Performance Bases de Datos

7/25/2019 Performance Bases de Datos

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Performance en

Bases de DatosAdrian Daniel Garcia

Gerente de Soluciones de [email protected]


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Performance:

Requerimiento No

Funcional


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RequerimientosNo Funcionales

especifica criterios que pueden serusado para juzgar la operacin de un

sistema, pero no su funcionalidad

restriccionesatri!utos de calidad

calidad de servicioo!jeti"os de calidad


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#N$: %raspasan toda la arquitectura de unsistema

#equieren generalmente un

entendimiento profundo de las tecnolog&asin"olucradas' (specialmente cuando )a!lamos de

performance en !ases de datos


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Gran tra!ajo en requerimientosfuncionales' %*cnicas, +erramientas, etodolog&as, etc.

-Pero que )a de los requerimientos queno est/n relacionados con lafuncionalidad0

' )mmm..... -documento 1ord0' 2asos de uso


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Performance comoRequerimiento no funcional

Algunos requerimientos no funcionales' (l sistema de!e ser r/pido

-que tan r/pido0

-en que transaccin0 -en todas0' (l sistema de!e soportar a 3.444 usuarios

-concurrentes0

-)oras pico0

-d&as de cierre0

Generalmente son definiciones mu generales


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Ejemplo de definicin de unrequerimiento no funcional vaga

5(l sistema de!er/ estar en capacidad de prestar el ser"icio conunos niveles aceptables de desempeo, teniendo en cuentala concurrencia de usuarios, de!er/ estar en capacidad deatender, sin que implique deterioro del servicio, a un

nmero finito de usuarios realizando procesos en l&nea.(l n6mero de usuarios soportados estar/ determinado, en granparte, por la calidad cantidad de los recursostecnolgicos asignados para el despliegue de la aplicacin en menor medida deber! radicar en el desempeo de loscomponentes de la aplicacin.7


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#equerimientos no funcionalesrelacionados entre s& que in"olucran alos motores de !ases de datos

' Performance' 2apacidad

' (scala!ilidad


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Performance 2apacidad' puede ser medida

' puede ser testeada

' puede ser relacionada con la arquitectura delsistema

%odos estos puntos se "inculan

directamente con !ases de datos


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Pro!lemas que nos enfrentamos al definirla performance capacidad 5a priori7' Puedo llegar a especificarlas

' 2umplirlas... es otro tema' Degradacin de la performance

/s usuarios

Nue"as funcionalidades

' $alta de control en sistemas de produccin


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"suario final como elementode control de la performance

(l usuario dice 5el sistema est/ lento7 Preguntas:

' -2uando0 -Siempre0 -A "eces0

' -%odos los d&as0' -8ue operacin, transaccin, reporte est/

lento0


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9os usuarios se "an adaptando a laperformance generalmente lenta; delsistema

9os reclamos se "an 5cajoneando7 en losdiferentes ni"eles' +a tantas cosas por )acer, como por

ejemplo, agregar m/s funcionalidad,solucionar !ugs, etc.


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Generalmente se reacciona al pro!lemacuando es lo suficientemente grandecomo para in"olucrar a un gerente


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#ngenier$a de Performance

Proceso' Definir los o!jeti"os de Performance

' Dise


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Definir objetivos dePerformance

%iempos de #espuesta' Por transaccin, emisin de reporte, etc

#endimiento %)roug)put;

' %ransacciones por segundo =tilizacin de recursos

' 2P=, Dis> ?, memoria

2arga de tra!ajo' usuarios concurrentes, usuarios totales, "olumende datos, "olumen de transacciones, etc.


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%alidad de &ervicio

Performance es uno de los atri!utos decalidad de ser"icio

Pero no es el 6nico algunos se

contraponen' (j. #equerimientos de seguridad auditoria

de una !ase de datos pueden ir en contra delos requerimientos de performance

(ncontrar el !alance


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Disear para la Performance

Desde el inicio Afecta al modelado de la !ase de datos

desde su dise


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'edir testear laPerformance

Punto de partida: requerimientos nofuncionales o!jeti"os de performance

!tencin de informacin de performance

(sta!lecer puntos de comparacin 2omparar

Pro!lema: -cmo )ago todo esto0

( li i P f


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(pplication Performance'anagment

Disciplina de administracin de sistemas onitoreo de disponi!ilidad performance AP aplicado a una aplicacin,

espec&ficos de acceso a datos' 8uers m/s usados' 8uers m/s lentos' %ransacciones de negocios por )ora' etc.

