DATABASE ADMINISTRATION Pertemuan ke6 System Performance dan Database

DATABASE ADMINISTRATION Pertemuan ke-6

System Performance dan Database Performance source : Database Administration the complete guide to practices and procedures chapter 10 -11 by. Craig S. Mullins

System performance • Performa sistem akan mempengaruhi performa db dan performa aplikasi • Performa db akan mempengaruhi performa aplikasi • ba harus mengatahui sistem dan environtment dari db • Dba mampu menangani perubahan sistem meski tidak harus bekerja sendiri

Figure 10 -1. The tuning boxes

The Larger Environment

The Larger Environment • DBMS bekerja dalam lingkungan yang besar yang meliputi software dan hardware lain • Setiap komponen harus terinstall, dikonfigurasi dengan efektif • DBA harus mengetahui bagaimana interaksi DBMS dengan hardware, OS dan software lain

• Interaksi ini meliputi : – – Interaksi dengan OS Allied agent Hardware configuration Disk storage dan I/O

Componen DBMS • DBMS terdiri dari ribuan baris code aplikasi • DBMS sangat kompleks dan membutuhkan banyak program dalam menjalankan fungsinya • Setiap vendor memecah fungsi DBMS dalam beberapa komponen

Arsitektur Oracle • Terdiri dari 5 basic komponen – – – file structures, memory structures, processes, rollback segments, and redo logs. • Sebuah database oracle terdiri dari phisical structure(data files) dan logical structure(table, index)

Oracle Arch • Phisical structure ORACLE terdiri dari: – Control file – Redo log file – Database file • Memory Structure – System global Area (SGA) : data cache, redo log buffer, share pool – Program global Area (PGA) : user and background process, 1 proses 1 PGA – Sort area : sort, order dan grup data

Oracle Arch • Oracle Processes – user processes and : execute program – Oracle processes • Server process : relay user process dan SGA • Background process: data management dan proses fungsi oracle instance – – – Proses Monitor (PMON) background process System Monitor (SMON) background process Database writer (DBWR) Log Writer (LGWR) Recover (RECO)

DBMS Installation and Configuration Issues

Types of Configuration • DBMS dapat di konfigurasi pada saat instalasi atau pada saat beroperasi • Setiap instalasi memiliki nilai default • Parameter dalam konfigurasi DBMS dapat diganti secara : – Dinamis – Nondinamis – Gabungan : tidak butuh restart : harus direstart : terkadang perlu direstart

Memory usage • Relational databases love memory • DBMS menggunakan RAM untuk cache data • Cost : data dari memory < data dari disk

Memory cahce : tipe cache • Data cache digunakan untuk menghindari I/O operation ketika data actual sedang dibaca dari database (buffer pool)

• Procedure cache : menyimpan SQL dan struktur program terkait • Sort cache : digunakan untuk menyimpan hasil sorting – Contoh operasi yang butuh sorting : grouping, ordering, UNION dan beberapa tipe join • Internal structure cache : unik untuk tiap DBMS : – Ex : database decriptor di DB 2 • Database log cache (log write and log read) : untuk rollback dan recover operations

others • Beberapa area yang menkonsumsi memori – – – User connections : maintain dan manage koneksi Devices : untuk maintain dan penggunaan device Open databases : jumlah db yang dapat digunakan Open objects : jumlah objek (tabel, index, dll) yang dapat digunakan Locks : setiap lock dalam db butuh memory Caches : beberapa macam cache

Database Logs • Disebut juga transaction log • Digunakan untuk ROLLBACK dan RECOVER

Locking and Contention • Minimalkan : – Lock suspensions – Timeouts – Deadlocks

The System Catalog • Gunakan disk terpisah untuk instalasi sistem katalog agar memudahkan manajemen

System Monitoring

System Monitoring • Envorontment DBMS perlu dimonitor secara kontinue untuk mencegah penurunan performa dan terjadinya masalah • Beberapa DBMS menyediakan built-in monitor. • Beberapa aplikasi monitoring performance seperti BMC Software's PATROL or Omegamon daro Candle Corporation dapat digunakan untuk memonitor performa dan memberi dinamic alerti • Performance monitor ada tidak hanya untuk DBMS tapi untuk seluruh sistem • DBA harus dapat menggunakan dan mengerti apa maksud dari monitoring yang ada • Performance monitor bertindak seperti jendela terhadap efisiensi performance

