深入解析DB2：高級管理、內(nèi)部體系結構與診斷案例

第1章　DB2底層組件 1
1.1　DB2底層組件概述 1
1.2　OSS組件 3
1.2.1　OSS組件功能 3
1.2.2　OSS組件診斷案例 5
1.3　Memory Optimizer組件 6
1.4　BSU組件 7
1.4.1　BSU組件功能 7
1.4.2　BSU組件診斷案例 8
1.5　CCI組件 9
1.5.1　CCI組件功能 9
1.5.2　CCI組件診斷案例 10
1.6　RDS組件 11
1.6.1　RDS組件功能 11
1.6.2　RDS診斷案例 12
1.7　DMS組件 13
1.7.1　DMS組件功能 13
1.7.2　DMS診斷案例 14
1.8　IXM組件 15
1.8.1　IXM組件功能 15
1.8.2　IXM診斷案例 15
1.9　BPS組件 16
1.9.1　BPS組件功能 16
1.9.2　BUFFERPOOL配置文件 17
1.9.3　緩沖描述符BPD 17
1.9.4　BUFFERPOOL管理算法 20
1.9.5　基于塊的緩沖池 24
1.9.6　BPS組件診斷案例 26
1.10　DPS組件 26
1.10.1　DPS組件功能 26
1.10.2　DPS組件診斷案例 27
1.11　DB2底層組件總結 28
1.12　 本章小結 29
第2章　DB2進程體系結構 31
2.1　DB2 進程技術模型 32
2.1.1　與操作系統(tǒng)相關的進程 34
2.1.2　與實例相關的進程 36
2.1.3　與數(shù)據(jù)庫相關的進程 38
2.1.4　與應用程序相關的進程 41
2.1.5　Windows上相關的服務/線程 43
2.2　代理程序通信 44
2.2.1　代理程序概述 44
2.2.2　代理程序相關配置參數(shù) 44
2.2.3　連接集中器工作原理 47
2.2.4　應用程序、代理程序和交易 50
2.2.5　代理和連接常見問題與優(yōu)化 51
2.2.6　DB2 V8、V9.1、V9.5 代理的差異性 56
2.3　實用程序相關進程 57
2.3.1　LOAD相關進程 57
2.3.2　備份/恢復相關進程 60
2.4　DB2 V9.5多線程體系結構概述 62
2.4.1　多線程簡介 62
2.4.2　DB2 V9.5主要進程 64
2.4.3　監(jiān)控多線程 65
2.4.4　監(jiān)控EDU運行的SQL語句 67
2.5　本章小結 69
第3章　DB2內(nèi)存體系結構 69
3.1　32位與64位內(nèi)存尋址 69
3.1.1　32位與64位尋址空間 69
3.1.2　32位系統(tǒng)常見內(nèi)存問題 71
3.1.3　32位系統(tǒng)內(nèi)存尋址解決方案 71
3.2　DB2內(nèi)存體系結構 72
3.2.1　實例共享內(nèi)存 73
3.2.2　數(shù)據(jù)庫全局內(nèi)存 74
3.2.3　應用程序全局內(nèi)存 79
3.2.4　代理私有內(nèi)存 82
3.2.5　代理程序與應用程序通信內(nèi)存 83
3.2.6　共享內(nèi)存與私有內(nèi)存 84
3.3　內(nèi)存集、內(nèi)存池和內(nèi)存塊 86
3.3.1　實例級別內(nèi)存集 87
3.3.2　跟蹤內(nèi)存使用 90
3.3.3　定位內(nèi)存泄漏 93
3.3.4　數(shù)據(jù)庫內(nèi)存集 93
3.4　內(nèi)存自動調(diào)優(yōu) 96
3.4.1　內(nèi)存自動調(diào)優(yōu)示例 98
3.4.2　啟用內(nèi)存自動調(diào)優(yōu)及相關參數(shù) 99
3.5　本章小結 99
第4章　DB2存儲內(nèi)部結構 101
4.1　數(shù)據(jù)庫物理存儲模型 101
4.1.1　DB2存儲層次結構 101
4.1.2　數(shù)據(jù)庫物理目錄 104
4.2　表空間存儲結構 106
