Oracle Database 12cR2 In-Memory性能优化实战

《Oracle Database 12cR2 In-Memory性能优化实战》循序渐进地介绍如何使用Oracle Database 12c Release 2 In-Memory 来优化数据库性能、缩短事务处理时间。作者从Oracle 企业架构师的视角给出了实现数据库更佳性能的建议，以及实际操作说明。通过阅读本书，你可以学会如何快速部署Oracle 内存数据库软件、使用In-Memory Advisor、构建查询以及在Oracle RAC 集群和多租户环境中使用In-Memory，并通过具体案例研究说明如何在实际应用中实施In-Memory。 

● 配置Oracle Database 12c 并构建启用In-Memory 的数据库。
● 在图形化界面上编辑和控制In-Memory 选件。
● 利用Oracle Real Application Cluster 部署In-Memory。
● 使用In-Memory Advisor 确定哪些对象要保存在内存中。
● 使用组、表达式和聚合来优化In-Memory 查询。
● 使用Oracle Exadata Database Machine 和In-Memory 选件使性能达到*。
● 使用Swingbench 创建数据并模拟真实系统的工作负载。

Joyjeet Banerjee是亚马逊网络服务(Amazon Web Services)的企业解决方案架构师，负责开发能够满足客户业务需求的高可扩展的、灵活的、弹性云架构。Joyjeet帮助机构了解基于云的高级解决方案的最佳实践以及如何将现有工作负载迁移到云上。在加入Amazon Web Services之前，Joyjeet曾在位于加利福尼亚州的Oracle总部、Oracle工程化系统团队担任企业架构师。他的主要职责是帮助Oracle企业客户从传统系统迁移到工程化系统。在加入工程化系统团队之前，Joyjeet曾在Oracle 咨询部门工作，协助Oracle数据库、RAC和EBS客户实施Oracle产品。Joyjeet于2003年加入Oracle，担任电子商务套件(E-Business Suite)开发组织的数据库管理员，专门负责Oracle数据库的应用性能。
Joyjeet是Oracle Applications Users Group(OAUG)Collaborate和Oracle OpenWorld的资深演讲嘉宾。他曾在Oracle University的专家小组(panel)中工作，负责评估课程内容并为Oracle数据库、RAC和Oracle Applications 的OCP提供问题建议。
Joyjeet拥有系统和运营管理MBA学位，最近也被授予Oracle Innovator称号。(www.oracle.com/us/products/applications/ebusiness/conversations-with-
innovators-070240.html)

目    录
 
第1章  数据库体系结构   1
1.1  Oracle数据库与实例   2
1.2  数据库的存储结构   3
1.2.1  物理结构   3
1.2.2  逻辑结构   11
1.3  内存结构   13
1.3.1  系统全局区(SGA)   13
1.3.2  程序全局区(PGA)   17
1.4  进程结构   17
1.4.1  Process Monitor(PMON)   18
1.4.2  System Monitor (SMON)   18
1.4.3  数据库写进程(DBWn)   18
1.4.4  日志写进程(LGWR)   18
1.4.5  Checkpoint(CKPT)   19
1.4.6  Recoverer(RECO)   19
1.4.7  其他进程   19
1.5  本章小结   25
第2章  In-Memory体系架构   27
2.1  行处理与列处理   30
2.2  Database In-Memory体系结构   31
2.3  GET_COMPRESSION_RATIO过程   38
2.3.1  语法   38
2.3.2  SIMD矢量处理   42
2.4  将数据加载到In-Memory列存储中   42
2.4.1  IM FastStart   44
2.4.2  具有ADO(自动数据优化)功能的In-Memory   45
2.4.3  条件限制和用法   46
2.5  本章小结   48
第3章  部署In-Memory选件   51
3.1  分配In-Memory Area   52
3.2  In-Memory的初始化参数   54
3.3  向IMCS中加载数据   60
3.4  在数据库级别启用IMCS   62
3.5  针对表启用/禁用IMCS   63
3.6  针对虚拟列启用/禁用IMCS   65
3.7  针对表空间启用/禁用IMCS   65
3.8  针对物化视图启用/禁用IMCS   66
3.9  启用IM FastStart   66
3.10  启用ADO功能和In-Memory选件   67
3.11  IMCS和Data Pump   68
3.12  不能被加载到IMCS中的对象   69
3.13  In-Memory视图   69
3.14  本章小结   70
第4章  Database In-Memory与RAC和Multitenant协同工作的方式   73
4.1  RAC基础介绍   74
4.1.1  RAC架构及概念   74
4.1.2  RAC后台进程   78
4.2  利用RAC执行并行操作   79
4.3  RAC对内存的要求   84
4.4  RAC和DBIM   85
4.4.1  在RAC环境下将数据加载到IMCS中   86
4.4.2  IMCS数据和服务   87
4.5  Multitenant和IMDB   89
4.6  本章小结   90
第5章  Database In-Memory Advisor   91
5.1  安装In-Memory Advisor   92
5.2  运行In-Memory Advisor   95
5.3  实施 In-Memory Advisor建议并比较结果   104
5.4  本章小结   109
第6章  Database In-Memory查询优化   111
6.1  使用连接组   111
6.2  使用IM表达式   115
6.3  使用In-Memory聚合   119
6.4  本章小结   122
第7章  In-Memory和工程化系统   125
7.1  Exadata的优点   126
7.2  Exadata体系结构   127
7.2.1  数据库服务器或计算节点   128
7.2.2  Exadata存储单元或Exadata存储服务器   129
7.2.3  InfiniBand   130
7.3  Exadata硬件配置   130
7.4  Exadata特性   131
7.4.1  混合列压缩   131
7.4.2  HCC和Database
In-Memory的优势   134
7.5  Smart Scan与传统架构   135
7.6  Exadata Smart Flash Cache   139
7.7  本章小结   141
第8章  In-Memory动手实验   143
8.1  查看服务器内存   144
8.2  使用SwingBench加载数据   148
8.2.1  为销售历史生成数据   153
8.2.2  检查内存相关参数   154
8.2.3  启动数据填充   155
8.2.4  创建物化视图   158
8.3  编辑对象的In-Memory属性和设置   159
8.4  禁用In-Memory选件   164
8.5  安装In-Memory Advisor   166
8.6  本章小结   170
附录A  安装Oracle Database和启用In-Memory   171
A.1  预安装步骤   172
A.1.1  临时文件系统   173
A.1.2  根据RAM设置SWAP空间   173
A.1.3  Oracle Inventory Directory   173
A.1.4  用户和用户组   174
A.1.5  环境变量   175
A.1.6  root用户访问   175
A.1.7  Oracle软件目录   176
A.1.8  Grid Infrastructure (Conditional)   176
A.1.9  分享软件   176
A.2  运行Oracle Universal Installer   177
A.3  安装后步骤   192
A.4  启用In-Memory选件   193
A.5  本章小结   194

