[发明专利]数据库性能自动分析和预警系统

说明书

技术领域

本发明的技术领域是计算机的数据库系统。 

背景技术

对于广大使用数据库进行数据存储和处理的应用系统来说，数据库的性能状况非常关键，如果数据库性能有问题将导致业务系统无法正常运行甚至中断。而数据库的性能状况又是动态变化的，随着数据量的增加、业务系统的扩充、设备、网络以及其他软硬件环境的变化而不断改变，所以需要不断监控数据库的性能状况，一旦发生故障要及时处理。虽然各种主流数据库系统都提供了数据库性能采集方法和工具，也有一些第三方的工具可以使用，但对于数据库性能的人工分析评估需要花费很大的工作量，成本很高且周期较长；另一存在的问题是即使发现了性能故障马上进行处理，已经或多或少对业务系统造成了影响甚至中断。本发明数据库性能自动分析和预警系统通过不间断地采集数据库性能数据并对数据进行自动分析可大幅度提高数据库性能分析的频率，弥补人工分析的不足，并通过可配置的预警机制在性能故障发生之前就提前捕捉到性能下降的迹象，及时进行人工干预，避免对业务系统的运行造成影响。 

发明内容

本发明数据库性能自动分析和预警系统包括以下几部分：数据库性能数据定时采集、数据库性能自动分析、数据库性能基线定义、数据库性能预警。 

数据库性能数据定时采集通过数据库性能数据采集工具进行，该工具可以是数据库系统自有的工具，比如Oracle的Statspack，SQL Server的Performance Data Collector，也可以是第三方工具或自己开发的工具，定时间隔可根据需要进行配置，如每小时一次、每半小时一次、每五分钟一次等。 

数据库性能自动分析利用数据库性能采集工具定时采集数据库的性能数据，对每次采集到的性能数据进行两阶段自动分析，第一阶段分析仅分析当次采集到的性能数据，第二阶段分析则分析包括当次的此前连续n次(n可配置)性能数据，通过分析一段时间内的数据库整体性能状况和性能变化趋势并与数据库性能基线相比较，定期自动生成高可靠的数据库性能分析报告。 

数据库性能基线定义由本系统管理员负责。系统管理员可根据业务状况的典型性和数据库系统性能的稳定性，指定或更改某一时间段采集到的数据库性能数据作为数据库性能基线依据，对这些数据采用前述两阶段分析方法进行分析，分析结果即定义为数据库性能基线。数据库性能基线是以后性能分析和预警的对照和依据。 

数据库性能预警则由系统管理员先预设性能报警指标、报警参数和报警方法，在每次生成进行自动分析时，检查预设的各项性能报警指标并与报警参数相比较，一旦有某项指标满足报警条件，则通过选定的报警方法进行报警。 

数据库性能自动分析的第一阶段分析主要方法是针对单次性能采集数据计算相关性能指标计算并保存计算好的指标数据供第二阶段分析和数据库性能预警使用。具体定义哪些性能指标及其计算方法依赖于所采用性能数据采集工具生成的数据内容和数据格式，由本系统定义和实现。 

数据库性能自动分析的第二阶段分析方法是对连续多次的第一阶段分析所保存的指标数据进行二次综合分析，具体分析方法根据各指标含义的不同有不同的方法，对同一指标也可采用多种计算方法，如计算平均值、最大值、最小值、方差、中位数、波动率、各种曲线拟合趋势分析等等，并可对多个指标数据进行关联分析。将第二阶段性能自动分析的结果同性能基线对比保存为数据库性能分析报告供人工查阅，同时也提供给数据库性能预警使用。由于可以通过曲线拟合进行性能指标趋势分析，可以定义某一性能指标一定时间后的预测值作为第二阶段性能分析结果的一部分，这样可以提前预测数据库的性能隐患，而不是等到已经发生数据库性能问题之后再进行处理。 

波动率是本发明中提出的新概念，其计算公式如下： 

上述公式中p为某一性能指标，p_i表示从第i次采集数据中算出的该性能指标值，max(p_i，p_i+1)表示取p_i和p_i+1中的较大值，min(p_i，p_i+1)表示取p_i和p_i+1中的较小值。上述公式计算出连续n次采集数据中性能指标p每次波动幅度的平均值作为p的波动率。