_reoptimizable FROM v$sql WHERE sql_id='c2vq4sacjkh8k'; SQL_ID CHILD_NUMBER I c2vq4sacjkh8k 0 Y Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 18

19 Beispiel Statistik Feedback CUST_Z COUNT(*) SQL_ID c2vq4sacjkh8k, child number SELECT /*+ gather_plan_statistics */ c.cust_zip,count(*) FROM customers c, orders o WHERE o.product = 'Smart Phone' AND o.cust_id = c.cust_id AND o.cnt > 1 AND o.amount > 300 AND o.order_text = 'Internet order' GROUP BY c.cust_zip Id Operation Name Rows Bytes Cost (%CPU) Time SELECT STATEMENT (100) 1 HASH GROUP BY (1) 00:00:04 * 2 HASH JOIN 901K 41M (1) 00:00:04 3 TABLE ACCESS FULL CUSTOMERS K 17 (0) 00:00:01 * 4 TABLE ACCESS FULL ORDERS 901K 32M (1) 00:00: Note statistics feedback used for this statement Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 19

21 SQL Plan-Direktiven SQL Plan-Direktiven werden automatisch angelegt und mit den aus der SQL Reoptimization gewonnen Erkenntnissen gefüttert Mit diesen zusätzlichen Informationen ist der Optimizer besser in der Lage, den optimalen Plan zu bestimmen SELECT o.owner,o.object_name,o.subobject_name,o.object_type, d.type,d.reason FROM dba_sql_plan_dir_objects o, dba_sql_plan_directives d WHERE o.directive_id = d.directive_id AND o.owner = 'DOAG'; OWNE OBJECT_ SUBOBJECT_NA OBJECT TYPE REASON DOAG ORDERS PRODUCT COLUMN DYNAMIC_SAMPLING SINGLE TABLE CARDINALITY MISESTIMATE DOAG ORDERS CNT COLUMN DYNAMIC_SAMPLING SINGLE TABLE CARDINALITY MISESTIMATE DOAG ORDERS AMOUNT COLUMN DYNAMIC_SAMPLING SINGLE TABLE CARDINALITY MISESTIMATE DOAG ORDERS ORDER_TEXT COLUMN DYNAMIC_SAMPLING SINGLE TABLE CARDINALITY MISESTIMATE DOAG ORDERS TABLE DYNAMIC_SAMPLING SINGLE TABLE CARDINALITY MISESTIMATE Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 21

23 Top Frequency-Histogramme Hat eine Spalte mehr als 254 verschiedene Werte, dann wurde automatisch ein Height-balanced Histogram erstellt Problem: 99% der Zeilen hat weniger als 254 verschiedene Werte Risiko: Die meißten populären Werte werden nicht richtig repräsentiert Es wäre besser, auf den populären Werten ein Frequency Histogram zu erstellen und die nicht-populären Werte zu ignorieren Dies wird durch ein Top Frequency-Histogramm realisiert Top Frequency-Histogramme werden erstellt, wenn: Statistiksammlung mit AUTO_SAMPLE_SIZE 99,6% der Werte haben <= 254 Werte Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 23

24 DBMS_STATS-Berichte Das Sammeln von Statistiken ist Zeit-kritisch und Ressourcenaufwendig Informationen über Zeiten und Verlauf sind deshalb für die Planung sehr wichtig BEGIN :my_report := DBMS_STATS.REPORT_STATS_OPERATIONS( since => SYSTIMESTAMP -1, until => SYSTIMESTAMP, detail_level => 'TYPICAL', format => 'HTML'); END; / Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 24

27 Konkurrierendes Sammeln Mehrer Tabellen in einem Schema (Datenbank) oder Patitionen einer Tabelle parallel bearbeiten Oracle erstellt einen Job für jede Tabelle und Partition Die Datenbank führ so viele Jobs wie möglich parallel aus, die übrigen gehen in eine Warteschlange: job_queue_processes Oracle AQ SQL> BEGIN 2 DBMS_STATS.SET_GLOBAL_PREFS('CONCURRENT','TRUE'); 3 END; 4 / Verbesserung in 12c: Ist eine Tabelle oder Partition sehr klein oder leer, dann wird diese automatisch in einen Batch mit anderen kleinen Objekten gestellt Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 27

29 Statistiken für Global Temporary Tables Eine GTT wird Datenbank-weit benutzt Die Daten in einer GTT sind der jeweiligen Session zugeordnet Mit 12c ist es möglich, Session-bezogene Statistiken für GGT zu erstellen SELECT dbms_stats.get_prefs('global_temp_table_stats','doag') FROM dual; DBMS_STATS.GET_PREFS('GLOBAL_TEMP_TABLE_STATS','DOAG') SESSION CREATE GLOBAL TEMPORARY TABLE temp_table(text VARCHAR2(200)); INSERT INTO temp_table SELECT product FROM doag.orders; Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 29

31 Online-Statistiken Statistiken werden automatische angelegt, wenn: Ein Index erstellt wird CREATE TABLE AS SELECT INSERT INTO AS SELECT Online-Statistiken für Tabellen erstellen keine Histogramme und Index-Statistiken Id Operation Name Rows Bytes Cost (%CPU) Time CREATE TABLE STATEMENT 10M 486M (1) 00:00:05 1 LOAD AS SELECT ORDERS_COPY 2 OPTIMIZER STATISTICS GATHERING 10M 486M (1) 00:00:04 3 TABLE ACCESS FULL ORDERS 10M 486M (1) 00:00: Ausschalten: /*+ NO_GATHER_OPTIMIZER_STATISTICS */ Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 31

33 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Performance Tuning mit Oracle 12c DOAG-Konferenz 2013 Nürnberg Copyright 2013 by Lutz Fröhlich Alle Rechte vorbehalten Performance Tuning mit Oracle 12c - Copyright (c) 2013 by Lutz Fröhlich Seite 33