。SQLのデータベース管理-第II章データベースのハードウェアのパフォーマンス
ハードウェアのパフォーマンスデータベースの2.1の概要
メトリック要素スループットシステム：
密接にCPU消費の要求に関連付けられたメトリックシステム（圧力能力）を飲み込む、メモリ、IOなど。
Reqeust高いシングルCPUの消費、メモリ、IO遅い衝突速度、低いシステムスループット、高い一方。
正しく、データベースのパフォーマンスのポイントを理解するために、我々はすぐにボトルネックを見つけることができるようにする必要があるポイント-ことをすぐにSQLにどこ私たちの主なオーバーヘッドを見つけますか？そして、ほとんどの場合、最も遅いデバイスの性能がボトルネックポイントになります。パフォーマンスを議論する際に考慮すべき4つの重要なリソース：
CPU：サーバが主流マルチコア2.4ギガバイト/ S、データアクセスの10ギガバイトであり、6コアは、0.7秒を必要と
メモリ：DDR4-2400MHZ = 2.4GHZ、4秒に10ギガバイトのデータアクセスが必要。
I / O：71秒に10Kハード-140M / S、10ギガバイトのデータアクセスが必要。
ネットワーク：1000Kbps、B = 8ビット、8分の1000 = 125M 10ギガバイトのデータアクセス、80秒。
CPUの吸収データベースシステムのハードウェア--cache（LL-L2 の-L3）メモリ--SSD - ハード- （ハードディスクやネットワーク）
すべてのレベルで2.2ハードウェアのパフォーマンス
2.2.1 CPU
2.2.1.1キャッシュ：CPUの主要なパフォーマンス指標、より大きな、より良いです。
CPUキャッシュ（キャッシュメモリ）は、一時メモリのCPUとメモリの間に位置し、そのメモリ容量は、スイッチング速度よりも小さくなっているが、よりはるかに高速メモリよりもされています。メモリリードとそのCPUがデータの到着をかへの書き込みデータを待つために長い時間がかかりますので、CPU速度よりも書き込み速度は、はるかに高速であるため、表示されますが、矛盾と一致しないCPU速度やメモリアクセス速度を解決するために主にキャッシュしますメモリ。キャッシュメモリ内のデータはごく一部ですが、これはCPUの小さな部分は、短い時間を訪問しようとしているされたCPUは、大量のデータを呼び出したとき、あなたは、このように読み出し速度を高速化、最初のキャッシュを呼び出すことができます。高価格
現在L1へL3から近代的な多層CPUキャッシュ（L1、L3、L2の）小さなキャッシュが、増速約速く、L1とは、典型的には、32Kを2nsのれます。L2は、典型的には256K、L3は、典型的に6nsの、10メガバイト、40メガバイトは4nsです。
2.2.1.2周波数：CPUの主要なパフォーマンス指標、より大きな、より良いです。
また、メガヘルツ（MHz）でクロック周波数、またはGHz（ギガヘルツ）と呼ばれる、データを処理するために、CPUの動作速度を示すために使用されます。典型的には、より高い周波数、より高速なプロセスデータにCPUの速度。
2.2.1.3ハイパースレッディング：0.1〜0.15、物理コアより良い実際の増加。
「ハイパースレッディング」（ハイパースレッディング・テクノロジー）の技術は、2つの物理的なチップのハイパースレッディング、単一のコンピューティングプロセッサで達成スレッドレベルの並列性としてモデル化二つの論理コアとすることができる特殊なハードウェア命令の使用によるものである一方、対応するハードとソフトで
大いに支持部材の動作性能を向上させ、その結果、デュアルプロセッサの性能シミュレーション上の単一のプロセッサ。実際には、本質的に、それは完全に技術アップ「動員」に対処するためのハイパースレッディングCPUの種類が一時的にアイドル状態の内部リソースであってもよいです。
マルチコア2.2.1.4：図。
2.2.1.5サーバ・システム・アーキテクチャ
SMP対称型マルチプロセッサと呼ばれる（対称型マルチプロセッサ）構造
