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LABORATORIO 8. Gestión del Rendimiento en el SMBD Oracle.

GUÍA DE LABORATORIO Nº 8

Actividad de Proyecto No. 5: ESTABLECER LOS NIVELES DE SERVICIO DE ACUERDO CON ESTANDARES Y REQUERIMIENTOS DE LA ORGANIZACIÓN.

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Gestión del Rendimiento en el SMBD Oracle

SENA - Servicio Nacional de Aprendizaje

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Estructura de contenidos.

1. Introducción..............................................................................3

2. Objetivos. .................................................................................4

3. Consideraciones.........................................................................4

4. Procedimiento. ..........................................................................6

4.1. Análisis de rendimiento utilizando Apache Jmeter. ..................6

4.2. Herramienta de análisis de rendimiento de Oracle 10g. ...........7

4.3. Herramienta de análisis de rendimiento de Windows

Server 2003. .........................................................................11

5. Evidencias a Entregar. ..............................................................16




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1. Introducción.

La realización de este laboratorio permitirá adquirir destrezas en el manejo de las herramientas de supervisión del rendimiento en el sistema manejador de bases de datos y el sistema operativo, para esto se desarrollan actividades en las que se abordaran situaciones problemáticas que se le presentan comúnmente a un DBA.




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2. Objetivos.

Objetivo General.

Supervisar los parámetros de desempeño del hardware del servidor, del sistema manejador de base datos y del sistema operativo para mantener la base de datos disponible.

Para esto deberá cumplir los siguientes objetivos específicos

• Identificar herramientas de supervisión de recursos asociados a los Sistemas Manejadores de Base de Datos.

• Supervisar el rendimiento del sistema utilizando la herramienta Apache Jmeter a través de planes de prueba sobre el Servidor de Base de Datos.

• Utilizar SQL Server Profiler y el Monitor de Actividad para supervisar el rendimiento del Sistema.

• Aplicar la supervisión del rendimiento a través de las herramientas provistas por el Sistema Operativo en función de los recursos utilizados por el servidor de bases de datos

• Analizar el comportamiento del sistema, frente a la actividad de la base de datos y el uso de recursos, para determinar acciones encaminadas a asegurar el óptimo rendimiento del Sistema.

• Establecer la utilidad de las herramientas para su posterior adopción en las actividades de Gestión sobre las Bases de Datos.




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3. Consideraciones.

Tenga en cuenta las recomendaciones contenidas en la siguiente tabla:

Ítem DescripciónSoporte Teórico Se debe haber revisado y analizado los siguientes

elementos:

•Objeto de Aprendizaje :

•Niveles de servicio

•Parámetros de gestión y desempeño

•Manual de Instalación y ejecución de Apache Jmeter.

Así como la estructura básica de Sentencias SQL.

Productos requeridos

El aprendiz antes de comenzar a realizar este laboratorio debe tener los siguientes productos:

• Script de construcción del esquema de ejemplo HR.

• Las consultas que se van a realizar desde el Apache Jmeter, provistas en el archivo monitor_Oracle.sql.

Herramientas SW Se requiere tener instaladas y configuradas las siguientes herramientas para desarrollar este laboratorio.

•Máquina virtual VirtualBox con Microsoft Windows Server 2003 SP2.

•Oracle 10g instalado en la Máquina Virtual.

•Driver JDBC para Oracle: ojdbc14.jar

•Bases de datos de ejemplo, esquema HR.




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4. Procedimiento.

4.1. Análisis de rendimiento utilizando Apache Jmeter.

Jmeter es una aplicación de escritorio desarrollada en Java que permite hacer pruebas de carga y mediciones del desempeño de diferentes servicios, entre los que se encuentran los servidores de base de datos, permitiendo monitorear actividades y generar informes. En esta primera parte de las actividades del laboratorio se construirá un plan de pruebas para monitorear el servidor de base de datos usando esta herramienta.

1.1. Crear usuario para la práctica. Para la realización de esta tarea es necesario crear un usuario que pueda realizar tareas administrativas en Enterprise Manager (EM), el cual se denominará dba. Una vez configurado el usuario dba que no es SYS, desconéctese como SYS y conéctese como dba.

