Toad for Oracle DBA功能及应用.docx
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Toad for Oracle DBA功能及应用.docx
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ToadforOracleDBA功能及应用
ToadforOracleDBA功能及应用
Quest虹天软件(北京)有限公司
2009/6
1.概述
1.1DBA的角色
DBA角色定义
DBA是机构内负责维护一套或者多套数据库系统环境的技术专家。
当今的数据库管理员必须拥有前所未有的渊博知识,最好具有设计、开发、系统管理背景,因为与数据库有关的一切工作都可以看作是DBA的职责范围。
因为随时都要承受很大压力,不仅要完成应用和数据库的更改、快速解决问题,还要防止数据的丢失和损坏。
另外,您还必须管理各种工具,在保证数据安全,应用稳定的情况下,又要不断对数据库与应用系统进行调整以适应新的业务需要。
经常被应用开发人员求助去帮助解决SQL语句性能,用户权限等问题,导致没有足够的精力用于本职工作;数据库问题不断,又使自己置身于被动救急的状态下。
面对如此众多的问题,DBA需要一个专业化的工具来简化工作,这个工具就是ToadDBASuiteforOracle。
它利用QuestSoftware提供的系统方法,简化您的数据库管理,解除心头之忧。
该方法是一种集成解决方案,全面解决与数据库管理、性能诊断和性能优化相关的各种难题。
是一个集成化的工具集,提供系统化的方法简化数据库管理工作,能够胜任各种工作挑战,在完成各种日常数据库管理维护工作的同时,确保生产系统运行在高性能状态。
DBA的通常职责:
管理
监控/诊断
调整
•建立和管理Oracle数据库实例,对象和用户权限
•生成关于数据库整体性能状况和数据库对象等的综合报表
•完成高级数据管理,包括数据比较和产生
•管理,同步和发布数据库模式变化
•评估安全漏洞
•按数据库结构图形化展示数据库实时或者历史运行信息,从中可以直观查找数据库性能问题
•回放录制的数据库活动历史信息,查找问题根源
•详尽显示各种数据库性能指标,出现性能瓶颈是提供告警
•从SGA区中或者从源代码中查找出性能低效的SQL语句
•按专家建议优化SQL语句
•自动批量优化SQL和PL/SQL
•通过模拟索引查找通过建立索引达到提高SQL性能的方法
•数据库健康检查,整理碎片,重建索引
•分析数据库变更对性能的影响
•在测试系统上线前,通过回放生产系统的负载,确保系统上线后足够健壮
1.2ToadDBASuite组成
ToadDBASuiteforOracle由以下部分组成:
Toad®forOracleXpert
•识别并快速修复性能不佳的代码
•为单个或多个SQL语句生成或重建索引
DBAdmin模块
•简化管理和报表工作
•评估会话级信息,高效解决最终用户相关的问题
•评估数据库健康状况和安全漏洞
Spotlight®onOracle
•通过图形化显示数据库组件的状态,查找性能瓶颈
•指出导致实时性能问题或历史性能问题的原因
•利用专家建议解决问题
Toad®DataModeler
•同步数据库与当前数据模型,构建精确的变更部署脚本
•生成现有数据库结构的详细报告,提供给开发团队
BenchmarkFactory®forDatabases
•重现数据库负荷,在应用上线前模拟生产系统情景
•自动执行日常任务,地降低开发和管理成本
•在用户受到影响前解决问题,降低Oracle的拥有成本,缩短应用开发周期
•提高事务处理效率,减少宕机风险,更好满足服务等级协议(SLA)
•确保应用程序满足业务需求,且在生产环境中运行良好
无论您的DBA经验何其丰富,ToadDBASuiteforOracle都可以助您一臂之力,使您的工作更简单、更轻松、更主动。
1.3ToadDBA的价值
Toad系列软件能够帮助DBA轻松完成日常所有的数据库管理任务,变被动救急式的工作模式为主动前摄式模式,将数据库性能问题消灭在萌芽状态。
2.Toad基本管理模块
2.1.模式浏览
模式浏览器(SchemaBrowser)可以快速访问数据字典,浏览数据库中的表、索引、存储过程。
Toad提供对数据库的快速访问,使用极为方便,用户界面简洁,结构安排合理。
当点击一个单独的数据库对象,Toad立即显示此对象的详细信息。