4.2.1　SMS表空間存儲結構 107
4.2.2　DMS表空間頭部信息 108
4.2.3　DMS表空間映射 109
4.2.4　STRIPE SET和RANGE 112
4.2.5　表空間重平衡 115
4.2.6　表空間高水位 118
4.3　數(shù)據(jù)庫內(nèi)部存儲結構 124
4.3.1　數(shù)據(jù)頁和RID格式 124
4.3.2　列在磁盤上的布局 128
4.3.3　數(shù)據(jù)頁內(nèi)部結構 130
4.3.4　索引葉內(nèi)部結構 133
4.3.5　數(shù)據(jù)庫物理存儲限制 138
4.4　日志文件存儲結構 139
4.4.1　日志存儲內(nèi)容 139
4.4.2　SQLOG.CTL 144
4.5　本章小結 148
第5章　DB2優(yōu)化器 149
5.1　DB2優(yōu)化器介紹 150
5.2　SQL語句執(zhí)行過程 152
5.3　優(yōu)化器組件和工作原理 154
5.3.1　查詢重寫示例：謂詞移動、合并和轉換 155
5.3.2　優(yōu)化器成本評估 161
5.3.3　本地謂詞基數(shù)(CARDINALITY)估計 162
5.3.4　連接基數(shù)(CARDINALITY)估計 164
5.3.5　分布統(tǒng)計信息 168
5.3.6　列組統(tǒng)計信息對基數(shù)的影響 172
5.4　掃描方式 183
5.4.1　全表掃描 183
5.4.2　索引掃描 184
5.4.3　RID SCAN 187
5.5　連接方法 188
5.5.1　嵌套循環(huán)連接 189
5.5.2　合并連接 190
5.5.3　哈希(hash)連接 191
5.5.4　選擇最佳連接的策略 192
5.6　優(yōu)化級別 193
5.6.1　優(yōu)化級別概述 193
5.6.2　選擇優(yōu)化級別 197
5.6.3　設置優(yōu)化級別 198
5.7　基于規(guī)則的優(yōu)化 200
5.7.1　優(yōu)化器概要文件概述 200
5.7.2　啟用優(yōu)化概要文件 202
5.7.3　優(yōu)化概要文件使用示例 204
5.8　如何影響優(yōu)化器來提高性能 210
5.8.1　使DB2統(tǒng)計信息保持最新 211
5.8.2　構建適當?shù)乃饕?211
5.8.3　配置合理的數(shù)據(jù)庫配置參數(shù) 212
5.8.4　選擇合適的優(yōu)化級別 213
5.8.5　合理的存儲I/O設計 213
5.8.6　良好的應用程序設計和編碼 214
5.9　優(yōu)化器總結 217
第6章　高級鎖 219
6.1　隔離級別和鎖 219
6.1.1　可重復讀 220
6.1.2　讀穩(wěn)定性 221
6.1.3　游標穩(wěn)定性 224
6.1.4　未提交讀 226
6.1.5　隔離級別加鎖示例講解 228
6.1.6　隔離級別摘要 232
6.2　加鎖總結 234
6.2.1　如何獲取鎖 234
6.2.2　意圖鎖和非意圖鎖 236
6.2.3　讀鎖和寫鎖 236
6.2.4　LRB(Lock Resource Block) 237
6.2.5　USE AND KEEP LOCKS 237
6.2.6　索引類型和下一鍵鎖 239
6.2.7　掃描方式加鎖情況 240
6.3　樂觀鎖 243
6.3.1　悲觀鎖定和樂觀鎖定 243
6.3.2　DB2 V9.5的樂觀鎖定 245
6.3.3　樂觀鎖應用案例 251
6.4　內(nèi)部鎖 259
6.4.1　內(nèi)部方案鎖(Internal Plan Lock) 259
6.4.2　內(nèi)部V鎖(Internal Variation Lock) 260
6.4.3　內(nèi)部S鎖 262
6.4.4　內(nèi)部C鎖 262
6.4.5　其他內(nèi)部鎖 264
6.5　設置鎖相關的注冊變量 268