いわゆる対称型マルチプロセッサ構成は、サーバは、優先順位付け又は加入なしで、CPU対称ワークの複数を指します。同一の物理メモリは、各CPUがメモリ内の任意のアドレスにアクセスするために、各CPU占有時間が必要であり、したがって、SMP-一様メモリ・アクセス・アーキテクチャ（：ユニフォーム・メモリ・アクセスUMA）と呼ばれるものと同じです。SMPサーバが増加し、メモリ、より高速なCPUを含めるあなたの方法を拡張し、より多くの外部デバイス（通常はディスク・ストレージ）を追加するだけでなく、CPU、拡張I / O（スロット番号とバス番号）を増加させました。
SMPサーバの主な機能は、共有されているすべてのシステム・リソース（CPU、メモリ、I / Oなど）が共有されています。それは、その拡張性は非常に限られている主要な問題のSMPサーバー、につながる、などの特徴によるものです。SMPサーバー拡張機能、およびメモリの最も制限されたときに、SMPサーバーの場合、共有リンクでは、それぞれのボトルネックが発生することがあります。各CPUは、CPUの数を増加するように、同一のメモリバス、メモリリソースへの同じアクセス権を通過しなければならないので、メモリアクセス違反が最終的にCPU資源の浪費をもたらす、急速に増加し、CPU性能の有効性が大幅に低減されます。実験はそれを示し、SMP サーバーのCPU 最良の利用ケース2 へ。4 -CPU
非一様メモリアクセスNUMAアーキテクチャ
SMPスケーラビリティ上の制限のため、人々は、NUMAは、使用のNUMA技術は、あなたがCPUの数十（あるいは数百を置くことができ、この取り組みで成果の一つである効果的に大規模なシステムを構築するための技術を拡張する方法を模索し始めましたサーバーに組み合わせるCPU）。
利点がある：より多くのCPUを使用して、欠点：データは、SMPシステムへのアクセスのわずかに高いコストで、別のNUMAノードのメモリにアクセスした場合。
2.2.2メモリ
メモリ速度は、ハード・ディスクIOよりも高くなっているので、メモリリソースの効率的なので、使用することは、システム全体のパフォーマンスに大きな影響を与えます。
システム管理者またはデータベース管理者のすべてが、常に早いほど良い、より大きな、より良いメモリにしたいです。プレイメモリ技術により、メモリの価格が安くなって。今、私たちはあなたが128256ギガバイトを見ることができ、本番環境にいる、でもTB-レベルのメモリは珍しいことではありません。一般的に、データベースは、多くの場合、バッファメモリとして使用し、データベースのパフォーマンスに大きなメモリ構成は、明確なアップグレードを持っています
メモリの性能パラメータ：容量、周波数、遅延値。
DDR4 2400HMZ、35nsの。
メモリ帯域幅速度= 2400HMZX64bit / 8 = 19.2ギガバイト/ Sです。
2.2.3ディスク
ディスクの基本的なパラメータ
体積：体積インジケータもハードディスクプラッタの容量を含む、いわゆるシングルプラッタハードディスクドライブの容量は、モノリシックディスク容量であり、より大きな単一のディスク容量は、より低い単価、平均アクセス時間が短くなります。彼は500Gハードディスクが、500G未満の実際の容量であるとき、彼らは買います。工場は1メガバイト=千キロバイトに基づいているので、我々は小さなポイントを購入する時の実際の量よりも新しいハードドライブを、買ったので、変換することができます。
スピード（回転数やスピンドル速度）、
ハード・ディスク・スピンドルモータの回転速度は、ハードディスク内のディスクの回転、すなわち最大数は1分以内に完了することができます。スピードの速さは重要なパラメータの一つは、ハードディスクのグレードは、それが大幅に直接ハードドライブの速度に影響を与える、内蔵ハードディスクの転送速度を決定する重要な要因の一つであることを示しています。ハードディスクの高速化、ファイルを見つけるためのハードディスク、より高速なハードディスクの相対伝送速度を向上させることになります。RPM単位、毎分多くの回転に発現ハードディスク回転速度、RPM回転あたり、分は略語である回転/分です。RPMより高い値、より高速な内部転送速度、短いアクセス時間、ハードドライブの全体的なパフォーマンスが向上。
伝送速度
伝送速度（データ転送レート）ディスクの高速データ転送速度は、毎秒メガバイト単位でデータを読み書きするのは難しいです（MB /秒）。ハードディスクのデータ転送速度とデータ転送速度は、内部および外部のデータ転送速度を含みます。
