Database Performance Analyzer

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Database Performance Analyzer (DPA)は、ユーザーがデータベースパフォーマンスの問題を監視、発見、解決できるように構築された、俊敏でスケーラブルなデータベースチューニングツールです。

DPAは、データベースアクティビティ、待機時間、SQLステートメント、アプリケーションリクエスト、およびその他のディメンションを相関させ、データベース速度低下の原因を正確に突き止めることができるように設計されています。 DPAでは、IBM DB2、SQL Server、SAP Adaptive Server Enterprise（SAP ASE）などの主要な商用データベースについて、SQLステートメントの迅速な分析、パフォーマンス問題の根本原因の特定、専門家のチューニングアドバイスを受けることも可能です。

データベースチューニングツールは、通常データベースチューニングに時間がかかる手動プロセスの多くを自動化することによって、チューニングプロセスを容易にするように設計されています。

また、データベース・チューニング・ソフトウェアは、問題のある箇所を正確に把握できるため、クエリーやアプリケーションの中を探し回る必要がなく、効果的なトラブルシューティングの手段にもなります。見えない問題を解決することはできません。これらのツールは、データベースがどのように動作しているかを概観することができます

データベースクエリーの数ミリ秒の遅れは、あっという間に大きなボトルネックとなり、修正するのに長い時間がかかることがあります。データベースのチューニングが重要なのは、クエリの応答時間を数秒単位で短縮できるため、必要な情報を必要な場所にすばやく届けることができるからです。定期的なチューニングは、データベースパフォーマンスのベストプラクティスの重要な部分であり、アプリケーションのパフォーマンスを加速させる手っ取り早い方法となります。

データベースのパフォーマンスチューニングのベストプラクティスに関して、ここでは簡単なチュートリアルを紹介します。

1)過去のデータを使って「正常」であることを確認し、データベースのベースラインに関する情報を収集します。ベースラインの指標を収集することで、データベースに何か異常があるかどうかを簡単に（そしてはるかに速く）確認することができます。

2)実行プランに目を通す。MySQL では、データベース管理者がクエリおよびデータベースのパフォーマンスを調査するためのさまざまな方法を提供しています。実行プランに目を通し、可能な限り効率的であることを確認します。

3)すべてのテーブル、インデックス、クエリに非効率性がないかを確認します。待ち時間の増加やインデックスのカラムアライメントを確認します。

4)ボトルネックを特定し、解消する。問題のあるSQLクエリとその原因を特定し、ボトルネックを解決する。

5)効果的な監視を実施する。非効率的なクエリは、データベースのパフォーマンス問題の主な原因であるため、データベースのチューニングの大部分はクエリパフォーマンスの監視に費やされます。たとえば、SolarWinds Database Performance Analyzerは待機ベースの分析機能を備えています。これは、時間関連の問題がデータベースパフォーマンスチューニングの最も顕著な問題点の1つであるためです。この方法は、データベースパフォーマンスチューニングの問題をより正確に切り分け、特定し、調査するのに役立ちます。

ここでは、データベース全体のパフォーマンスを向上させるために役立つヒントをいくつか紹介します。

●インデックスが論理的なデータ構造を実装していることを確認し、データ検索プロセスをより効率的にする。
●コンピューティングシステムのメモリーの予備を再割り当てする。十分なメモリがない場合、データベースはしばしば最も大きな打撃を受けます。
●MySQLやOracleの最新版を使用していますか？　データベースを最新に保つだけで、データベースのパフォーマンスが向上することがあります。
●ループのコーディングや相関性のあるSQLサブクエリのような一般的なSQLインデックスの落とし穴を避ける。
●データをデフラグすることで、データベースのスピードアップにつながるかもしれません。十分なディスク容量があることを確認する。
●効果的なデータベースチューニングとパフォーマンス監視は、洞察とピンポイントでのパフォーマンス最適化の推奨事項を提供するのに役立ちます。

SQLパフォーマンス・チューニングは、データベース・パフォーマンス・チューニングと似ていますが、より狭い範囲に限定されます。SQLパフォーマンス・チューニングは、リレーショナル・データベースが可能な限り効率的に動作するように設計されたベストプラクティスや手順のことを指します。これには主に、SQLクエリーとインデックスのチューニング、管理、および最適化が含まれます。

定期的な SQL パフォーマンス・チューニングは、SQL パフォーマンス問題の一般的な原因である非効率的なインデックスと SQL クエリに取り組む費用対効果の高い方法であり、リソースを再割り当てしてシステムを自助努力で使用することによって実現できます

