【云小課】【第39課】GaussDB(for openGauss)如何進行性能調優

GaussDB(for openGauss)性能調優過程需要綜合考慮多方面因素，因此，調優人員應對系統軟件架構、軟硬件配置、數據庫配置參數、并發控制、查詢處理和數據庫應用有廣泛而深刻的理解。

調優流程

調優各階段說明，如下表所示。

階段

描述

確定性能調優范圍

獲取集群各節點的CPU、內存、I/O和網絡資源使用情況，確認這些資源是否已被充分利用，是否存在瓶頸點。

SQL調優指南

審視業務所用SQL語句是否存在可優化空間，包括：

通過ANALYZE語句生成表統計信息：ANALYZE語句可收集與數據庫中表內容相關的統計信息，統計結果存儲在系統表PG_STATISTIC中。執行計劃生成器會使用這些統計數據，以確定最有效的執行計劃。

分析執行計劃：EXPLAIN語句可顯示SQL語句的執行計劃，EXPLAIN PERFORMANCE語句可顯示SQL語句中各算子的執行時間。

查找問題根因并進行調優：通過分析執行計劃，找到可能存在的原因，進行針對性的調優，通常為調整數據庫級SQL調優參數。

編寫更優的SQL：介紹一些復雜查詢中的中間臨時數據緩存、結果集緩存、結果集合并等場景中的更優SQL語法。

數據庫性能調優通常發生在用戶對業務的執行效率不滿意，期望通過調優加快業務執行的情況下。正如“性能因素”小節所述，數據庫性能受影響因素多，從而性能調優是一項復雜的工程，有些時候無法系統性地說明和解釋，而是依賴于DBA的經驗判斷。盡管如此，此處還是期望能盡量系統性的對性能調優方法加以說明，方便應用開發人員和剛接觸GaussDB(for openGauss)的DBA參考。

性能因素

多個性能因素會影響數據庫性能，了解這些因素可以幫助定位和分析性能問題。

系統資源

數據庫性能在很大程度上依賴于磁盤的I/O和內存使用情況。為了準確設置性能指標，用戶需要了解集群部署硬件的基本性能。CPU，硬盤，磁盤控制器，內存和網絡接口等這些硬件性能將顯著影響數據庫的運行速度。

負載

負載等于數據庫系統的需求總量，它會隨著時間變化。總體負載包含用戶查詢，應用程序，并行作業，事務以及數據庫隨時傳遞的系統命令。比如：多用戶在執行多個查詢時會提高負載。負載會顯著地影響數據庫的性能。了解工作負載高峰期可以幫助用戶更合理地利用系統資源，更有效地完成系統任務。

吞吐量

使用系統的吞吐量來定義處理數據的整體能力。數據庫的吞吐量以每秒的查詢次數、每秒的處理事務數量或平均響應時間來測量。數據庫的處理能力與底層系統（磁盤I/O，CPU速度，存儲器帶寬等）有密切的關系，所以當設置數據庫吞吐量目標時，需要提前了解硬件的性能。

競爭

競爭是指兩組或多組負載組件嘗試使用沖突的方式使用系統的情況。比如，多條查詢視圖同一時間更新相同的數據，或者多個大量的負載爭奪系統資源。隨著競爭的增加，吞吐量下降。

優化

數據庫優化可以影響到整個系統的性能。在執行SQL制定、數據庫配置參數、表設計、數據分布等操作時，啟用數據庫查詢優化器打造最有效的執行計劃。

調優范圍確定

性能調優主要通過查看集群各節點的CPU、內存、I/O和網絡這些硬件資源的使用情況，確認這些資源是否已被充分利用，是否存在瓶頸點，然后針對性調優。

如果某個資源已達瓶頸，則：

檢查關鍵的操作系統參數和數據庫參數是否合理設置。

通過查詢最耗時的SQL語句、跑不出來的SQL語句，找出耗資源的SQL，進行SQL調優指南。

如果所有資源均未達瓶頸，則表明性能仍有提升潛力。可以查詢最耗時的SQL語句，或者跑不出來的SQL語句，進行針對性的SQL調優指南。

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