探索BI系统搭建的必要性与AI技术的应用潜力
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2022-05-28
华为云GaussDB(DWS)-低效业务脚本检测指导
为保障业务系统高效运行,降低额外的资源损耗,建议定期对运行在GaussDB(DWS)集群上的业务脚本进行排查,并及时对低效业务脚本进行识别和优化,避免系统运行卡顿或资源过度使用。因此,需要增强低效业务脚本的排查和校验,及时识别出耗时、高频等需优化的低效SQL,并进行整改,为生产业务运行增加一道防护网。
一、 开启Active SQL统计
1. 操作前准备
在华为云管控面配置参数开启active SQL统计功能,数据库后台会自动记录业务SQL的相关运行信息,包括数据库名、访问IP、执行时间、执行计划等信息,定期查询active SQL统计视图获取SQL运行信息,针对执行时间较长且频次较高的SQL进行重点分析优化。
登录华为云网址,进行Active SQL统计功能配置,网址链接:
https://auth.huaweicloud.com/authui/login.html。
搜索数据仓库服务GaussDB(DWS)服务。
点击选择指定集群,跳转到对应页面进行配置。
在参数修改页签设置enable_resource_record(开启资源监控记录归档功能)参数值为on,默认值为off。
2. 统计视图介绍
PGXC_WLM_SESSION_INFO视图显示在所有CN上执行作业结束后的负载管理记录(系统中运行的业务SQL每隔3分钟会被归档),该视图需管理员权限用户执行,普通用户没有权限。
【备注】查询pgxc_wlm_session_info视图需登录到postgres数据库下。
pgxc_wlm_session_info视图信息
序号
名称
类型
描述
1
datid
oid
连接后端的数据库OID。
2
dbname
text
连接后端的数据库名称。
3
schemaname
text
模式名。
4
nodename
text
语句执行的CN名称。
5
username
text
连接到后端的用户名。
6
application_name
text
连接到后端的应用名。
7
client_addr
inet
连接到后端的客户端的IP地址。 如果此字段是null,它表明通过服务器机器上UNIX套接字连接客户端或者这是内部进程,如autovacuum。
8
client_hostname
text
客户端的主机名,这个字段是通过client_addr的反向DNS查找得到。这个字段只有在启动log_hostname且使用IP连接时才非空。
9
client_port
integer
客户端用于与后端通讯的TCP端口号,如果使用Unix套接字,则为-1。
10
query_band
text
用于标示作业类型,默认为空字符串。
11
block_time
bigint
语句执行前的阻塞时间,包含语句解析和优化时间,单位ms。
12
start_time
timestamp with time zone
语句执行的开始时间。
13
finish_time
timestamp with time zone
语句执行的结束时间。
14
duration
bigint
语句实际执行的时间,单位ms。
15
estimate_total_time
bigint
语句预估执行时间,单位ms。
16
status
text
语句执行结束状态:正常为finished,异常为aborted。
17
abort_info
text
语句执行结束状态为aborted时显示异常信息。
18
resource_pool
text
用户使用的资源池。
19
control_group
text
语句所使用的Cgroup。
20
min_peak_memory
integer
语句在所有DN上的最小内存峰值,单位MB。
21
max_peak_memory
integer
语句在所有DN上的最大内存峰值,单位MB。
22
average_peak_memory
integer
语句执行过程中的内存使用平均值,单位MB。
23
memory_skew_percent
integer
语句各DN间的内存使用倾斜率。
24
spill_info
text
语句在所有DN上的下盘信息:
None:所有DN均未下盘。
All: 所有DN均下盘。
[a:b]: 数量为b个DN中有a个DN下盘。
25
min_spill_size
integer
若发生下盘,所有DN上下盘的最小数据量,单位MB,默认为0。
26
max_spill_size
integer
若发生下盘,所有DN上下盘的最大数据量,单位MB,默认为0。
27
average_spill_size
integer
若发生下盘,所有DN上下盘的平均数据量,单位MB,默认为0。
28
spill_skew_percent
integer
若发生下盘,DN间下盘倾斜率。
29
min_dn_time
bigint
语句在所有DN上的最小执行时间,单位ms。
30
max_dn_time
bigint
语句在所有DN上的最大执行时间,单位ms。
31
average_dn_time
bigint
语句在所有DN上的平均执行时间,单位ms。
32
dntime_skew_percent
integer
语句在各DN间的执行时间倾斜率。
33
min_cpu_time
bigint
语句在所有DN上的最小CPU时间,单位ms。
34
max_cpu_time
bigint
语句在所有DN上的最大CPU时间,单位ms。
35
total_cpu_time
bigint
语句在所有DN上的CPU总时间,单位ms。
36
cpu_skew_percent
integer
语句在DN间的CPU时间倾斜率。
37
min_peak_iops
integer
语句在所有DN上的每秒最小IO峰值(列存单位是次/s,行存单位是万次/s)。
38
max_peak_iops
integer
语句在所有DN上的每秒最大IO峰值(列存单位是次/s,行存单位是万次/s)。
39
average_peak_iops
integer
语句在所有DN上的每秒平均IO峰值(列存单位是次/s,行存单位是万次/s)。
40
iops_skew_percent
integer
语句在DN间的IO倾斜率。
41
warning
text
主要显示如下几类告警信息以及SQL自诊断调优相关告警:
1. Spill file size large than 256MB
2. Broadcast size large than 100MB
3. Early spill
4. Spill times is greater than 3
5. Spill on memory adaptive
6. Hash table conflict
42
queryid
bigint
语句执行使用的内部query id。
43
query
text
执行的语句。
44
query_plan
text