データベース・パフォーマンスチューニングは、データベース管理者がデータベースを可能な限り効率的に実行する方法を指す広義用語です。DBMSチューニングは、通常、MySQLやOracleなどの一般的なデータベース管理システムのクエリをチューニングすることを指します。

データベースのチューニングは、全体的なパフォーマンスを向上させるために、データベースシステムを上から下まで、ソフトウェアからハードウェアまで、再最適化することを支援します。このチューニングには、最適な使用方法に応じたオペレーティングシステムの再構成、クラスタの展開、システム機能とエンドユーザー体験をサポートする最適なデータベース性能への取り組みが含まれます。

データベースのパフォーマンスモニター・分析ツール「Database Performance Analyzer(DPA)」についてよくある質問の一覧です。

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環境の大規模化・複雑化に伴い、データベース管理者は、様々な種類のデータベースを監視できる異常検知ツールを必要としています。Database Performance Analyzer（DPA)は、WindowsおよびLinuxサーバー上の仮想化、物理、クラウドベースのデータベースインスタンス、Azure、またはAWSサブスクリプションとして、1回のインストールで使用できる異常ベースのデータベース監視ツールを提供します。DPAの異常検知ツールは、Oracle、MySQL、Azure SQL Database、Microsoft SQL Serverなどをサポートするよう構築されています。また、DPAはVMオプションでVMware ESXiの可視化機能を統合しています。

データベースの異常検知ツールは、そこに入力されるデータによってのみ、その性能が発揮されます。Database Performance Analyzer(DPA)は、24時間365日、異常ベースの監視を行い、機械学習アルゴリズムにより最新の洞察を提供します。30日以上監視が停止した場合、DPAのアルゴリズムは古いデータに基づいて予測を行うことはありません。代わりに、DPAは新しいデータから学習を開始し、3日後に最新のデータに基づいて再び予測を開始します。この機能により、異常検知の取り組みが最新の関連データのみによって裏付けられていることを確認することができます。

データベースの異常を検出することも重要ですが、24時間365日ダッシュボードを見続ける人はいないため、Database Performance Analyzer(DPA)は動作の変化を検出した際にアラートを送信することが可能です。感度を快適なレベルにカスタマイズしてノイズを減らし、DPAに監視を任せてください。

DPAはデータベースを常時監視し、動作の変化が検出されるとアラートを送信します。この異常検知ツールは、ワークロードのシフト、メンテナンスジョブの営業時間内実行、その他調査したい予期せぬ変化が発生したときに知らせることができます。

データベース管理者は、データベースのパフォーマンスにおけるスパイクに注目しがちです。これは問題のある動作を特定する良い方法ですが、動作のスパイクを分析することだけがパフォーマンスの変化を示す指標ではありません。実際、ほとんどの実稼働データベースでは、パフォーマンスの変動は正常であり、予期されるべきものです。データベース管理者は、予想される変動を考慮し、予期しないものを呼び出す方法を必要としています。

Database Performance Analyzer(DPA)のスマートなSQLデータベース異常検知は、スパイクを越えて、予想される変動を考慮し、何か予期せぬことが起きたときに指摘することができます。この異常検知ツールは、そのような事象をハイライト表示し、標準から逸脱した事態を知るための複数の方法を提供します。

狭い知識に頼っていると、新しい人がそれを習得するのは難しいです。また、大規模な環境では、深く広く理解することができない場合もあります。狭い知識の必要性を排除し、Database Performance Analyzer（DPA）の機械学習アルゴリズムに正常な動作パターンの「理解」の自動化を任せましょう。重要なリソースが異動したときに知識が流出しないように、知識を自動化して保持し、チーム全員の利益につなげます。

DPAの機械学習アルゴリズムは、時間の経過とともに賢くなるように設計されており、より多くのデータを収集することで予測精度を向上させます。

使用例と導入範囲

当社では、Database Performance Analyzerを使用して、データベース全体の健全性におけるプロアクティブなパフォーマンス監視と異常検出を行っています。この製品によって、データベースパフォーマンスの全体像を初めて見ることができます。また、アラートとメール通知を設定することで、時間を大幅に節約しています。私たちが最もよく使うケースは、実行プランの変更に対応し、システムのエンドユーザーがパフォーマンスの問題や応答時間について不満を持ち始める前に適切な措置を取ることです。