Alerta temprana de pro!lemas

&it i l d l


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&ituacin general de laaplicaciones )o en d$a

No implementan ning6n tipo de AP No eBiste requerimientos no funcionales no

o!jeti"os de performance

9a solucin mas escuc)ada: 5+a que comprarm/s )ardCare7

9os desarrolladores originales a no se

encuentran en la compa


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Performance en bases de datos*en donde focali+ar esfuer+o

S otor D +ardCare ase de datos Aplicacin


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'otor de Base de Datos

Algunos motores ofrecen m/sposi!ilidades de configuracin que otros' ej. memoria asignada al cac)e de planes de

ejecucin Algunos motores permiten el go!ierno de

recursos

' 2P=' emoria


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,ard-are

2P= emoria

#ed

Sistemas de Almacenamiento


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,ard-are* %P"

Alto uso de 2P=' arri!a del E4F en forma sostenida

Soluciones posi!les:' -Agregar m/s 2P= al ser"idor0.... generalmente

no es la solucin Alto consumo de 2P=

' operaciones de c/lculo

' !6squedas en memoria' ordenamiento' )as)ing de datos


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,ard-are* %P"

Si )a pro!lemas de !loqueoscontencin de datos; agregar m/s 2P=sincrementa el pro!lema


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,ard-are* 'emoria

(s simple: el HIF o m/s; de las "ecesque el motor necesita leer un !loque dedatos, este de!e estar a en memoria

Por de!ajo del HIF, se de!e agregarmemoria

, d &i t d


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,ard-are* &istemas de(lmacenamiento

(l !uen dise


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&istemas de (lmacenamiento*Niveles de Raid

#A?D 4' 5Stripping7' ? en paralelo en todos los

discos inter"inientes' No )a redundancia de

datos' ejoras en performance de

lectura escritura' ?deal para !ases de datostemporales

&i t d (l i t
http://en.wikipedia.org/wiki/File:RAID_0.svg


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#A?D 3' irroing

' un disco es el

espejo del otro' No )a ganancia deperformance

' +a redundancia

' Se pierde el I4F delespacio disponi!le

&i t d (l i t


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#A?D I' Paridad distri!uida' Alto ratio de

transferencia en

lecturas' ajo ratio detransferencia enescrituras

' +a redundancia' Se pierde el JJF del

espacio disponi!le


&i t d (l i t


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#A?D 3 K 4' 2om!inacin de #A?D 3 mirroing; con #A?D

4 stripping;' mejor performance en lectura escritura' Se necesitan L discos m&nimos' Se pierde el I4F del espacio disponi!le' +a redundancia


%!l l d id d d


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%!lculo de capacidad dediscos

Algunas reglas simples:' 3 disco de 34.444 rpm M 344 ? de lectura

por segundo' 3 disco de 3I.444 rpm M 3I4 ? de lectura

por segundo' (scritura:

O de la capacidad de lectura en #A?D 3K4

de la capacidad de lectura en #A?D I' ? total de un #A?D: cantidad de discos Qcapacidad de ?