6.5.1　DB2_EVALUNCOMMITTED 269
6.5.2　DB2_SKIPDELETED 273
6.5.3　DB2_SKIPINSERTED 274
6.6　本章小結 276
第7章　數(shù)據(jù)庫配置參數(shù) 279
7.1　數(shù)據(jù)庫配置參數(shù)概述 279
7.2　監(jiān)控和調(diào)優(yōu)實例(DBM)配置參數(shù) 280
7.2.1　并行相關的配置參數(shù) 281
7.2.2　安全相關的配置參數(shù) 283
7.2.3　環(huán)境相關的配置參數(shù) 284
7.2.4　監(jiān)視相關的配置參數(shù) 284
7.2.5　通信相關的配置參數(shù) 284
7.2.6　診斷相關的配置參數(shù) 285
7.2.7　代理程序相關配置參數(shù) 285
7.2.8　SHEAPTHRES 288
7.2.9　MON_HEAP_SZ 288
7.2.10　QUERY_HEAP_SZ 288
7.3　監(jiān)控和調(diào)優(yōu)DB配置參數(shù) 288
7.3.1　內(nèi)存相關配置參數(shù)調(diào)整 290
7.3.2　應用程序堆大小(APPHEAPSZ) 298
7.3.3　SORTHEAP和SHEAPTHRES 298
7.3.4　SHEAPTHRES_SHR 301
7.3.5　鎖相關配置參數(shù) 301
7.3.6　活動應用程序的最大數(shù)目(MAXAPPLS) 304
7.3.7　PKGCACHESZ 305
7.3.8　CATALOGCACHE_SZ 305
7.3.9　異步頁清除程序的數(shù)目(NUM_IOCLEANERS) 306
7.3.10　異步I/O 服務器的數(shù)目(NUM_IOSERVERS) 307
7.3.11　組提交數(shù)目(MINCOMMIT) 308
7.3.12　AVG_APPLS 310
7.3.13　CHNGPGS_THRESH (DB) 310
7.3.14　MAXFILOP 310
7.3.15　LOGPRIMARY、LOGSECOND 和 LOGFILSZ 310
7.3.16　日志緩沖區(qū)大小(LOGBUFSZ) 311
7.3.17　STMTHEAP 312
7.3.18　DFT_QUERYOPT 312
7.3.19　UTIL_HEAP_SZ (DB) 312
7.3.20　其他數(shù)據(jù)庫配置參數(shù) 312
7.4　環(huán)境變量和DB2注冊表變量 313
7.4.1　DB2INSTANCE變量 315
7.4.2　DB2_PARALLEL_IO 316
7.4.3　DB2_USE_PAGE_CONTAINER_TAG 318
7.4.4　DB2_SELECTIVITY 319
7.4.5　DB2_INLIST_TO_NLJN 320
7.4.6　DB2_MINIMIZE_LISTPREFETCH 321
7.4.7　DB2_USE_ALTERNATE_PAGE_CLEANING 321
7.4.8　DB2_REDUCED_OPTIMIZATION 321
7.4.9　DB2_LIKE_VARCHAR 322
7.4.10　DB2_NEW_CORR_SQ_FF 324
7.4.11　DB2_OPT_MAX_TEMP_SIZE 324
7.5　本章小結 325
第8章　DB2數(shù)據(jù)字典 327
8.1　系統(tǒng)目錄視圖概述 327
8.2　SYSCAT系統(tǒng)編目視圖 328
8.2.1　數(shù)據(jù)庫對象信息 328
8.2.2　權限相關的系統(tǒng)編目視圖 330
8.2.3　程序包相關的系統(tǒng)編目視圖 332
8.3　SYSIBMADM管理視圖 334
8.3.1　監(jiān)控緩沖池命中率 336
8.3.2　監(jiān)控PACKAGE CACHE大小 336
