基本信息
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编辑推荐
舞动DB2系列
本书是国内第一本IBM原厂设计与性能优化专著!
首次提出PAT性能优化方法学,诠释了DB2最新设计技术。
电信金融等行业经典实战案例。
IBM信息管理开发部总经理吉燕勇推荐序
IBM DB2开发部资深经理干毅民推荐序
IBM信息管理首席架构师陈奇博士任技术顾问
内容简介
计算机书籍
《DB2设计与性能优化:原理、方法与实践》原汁原味地展示了DB2设计和优化技术,深入剖析了DB2的工作原理。全书分为4部分,共11章。
第一部分解析数据库性能的本质问题。第二部分从设计高性能数据库的角度,详细介绍如何使用DB2数据库设计高质量的应用系统,内容包括DB2数据库逻辑设计、DB2数据库物理设计、DB2 pureXML数据库设计及DB2工作负载设计。第三部分介绍如何优化DB2数据库,内容包括性能监控及参数调整、SQL语句优化策略、锁和日志优化等。第四部分阐述DB2高级性能加速技术,主要包括DB2 pureScale集群和solidDB高速缓存加速。
附录部分列出了常用监控命令用法和缩略语释义,还特别提供了PAT树的放大图,供读者进行数据库性能优化时使用。
《DB2设计与性能优化:原理、方法与实践》适合DB2数据库设计人员、DBA、数据库性能分析人员、数据库开发人员、运维人员及应用开发工程师阅读和参考,也可用做高校相关专业或培训班的教材。
目录
第一部分 DB2基础
第1章 我看DB2设计与优化 1
1.1 数据库设计与性能优化 2
1.1.1 收集需求 3
1.1.2 设计概念模型 4
1.1.3 设计逻辑结构 5
1.1.4 设计物理结构 6
1.1.5 实施、运行和维护阶段 8
1.2 性能问题 8
1.2.1 什么是性能问题 8
1.2.2 为系统做性能基准测试 9
1.2.3 制订性能优化目标 10
1.2.4 把问题分类 10
1.3 使用PAT方法学解决问题 11
1.3.1 什么是PAT方法学 11
1.3.2 PAT方法学优化策略 11
1.3.3 使用PAT方法学 15
1.3.4 使用PAT方法学的步骤 25
1.3.5 PAT树使用建议 26
前言
提到数据库的历史,就不得不说起一位传奇人物:E.F.Codd。作为数据库理论的奠基人,E.F.Codd首次提出了“关系型数据库模型”。这位从牛津走出来的绅士,“二战”期间曾是英国皇家空军的飞行员。后来他来到纽约加入了IBM。1981年,凭借对数据库发展的划时代贡献,Codd荣获被誉为“计算机科学界诺贝尔奖”的“ACM图灵奖”。 这位通透数据关系的先驱,在讲述“关系”时有过这样的描述:
我的家乡在波特兰岛,这个孤独的小岛几百万年来访客不多。这使得岛上的物种与外界有很大差别。这里有翅膀已经退化的海鸥,这里的蟋蟀长得像大型工蚁,既不会跳也不会叫,还有一种我喜爱的叫做黄衣草的植物。的确,波特兰岛是个比较封闭的生物圈,但是植物群与动物群的关系,甚至与人的关系却是如此紧密,这令我非常惊讶,也非常着迷。
在这里人们总是诅咒兔子,以至于“dead rabbit”总是挂在嘴上。原来,住在土洞里的先民,如果发现洞口有兔子出现,经常会有土块从洞顶掉落下来,砸到人的头上。 这种离奇的关联,竟然可以从达尔文的《物种起源》找到缘由。达尔文说:“任何生物之间都有关系,只是往往你察觉不到。” 后来发现岛上的兔子喜爱吃一种荠菜。这种荠菜的根茎被兔子吃光后留出的空间,是兔子良好的休憩场所。进而兔子把洞越挖越深,有的可达十英尺。而人们恰恰钟爱这里荠菜的叶子,配上沙丁鱼是最美味的佳肴。荠菜被种在洞顶的土坡上,那里是最合适的菜地。就这样,害怕人类的兔子为了荠菜,越来越多地涌入人类住的洞顶。当过于拥挤时有的兔子就会游逛到下面的洞口活动。而这个举动证明,洞顶已经被兔子挖得到处是安乐窝了,自然会有土块松动而坠落下来。
Codd博士也许是从家乡关于兔子的传说中找到了“关系型数据库”的灵感吧,当今无论是DB2还是Oracle,都要感谢当年在英吉利海峡辛苦挖洞的兔子。很显然:关系,无所不在。从厄尔尼诺现象到多米诺骨牌效应,从热核武器裂变到蝴蝶效应,事物之间的关系如此丰富,有时引起的后果却又很严重。面对事物关系引发的连锁反应,如果我们未雨绸缪,积极主动地做好防范,准备好应对措施,就可以最大程度地降低风险。这些理论在数据库领域,同样适用。