例如,点一个数据库的表,所有和此表相关的索引、约束、存储过程、SQL语句、表中的数据以及和其它表的相互引用关系都在同一界面显示出来。
所有针对数据库对象的操作都可以在SchemaBrowser一个窗口中进行。
图SchemaBrowser以“MultiLineTab”方式显示所有数据库对象
2.2.高级编辑器
Toad的高级编辑器可以编写、运行和调整SQL语句和PL/SQL程序。
它的高级编辑窗口包括众多的特性来提高开发人员编写SQL语句的产品化程度。
例如,简单地生成代码模板,在编写SQL前自动发现包的内容和列的名字等等。
SQL编辑器包括一个编辑窗口和运行结果窗口,允许开发人员在编辑的过程中测试运行结果。
SQL编辑器中不仅包括标准的编辑命令,也包括一些增强的功能,如快速查询表中的字段、将SQL语句的内容格式化等等。
这个窗口可以处理大到4GB的内容,对大的开发项目来说非常有用。
便捷的书签可以让开发人员非常容易地找到相关位置。
在运行结果窗口可提供用户定义的配置功能,支持LONG和LONGRAW列,可以将数据卸出到磁盘、打印数据、编辑数据等等。
图在SQL编辑器中选择部分SQL代码片段进行执行
对于存储过程和触发器,TOAD提供语法标识、错误标识和其他很多易于使用的功能,如在弹出窗口显示表名、列名和Oracle函数。
和其他的PL/SQL编辑工具不同,TOAD允许在一个文件中操作多个数据库对象,可以编译一个对象、编译多个对象、编译到当前光标、从光标开始编译。
在运行出现错误时,存储过程停止到有问题的语句。
用户可以使用快捷方式或模板来快速编写PL/SQL,也可以根据需要生成自己的模板。
使用Toad可以非常方便地进行编辑工作,可如设置书签、取消注释、格式化SQL语句等等。
2.3.PL/SQL调试
Toad提供强大易用的PL/SQL调试功能,可以节省开发人员在大型项目中用于开发和测试的宝贵时间,提高应用开发的质量。
在存储过程开发的过程中,Toad可以逐行编辑、调试和运行代码。
运行时可以根据需要输入参数,观察相关参数的变化来检查存储过程的正确性。
在调式过程中,Toad可以通过窗口显示所有的断点、参数,调用堆栈和输出参数。
使用Toad,非常容易检测到存储过程的错误,开发人员可以一步一步运行PL/SQL语句来识别问题。
调试会话可以和其他程序会话同时进行。
图:
强大的Debug功能是调试PL/SQL的利器
2.4.FastReport
FastReport是业界著名的报表引擎,Toad中内嵌了FastReport,使之具备了动态生成客户化报表的能力,FastReport的功能极为强大,可以自定义报表向导,生成饼状图,柱状图,折线图,表格等各种展现形式,并可以将生成结果导出到PDF,HTML,JPG,BMP各种格式。
图FastReport的报表设计器
2.5.Scriptmanager
通过ScriptManager,可以对常用的SQL脚本进行集中管理。
还可以做如下工作:
●对脚本分类组织,方便脚本查询
●在多个数据库上执行脚本
●一次执行多个脚本
●在多个数据库上一次执行多个脚本
2.6.知识库
Toad包含对Oracle数据库开发和管理的知识库,其中KnowledgeXpertforOracleAdministration是DBA的必需工具,可以第一点找到所需要的技术信息,节省大量的时间。
KnowledgeXpert™forOracleAdministration是一个功能强大的基于Windows的技术资源库,它覆盖DBA日常管理所需要的所有信息。
上千种专题包括概念的深入解释,数据库分析信息和DBA进行问题诊断和实施解决方案的工作范例。
●快速访问上千种Oracle数据库技术专题。
覆盖DBA日常管理工作的所有内容。
●快速的Oracle反馈信息,使用户可以轻松查询不同Oracle版本(包括Oracle9i)的25000多种错误信息。
●“联机数据库分析”功能可以对数据库执行健康检查,当问题发生时间提供客户化的专家建议。
●通过InstantScripts可以访问218个脚本,来进行数据库管理、备份恢复以及优化。
●定制功能使用户可以向任何专题中添加注解、文档及Web站点。
2.7.CodeProfiling
Profiler是ORACLEPL/SQL的一个调试优化跟踪方案。
可以为每一行代码进行性能统计,以帮助评估SQL语句的性能问题。
因为不需要生成和读取服务器端的跟踪文件,所以分析也比较快速,缺点就是命令行的方式,不便于使用。