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R(#D balance de carga

#A?D 3:' S.,' logs de transacciones

#A?D 4' !ases de datos temporales #A?D I

' Datos preferentemente 9AP;

#A?D 3 K 4' Datos, logs de transacciones


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&istemas de almacenamiento

Ser"idores peque


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Rendimiento en&istemas de discos

%iempo de latencia por #A?D' 9ecturas:

menor a R4 ms: adecuado

entre R4 I4 ms: )a pro!lemas m/s de I4 ms: pro!lemas gra"es

' (scrituras: menor a 34 ms: adecuado

entre R4 L4 ms: )a pro!lemas m/s de L4 ms: pro!lemas gra"es

&istemas de


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&istemas de(lmacenamiento &(N

Storage distri!uido uc)os !eneficios

' pero cuestan

No son m/gicos' ismas pr/cticas que discos en forma local

' #A?Ds dedicados a una sola 9=N

Diseo lgico de


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Diseo lgico deesquemas.bases de datos

alance entre normalizacin desnormalizacin' =so de "istas indeBadas u otras )erramientas

para desnormalizar

' 9%P "s 9AP Alta normalizacin: modelos tericos

' jo con estos dise


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#emo"er relaciones 3 a 3 del dise


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(n que dispositi"os f&sicos se u!ica' 2ada ta!la

' 2ada &ndice

=n mal dise


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(lgunas estrategias dediseo f$sico

Separar las ta!las 9%P en discosdiferentes a las ta!las 9AP

Separar las ta!las en discos diferentes

que los &ndices Distri!uir ta!las en dos o m/s discos

Particionar )orizontalmente una ta!la en

distintos discos

Diseo f$sico de


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Algunos datos a sa!er:' Tolumen estimado de datos' 2recimiento estimado'

%ama


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2uales son las ta!las m/s usadas' Tan a generar mas ?

2uales son las ta!las que m/s se

actualizan' Tan a generar m/s !loqueos

2uales son los argumentos de !usqueda

m/s usados' Dise


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/ndices vs /ndices

Undice: es una estructura que consiste!/sicamente en un su!conjunto de filas columnas de una ta!la, ordenadas de

forma tal que facilitan la !6squeda dedatos

=na ta!la puede tener m/s de un &ndice

=na cla"e primaria o una restriccin deunicidad generan &ndices

/ /


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/ndices vs /ndices

2ada motor de !ase de datos tiene supropio tipos de &ndices' (j: S89 Ser"er : &ndices cluster no cluster

(ntender cada tipo es fundamental' pros contra de cada tipo %a!las 9AP: t&picamente con muc)os

&ndices %a!las 9%P: t&picamente con pocos

&ndices

/ /


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/ndices vs /ndices

Analizar clausulas 1+(#(, G#=P V #D(# V para definir los &ndicesnecesarios sus columnas

?dentificar los &ndices que cu!ren queries =so razona!le de &ndices compuestos' rden de las columnas' %ama


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/ndices

Terificar que sean usados' 52ree un &ndice pero el quer sigue tardando

lo mismo7

uenos &ndices reducen dr/sticamente lanecesidad de acceso a disco' menos ?, m/s performance

Ganancia de "arios ordenes de magnituden performance

/


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/ndices

9os &ndices se actualizan' Penalizan las operaciones de insert, update,

delete

=san espacio en disco Necesitan mantenimiento

Generalmente no se actualizan cuando

cam!ian los requerimientos funcionales' Undices que dejan de ser utilizados

1


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0uning de 1ueries

antener los queries lo m/s simple posi!le (ntender !ien los planes de ejecucin

' 8ue &ndices se utilizaron

' 2omo se !usco en el &ndice' 8ue cantidad de filas retorno la !6squeda

' Ter de cam!iar el &ndice "ol"er a intentar

'Analizar tam!i*n la cantidad de operacionesde ? generadas por el quer

0 i d 1 i


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0uning de 1ueries

No aplicar funciones a columnas' S(9(2% Q $# customer 1+(#( zip W

%XN=(#YHL44RY; ZM [

' S(9(2% Q $# customer 1+(#(%X2+A#zip; W YHL44R\ ZM N [

Pro!lemas con ]?NS' Ter de usar su!queries

' %estear, testear, testear

,erramientas de obtencin de


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,erramientas de obtencin dedatos de performance

2ada motor tiene las propias 2aptura de carga de tra!ajo

2aptura de contadores de performance

' del motor propio' del S..

2orrelacin entre contadores de

performance la carga de tra!ajo +erramientas de Jeras partes: Spotlig)t

P t


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Preguntas

Gracias por participar

Adrian [email protected]

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