За чем следить и чем управлять при работе приложений с Oracle

дним из бедствий времени был застарелый произвол доносчиков и их подстрекателей... Светоний, Жизнь Двенадцати Цезарей: Божественный Тит Владимир Пржиялковский

🕛 09.10.2008, 09:47

Аннотация

Давнее средство SQL Trace позволяет следить за выполнением запросов SQL серверными процессами, обслуживающими сеансы связи с СУБД. В версии Oracle 10 появился системный пакет DBMS_MONITOR, разрешающий отслеживать выдачу запросов более разнообразно, в том числе, на уровнях службы БД, приложения или его фрагмента, или же узла кластера. В статье показано, как это делается.
Избирательное слежение за выполнением запросов SQL и загрузкой СУБД средствами пакета DBMS_MONITOR

Давнее средство Oracle SQL Trace позволяет фиксировать «профиль запросов SQL», выдаваемых серверными процессами, обслуживающими сеансы связи с СУБД, и представляет собой полезный инструмент для выявления проблемных запросов и анализа загрузки СУБД приложениями. До версии 10 оно могло включаться и выключаться только для конкретных сеансов связи с СУБД. Это не всегда удобно, поскольку в жизни более насущны профилирование и отладка приложения, или даже его фрагментов, а между приложением и сеансом чаще всего нет взаимнооднозначной связи.

Новый для версии 10 пакет DBMS_MONITOR расширил ранее имевшуюся возможность профилирования SQL-действий сеанса (своего либо чужого) слежением за действиями отдельных приложений и их частей. Для этого используется модель «служба БД» - «модуль» - «действие». Между этими понятиями нет формальной зависимости, но методически предлагается сопоставлять «службе БД» группу логически связанных сеансов, «модулю» - приложение, работающее с данными, а «действию» - эпизод работы приложения. Точнее, средствами пакета можно отслеживать выдачу запросов SQL с точностью до следующих единиц:
* «служб», отождествляемых значением SERVICE_NAME, * «модулей», отождествляемых значением MODULE, * «действий», отождествляемых значением ACTION, * сеансов, отождествляемых значением CLIENT_IDENTIFIER, * сеансов, отождествляемых значениями <sid, serial#>, * экземпляров СУБД, отождествляемых значением INSTANCE_NAME.

Просмотр и установка единиц слежения рассматриваются ниже.

Вдобавок пакет DBMS_MONITOR позволяет собирать обобщенную статистику выполняемых сеансами или приложениями запросов.
Единицы слежения

В то время как слежение за действиями сеанса (своего или чужого) и всех сеансов экземпляра СУБД не вызывает вопросов, остальные единицы слежения могут требовать пояснения.

Понятие служба БД (SERVICE) формировалось в Oracle, начиная с версии 8, и к настоящему времени используется для логического группирования сеансов с целью как раз таки иметь обобщенную единицу слежения и управления при использовании общей БД разными приложениями. Например, сеансы одной и той же службы БД могут присутствовать одновременно на разных узлах кластера в конфигурации RAC, а в рамках одной и той же СУБД могут одновременно исполняться сеансы разных служб. Службу предлагается связывать с набором приложений, объединенных общими свойствами, пороговыми характеристиками или правилами потребления ресурсов СУБД.

Понятие модуль (MODULE) используется для обозначения периода работы конкретного приложения в течение сеанса, а понятие действия (ACTION) - конкретного фрагмента приложения, то есть эпизода выдачи приложением определенной последовательности команд SQL.

Назначение опознавателя клиента (CLIENT IDENTIFIER) - метить сеансы, например, установленные по схеме использования общих серверных процессов (shared server), или сеансы конечных пользователей при работе через сервер приложений (например, приложений для web).
Установка единиц слежения и просмотр существующих значений

Упомянутые значения единиц слежения за работой приложения наблюдаемы в программе, либо из полей таблиц словаря-справочника, либо из встроенного контекста сеанса с именем USERENV:
Значение Поле таблиц Параметр контекста USERENV сеанса
SERVICE_NAME V$SESSION, V$SERVICES SERVICE_NAME
MODULE V$SESSION MODULE
ACTION V$SESSION ACTION
CLIENT_IDENTIFIER V$SESSION CLIENT_IDENTIFIER
SID V$SESSION SID
SERIAL# V$SESSION
INSTANCE_NAME V$INSTANCE INSTANCE_NAME

Например, все значения, кроме SERIAL#, наблюдаемы в соответствующих параметрах контекста USERENV сеанса связи клиентской программы с СУБД.

