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Oracle案例:分析10053跟踪文件

  5. 分析 小结

  分析10053的过程,一般是从跟踪文件的底部往上看,再到感兴趣的区域。感兴趣的区域就是那些属于看起来有问题的执行计划的区域。

  在这里列举进行10053跟踪文件分析的步骤:

  1) 从文件末尾开始

  确认你感兴趣的sql语句存在于跟踪文件中。如果跟踪文件中有EXPLAIN PLAN,编辑一下跟踪文件尽量便于阅读。

  2)查看所选执行计划的最终成本。

  3)查看产生最终成本的连接顺序

  4)查看感兴趣的引起成本的连接顺序部分

  5)查看连接顺序产生成本的连接类型

  6)检查在步骤5中找到的连接类型的成本

  a)确认用到何种访问路径

  b)检查其他被拒绝的访问路径(仅适用于嵌套循环连接,在对内部行集的访问路径中,有几个访问路径产生成本)

   详细分析

  1.从结尾开始,从执行计划开始

  在10053中获得准确的执行计划输出,很重要。有些信息在10053中会丢失,我们需要使用执行计划来得出成本计算是如何进行的结论。有时候我们会使用执行计划来调查10053或者检查我们的分析。

  注意,根据parent ID来编排执行计划的步骤,使得执行计划的层次具有可读性。

  请注意,包含在跟踪文件中的执行计划的输出会随着版本的变化而不同,而且经常不会出现。在10g中,可以通过调整10053跟踪信息,然后执行一次EXPLAIN PLAN FOR....命令,来获取一个格式化好了的执行计划。然而,绑定变量的出现可能会影响实际产生的执行计划,EXPLAIN PLAN命令发现不了这一点,因为不同的绑定变量值有不同的访问路径。

  2.查看执行计划的最终成本

 Final:

  CST:
20762 CDN: 1 RSC: 83447 RSP: 20762 BYTES: 173

  IO
-RSC: 20658 IO-RSP: 82626 CPU-RSC: 101017010 CPU-RSP: 801120184

  
PLAN

  Cost
of plan: 20762

  Operation...........Object name.....Options.........Id...Pid..

  
SELECT STATEMENT 0

  SORT
GROUP BY 1

  
TABLE ACCESS CERTIFICATE BY LOCAL INDEX R 2 1

  NESTED LOOPS
3 2

  NESTED LOOPS
4 3

  
TABLE ACCESS PREMIUM_PLAN_COD FULL 5 4

  
INDEX PK_CIPBF_IX FULL SCAN 6 4

  
INDEX XPKCERTIFICATE RANGE SCAN 7 3

  好的执行计划 (在另外一个跟踪文件中),用到了NO_INDEX提示,看起来像下面这样:

 Cost of plan: 58201

  Operation...........Object name.....Options.........Id...Pid..

  
SELECT STATEMENT 0

  SORT
GROUP BY 1

  
TABLE ACCESS CERTIFICATE BY LOCAL INDEX R 2 1

  NESTED LOOPS
3 2

  HASH
JOIN 4 3 <== hash join instead of NL

  
TABLE ACCESS PREMIUM_PLAN_COD FULL 5 4 <== full table scan

  instead
of index

  
full scan

  
TABLE ACCESS CERT_INSURED_PLA FULL 6 4

  
INDEX XPKCERTIFICATE RANGE SCAN 7 3

  3.查找产生最终成本的连接顺序

  使用cost (20762)作为关键字,查找产生此成本的连接顺序,我们找到如下:

Join result: cost: 20762 cdn: 1 rcz: 173

  Best so far:
TABLE#: 0 CST: 15810 CDN: 1 BYTES: 122

  Best so far:
TABLE#: 2 CST: 20266 CDN: 1981 BYTES: 277340 Best so far: TABLE#: 1 CST: 20762 CDN: 1 BYTES: 173

  它属于序号为2的连接顺序.... 上翻到连接顺序部分的开始处,可以看到:

  Join order[2]: PREMIUM_PLAN_CODE [A13] CERT_INSURED_PLAN_BENEFIT_FACT [A11] CERTIFICATE [A12]

  在9206中查找选定的执行计划的连接顺序,在10g中,会更简单,我们在10053中有如下的跟踪信息:

JOIN ORDER: 2

  CST: ... CDN: ... RSC: ... RSP: ... BYTES: ...

  此例中,被选择的"JOIN ORDER"是 2.

  4. 查找"好的"执行计划与"不好的"执行计划中不一样的连接顺序部分

  本例中,它们第二张表的连接顺序不同:

  "好的"执行计划

 Join result: cost: 58201 cdn: 1 rcz: 173

  Best so far:
TABLE#: 0 CST: 15810 CDN: 1 BYTES: 122

  Best so far:
TABLE#: 2 CST: 57706 CDN: 1981 BYTES: 277340

  Best so far:
TABLE#: 1 CST: 58201 CDN: 1 BYTES: 173

  "不好的"执行计划 

Join result: cost: 20762 cdn: 1 rcz: 173

  Best so far:
TABLE#: 0 CST: 15810 CDN: 1 BYTES: 122

  Best so far:
TABLE#: 2 CST: 20266 CDN: 1981 BYTES: 277340 <== this cost is different (20266 vs 57706)

  Best so far:
TABLE#: 1 CST: 20762 CDN: 1 BYTES: 173

  5.在连接顺序部分查找连接,它们是第四步中找到的产生成本的连接.