CodeProfiling就是Toad对OracleProfiler技术的可视化包装,使SQL语句的跟踪统计变得十分的直观与方便。
图CodeProfiler直观的展示每行的运行时间
2.8.CodeXpert
CodeXpert可以按照一套预定义的最佳规则集对PL/SQL代码进行检验,对不符合规则的代码提出建议,以此来提高代码质量。
除了Toad预定义的最佳规则外,用户还可以定义添加自己的规则集。
图CodeXpert对存储过程进行规则检查后,给出检查结果
3.DBA管理模块
ToadforOracleDBAdminModule提供了一个简单完善的DBA管理的环境,使得被授权的人员可以掌握通常的一些管理任务,例如快速的了解数据库的Schemas、进行空间管理、修改用户权限、生成Schema脚本,修改NLS(NationalLanguageSupport)参数等等,所有这些都直观的包括在TOAD的界面上;DBAAdminModule通过图形界面进行数据的导入(import)和导出(export),使数据的导入和导出变得简单而高效;同时DBAAdminModule通过简单易用的SchemaBrowser的界面,提供建立、修改、删除所有对象的功能。
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3.1.InstanceManager
InstanceManager用来监控数据库节点,监听器和数据库的可用性。
记录一份数据库状态变更历史和详细日志。
可以管理数据库的启停。
当窗口打开时,可以按照“View->Option->InstanceManager”中的配置,进行邮件或闪烁托盘告警。
图ORCL数据库处于“Up”状态
3.2.OracleParameters
列表显示数据库视图v$parameter中的数据。
可以通过双击更改所选参数,并由Toad发出“altersystem”或“altersession”命令,对数据库参数进行修改。
支持RAC形式。
3.3.SessionBrowser
查看数据库会话的锁,长操作等信息。
可以对会话进行跟踪或杀掉会话。
3.4.DatabaseMonitor
DatabaseMonitor以图形化方式显示逻辑/物理IO、等待事件、会话、调用率,脱靶率、SGA使用、共享池、索引查询共9个数据库运行信息。
每个图都可以放大显示。
图形的刷新间隔可以分别设置为15秒,30秒,1分钟,5分钟,10分钟和15分钟。
在DatabaseMonitor界面打开的情况下,如果有数据库运行参数超过了在“View->Option->Monitor”中设置的最大最小阈值时,会以邮件或托盘告警图标的方式发出告警信息。
图DatabaseMonitor显示数据库运行信息
3.5.DatabaseProbe
DatabaseProbe窗口实时显示数据库的各种告警信息,还可以客户化定义告警,可以看作是简化版的Spotlight,如果安装了Spotlight,还可以从DatabaseProbe中调出Spotlight。
图DatabaseProbe是简化版的Spotlight
3.6.TopSessionFinder
TopSessionFinder查询出消耗资源最多的会话。
图以饼状图显示各个会话的资源使用情况
3.7.HealthCheck
HealthCheck可以生成一份包括约50种数据库统计、状态、事件等信息的报告。
输出结果按颜色区分,方便浏览。
还可以配置不显示正常信息。
在所有预定义检查之后,可以执行用户自定义的脚本,将结果添加到报告中。
每个检查项都是可选的,而且大多数都是可以配置的。
结果报告可以保存成HTML,RTF或文本文件,通过邮件系统发送出去。
也可以保存到当前数据库或者其它指定的数据库中。
可以一次检查多个数据库。
可以按命令行方式执行,即用户可以建立一个批处理文件,通过任务计划定时执行。
例如可以设定在夜里执行,DBA白天通过查看HTML格式的检查输出结果文件,得知夜里数据库的运行状况。
图HealthCheck对两个数据库同时进行检查
4.数据库实时诊断
SpotlightonOracle是基于Windows平台的Oracle数据库监测诊断工具,它可以实时监测数据库所有组件的运行情况。
通过显示Oracle数据库的进程结构,Spotlight可以方便地发现并解决数据库中的资源使用问题。
图形化的流程可以实时直观地表现数据库不同组件之间数据流移动的比率。