1.2. Construya una nueva conexión que se denomine “conexión_dba” en donde se indique que la base de datos HR es a la que ingresara el usuario “dba” cada vez que utilice esta conexión; posteriormente ejecute el script para la creación y poblamiento de la base de datos HR, el cual esta provisto como uno de los archivos del laboratorio.

1.3. Instalar Apache Jmeter. En el manual de instalación de Apache Jmeter suministrado para la práctica se encuentra el procedimiento correspondiente para la instalación de esta aplicación, remítase a él para instalar y configurar el programa.

Se suministra dentro del material para el laboratorio el archivo JDBC correspondiente a Oracle, el cual debe copiar en la ruta que se especifica en el manual.

1.4. Diseñar y ejecutar tres planes de pruebas, para esto se deben seguir los pasos indicados en el numeral 4 “Construcción de un plan de pruebas para Base de Datos” del manual del Apache Jmeter, que presenta un ejemplo en el cual se realiza un proceso de “muestreo” para un Servidor de Base de Datos.




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Los planes de pruebas a construir deben diseñarse con variación en el número de usuarios, peticiones e intervalos de repetición, posteriormente se debe analizar la carga que estos generan en el uso de la memoria y el procesador, apoyándose este análisis en las gráficas que arroja el “Plan de pruebas”.

Se sugiere la utilización de consultas SQL que son suministradas en el archivo monitor_oracle.sql,

1.5. Restringir la cantidad de usuarios en la base de datos para analizar el comportamiento a partir del reporte de Jmeter cuando se supera esa cantidad de usuarios. Evidenciar en el video la actividad antes y después de superar la cantidad de usuarios concurrentes.

1.6. Manipular además el uso de memoria para hacer variar el tiempo de ejecución de los reportes.

Los datos resultantes deben ser registrados en la tabla que se propone a continuación y se debe generar una conclusión producto del análisis de estos resultados.

Plan de pruebas

Nº

Nº de usuarios

Nº peticiones Tiempo Uso de

memoriaUso de

procesador

1 8 3 02 16 6 53 32 9 10

Tabla 1. Registro de Resultados de los planes de pruebas.

4.2. Herramienta de análisis de rendimiento de Oracle 10g.

El repositorio de carga de Trabajo Automático – AWR (Automatic Workload Repository) permite extraer información del estado de la Base de Datos para la realización de tareas de afinamiento. Esta tarea se realiza en forma automática a partir de la utilización de juegos de instantáneas, las cuales tienen una configuración entre que describe el periodo de retención y los intervalos de toma de instantáneas.




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Los asesores (Advisors ) son componentes de servidor que proporcionan información de gran utilidad acerca de la utilización y el rendimiento de los recursos para sus respectivos componentes. Dentro de ellos encontramos:

•Monitor de Diagnóstico de Base de Datos Automático (ADDM): realiza un análisis de instancia de arriba abajo, identifica problemas y posibles causas y recomienda soluciones para corregir los problemas.

•Asesor de Ajuste SQL: Ofrece consejo sobre ajustes para las sentencias SQL

•Asesor de Acceso SQL: Trata cuestiones relacionadas con esquemas y determina rutas de acceso a los datos, como índices y vistas materializadas.

•Asesor de PGA: Proporciona estadísticas detalladas para las áreas de trabajo y ofrece recomendaciones para un uso óptimo de la memoria PGA (Area Global de Programa).

•Asesor de SGA: Es responsable de ajustar y recomendar el tamaño de SGA (Área Global del Sistema) dependiendo del patrón de acceso a los distintos componentes dentro de SGA.

2.1. Configuración de estadísticas

Ingresar al AWR y modifique el intervalo de instantáneas para la práctica, para esto realice las siguientes tareas:

•Ingresar al Enterprise Manager como usuario SYSDBA y seleccionar Administración, para esto conectarse a través del navegador al enlace: http//:localhost:5500/em

•Ingresar a la sección Administración.