長所と短所

(+)機械学習による異常検知 – バージョン12の新機能で、統計的分析が非常に便利です。
(+)日次と年次で作業量を比較することで、成長の全体像を把握し、キャパシティを考慮することができます。
(+)直感的なパフォーマンス分析 – 問題点を簡単に調べ、根本的な原因を見つけることができます。
(-)過去2回のバージョン12.0と12.1では、ソーラーウインドは素晴らしい機能拡張を行いました。現在、変更してほしいところはありません。ユーザー・インターフェースに多少の美観はありますが、問題だとは思っていません。

投資対効果

●定量的なデータは提供できませんが、実際にプラスの影響を与えた例をいくつか挙げることができます。
●インターネットバンキングのアプリケーションで、思うように動作しない点がいくつかありました。DPAを使用して、最も重いSQLクエリを特定し、ベンダーに変更依頼を開始しました。変更後、レスポンスタイムを1桁短縮することができました。

Database Performance Monitorのチューニング
私たちの組織では、テーブル・チューニング・アドバイザーを使って、ある MS SQL サーバーの統計情報を追加で作成しました。

ベストバリュー

環境のアップグレードの支援（該当する場合） – 私たちは、製品のバージョンからバージョンへのアップグレードを何度も行いました。一度だけ問題が発生しましたが、非常に迅速に修正されました。実は、その問題に対して私が推薦したのですが、彼らは最初に回避策を与えてくれました。全体的にとても満足しています。

使用例と導入範囲

データベースチームが、SQL ServerとAzure Databasesの両方で、データベースのパフォーマンスを監視し、チューニングするために使用しています。データベースの遅さ、Webサイトやサービス、アプリケーションでのタイムアウトは、データレイヤーが原因であることが多く、そのトラブルシューティングに最適なツールです。

長所と短所

(+)どのストアドプロシージャーのどのステートメントに作業が必要か、または致命的であるかを教えてくれる（該当する場合）。
(+)本当に作業が必要なものに注意を集中させることができ、非常に効率的です。
(-)監視するサーバーが多い場合、UIが不便になる。
(-)複数のサーバーにまたがる問題の順位付けができない。

投資に対するリターン

現在の勤務先ではなく、以前の勤務先での話です。データベースの変更を含む、大量のコードをデプロイしたことがありました。その翌日、そのデータベースサーバーに依存していたすべてのものがダウンし、サーバーはCPU、RAM、I/Oが100%になるまで叩かれました。何が問題なのかを正確に特定するのは非常に困難でしたが、Database Performance Analyzerを立ち上げて正確な問題を見つけるのにわずか数秒、そして問題のあった正確なprocにパッチを当てるのに1分もかかりませんでした。会社全体がビジネスに不可欠なサイトやツールからロックアウトされ、トレースやDMVなどの手段で問題を分析するのに何時間もかかったかもしれません。その代わり、ほとんど時間がかからなかった。

使用例と導入範囲

アラートを利用して問題を未然に防いでいます。パフォーマンスデータを使って問題を診断し、解決しています。ダッシュボードとドリルダウンを使って、現在の状況を把握し、うまくいっているかどうかを確認します。全体的なレスポンスタイムの急上昇や急降下を監視し、ユーザが体験しているUXの原因を理解しようとしています。

長所と短所

(＋)この製品は、管理やパフォーマンスチューニングに必要なデータを、数秒で理解できるように可視化することに優れています。OracleのようなデータベースにはAWRレポートがあり、何ページもあり、すべてテキストで、読みにくいです。SQL Serverには動的な管理ビューがありますが、良いものですが簡単にアクセスできません。 Database Performance Analyzer (DPA)は、このようなレポートをすばやく理解し、実行できるようにレイアウトします。

(+)DPAは、実際に何が起こっているのかを教えてくれます。

例：開発者は、このストアドプロシージャはこのRDBMSでは非常に遅く実行されるが、別のRDBMSでは電光石火のように実行されると述べています。チューニングを試みたが効果がなかった。
そこで、DPAで数分かけて状況を調査したところ、ストアドプロシージャは正常に動作していることがわかりました。その代わり、アプリケーションがプロックに関するメタデータにアクセスしようとする際に、速度が低下していることがわかりました。その結果、メタデータをキャッシュするようになり、今では「遅い」プロックが快調に動作しています。DPAがなければ、微調整すべき正しいコードを探すのに長い時間がかかっていたでしょう。

(+)内蔵のアラート機能を使って、カスタムアラートを作成できるのは素晴らしいことです。カスタムアラートは、監視しているデータベースや、DPAが収集したデータから、OS、ストレージ、ネットワークなど、関連する部分まで情報を収集することができます。