语句的执行计划。
45
node_group
text
语句所属用户对应的逻辑集群。
二、 低效SQL检测
1、手工查询过滤
过滤执行耗时长、高频的业务SQL,识别并进行优化,提升SQL执行效率。
1.1检查SQL耗时
通过如下模板SQL获取检测期间总耗时最高的Top 20个SQL,进行统计分析,实际使用过程中可按照备注进行调整。
select
sum(duration) as sum ,
round(avg(duration),2) as avg, --保留小数点后2位有效数字
count(duration) as count,
substr(query,1,100) as sub_query --根据SQL特征截取做聚合。
from pgxc_wlm_session_info
where start_time > '2021-08-19 05:38:11' --语句开始执行时间
and start_time < '2021-08-19 11:38:11'
and username<> 'Ruby' --排除掉系统用户
and dbname = 'postgres' -- postgres按需替换为指定数据库
group by sub_query -- 按照SQL语句汇聚
order by sum desc -- 根据sum倒排
limit 20;
查询结果如下,图中:
1.2检测高频SQL
通过如下模板SQL获取检测期间执行频率最高的Top 20个SQL,进行统计分析,实际使用过程中可按照备注进行调整。
select
sum(duration) as sum ,
round(avg(duration),2) as avg,
count(duration) as cnt,
substr(query,1,100) as sub_query --根据SQL特征截取做聚合。
from pgxc_wlm_session_info
where start_time > '2021-08-19 05:38:11' --语句开始执行时间
and start_time < '2021-08-19 11:38:11'
and username<> 'Ruby' --排除掉系统用户
and dbname = 'postgres' -- postgres按需替换为指定数据库
group by query -- 按照SQL语句汇聚
order by cnt desc -- 根据cnt倒排
limit 20;
2、函数过滤筛选
GaussDB(DWS)是分布式数据库架构,适合大规模并行处理提升性能,在编写SQL过程中应尽量降低执行时不同节点间的数据流动,例如节点间数据的重分布或者广播,对应到执行计划中的stream算子和subplan算子(可以通过调整分布键,维度表改复制表,优化子查询等方式进行SQL优化改写)。
2.1 脚本准备
(1)筛选subplan算子
登陆postgres数据库创建如下函数,统计执行计划中的subplan数量。
CREATE OR REPLACE FUNCTION public.subplan_count(text)
RETURNS integer
LANGUAGE sql
IMMUTABLE STRICT NOT FENCED
AS $function$
select ((length($1) - length(replace($1, 'SubPlan', '')) )::int / length('SubPlan'))::int
$function$
;
(2)筛选Stream算子
登陆postgres数据库创建如下函数,统计执行计划中的Stream算子数量。
CREATE OR REPLACE FUNCTION public.stream_count(text)
RETURNS integer
LANGUAGE sql
IMMUTABLE STRICT NOT FENCED
AS $function$
select ((length($1) - length(replace(replace($1, 'Streaming(type: B', ''), 'Streaming(type: R', ''))) / length('Streaming(type: B'))::int
$function$
;
2.2 执行检查
调用函数检查统计业务脚本中的subplan或Stream算子。
登陆postgres数据库,执行如下SQL:
select
substr(query,1,60) as sub_query,
dbname,
count(1) as count,
round(avg(duration),2) as avg_duration,
public.stream_count(query_plan) as stream_count,
public.subplan_count(query_plan) as subplan_count
from pgxc_wlm_session_info
where start_time > '2021-08-19 05:38:11' --语句开始执行时间
and start_time < '2021-08-19 11:38:11'
and username <> 'Ruby'
--and dbname = 'postgres' --按需替换为指定数据库,例如postgres
group by 1,2,5,6
having stream_count > 0 or subplan_count > 0
order by stream_count desc
limit 20;
备注:结果集中dbname列统计对应数据库名,count列统计业务脚本调用频次,avg_duration列统计业务脚本的平均执行时间,stream_count列统计单条业务脚本的stream算子数量,subplan_count列统计单条业务脚本的subplan数量。
基于以上的统计结果查询完整的业务SQL如下。
查询模板:
select query from pgxc_wlm_session_info
where trim(query) like '%subquery%'
and dbname = 'postgres'
limit 1;
例如,
select query from pgxc_wlm_session_info
where
trim(query) like '% select * from EPAY_VW_PLAN_VOUCHER where guid = $1 and prov%'
and dbname = 'tran_province_cz' limit 1;
2.3 结果分析
理想情况下,执行检测脚本,Stream算子和subplan统计数量均为0。对于集群中运行的业务脚本,需要尽量消减Stream和Subplan总数,减少节点间数据的重分布和广播,从而提升整体运行效率。
EI企业智能 Gauss AP 数据仓库服务 GaussDB(DWS) 数据库
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