Database Performance : Technique for Optimizing Databases

• Fokus pada tuning dan optimasi desain, parameter dan phisical • Meliputi ; – – – Partitioning Raw partitions versus file systems Indexing Denormalization Clustering Interleaving data Free space Compression File placement and allocation Page size Reorganization • Setiap DBMS memiliki teknik untuk optimasi beberapa aspek tsb, dengan berbagai nama

Partitioning • DBA menentukan bagaimana cara mapping tiap tabel – Single table to a single file (tidak terlalu efisien) – Single table to multiple files (paling banyak digunakan untuk data besar) – Multiple tables to a single file (digunakan untuk tabel kecil seperti lookup dan tabel kode) • Partioning berguna untuk parallelism

Raw Partition vs. File System • Untuk unix-based DBMS dapat memilih antara raw partition dan file system untuk menyimpan data • Lebih efisien menggunakan raw partition daripada file system untuk menyimpan data di disk

Indexing • Penggunaan index yang benar dapat meningkatkan performa db • Index digunakan antara lain untuk: – Locating rows by value(s) in column(s) – Making joins more efficient (when the index is defined on the join columns) – Correlating data across tables – Aggregating data – Sorting data to satisfy a query • Jika tabel kecil, hindari index

Denormalization • Lawan dari normalisasi, beberap opsi : – Prejoined tables— when the cost of joining is prohibitive. – Report table— when specialized critical reports are too costly to generate. – Mirror table— when tables are required concurrently by two types of environments. – Split tables— when distinct groups use different parts of a table. – Combined tables— to consolidate one-to-one or one-to-many relationships into a single table. – Speed table— to support hierarchies like bill-of-materials or reporting structures. – Physical denormalization— to take advantage of specific DBMS characteristics.

Clustering • Tabel yang tercluster akan menyimpan row phisycal secara terurut berdasar kolom tertentu atau beberapa kolom • Index yang tercluster akan membuat row tabel disimpan dalam susunan ascending berdasar index

Page Splitting • Ketika DBMS harus melakukan proses insert dan tidak ada space tersedia, maka harus dibuat page baru untuk menyimpan data, ini disebut page splitting • Dua tipe splitting – Normal page split – Monotic page split

Interleaving Data • Dapat disebut spesialisasi dari clustering • Jika ada dua tabel sering dijoin, maka lebih baik melakukan interleave data menjadi satu physical structure

Free Space • Disebut juga fill factor • The specification of free space in a tablespace or index can reduce the frequency of reorganization, reduce contention, and increase the efficiency of insertion • Ensure a proper amount of free space for each database object.

Compression • Untuk meminimalkan ukuran db • Dapat menggunakan internal tool atau thirtd party software • Memiliki efek positif dan negatif – Positif : ukuran disk kecil – Negatif : butuh tambahan proses untuk compress dan decompress

File Placement and Allocation • DBA harus meminimalkan cost untuk write and write data pada phisical disk • Pastikan index terpisah dari data pada penyimpanannya

Page Size (Block Size) • The page size is used to store table rows (or more accurately, records that contain the row contents plus any overhead) on disk

Database Reorganization

Database Reorganization • Semakin lama DB digunakan menyebabkan penurunan performa • Kecepatan query menurun termasuk efek menurunnya performa • Salah satu penyebab menurunnya performa : database disorganisation • Database disorganization occurs when a database's logical and physical storage allocations contain many scattered areas of storage that are too small, not physically contiguous, or too disorganized to be used productively

Penyebab disorganisasi db • • • unclustered data Fragmentation Row chaining or row migration Page splits File extents

Organized tablespace

Disorganized tablespace

Manual reorganization

Otomatic reorganized • REORG TABLESPACE TSNAME

Summary • If the environment where the DBMS must operate is not performing efficiently, it is impossible for the DBMS, and indeed any database access, to perform efficiently. • The DBA needs to understand every DBMS configuration value and the impact it can have on the overall performance of the system. • Furthermore, the DBA must control the integration of the DBMS with the hardware on which the DBMS runs and any allied agent software

Summary • Applications and data are constantly changing. Users require instant response time and 24/7 availability. • The database structures that support these applications must be properly maintained to ensure optimal application performance. • Proper database design, appropriate choice of clustering, and reorganizing databases based on statistics help to deliver efficient databases. • Furthermore, DBAs can ensure database performance by automating these processes to reduce the risk and errors associated with manual database maintenance

Terima kasih