(-)素晴らしい製品で、ほとんどのことがうまくいっています。必要な情報に少ないクリックでアクセスできるように、UIを改善し続けて欲しいと思います。

(-)DPAの競合他社が持っている機能で便利そうなのは、ジョブの実行時間をマッピングして、問題が発生したときに時間単位でマッピングできるようにすることです。

投資対効果

●問題発生時に対応するのではなく、問題を未然に防ぐことができるのは貴重なことです。顧客サービスのレベルも格段に上がりました。

●私が別の機会を求めて退職することを聞いた開発部の不機嫌な部長は、「今までいた最高のDBAをどうして手放すんだ」と上司を叱咤激励しました。 Database Performance Analyzerを使って提供できるサービスのレベルが、私が優れたDBAになるのに役立ちました。

Database Performance Analyzerの貴重な洞察

あるデータベースサーバーで、サードパーティの製品を使用していました。DPAのバーチャートは、1つのSQL文による多くの待ち時間を表していました。その文は実行に数ミリ秒しかかかりませんが、1日に数百万回実行されていました。どうしてその文がそんなに頻繁に実行されなければならないのか？私の上司の上司が、そのデータベースを作成している会社のオーナと知り合いで、私が見つけたものを送ってくれたのです。そして修正してもらったのです。

Database Performance Monitor のチューニング

[Table Tuning Advisors]は、全体的なガイダンスを与えてくれます。しかし、Query Advisorsは、しばしば特定の提案インデックスを持ち、それをコードウィンドウにコピー＆ペーストするだけで、多くのことができます。私はしばしば、実行する前にそれらを微調整し、一部は役立ちませんでしたが、全体として、それらはパフォーマンスにとって非常に有用でした。大きなテーブルで適切なインデックスを使用すると、パフォーマンスが文字通り何百倍も、時には3,000%も向上することがあるのです。

仮想化データベース

そのためには、問題があなたのVMにあるのか、それともホストにあるのかを理解する必要があります。サーバ管理者とオーバープロビジョニングについて議論する必要があるのか、それともデータベースサーバーのVM内でよりコントロールできる問題なのかを？

DPAの1週間あたりの時間節約額

一人当たり週0-4時間の時間節約 ：アラートがないと、反応モードで時間を浪費し、顧客のエクスペリエンスが損なわれます。分析と棒グラフがなければ、問題を診断して修正するために時間を浪費することになります。何度もクエリーを実行する必要がある場合、全体像を一目で把握することができず、時間を浪費してしまいます。

推薦する可能性

管理するインスタンスが何十台もある場合、ダッシュボードはとても便利です。履歴が残るので、昨日や週末に起こった問題を診断したり、毎日同じ時間に起こるのか、毎週同じ曜日に起こるのか、などのパターンを確認することができます。

●Database Performance Analyzer (DPA) は、最も複雑なデータベース・パフォーマンスの問題を発見し解決するために設計されています。

●Database Performance Analyzer (DPA)データベースのパフォーマンスに問題がある箇所を一目で確認でき、さらに詳細な情報を得るために簡単に移動することができます。DPAは、単一のインストールで、すべての主要なデータベース・システムでこれを実現できます。

●Database Performance Analyzer (DPA) を使用して、最もリソースを消費し、最も問題を引き起こしているSQLに焦点を当てれば、SQL文のチューニングは容易になります。グラフの各色は、個別のSQLステートメントを表します。

●Database Performance Analyzer (DPA)は、SQL文のテキストをドリルダウンして詳細を確認することも可能です。

●Database Performance Analyzer (DPA)のダイナミックベースラインでは、詳細なメトリクスと数年にわたる履歴を表示し、長期にわたる完全なパフォーマンスストーリーを物語るトレンドとパターンを確認することができます。

SSDドライブを買うべきか、より大きなサーバーを買うべきか？

Database Performance Analyzer（DPA）は、アプリケーションがディスクの読み書き、ネットワークの待ち時間、CPUの待ち時間、サスペンド状態や処理の妨げとなるアクティビティの待ち時間を正確に把握できるため、推測する必要がありません。これにより、アプリケーションのパフォーマンスを向上させるために投資する必要がある箇所や、新しいハードウェアが必要ない場合、コードやデータベース/システム構成の修正または改善によってボトルネックを解消できる箇所を把握することができます。