•Seleccionar el vínculo Repositorio de Carga Automático en el grupo Carga de Trabajo.

•Editar los valores del repositorio dando clic en el botón Editar.

•Verificar que el intervalo de recopilación no sea superior a 10 minutos y que el Nivel recopilación sea Typical.

2.2. Generar actividad en la Base de Datos.

Para que el registro de estadísticas sea más significativo, se deben realizar el siguiente tipo de tareas, teniendo en cuenta las clases de eventos que se espera registrar:




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•Crear usuarios y realizar las siguientes tareas iniciando sesión con cada uno de los usuarios.

•Ejecutar 10 sentencias DDL sobre la base de datos de la Secretaria de Hacienda, de las cuales 5 deben corresponder a construcción de objetos (tablas, índices, procedimientos almacenados, etc.) y 5 sentencias de modificación.

•Ejecutar 5 sentencias de consultas multitabla y 5 sentencias de resumen (agrupamiento, totalización, promedios, etc.) sobre la base de datos de la Secretaría de Hacienda.

•Ejecutar el archivo de comandos SQL monitor_oracle.sql sobre la base de datos HR.

2.3. Ingresar al Advisor Central.

La página Advisor Central es la página central de todos los asesores. Para llegar a esta página, haga clic en el enlace Central de Asesores en la región Enlaces Relacionados que se encuentra al final de la página. En la página Central de Asesores, podrá ver una lista de todas las tareas de asesor registradas en AWR. También puede filtrar esta lista por tipo de asesor y por períodos de tiempo predefinidos.

Revise el Automatic Database Diagnostic Monitor - ADDM, donde encontrará los resultados detallados del último análisis del ADDM ejecutado, revise las diferentes áreas presentadas en este:

•Actividad de la base de datos donde se presenta en forma gráfica los tiempos de espera, lectura/escritura en disco y utilización de cpu.

•Análisis de rendimiento que presenta las instantáneas que se han tomado y se puede visualizar el detalle de utilización de recursos, así como un informe de la misma.

•Las recomendaciones del Asesor en caso de haber encontrado algún tipo de problema durante la ejecución de sentencias, para el rango de instantáneas a analizar.

En caso de haber encontrado algún problema, selecciónelo de la lista inferior para acceder a la página Performance Finding Details.

2.4. Analizar los resultados de ADDM

Revisar los Detalles presentados y las recomendaciones para solucionar los problemas encontrados. Estas recomendaciones se encuentran agrupadas




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por categorías, revisar los que corresponden a esquema y configuración de la base de datos. A partir de la información recopilada, genere las conclusiones sobre la utilidad del ADDM.

2.5. Otros asesores.

Aun cuando la Gestión Automática de Memoria Compartida ASMM (Automatic Shared Memory Managment), se recomienda para simplificar la gestión de memoria, especificando la memoria total SGA y el tamaño de los componentes de memoria, es posible que el servidor de Oracle notifique la existencia de un problema de rendimiento relacionado con los tamaños del SGA y PGA. En este caso se puede utilizar el Asesor de Memoria, para modelar el efecto de los cambios realizados en los parámetros.

Para utilizar el asesor debe asegurarse que la Gestión Automática de Memoria Compartida esté desactivada, para esto haga clic en Parámetros de Memoria de la página Administración. Verifique que se encuentre Desactivada.

Verificar los valores asignados a los diferentes elementos de memoria y registrarlos en la siguiente tabla:

Elemento de Memoria ValorShared Pool - conjunto compartidoBuffer Cache – Caché de BuffersLarge Pool – Conjunto GrandeJava Pool – conjunto JavaOther - OtroTotal SGA

Tabla 2. Registro de valores en elementos de memoria.

2.6. Generar actividad en la Base de Datos.

Para que el reporte del asesor sea significativo, se deben realizar el siguiente tipo de tareas, teniendo en cuenta las clases de eventos que se espera registrar:




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•Crear usuarios y realizar las siguientes tareas iniciando sesión con cada uno de los usuarios.