  跟踪文件中往上查找成本20266,你会找到如下行: 

Join result: cost: 20266 cdn: 1981 rcz: 140

  继续查找是哪个连接产生了这个(最低)成本 

Best NL cost: 20266 resp: 20266

  从执行计划中,我们知道,它将是个NL连接,并且在这里得到了确认。在NL连接部分继续查找此成本。

NL Join

  
Outer table: cost: 15810 cdn: 1 rcz: 122 resp: 15809

  
Inner table: CERT_INSURED_PLAN_BENEFIT_FACT

  ...

  OPTIMIZER
PERCENT INDEX CACHING = 70

  Access path:
index (no sta/stp keys)

  
Index: PK_CIPBF_IX

  
TABLE: CERT_INSURED_PLAN_BENEFIT_FACT

  RSC_CPU:
116668803 RSC_IO: 17885

  IX_SEL:
1.0000e+00 TB_SEL: 2.1281e-04

  
Join: resc: 81471 resp: 20266

  这里,我们看到"resp"成本的非常好的成本被找到。这就是"response time"成本,例如,一个执行计划使用PX在尽可能短的时间内找到答案所消耗的成本。"resc" 成本就是 "resource cost"。当串行执行查询的时候,这就是资源消耗成本。完整的执行计划输出中会显示PX是否被使用。

  我们需要弄清楚这个成本是怎么计算出来的。为此,我们要看看CBO是如何计算连接成本的。下面是基本计算公式,用实际值进行替换:

Basic NL join cost formula: COST(outer) + [ CARD(outer) * COST(inner) ]

  注意:在下面的公式中,"RESC(outer)"指访问内层表的资源消耗。"RESP(outer)"指外层表的响应成本(使用PX) 

resc = RESC(outer) + [CARD(outer) * RESC(inner)]

  
= 63646 + [ 1 * (rsc_cpu / cpu_factor + rsc_io) * index_cost_adj ]

  
= 63646 + [ 1 * ( 116668803 / 975563.49 + 17885) * 0.99 ]

  
= 63646 + 17824.5

  
= 81470.5 ~ 81471: OK

  Resp
= RESP(outer) + (CARD(outer) * RESC(inner) )

  
= 15809 + [1 * (rsc_cpu / cpu_factor + rsc_io)/(deg of join parallelism * parallel scaling factor) * index_cost_adj ]

  
= 15809 + [1 * (116668803 / 975563.49 + 17885)/(4 * 0.9) * 0.99 ]

  
= 15809 + 18004.59 / 3.6 * 0.99 = 20602.17 vs. 20266, close...but not exact...costing has fudge factors?

  这种连接排列为外层表和并行内层表的并行子表使用并行操作,但每个子表对内层表使用完全索引访问路径。既然是个NL连接,很可能使用了"broadcast"PX行分布。如果没有执行计划,很难知道这是否是CBO的选择。

 (deg of join parallelism * parallel scaling factor)= 4 * 0.9 = 3.6

  因此,不是成本除以4,而是除以3.6

  外层表的全表扫描的并行度可以在这里看到。连接的并行度设置为其中任何一张表的最高并行度。本例中,设置为表PREMIUM_PLAN_CODE的并行度。一个完整的执行计划输出对于验证这一点非常有帮助。

  6. 表"CERT_INSURED_PLAN_BENEFIT_FACT"的其他NL连接成本

   使用FTS:

 NL Join

  
Outer table: cost: 15810 cdn: 1 rcz: 122 resp: 15809 (Note: serial tsc cost = 63646)

  
Inner table: CERT_INSURED_PLAN_BENEFIT_FACT

  Access path: tsc Resc:
167233 (NOTE: parallel tsc cost = 41309)

  
Join: Resc: 230879 Resp: 57618 <== cost = 15809 + 41309 = 57118

  Resc = Resc(outer) + [Card(outer) * Resc(inner) ]

  = 63646 + [1 * 167233 ] (Note: Resc(Inner) is close to the value in single table access path, but not exact)

  = 230879 (exact)

  Resp = Resp(outer) + [Card(outer) * Resp(inner) ]

  = 15809 + [ 1 * 41309 ]

  = 57118 vs. 57618 (close, not exact)

   使用索引快速全扫描:

 NL Join

  
Outer table: cost: 15810 cdn: 1 rcz: 122 resp: 15809 (Note: serial tsc cost = 63646)

  
Inner table: CERT_INSURED_PLAN_BENEFIT_FACT

  ...