随着各领域业务的迅速发展,支撑业务发展的大型数据库性能面临的压力与日俱增。我们在数据库设计与性能优化的工作中注意到如下一些不良现象:
1.不重视数据库设计,后期出现大量性能问题,改造和维护代价高昂。
2.DBA往往依靠临时判断处理问题,缺乏一套行之有效的系统化的优化思路和科学可靠的方法来指导。
3.数据库优化存在技术门槛,工具繁多,学习周期长,而时间的压力往往导致进度过于仓促,造成工作混乱。
我们发现,这些问题表面上是工作内容混乱造成的,而实际上是工作方法和工作思路混乱造成的。我们撰写本书的目的正是为了帮助读者梳理流程,提供解决问题的思路和方法。本书列出了数据库设计与性能优化工作中频繁遇到的问题、难以解决的问题、措手不及的问题和容易忽视的关键问题,通过两条线索:缜密的技术阐述和贯穿始终的案例说明,帮助读者更好地吸收和理解。
需要特别指出的是,本书是由来自IBM的资深研发工程师执笔撰写的,他们都具备真实生产环境中大型数据库设计与性能优化的丰富实践经验,这是区别于目前市场上所有同类书籍的显著特点。
本书结构
本书分为四大部分,共11章。
第一部分,解析数据库性能的本质问题。
决定数据库性能的两个阶段:构建数据库之前的设计阶段,数据库上线运行后的优化阶段。第一阶段完成高质量的数据库设计,是高性能系统的基础;第二阶段基于PAT树的方法系统,是掌控数据库性能的秘密所在。我们通过金融、电信等行业经营分析系统的实际案例,来一层层地揭开这个秘密,领略PAT树调整设计和解决性能问题的威力。
第二部分,从设计高性能数据库的角度,详细介绍如何使用DB2数据库设计高质量的应用系统。内容主要包括DB2数据库逻辑设计、DB2数据库物理设计、DB2 pureXML数据库设计及DB2工作负载设计。
第三部分,介绍如何优化DB2数据库。内容主要包括性能监控及参数调整、SQL语句优化策略、锁和日志优化等。
第四部分,阐述DB2高级性能加速技术。本部分内容是对DB2数据库设计和优化基础之上的有益补充,主要包括DB2 pureScale集群和solidDB高速缓存加速。
附录部分列出了常用监控命令用法和缩略语释义,还特别提供了PAT树的放大图,供读者进行数据库性能优化时使用。
本书特点
序言
两千多年前的战国时代,信息记录在竹简上。从此信息文明更新换代。而最近30年发生的信息爆炸,使世界发展步伐加快,社会变化日新月异。在刚过去的经济危机中,IBM逆势取得了骄人成绩,继续保持了优势地位,并紧紧把握了中国信息发展的时代脉搏。而信息管理(IM),作为IBM最重要的软件品牌之一,已成为IBM近年来投入最大的领域。在过去5年间,IBM在这一领域仅在收购最新技术上的花费金额就超过120亿美元。
2010年10月在拉斯维加斯举行的“2010 IBM IOD全球大会”上,信息随需应变(IOD)的创新理念及丰富的“智慧”产品吸引了超过9000名来自世界各地、各行各业的代表参加。与往年相比,这次峰会众多来自中国的面孔增加了很多。在随后举行的客户座谈和用户研讨会上,我们更希望听到来自中国客户的声音。可喜的是,IBM在中国的热情投入换来了中国客户的倾情赞誉和坚定支持;可忧的是,中国信息管理的声音不如期待中的那样响亮,这与中国近年来飞速发展的信息技术产业和市场规模是极不相称的。究其原因,中国的信息管理领域起步晚、经验还需积累是一方面,但最重要的因素就是中国本土缺乏优秀的技术人才储备,这导致在这一领域的高端人才十分匮乏,这必会成为中国信息产业走向辉煌的巨大障碍。
IBM中国开发中心经过十年的积累和沉淀,已经培养建立起了一支具有精湛技术、熟悉中国市场和融合全球信息技术的优秀团队。这支团队通过坚持不懈、热情执着的努力,已成功伴随中国的客户应对信息社会的巨大挑战,并获得了飞跃式的发展。我们有能力,也深感有必要把先进的信息管理技术和理念进一步传播给中国广大的技术人员。这本由DB2资深工程师撰写的书,是信息管理领域的一朵奇葩,专注于数据库设计与性能优化方面,内容非常全面,定位非常准确,方法非常实用,相信她能帮助中国的高端信息管理技术人才更上一层楼。
IBM中国开发中心 信息管理产品开发部
总经理 吉燕勇
2010年11月25日
推荐序二
自从埃德加考特(Edgar F. Codd)在1970年发明关系数据库以来,IBM在数据库技术的研究和开发方面一直处于世界领先地位。DB2数据库是IBM公司数据管理产品线上最知名也是最成功的产品,除了可以运行于大型主机环境外,也适用于多种开放式平台。近年来,IBM加大了DB2研发在中国开发中心的投资,目前已培养了一大批参与DB2产品核心开发、客户技术支持和服务的优秀工程师。
