【云小课】【第39课】GaussDB(for openGauss)如何进行性能调优

GaussDB(for openGauss)性能调优过程需要综合考虑多方面因素，因此，调优人员应对系统软件架构、软硬件配置、数据库配置参数、并发控制、查询处理和数据库应用有广泛而深刻的理解。

调优流程

调优各阶段说明，如下表所示。

阶段

描述

确定性能调优范围

获取集群各节点的CPU、内存、I/O和网络资源使用情况，确认这些资源是否已被充分利用，是否存在瓶颈点。

SQL调优指南

审视业务所用SQL语句是否存在可优化空间，包括：

通过ANALYZE语句生成表统计信息：ANALYZE语句可收集与数据库中表内容相关的统计信息，统计结果存储在系统表PG_STATISTIC中。执行计划生成器会使用这些统计数据，以确定最有效的执行计划。

分析执行计划：EXPLAIN语句可显示SQL语句的执行计划，EXPLAIN PERFORMANCE语句可显示SQL语句中各算子的执行时间。

查找问题根因并进行调优：通过分析执行计划，找到可能存在的原因，进行针对性的调优，通常为调整数据库级SQL调优参数。

编写更优的SQL：介绍一些复杂查询中的中间临时数据缓存、结果集缓存、结果集合并等场景中的更优SQL语法。

数据库性能调优通常发生在用户对业务的执行效率不满意，期望通过调优加快业务执行的情况下。正如“性能因素”小节所述，数据库性能受影响因素多，从而性能调优是一项复杂的工程，有些时候无法系统性地说明和解释，而是依赖于DBA的经验判断。尽管如此，此处还是期望能尽量系统性的对性能调优方法加以说明，方便应用开发人员和刚接触GaussDB(for openGauss)的DBA参考。

性能因素

多个性能因素会影响数据库性能，了解这些因素可以帮助定位和分析性能问题。

系统资源

数据库性能在很大程度上依赖于磁盘的I/O和内存使用情况。为了准确设置性能指标，用户需要了解集群部署硬件的基本性能。CPU，硬盘，磁盘控制器，内存和网络接口等这些硬件性能将显著影响数据库的运行速度。

负载

负载等于数据库系统的需求总量，它会随着时间变化。总体负载包含用户查询，应用程序，并行作业，事务以及数据库随时传递的系统命令。比如：多用户在执行多个查询时会提高负载。负载会显著地影响数据库的性能。了解工作负载高峰期可以帮助用户更合理地利用系统资源，更有效地完成系统任务。

吞吐量

使用系统的吞吐量来定义处理数据的整体能力。数据库的吞吐量以每秒的查询次数、每秒的处理事务数量或平均响应时间来测量。数据库的处理能力与底层系统（磁盘I/O，CPU速度，存储器带宽等）有密切的关系，所以当设置数据库吞吐量目标时，需要提前了解硬件的性能。

竞争

竞争是指两组或多组负载组件尝试使用冲突的方式使用系统的情况。比如，多条查询视图同一时间更新相同的数据，或者多个大量的负载争夺系统资源。随着竞争的增加，吞吐量下降。

优化

数据库优化可以影响到整个系统的性能。在执行SQL制定、数据库配置参数、表设计、数据分布等操作时，启用数据库查询优化器打造最有效的执行计划。

调优范围确定

性能调优主要通过查看集群各节点的CPU、内存、I/O和网络这些硬件资源的使用情况，确认这些资源是否已被充分利用，是否存在瓶颈点，然后针对性调优。

如果某个资源已达瓶颈，则：

检查关键的操作系统参数和数据库参数是否合理设置。

通过查询最耗时的SQL语句、跑不出来的SQL语句，找出耗资源的SQL，进行SQL调优指南。

如果所有资源均未达瓶颈，则表明性能仍有提升潜力。可以查询最耗时的SQL语句，或者跑不出来的SQL语句，进行针对性的SQL调优指南。

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