•Ejecutar 10 sentencias DDL sobre la base de datos de la Secretaria de Hacienda, de las cuales 5 deben corresponder a construcción de objetos (tablas, índices, procedimientos almacenados, etc.) y 5 sentencias de modificación.

•Ejecutar 5 sentencias de consultas multitabla y 5 sentencias de resumen (agrupamiento, totalización, promedios, etc.) sobre la base de datos de la Secretaría de Hacienda.

•Ejecutar el archivo de comandos SQL monitor_oracle.sql sobre la base de datos HR.

2.7. Usar el Asesor de Memoria

Para llegar a esta página, haga clic en el enlace Central de Asesores en la región Accesos Relacionados al final de la página inicial. En la página, dar clic en Asesor de Memoria y aparecerá la página Parámetros de Memoria. Allí se presentan las características del uso de la memoria para SGA.

Seleccionar el botón Consejo que se encuentra al lado de cada elemento de memoria y analizar la información que despliega el asesor correspondiente. ¿Presenta algunas variaciones en sus recomendaciones respecto a los valores que registro anteriormente?

4.3. Herramienta de análisis de rendimiento de Windows Server 2003.

Windows ofrece las siguientes herramientas, para supervisar aplicaciones que se ejecutan en un servidor:

•Monitor de sistema: permite recopilar y ver datos en tiempo real acerca de actividades como el uso de memoria, de disco y de procesador.

•Registros y alertas de rendimiento: reúne datos de forma automática del uso de los recursos y las alertas envían notificaciones a los usuarios teniendo en cuenta valore predeterminados.

•Administrador de tareas: Suministra información acerca de los programas y procesos que se están ejecutando en el equipo, junto a un resumen del uso de recursos como el procesador, la memoria y la conexión a red.




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3.1. Agregar contadores de rendimiento para supervisar las actividades de Oracle en el monitor del sistema1.

Figura 1. Monitor de Rendimiento.

Para abrir el monitor de Windows Server 2003

•Iniciar la máquina virtual con Windows server 2003.

•Inicio.

•Panel de Control.

•Herramientas Administrativas.

•Rendimiento.

•O también desde ejecutar con el comando “perform”.

Para abrir el monitor de Windows Server 2003:

•Iniciar la máquina virtual con Windows server 2003 .

•Inicio.

•Panel de Control.

•Herramientas Administrativas.

•Rendimiento.

•O también desde ejecutar con el comando “perform”.1 http://technet.microsoft.com/es-es/library/cc781761(v=ws.10).aspx




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El monitor de Windows Server 2003 permite supervisar el uso de: discos, CPU y memoria, crear alertas para actividades sobre la base de datos de Oracle, crear gráficas, registros e informes y el uso de objetos de Oracle.

Para supervisar la memoria y procesador utilizado por el servidor de base de datos y la base de datos HR, inicialmente debe encontrarse la instancia de la base de datos activa, antes de iniciar el monitor de rendimiento, para esto de inicio de sesión en Oracle, y abra el archivo denominado monitor_oracle.sql, el cual fue suministrado en la carpeta del laboratorio. Este script contiene comandos SQL para procesar sobre la base de datos HR y simular la actividad sobre el servidor a supervisar.

A continuación se debe agregar un contador por cada característica a supervisar, para lo cual se puede utilizar el botón

Objeto Contador InstanciaMemoria Errores de página/s NingunaMemoria Página/s NingunaProcesador % de tiempo de

procesadorSena

Procesador Interrupciones/s SenaSena:database Transactions /s Sena:HRSena:database WriteTransactions /s Sena: HRSena:database TrackedTransactions /s Sena: HR

Tabla 3. Lista de Contadores a supervisar

3.2. Ejecutar el script monitor_oracle.sql mientras se observa el gráfico, histograma e informe.

Observar el monitor mientras se simula la actividad del servidor con la ejecución del script Monitor.sql para realizar las siguientes tareas:

•Explicar cada uno de los contadores utilizados anteriormente y agregar la explicación para tres más que considere apropiados.

•Presentar informe individual de la memoria, procesador y BD desde que se inicia la conexión con la instancia SENA y se carga el script, donde se evidencia el cambio en la gráfica, histograma e informe.