また、使用されていないハードディスク・バッファの性能を反映持続転送速度（持続転送速度）として知られている内部転送レート（内部転送レート）。内部転送速度はハードディスクの回転速度に依存します。
外部転送レート（外部転送レート）のデータ転送速度は、システムバスとハードディスク・バッファ、及び外部のデータ転送レートとの間のデータ転送の名目レートでバースト（バーストデータ転送レート）又はインタフェース転送速度と呼ばれますハードディスクのインターフェイスタイプとハード・ディスク・キャッシュのサイズ。
ハードディスクインタフェース
ハードディスクとホストシステムとの間の接続部材は、ホストメモリとディスクキャッシュとの間でデータを転送することです。異なるハード・ディスク・インターフェースは、システム全体におけるハードドライブとコンピュータとの間の接続の速度を決定し、ハードディスクインターフェースのメリットは直接走行速度とシステム性能の品質に影響を与えます。
データベースストレージ約2.3の事を考慮する必要があります
2.3.1ストアで最も重要な指標
MBに/秒、1秒以内に送信されたバイトの記憶数から特定の単位を測定するために使用されます
多くのユニットは、1秒あたりのディスクIOを実行することができる方法を示しスループットIOPSためのIO /秒
IOPS計算
IOPS = 1 / IO時間
IOタイム=シーク時間+ 60秒/回転数/ 2 + IOチャンクサイズ/転送レート
シーク時間=平均は、時間（Averageseektime）を求めます
（回転速度=ディスク速度
転送レート=データ転送速度
コンピューティング10Kディスク8Kページ
IO時間= 5msの+（60秒/ 10000rpmで/ 2）+ 8K / 40メガバイト= 5 + 3 + 0.2 = 8.2ms
IOPS = 1 / 8.2ms = 120 IOPS
ランダム読み取りおよび書き込みOLTPデータベースを実行するデータベースのパフォーマンスに大きな影響を有するMB /秒とIOPSは、主IOPS、主MB /秒シーケンシャルリードの多数のためのOLAP分析データベースです。
ストレージに関する事項を検討する2.3.2
2.3.2.1は、より多くのディスクを使用します
RAIDでは、ディスク速度は、長い時間が速くディスクより来た常にあります。例えば4TB容積は、2ハード2TB駆動性能が得られるよりも高い10 400Gの使用を必要としました。いくつかのケースでは、スループットは、個々のディスクのスループットの和にほぼ等しいです。400G及び2Tは20M / S、400G 200M / S、2TB組み合わせ40M / Sの総スループットの組合せのその後の使用のために一貫した速度仮説 400G 2TBの組み合わせは、5時間の組み合わせです。
2.3.2.2高速ハードディスク
間違いなく、高速なハードディスクは、低速のハードドライブよりも優れた性能を持っています。15Kは、実際には、ハードディスク250M / Sの理論上の速度であり、非シーケンシャル、ランダム読み出し速度実際2-4M / S、シーケンシャルバルクは速度を読ん50-60M / Sを超えることはありません
2.3.2.3ディスクテスト
あなたは、測定するのに平均秒/転送電卓をライン平均秒/読み取り、平均秒/書き込み上の3つのパラメータを組み込みのWindowsシステムのパフォーマンスモニタウィンドウを使用するか、またはIOMeterのを使用することができます。
データベースのトランザクションログ：なし以上5MSよりも、最高は0ms。
OLTPデータ：10MS未満。
OLAPおよび報告システム：これ以上25MS以下です。
遅延の物理ディスクIOの監視
Windowsのレベルでの遅延解析上の物理ディスクIOは、主に主に3つあり、物理ディスクIO遅延カウンタを測定するために、パフォーマンスモニタカウンタに依存します。
平均ディスク秒/転送:.ディスクの平均時間を使用して、各アクセス動作
平均ディスク秒/読み取り:.ディスクの平均時間を使用して、各読み取り操作
各書き込みディスクが使用される平均時間：平均ディスク秒/書き込み。
avg.Disk秒/（譲渡、読み取り、書き込み）は、うまくディスクIOの割合を反映することができ、IO速度はディスク（ベースライン）のベースライン測定をお勧めします：
すぐに：<10msの
一般：10-20ms
Aは遅いビット：20-50ms
非常に遅い：> 50ミリ秒