8.3.3　監(jiān)控執(zhí)行成本最高的SQL語句 337
8.3.4　監(jiān)控運行最長的SQL語句 337
8.3.5　監(jiān)控SQL準備和預編譯時間最長的SQL語句 338
8.3.6　監(jiān)控執(zhí)行次數(shù)最多的SQL語句 338
8.3.7　監(jiān)控排序次數(shù)最多的SQL語句 339
8.3.8　監(jiān)控LOCK WAIT時間 339
8.3.9　監(jiān)控LOCK CHAIN 340
8.3.10　監(jiān)控鎖內(nèi)存使用 340
8.3.11　監(jiān)控鎖升級、死鎖和鎖超時 341
8.3.12　監(jiān)控全表掃描的SQL 341
8.3.13　檢查PAGE CLEANERS是否足夠 342
8.3.14　監(jiān)控PREFETCHER是否足夠 343
8.3.15　監(jiān)控數(shù)據(jù)庫內(nèi)存使用 343
8.3.16　監(jiān)控日志使用情況 344
8.3.17　監(jiān)控占用日志空間最舊的交易 345
8.3.18　監(jiān)控存儲路徑 345
8.3.19　監(jiān)控表空間使用情況 346
8.4　SYSSTAT系統(tǒng)編目視圖 347
8.5　利用系統(tǒng)編目視圖編寫腳本案例 350
8.5.1　案例1 350
8.5.2　案例2 351
8.6　保護系統(tǒng)編目視圖 352
8.7　本章小結 353
第9章　高級診斷 355
9.1　db2dart和inspect 355
9.1.1　db2dart和inspect概述 355
9.1.2　利用db2dart查找停頓(quiesce)表空間的用戶 358
9.1.3　db2dart診斷高水位問題 360
9.1.4　db2dart診斷數(shù)據(jù)頁損壞問題 362
9.1.5　inspect命令使用案例 365
9.2　db2pdcfg 366
9.2.1　db2pdcfg -cos選項 368
9.2.2　db2pdcfg-catch選項 371
9.2.3　db2pd -fodc選項 376
9.3　db2trc 376
9.3.1　db2trc 376
9.3.2　db2trc案例1 385
9.3.3　db2trc案例2 386
9.4　db2_call_stack和db2nstck 395
9.5　高級診斷案例 396
9.6　小結 400
第10章　深入講解解釋輸出 401
10.1　執(zhí)行計劃基礎 401
10.2　表訪問信息 404
10.2.1　常規(guī)表訪問 404
10.2.2　掃描方式 407
10.2.3　鎖和隔離級別信息 411
10.2.4　謂詞 412
10.2.5　臨時表訪問 416
10.3　排序 419
10.3.1　排序原理 419
10.3.2　共享排序與私有排序 421
10.3.3　監(jiān)控排序 423
10.3.4　優(yōu)化排序性能 426
10.4　預取方式 428
10.4.1　數(shù)據(jù)庫預取概念 428
10.4.2　順序預取 430
10.4.3　列表預取 432
10.4.4　提高預取性能 436
10.5　連接信息 437
10.5.1　嵌套循環(huán)連接(NLJOIN) 438
10.5.2　合并連接(MSJOIN) 439
10.5.3　哈希連接(HSJOIN) 440
10.5.4　外連接 442
10.6　IndexORing和IndexANDing 443
10.6.1　IndexORing案例 443
10.6.2　IndexANDing案例 445
10.7　其他輸出信息 447
10.7.1　數(shù)據(jù)流信息 447
10.7.2　插入、更新和刪除信息 449
10.7.3　并行處理信息 450
10.7.4　其他說明信息 451
10.8　基于執(zhí)行計劃的優(yōu)化案例 453
10.9　本章小結 470
參考文獻 471