前    言

现代商业运作的模式已经发生了转变。企业希望能够找到帮助他们快速地、轻松地做出有效决策的工具。通常，为了快速应对需求的增长，除了数据仓库外，公司还直接在其交易型系统上运行分析。这导致了在事务型工作负载(需要频繁插入和更新)和需要扫描大量数据的报表类查询之间的不确定性操作。
借助Oracle Database In-Memory(Oracle内存数据库)，单个数据库现在就可以有效地支持混合工作负载，为事务型操作提供最佳性能的同时，还支持实时分析和报表。用Oracle Database In-Memory独特的双模结构实现这一点是《Oracle Database 12cR2 In-Memory性能优化实战》的精髓所在。双模结构即以行格式维护OLTP操作的数据，以In-Memory(内存)列格式维护分析处理的数据。
Oracle Database的In-Memory选件与现有应用程序兼容，并可使用Oracle Database中所有现有的功能，而且在不改变应用程序的情况下使用。
通过《Oracle Database 12cR2 In-Memory性能优化实战》，你将学习并练习以下操作：
●  配置Oracle Database 12c并构建启用In-Memory的数据库。
●  在图形化界面上编辑和控制In-Memory选件。
●  利用Oracle Real Application Cluster部署In-Memory。
●  使用In-Memory Advisor确定哪些对象要保存在内存中。
●  使用组、表达式和聚合来优化In-Memory查询。
●  使用Oracle Exadata Database Machine和In-Memory选件使性能达到最优。
●  使用Swingbench创建数据并模拟真实系统的工作负载。
《Oracle Database 12cR2 In-Memory性能优化实战》包括以下8章内容。
第1章“数据库体系架构”  在该章中，你将了解Oracle Database体系结构，将学习Oracle Database中所包含的组件，将了解Oracle Database引擎的工作原理并了解所有的后台进程。如果你不熟悉Oracle Database，该章提供了一个快速入门。如果你已熟悉Oracle Database，该章将有助于你复习其功能和体系结构。
第2章“In-Memory体系架构”  该章介绍In-Memory选件及其体系结构，讨论运行Database In-Memory的益处，并说明它的工作原理以及数据在内存中的存储和处理方式。你还将了解In-Memory所涉及的所有后台进程。
第3章“部署In-Memory选件”  在该章中，你将学习如何在数据库中部署In-Memory功能。你将分配In-Memory工作区并学习与In-Memory相关的所有初始化参数，如何在In-Memory中加载数据以及如何为各种数据库对象(诸如表、列、物化视图等)启用In-Memory。
第4章“Database In-Memory与RAC和Multitenant协同工作的方式”  在该章中，你将了解Oracle Real Application Clusters，学习并行查询的工作原理，了解在RAC系统上运行In-Memory的要求，学习在RAC中是如何加载数据的，以及In-Memory是如何与RAC和Multitenant协同工作的。
第5章“Database In-Memory Advisor”  在该章中，你将学习如何使用In- Memory Advisor来决定哪些对象最好保存在内存中。你将学习如何安装和运行In-Memory Advisor，并学习各种In-Memory Advisor的方法。本章还提供了一个运行In-Memory Advisor、实施Advisor建议和比较结果的示例。
第6章“Database In-Memory查询优化”  在该章中你将学习如何优化In-Memory查询以获得最大的性能提升。你将学习如何使用join group、In-Memory表达式和In-Memory聚合操作。
第7章“In-Memory和工程化系统”  在该章中，你将学习Exadata的架构和功能、Exadata的优势，在Exadata中运行In-Memory的益处以及如何在Exadata上运行In-Memory。
第8章“In-Memory动手实验”  在该章中，你将使用In-Memory功能。该章包含用于部署In-Memory功能的示例和场景。你将使用Swingbench工具在自己的数据库中生成数据，并将针对该数据集运行与In-Memory相关的各种查询。你将获得对In-Memory足够的了解，以便在自己的工作区中部署它。
附录A“安装Oracle Database和启用In-Memory”  附录A介绍了Oracle Database的完整安装过程，涵盖了Oracle软件的使用和In-Memory选件的启动。