•¿Qué pasa con los reportes del monitor si no se hacen peticiones a la BD? ¿hay algún cambio en las gráficas, histogramas e informes?




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•Explicar cada uno de los contadores anteriores

Es posible revisar también los Registros y alertas de rendimiento2: los registros reúnen datos de forma automática del uso de los recursos para analizados y generar informes, mientras que las alertas envían notificaciones a los usuarios cuando el valor de una variable alcanza un determinado umbral, lo sobrepasa o no llega al mismo.

Figura 2. Registros del contador en el Monitor de Rendimiento.

Agregar a su informe en el blog, las entradas de los registros y las alertas relacionadas con las actividades generadas por el SMBD.

3.3. Usar el Administrador de tareas y el Visor de Sucesos para supervisar el rendimiento.

El Administrador de tareas3 suministra información acerca de los programas y procesos que se están ejecutando en el equipo, junto a un resumen del uso de recursos como el procesador, la memoria y la conexión a red.

Para acceder al administrador de tareas diríjase al menú desplegable “Maquina” que se encuentra en la parte superior izquierda de la ventana de VirtualBox y seleccione la opción “Insertar Ctrl + Alt + Supr”:2 http://technet.microsoft.com/es-es/library/cc738564(v=ws.10).aspx3 http://technet.microsoft.com/es-es/library/cc739669(v=ws.10).aspx




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Figura 3. Administrador de Tareas de Windows.

Al dirigirse a la ficha Rendimiento encontrará algunas características del sistema relacionadas con el uso de memoria y CPU entre otras, así mismo un historial de uso de recursos y un monitor que presenta en forma gráfica el comportamiento de los recursos sobre los diferentes servicios que se encuentran en el servidor.

Finalice el informe del laboratorio con el análisis de esta utilidad del Sistema Operativo y compare su utilidad respecto al ADDM y el Monitor de Rendimiento del Sistema.




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5. Evidencias a Entregar.

Generar los videos que presenten la ejecución de las actividades propuestas en el laboratorio para cada una de las herramientas y construya las entradas donde se consolide la información de cada una de las secciones en las que se dividió el laboratorio, las cuales se resumen en.

1. Análisis de rendimiento utilizando Apache Jmeter

•Diseño de tres planes de pruebas para servidor de base de datos.

•Documentación gráfica del procedimiento.

•Registrar los datos resultantes en la tabla propuesta.

•Análisis de resultados y conclusiones de uso de la herramienta

2. Herramienta de análisis de rendimiento de Oracle

•Documentación gráfica del ADDM y los asesores utilizados

•Script de las sentencias utilizadas para generar actividad, diferentes al archivo monitor_Oracle.sql

•Incluir las gráficas e informes resultantes, al supervisar el rendimiento en el Enterprise Manager.

•Documentación gráfica del asesor de memoria y los consejos arrojados

•Análisis de resultados y conclusiones de uso de las herramientas.

3. Herramienta de análisis de rendimiento de Windows Server 2003

•Lista de contadores agregados al monitor de rendimiento, explicación de su utilización.

•Explicación para tres contadores no incluidos en la práctica

•Informe individual de la memoria, procesador y




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BD desde que se inicia la conexión con el esquema HR y se carga el script, donde se evidencia el cambio en la gráfica, histograma e informe.

•Gráficas e informes resultantes.

•Agregar al informe las entradas de los registros y las alertas relacionadas con las actividades generadas por el SMBD.

•Comparar la ficha de rendimiento del Administrador de Tareas con respecto al ADDM del Enterprise Manager y el Monitor de Rendimiento del Sistema.

•Análisis de resultados y conclusiones de uso de las herramientas.

La URL del Blog generado donde se consolida la evidencia, deberá anexarse en el vínculo correspondiente a la evidencia 2 “Supervisión a los parámetros de gestión y desempeño del sistema manejador de bases de datos y de la base de datos”, de la actividad de aprendizaje número 6: “Evaluar el rendimiento del sistema manejador de base de datos y aplicar los correctivos necesarios para mantener los niveles de servicio”.

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