对数据库的图形化表示提供了数据库实例中的关键统计参数,包括用户的行为、数据库I/O的行为和系统开销。
Spotlight可以解决我们在系统维护中遇到的以下问题:
⏹帮助全面了解Oracle数据库的运行状态
⏹在出现性能问题时,帮助确定系统瓶颈,快速定位问题并解决问题
⏹进行Oracle实例的性能优化
⏹帮助了解每个监控指标的详细信息
图:
Spotlight主界面
Spotlight的主界面如图所示,可以实时显示数据库实例情况,以及实例与数据库之间的I/O、SESSION和SQL活动、SGA使用、锁资源和磁盘I/O等。
单击不同目标,即可获得与之相关的监控信息和报告。
产品特点:
⏹显示操作系统的CPU、内存、运行队列等信息。
⏹可以了解当前的I/O状况,决定是否将数据文件分布到不同磁盘。
⏹发现消耗系统资源过多的会话,以及当前和最近活动的SQL语句、资源消耗、等待事件、锁使用等。
⏹显示当前消耗资源最多的SQL语句,解释其执行计划,并进行必要的调优。
⏹显示所有Oracle实例的行为,包括服务器、等待事件、锁等。
⏹显示SGA区中的内存使用和Oracle参数,或在线修改Oracle参数。
⏹监控Oracle实例的重要事件,通过不同显示颜色、报警信息或触发桌面命令等获得响应。
⏹提供在线Oracle调优指南,包括详细的性能调优和诊断说明,以便理解Oracle数据库并对其进行调优。
5.SQL优化
5.1.BatchOptimizer
5.2.SQLScanner
SQLScanner使用非介入的方式,在不实际执行SQL语句的条件下,从源代码文件中或数据库对象中鉴别出问题SQL,并评判出性能问题的可疑等级。
图:
SQLScanner从数据库存储过程中查找不良SQL语句
5.3.SGAInspector
SGAInspector提供了一种简单易用的方式,在数据库SGA区中发现曾经执行过的和正在执行的有问题的SQL语句。
用户也可以自定义判别标准,找出自己认为有性能问题的SQL语句。
图:
SGAInspector从SGA区查找不良SQL语句
5.4.TuningLab
可以将SQLScanner和SGAInspector找出的低效SQL语句进行优化。
它在充分分析SQL源代码的基础上,运用内建的人工智能(AI)技术,穷尽所有的可能的SQL改写方法和Oracle数据库的优化提示(hint),输出一份语意等价、语法正确的SQL语句列表。
对列表中所有的SQL语句测试执行之后,就可以得到最适合当前数据库环境的SQL语句。
图:
在4级优化智能水平下,为当前SQL给出72条替代SQL方案
执行调优前的原始SQL语句和备选SQL语句,就可以找到最优性能的SQL语句。
BenchmarkSQLAlternatives可以批量执行待选SQL语句,以浅显的图表显示各个SQL的量化性能指标,帮助用户找到最适合的SQL语句方案。
图:
批量执行后,得出最佳方案是Alt#4,与原始SQL相比节省执行时间99%
图:
TunningLab与BenchmarkFactory配合,进行“scalability”测试,得到并发条件下的最优SQL语句
5.5.Indexing
Indexing可以分析SQL语句的语法和SQL语句中表和表之间的关系,给出最适合的备选索引建议。
所有建议的索引在做评估执行时,都不需要在数据库上真正建立,因此不会对数据库应用造成影响。
图:
IndexExpert给出7条虚拟索引建议
Indexing推荐的索引,可以由BenchmarkIndexAlternatives进行执行比较,找出哪些索引需要在数据库中永久生成。
Indexing也可以分析一组SQL语句,找出这组SQL语句可以公用的索引,使得新增的索引更具通用性。
5.6.Outlines
Outlines可以重新组织Oracle数据库的存储大纲(storedoutlines),在不改变SQL语句的情况下,使SQL语句按照用户的意图来执行。
特别适用于对套装软件的SQL优化。
5.7.ImpactAnalyzer
ImpactAnalyzer通过记录多个SQL语句的执行计划和执行成本的改变,评估环境变化对SQL语句的影响。
用户既可模拟改变数据库配置,通过记录对一些SQL语句的影响,预测出数据库真实改变后可能引起的后果。
又可以在数据库配置真实改变后,通过记录数据库SQL语句的执行计划和执行时间的改变,评估出对应用的影响。
6.Toad其它功能模块
6.1.DataModeler