Для дальнейшего просмотра этих параметров в SQL*Plus удобно подготовить файл с параметризованным обращением к контексту USERENV посредством системной функции SYS_CONTEXT:

SELECT SYS_CONTEXT ( 'userenv', '&1' ) AS &1 FROM dual
SAVE userenv REPLACE SET VERIFY OFF

Пример установки и просмотра SERVICE_NAME

Значение SERVICE_NAME выставляется автоматически при установлении соединения, а управление службами происходит посредством пакета DBMS_SERVICE.CREATE_SERVICE.

Простые примеры создания, включения, подключения, отключения и удаления:

EXECUTE DBMS_SERVICE.CREATE_SERVICE ( 'secunda', 'secunda.class' )
EXECUTE DBMS_SERVICE.START_SERVICE ( 'secunda' )
CONNECT /@localhost:1521/ secunda.class AS SYSDBA
EXECUTE DBMS_SERVICE.STOP_SERVICE ( 'secunda' )
EXECUTE DBMS_SERVICE.DELETE_SERVICE ( 'secunda' )

Еще один способ создания служб - через командный интерфейс с помощью программы srvctl.

Возможные значения SERVICE_NAME указываются в сетевых установках Oracle и регистрируются в качестве службы БД процессом listener. Значения зарегистрированных в рамках БД служб можно наблюдать в таблице V$SERVICES. Помимо сконфигурированных, всегда имеются две внутренние службы: SYS$BACKGROUND используется внутренними процессами СУБД, а к SYS$USERS причисляются соединения пользователей, не указавших желаемую им службу.

Пример просмотра:

SQL> CONNECT scott/tiger@prima.class
Connected.
SQL> @userenv SERVICE_NAME

SERVICE_NAME - prima.class

Упражнение. Просмотреть список служб, зарегистрированных для рабочей БД. Объяснить наличие служб SYS$USERS и SYS$BACKGROUND.
Пример установки и просмотра MODULE и ACTION

Значения MODULE и ACTION устанавливаются в программе с помощью пакета DBMS_APPLICATION_INFO. Пример:

SQL> EXECUTE DBMS_APPLICATION_INFO.SET_MODULE 2( 'some module', 'some action' )

PL/SQL procedure successfully completed.

SQL> @userenv MODULE

MODULE - some module

SQL> @userenv ACTION

ACTION - some action

SQL> EXECUTE DBMS_APPLICATION_INFO.SET_ACTION ( '' )

PL/SQL procedure successfully completed.

SCOTT> /

ACTION -
SQL>

Пример установки и просмотра CLIENT_IDENTIFIER

Значение CLIENT_IDENTIFIER выставляется программно с помощью пакета DBMS_SESSION или же вызовом OCI setClientIdentifier (только JDBC в версии 9). Пример:

SQL> @userenv CLIENT_IDENTIFIER
CLIENT IDENTIFIER
-

SQL> EXECUTE DBMS_SESSION.SET_IDENTIFIER ( 'Web client' )

PL/SQL procedure successfully completed.

/ CLIENT_IDENTIFIER - Web client

Пример отслеживания запросов SQL со стороны приложения и его элементов

Процедура SERV_MOD_ACT_TRACE_ENABLE пакета DBMS_MONITOR позволяет следить за выдачей запросов SQL отдельными «приложениями», «модулями» в составе приложений и «действиями» в рамках модулей. Пример:

DBMS_MONITOR.SERV_MOD_ACT_TRACE_ENABLE ( service_name => 'prima.class'
, module_name => 'SQL*Plus'
, action_name => DBMS_MONITOR.ALL_ACTIONS
, waits => TRUE
, binds => TRUE
, instance_name => NULL
); /*
* ... выжидаем, пока длится работа
*/ DBMS_MONITOR.SERV_MOD_ACT_TRACE_DISABLE (
service_name => 'prima.class'
, module_name => 'SQL*Plus'
, action_name => DBMS_MONITOR.ALL_ACTIONS
, instance name => NULL
);

Для параметра MODULE_NAME по аналогии можно указать ALL_MODULES.

Таким же образом включается трассирование запросов, поступающих из текущего или чужого сеансов (SESSION_TRACE_ENABLE/DISABLE), сеансов, помеченных CLIENT_IDENTIFIER (CLIENT_ID_TRACE_ENABLE/DISABLE) и из всех сеансов подряд, или же порождаемых определенным экземпляром СУБД, например, из конфигурации RAC (DATABASE_TRACE_ENABLE/DISABLE).

