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DB2 9 XML性能特征,優勢和評測，性能優化策略

編輯：DB2教程

簡介

既然 DB2 9 發布了，現在是時候對它的最新特性之一 —— pureXML® 進行測試驅動了。為此，建立了一個模擬的經紀業務環境。這個環境具有以下特征：

高事務量和並發性
小的事務大小
大量小型 XML 文檔
可變的 XML 文檔結構 —— 測試包含符合 FIXML 的數據，FIXML 是 Financial Information eXchange（FIX）標准的金融業 XML 實現。

請記住，XML 應用程序大致分成以下兩類：

面向數據的（高數據量，小文檔，這個測試就是針對這種情況）
面向文檔的（可變數據量，大文檔）

另外，涉及 XML 的數據庫應用程序也是各種各樣的，包括以下情況：

以 XML 形式發布關系數據
用 XML 全文本搜索進行內容和文檔管理
合並不同的數據源
表單處理
對 Web 服務和面向服務體系結構（SOA）的後端支持
基於消息的事務處理和基於 XML 的在線事務處理（OLTP），尤其是在金融業中

本文在一個基於 XML 的事務處理場景中進行性能度量，這個場景模擬一個面向數據的金融應用程序。測試設備包括最新的 POWER5 服務器（p5 560Q）以及 AIX 5.3 和 TotalStorage DS8100 磁盤系統。

DB2 9 和 XML

DB2 9 中新的 XML 支持包括純 XML 存儲、XML 索引、XQuery、SQL/XML 和高級的 XML 模式處理。“純” 意味著以標注上類型的樹的形式存儲和處理 XML 文檔，這與商業關系數據庫中以前的任何技術都不同。尤其是，pureXML 與將 XML 存儲為大對象（BLOB 或 CLOB）或者將 XML 分解到關系表中的技術有顯著差異。更多的信息請參考以前的文章 “What's new in DB2 Viper” （developerWorks，2006 年 2 月）和 “Native XML Support in DB2 Universal Database”。

測試場景：在線經紀業務

這個測試場景對在線經紀業務進行建模。我們曾經幫助金融公司采用 XML。這些經歷幫助我們理解了他們的數據和處理特征。這個場景有意地進行了簡化，但是在文檔、事務和 XML 模式方面仍然具有代表性。

這個場景中主要的邏輯數據實體如下（見圖 1）：

Customer： 一個客戶可以有一個或多個帳號（account）。
Account： 每個帳號包含一個或多個持有物（holding）。
Holding： 某一證券的數量。
Security： 某一持有物的標識符（例如，股票名稱）。
Order： 為一個帳號買賣一種證券的訂單。

圖 1. 數據實體和 XML 模式

數據實體和 XML 模式

文檔處理和大小因文檔類型而異：

對於每個客戶，有一個 CustAcc 文檔，其中包含這個客戶的所有客戶信息、帳號信息和持有物信息。CustAcc 文檔的大小在 4KB 和 20KB 之間。
使用 FIXML 4.4 表示訂單。FIXML 是用於交易相關消息（比如買賣訂單）的行業標准 XML 模式（www.fixprotocol.org）。訂單文檔的大小是 1KB 到 2KB。訂單文檔有許多屬性，而且數據節點的比例很高。
證券文檔（20833 個）使用實際的證券符號和名稱，表示在美國交易的大多數股票和共同基金。它們的大小在 3KB 和 10KB 之間。

使用 Toxgene 數據生成器為這三個模式生成實例文檔。關於 Toxgene 數據生成器的更多信息，請參考 ToXgene - the ToX XML Data Generator。