DB2数据库在中国取得了非常广泛的应用,在金融、电信、政府、制造和零售等行业都有很多成功的客户。然而我们发现的一个问题是:在国内的广大用户中,对DB2精通的人还比较少,影响了DB2产品的使用。DB2生态系统的繁荣依赖于用户、合作伙伴和IBM的共同努力,如果没有广大DB2用户技术水平的提升,DB2生态系统的繁荣就很难实现。因此我们的一个重要任务就是要通过各种方式和途径来推广DB2产品技术。
随着企业信息应用系统越来越复杂,用户量和数据量正变得日益巨大,这对设计人员设计高质量的数据库及DBA优化数据库提出了严峻的挑战。本书就是为了解决这个问题而诞生的。在这本书中,不仅包括了DB2经典设计和优化方法,还涵盖了DB2最新设计和优化技术,例如表分区、工作负载设计、pureXML设计、pureScale集群、solidDB高速缓存等。特别是为了帮助读者掌握性能优化技术,还提出了一套基于PAT树的性能优化方法系统。
本书由来自DB2的资深工程师编写,原汁原味地展示了DB2设计和优化技术,深入剖析了DB2内部工作原理。在为全国各地的IBM合作伙伴培训DB2数据库期间,作者更深入地了解到DB2用户在学习中遇到的困难。另外,作者具有为政府、电信、金融等行业客户做数据库迁移方面的咨询和实施经验,充分了解生产环境中客户遇到的实际问题。
上面的一切使得本书能想读者之所想,写读者之所需。
IBM中国开发中心DB2开发
资深经理 干毅民
2010年12月6日
推荐序三
心有多大,舞台就有多大。当我看到这本书的初稿时,立刻被书名所吸引。“舞动DB2”几个字,尽管还未经过美工处理,我已经意识到作者心怀天下,志存高远。而当我接连读完第1章和第2章,我又发现作者不但目标长远,下的功夫也极深。第1章总述数据库设计与性能优化,高屋建瓴般地提出了颠覆性的PAT方法学。第2章相对于传统性能分析方法,以电信行业的经营分析系统为例,全面展现了性能问题分析定位体系,其高度的实用性着实令人叹服。而案例分析部分环环紧扣,步步精彩。贯穿整本书的线索使我迫不及待地追逐一个又一个的疑问,一直读过数百页。我不得不惊叹,这本书本身就是一个完整的理论体系,扩能长龙飞舞,缩能稳如泰山。
我也不得不说起当今的一些数据库图书,更像在写教材,寻章摘句,呆板无趣。普遍浮躁的学术氛围造就了一批苍白无力的技术书籍,这样的平庸之作导致读者从一开始就迷惑,进而迷失,读到最后是一片迷茫。
在本书中,我们始终能读出作者清晰的思路,作者在这方面确实投入了巨大的精力。春节刚过,王飞鹏在为书制定目录时,严谨的学术风格就展现了出来——他邀请了多位技术专家进行评审,为其严格把关,为读者负责。从选题结构上就高人一筹,完全切中了当今DB2应用过程中设计与性能优化问题的要害。之后,他组织陈辉、张广舟、成孜论各显身手,充分展现团队威力。事实证明,他们把各自多年的积累与优势淋漓尽致地发挥出来,为读者带来一场数据库设计与性能优化的盛宴。在他们完成初稿后,我与其他两位数据库资深顾问逐字斟酌了内容,提出了建议。他们非常谦虚地接受了建议,仔细修改。当第二稿、第三稿、第四稿陆续发给我们时,我们所有人都为他们坚持不懈的努力和出众的才华赞叹不已。
媒体评论
——IBM中国开发中心信息管理产品开发部总经理 吉燕勇
作者具有为政府、电信、金融等行业客户做数据库咨询和实施经验,充分了解生产环境中客户遇到的实际问题。上面的一切使得本书能想读者之所想,写读者之所需。
——IBM中国开发中心DB2开发资深经理 干毅民
当我接连读完第1章和第2章,我发现作者不但目标长远,下的功夫也极深。案例分析部分环环紧扣,步步精彩。贯穿整本书的线索使我迫不及待地追逐一个又一个的疑问,一直读过数百页。我不得不惊叹,这本书本身就是一个完整的理论体系,扩能长龙飞舞,缩能稳如泰山。
——IBM信息管理产品首席架构师美国加州大学博士 陈奇
书里既有惊心动魄的危机处理纪实,又有摸爬滚打积累的实践心得。有时你会享用到最新技术的说明资料,有时你会感同身受实战技巧,有时你也会对作者独特的分析视角感叹不已。我很欣慰,一部DBA案头必备,可以传世的经典之作诞生了!
——IT诸葛网总裁 焦新港
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