Просмотр профиля выдачи запросов SQL выполняется с помощью программ tkprof и trcsess. Последняя программа стала поставляться в ПО версии Oracle 10 и как раз таки и выбирает из трассировочных файлов разных процессов данные, относящиеся к указанным единицам слежения. Вот пример, как может выглядеть совместное использование этих программ:

>trcsess output=out.txt module=SQL*Plus c:\oracle\admin\prima\udump\* >tkprof out.txt final.txt

Упражнение. Включить трассирование всех запросов SQL, поступающих от сеансов SQL*Plus, и наблюдать накопление профиля выдачи запросов. Отключить трассирование.
Пример сбора статистики о запросах SQL в приложении

Для сеансов, помеченных CLIENT_IDENTIFIER, и для приложений, помеченных комбинациями SERVICE_NAME - MODULE - ACTION, пакет DBMS_MONITOR позволяет собирать не только профиль выдачи запросов SQL, но и статистику затрат СУБД на обработку запросов.

Пример со сбором статистики о работе определенных клиентов. Выдадим:

CONNECT / as sysdba
EXECUTE DBMS_MONITOR.CLIENT_ID_STAT_ENABLE ( 'Web client' )
HOST sqlplus scott/tiger
EXECUTE DBMS_SESSION.SET_IDENTIFIER ( 'Web client' )
SELECT COUNT ( * ) FROM dual; EXIT

Здесь с помощью команды HOST программы SQL*Plus был осуществлен короткий запуск сеанса, помеченного значением CLIENT_IDENTIFIER = 'Web client'.

Продолжим в изначальном сеансе от имени SYS:

SYS> SELECT aggregation_type, primary_id 2> FROM dba_enabled_aggregations;

AGGREGATION_TYPE PRIMARY_ID - CLIENT_ID Web client

SYS> COLUMN client_identifier FORMAT A20 SYS> COLUMN stat_name FORMAT A35 SYS> COLUMN value FORMAT 99999999 SYS> SELECT client_identifier, stat_name, value 2> FROM v$client_stats 3> ;

CLIENT_IDENTIFIER STAT_NAME VALUE - Web client user calls 4 Web client DB time 3807 Web client DB CPU 3807 Web client parse count (total) 2 Web client parse time elapsed 421 Web client execute count 4 Web client sql execute elapsed time 1940 Web client opened cursors cumulative 2 ...

SYS> EXECUTE DBMS_MONITOR.CLIENT_ID_STAT_DISABLE ( 'Web client' )

PL/SQL procedure successfully completed.

Вот перечень системных таблиц, позволяющих контролировать сбор статистики и наблюдать результаты:

DBA_ENABLED_AGGREGATIONS
V$CLIENT_STATS
V$SERVICE_STATS
V$SERV_MOD_ACT_STATS
V$SERVICEMETRIC
V$SERVICEMETRIC_HISTORY

Последние две дают подробную информацию о расходовании процессорного времени.

Это был пример с использованием процедур CLIENT_ID_STAT_ENABLE/DISABLE. Процедуры SERV_MOD_ACT_STAT_ENABLE/DISABLE используются аналогично.

Упражнение. Включить сбор обобщенной статистики выполнения запросов SQL всех соединений к СУБД по SQL*Plus и наблюдать ее накопление. Отключить сбор статистики.
Не только слежение и не только из программы

Из указанных выше единиц слежения наиболее разработанной является служба. Она не только позволяет следить за действиями приложений, но и является единицей управления. Вот пример возможностей ее употребления в этом качестве на настоящий момент:

В планировщике заданий со службой можно связать конкретный класс заданий (пакет DBMS_SCHEDULER, процедура CREATE_JOBCLASS).

Сеансы, осуществляемые в рамках службы, можно указать в определении группы потребителей ресурсов СУБД при работе с распределителем (диспетчером) ресурсов (пакет DBMS_RESOURCE_MANAGER, процедура SET_CONSUMER_GROUP_MAPPING).

В системе предупредительной сигнализации именно для конкретной службы можно устанавливать пороговые значения для общего времени (ELAPSED_TIME_PER_CALL) и процессорного времени (CPU_TIME_PER_CALL) обработки запросов SQL, о превышении которых СУБД будет докладывать автоматически (пакет DBMS_SERVER_ALERT, процедура SET_THRESHOLD).

Процедура DISCONNECT_SESSION из пакета DBMS_SERVICE останавливает все сеансы требуемой службы.

Упомянутые пакеты DBMS_SCHEDULER, DBMS_SERVER_ALERT и DBMS_SERVICE, а также процедура SET_CONSUMER_GROUP_MAPPING старого пакета DBMS_RESOURCE_MANAGER появились в версии 10.

Кроме того, все реализованные программно возможности слежения и управления широко представлены соответствующими web-страницами OEM.