測試設備和配置

測試在以下設備上運行：

處理器： IBM System p5 560Q，使用 8 個處理器的邏輯分區（LPAR），這是一個中等的 IBM System p5 560Q。8 個處理器以 1.5GHz 的頻率運行。
內存： 32GB
操作系統： AIX 5L v5.3 TL04（系統類型：9116-561，兩個 4 芯片模塊）
- 並發多線程提供 16 個並發執行線程或邏輯處理器。
- 安裝了一個多路徑子系統設備驅動程序（SDD）。這個特性可以改進存儲服務器訪問，比如改進數據可用性和存儲服務器上跨光纖通道適配器的動態 I/O 負載平衡。
存儲： IBM TotalStorage DS8100，通過 4 個光纖通道適配器連接到 LPAR。

AIX 配置

在安裝 DB2 期間，會自動執行所有必需的操作系統參數調整。設置了以下的虛擬內存管理參數，從而更好地控制文件系統緩存使用的內存量：

vmo -o minperm%=5
vmo -o maxclient%=15
vmo -o maxperm%=15

另外，為了防止在數據裝載期間試圖緩存輸入文件，在掛裝命令中使用 -o cio 選項，用 JFS2 文件系統的並發 I/O 特性掛裝包含原始 XML 輸入文件的文件系統。

存儲配置

使用 TotalStorage DS8100 的標准默認配置。DS8100 在內部基本上是一個 POWER5 eServer p5 570。與之前的 ESS 使用 SSA 循環不同，DS8100 磁盤互連是一個 Switched Fiber Channel Arbitrated Loop（FC-AL），可以提供更快的數據訪問和高可用性。DS8100 配置了 128 個磁盤，在這些磁盤上創建了 16 個卷。在其中，8 個卷（64 個磁盤）分配給這個 LPAR。4 個卷使用 6+Parity+Spare 設置為 388GB。另外 4 個卷使用 7+Parity 設置為 452GB。創建了一個跨越所有 8 個卷的卷組（VG）。在這個卷組上定義了 DB2 數據庫的所有存儲組件，包括表空間、日志和備份。表 1 總結了配置。

表 1. 存儲配置

方面配置處理器兩個處理器，每個附帶 pSeries POWER5 1.9 GHz 兩路 CEC 內存（緩存） 32GB 磁盤互連 Switched FC-AL 磁盤數量 128 個（只有 64 個由主機 LPAR 使用）磁盤大小/速度 73 GB，15000 RPM

DB2 配置

DB2 9 包含許多新特性，包括新的自治自調整功能。在這個測試中，利用了其中幾種自治功能，包括：

自動存儲管理
自調整內存管理

因為啟動了 DB2 的自調整內存管理器（STMM），它會連續調整一系列 DB2 配置參數的設置。在測試運行期間 STMM 管理和調整的一些關鍵的 DB2 配置參數見表 2。要意識到的重要情況是，STMM 會根據正在運行的工作負載類型（比如純插入、純查詢或混合型工作負載）自主地修改這些值。

表 2. 數據庫配置，自調整

DB 配置參數名初始設置 SELF_TUNING_MEM ON（默認值） DATABASE_MEMORY AUTOMATIC（默認值） SORTHEAP 156 SHEAPTHRES_SHR 10000 LOCKLIST 53000 MAXLOCKS 80 PCKCACHESZ 27000 緩沖池名初始設置 IBMDEFAULTBP 1100000 CATBP 4000 TEMPBP 1000

DBA 只需要執行很少的數據庫配置任務，見表 3。

表 3. 數據庫配置，手工

方面配置/設置數據庫 Unicode。所有表空間采用自動存儲。DB2 日志在單獨的條帶上內存為所有測試啟用 STMM 頁面大小 16K（表空間和緩沖池）表和索引 3 個表：CustAcc、order、security。24 個 XML 索引：10 個在 CustAcc 上，5 個在 order 上，9 個在 security 上表空間一共 6 個表空間：3 個表各有一個表空間，每個表的索引各有一個表空間。對所有表空間禁用文件系統緩存緩沖池一共 3 個緩沖池：默認緩沖池、用於編目表空間的緩沖池和用於臨時表空間的緩沖池