DPA の [Resources] タブでリソース メトリクスを表示しているとき、ベースラインを表示して、特定の期間の値を過去の基準値と比較することができます。ベースラインは、現在の値に対するコンテキストを提供します。ベースラインを大幅に上回ったり下回ったりするメトリック値は、チューニングや再設定が必要な領域を示している可能性があります。

ベースラインを計算する前に、少なくとも1日間モニタリングが有効でなければなりません。ベースラインは、モニタリングの日数が増えるほど、より代表的なものになります。

（注）ベースラインは、VMオプションで収集されたメトリクスでは利用できません。

ベースラインの表示/非表示

ベースラインは、選択した期間が1週間以下の場合に利用できます。デフォルトでは、ベースラインは表示されません。[Resource］タブの右上にある［Baselines］トグルスイッチをクリックすると、ベースラインの表示/非表示が切り替わります。

ベースラインを表示する場合（かつ期間が1週間以内の場合）、10%から90%の間の履歴値を網掛けで表示します。

ベースラインはどのように計算されるのですか？

ベースラインは、1時間ごとに計算されます。デフォルトでは、ベースラインは平日（月～金）のデータのみを使用して計算されます。各ベースラインは、平日すべての対応する時間のデータを使用して計算されるため、特定の時間の値はすべての日にわたって同じになります。(例えば、午後1時から2時までは月曜日から金曜日まで同じ値です）。

ベースラインは、チャートに表示されている最も古い時間以前の履歴データを使用して計算されます。例えば、5月10日から始まる1週間のチャートの場合、すべてのベースラインは5月9日以前のデータを使って計算されます。このため、1週間チャートは日毎にパターンが繰り返されます。

ベースライン計算に含まれる日数を変更する

ベースライン計算に含まれる日数を変更するには、詳細オプションの 「METRICS_BASELINE_TYPICAL_HOUR_CALCULATION」 を編集します。このオプションは、グローバルまたは特定の監視対象データベースインスタンスに対して設定することができます。

以下の値のいずれかを選択してください。

●Weekday Only (M-F)：平日（月～金）の対応する時間のデータを用いて、1時間ごとにベースラインを計算します。これはデフォルトです。
●All Days of the Week：ベースラインは、すべての日の対応する時間のデータを使用して、各1時間の期間について計算されます。
●Same Day of Week：各1時間の期間について、該当する日の該当する時間のデータを使用して計算されます。(例えば、月曜日の午後1-2時の値は、月曜日の対応する時間のデータを使用しており、したがって金曜日の午後1-2時の値とは異なります)。このオプションを選択すると、メトリックごとのベースラインの数が24から168に増えることに注意してください。

●Query advisors [クエリアドバイザ]は、待ち時間の原因となっている待ちの種類、ステートメントが他のセッションによってブロックされていないか、実行プランにフルテーブルスキャンなどのコストのかかるステップが含まれていないかなど、特定のクエリのパフォーマンスを改善するのに役立つ情報を提供します。

●Table tuning advisors [テーブルチューニングアドバイザー]は、あるテーブルに対して非効率的なクエリが大量に実行された場合に生成されます。これらのアドバイザーは、テーブル、実行された非効率的なクエリ、および既存のインデックスに関する集約された情報を提供します。

DPA ホームページの [チューニング] 列には、データベース インスタンスで警告またはクリティカル ステータスのアドバイザが利用可能な場合、警告またはクリティカル アイコンが表示されます。この列の緑のチェックマークは、アドバイザーが存在しないか、すべてのアドバイザーが情報提供であることを示します。

データベースインスタンスのすべてのアドバイザーを表示する

データベースインスタンスのすべてのアドバイザーを表示するには、次のいずれかの操作を行い、[Tuning Advisors] ページを開きます。

●DPA ホームページから、[Tuning] 列のアイコンをクリックします。
●データベース インスタンスの情報を表示するためにドリルインした場合は、インスタンスの詳細ページの右上隅にある［Tuning］タブをクリックします。

Tuningタブの赤または黄色のバーは、CriticalまたはWarningアドバイザーが利用可能であることを示します。

Tuning Advisors ページには、最新のクエリおよびテーブル・チューニング・アドバイザーが表示されます。ページの上部にあるドロップダウン・メニューを使用して、以前の日付に生成されたアドバイザーを表示します。

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クライムとSolarWindsは、Confioからの10年以上に渡ってOracleとSQL Serverのユーザにソリューションを提供してきたため、データベースのパフォーマンス管理について多くのノウハウを持っています。ユーザの声に耳を傾けてユーザから学んでいます。そのため、現在ではオープンソースのデータベースを数多くサポートし、その数は増え続けています。

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