数据库的优异性能和高可用性源自于良好的数据库设计,Quest软件公司为您提供了ToadDataModeler――一个专业的数据库设计管理工具,可以可视化的为各种数据库生成与维护实体关系图,是数据库开发人员的理想选择。
DataModeler可以通过合理规划的ER图,为您生成各种数据库的物理建表SQL语句。
而数据库表之间的数据流向,可以通过数据流图进行方便的定义。
在生成实体关系图的时候,DataModeler会兼顾所有类型数据库的实体差异,例如引用一致性、约束、触发器等。
Toad™DataModeler是轻量级的数据库建模和设计解决方案,通过易于使用的图形化接口,帮助数据库设计、开发人员和数据库管理员生成新的数据库或对已经存在的数据库进行维护及生成数据库结构文档。
DataModeler目前对20余种数据库提供支持。
其主要功能与受益:
●建立实体-关系图
●生成SQL(DDL)脚本
●数据库反向工程
●生成基于HTML和RTF格式的详细文档
●建立数据流图
●导出至XML或其它流行格式
图易于使用的物理数据建模
实体-关系图
井然排列的实体-关系图(ER图),有助于轻松生成与维护数据库结构。
在ToadData模Modeler模型中包括实体、属性、域、主键、外键、约束、关系、索引、描述、注释等物理与逻辑元素,各种元素布局清晰,为开发人员提供了一个完美的数据库展现。
触发器,过程,视图
ToadDataModeler支持将函数,过程,触发器,视图,包,包体,对象类型,对象类型体,序列号,同义词视为文本对象(依赖于目标数据库)。
开发人员还可以生成触发器,视图和存储过程的模式。
所有这些文本对象和实体-关系图都可以通过反向工程从现存数据库结构中得到。
对现存数据库的反向工程和生成文档
ToadDataModeler还是生成现存数据库结构文档的绝佳工具,可以生成非常详细的HTML和RTF格式的文档。
开发人员还可以重画数据库结构、在内部版本管理器中插入新模型或者生成新的SQL(DDL)脚本。
在反向工程过程中,ToadDataModeler可以从所选数据库中装载不同的数据库对象,并尽可能体现各种数据库类型的特点。
先进的数据库设计和SQL/DDL脚本生成能力
ToadDataModeler使开发人员对最终SQL数据库的生成脚本有完全控制能力,可以生成模型的一部分,生成触发器,视图,存储过程,用户,函数,存储,注释,引用等,特别是可以检查一致性。
通过实现ToadDataModeler模版,开发人员可以全面影响数据库设计和SQL生成过程。
内部脚本的实现,允许包含额外的客户化插入信息,还可以决定诸如存储过程是在触发器之前还是之后生成等事项。
DDL生成引擎的全面可配置性,使实现客户化模型需求的实现成为可能。
ToadDataModeler甚至允许在原先并不支持使用触发器的数据库中开发和生成ROI。
总之,ToadDataModeler的自动SQL脚本生成能力最终会使开发工作产生事半功倍的效果。
6.2.BenchmarkFactory
一般系统的崩溃,都是由于过量负载造成的。
BenchmarkFactoryforDatabase是一种压力测试解决方案,用于应用上线前的压力测试,能够向数据库系统施加一般测试方法无法提供的巨大负载,这样在试验环境下,就可以得到应用系统在崩溃前的容量和性能瓶颈资料,为减少系统上线后的宕机次数,降低损失提供前瞻性测试。
使用BenchmarkFactoryforDatabase:
●可以获知数据库系统的最大吞吐量和处理能力。
●使用少量的硬件资源,就模拟出数以千计的并发用户。
●找出应用系统在随用户增加时出现的不平衡负载点。
●发现系统性能拐点,薄弱的衔接点和瓶颈。
●量化应用和服务期的性能指标
BenchmarkFactory在测试过程中,收集了大量的统计数据,包括服务器吞吐量(按事务/秒,字节/秒等计量)和每个施加负载的测试工作站产生的事务统计,所有的测试结果都被收集存储于资料库中,用于测量,分析和预测系统的容量。
BenchmarkFactory还可以与其它Quest产品进行集成,用于IT部门快速测量系统处理能力与性能,以便于对系统进行优化,降低用户服务响应时间。
例如,Benchmark和Spotlight配合,由Benchmark产生并发负载,由Spotlight发现和诊断问题,在系统应用上线前,找到系统瓶颈、低效原因与应用缺陷。
图Benchmark运行机制
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