  Access path:
index (iff)

  
Index: PK_CIPBF_IX

  
TABLE: CERT_INSURED_PLAN_BENEFIT_FACT

  RSC_CPU:
2865229980 RSC_IO: 52693

  IX_SEL:
0.0000e+00 TB_SEL: 1.0000e+00

  
Inner table: CERT_INSURED_PLAN_BENEFIT_FACT

  Access path: iff Resc:
55630

  
Join: Resc: 119276 Resp: 29717

  Resc
= Resc(outer) + [ Card(outer) * Resc(Inner) ]

  
= 63646 + [ 1 * 55630 ]

  
= 119276 (exact)

  Resp
= Resp(outer) + [Card(outer) * Resp(inner) / (degree of join parallelism) ]

  
= 15809 + [ 1 * 27815 / 2 ]

  
= 29716.5 = 29717 (exact)

   其他连接类型的成本(SMJ 与 HJ)  

SM Join

  
Outer table:

  resc:
63646 cdn: 1 rcz: 122 deg: 4 resp: 15809

  
Inner table: CERT_INSURED_PLAN_BENEFIT_FACT

  resc:
55630 cdn: 22878070 rcz: 18 deg: 2 resp: 27815

  using
join:1 distribution:2 #groups:1

  SORT resource Sort
statistics

  Sort width:
598 Area size: 1048576 Max Area size: 104857600 Degree: 1

  Blocks
to Sort: 1 Row size: 145 Rows: 1

  Initial runs:
1 Merge passes: 0 IO Cost / pass: 0

  Total IO sort cost:
0

  Total CPU sort cost:
975652

  Total
Temp space used: 0

  SORT response Sort
statistics

  Sort width:
598 Area size: 20971520 Max Area size: 104857600 Degree: 4

  Blocks
to Sort: 1 Row size: 145 Rows: 1

  Initial runs:
1 Merge passes: 0 IO Cost / pass: 0

  Total IO sort cost:
0

  Total CPU sort cost:
1084058

  SORT resource Sort
statistics

  Sort width:
598 Area size: 1048576 Max Area size: 104857600 Degree: 1

  Blocks
to Sort: 84029 Row size: 30 Rows: 22878070

  Initial runs:
7 Merge passes: 1 IO Cost / pass: 149862

  Total IO sort cost:
233891

  Total CPU sort cost:
27269777197

  Total
Temp space used: 1288102000

  SORT response Sort
statistics

  Sort width:
598 Area size: 20971520 Max Area size: 104857600 Degree: 2

  Blocks
to Sort: 42015 Row size: 30 Rows: 11439035

  Initial runs:
4 Merge passes: 1 IO Cost / pass: 74932

  Total IO sort cost:
129941

  Total CPU sort cost:
14577786635

  Merge
join Cost: 381119 Resp: 188508

          Resc cost = Resc(outer) + Resc(inner) + Sort_Cost(outer) + Sort_Cost(inner)

  = Resc(outer) + Resc(inner) + [ (CPU_Cost(outer) + IO_Cost(outer) ) + (CPU_Cost(inner) + IO_Cost(inner) ]

  = 63646 + 55630 + ( 975652 / 975563.49 + 0 ) + ( 27269777197 / 975563.49 + 233891)

  = 381120.8 ~ 381119 (very close)

  Resp cost = Resp(outer) + Resp(inner) + Par_Sort_Cost(outer) + Par_Sort_Cost(inner)

  = Resp(outer) + Resp(inner) + [ (Par_CPU_Cost(outer) + Par_IO_Cost(outer) ) + ( (Par_CPU_Cost(inner) + Par_CPU_Cost(inner)) ]

  = 15809 + 27815 + [ ( 1084058 / 975563.49 + 0 ) + ( 14577786635 / 975563.49 + 129941) ]

  = 188509.1 ~ 188508 (very close)

 HA Join

  
Outer table:

  resc:
63646 cdn: 1 rcz: 122 deg: 4 resp: 15809

  
Inner table: CERT_INSURED_PLAN_BENEFIT_FACT

  resc:
55630 cdn: 22878070 rcz: 18 deg: 2 resp: 27815

  using
join:8 distribution:2 #groups:1

  Hash
join one ptn Resc: 587 Deg: 4

  hash_area:
5120 (max=25600) buildfrag: 1 probefrag: 20946 ppasses: 1

  buildfrag:
1 probefrag: 20946 passes: 1

  Hash
join Resc: 121625 Resp: 44212

  Resc cost = Resc(outer) + Resc(inner) + HJ_Cost_Ser

  = 63646 + 55630 + (HJ_Resc_Cost * HJ_Dop)

  = 63646 + 55630 + ( 587 * 4 )

  = 121624 ~ 121625 (very close)

  Resp cost = Resp(outer) + Resp(inner) + HJ_Cost_Par

  = 15809 + 27815 + 587

  = 44211 ~ 44212 (very close)

  注意:

  用于SMJ 和 HA 的RESC 与RESP成本来自于每张表的单个表访问成本部分,例如:

  RESC(inner)是IFF resc成本,RESP(inner) 是IFF resp成本。

  7. 结论

  本文的最终结论是,未加提示("不好的")执行计划,CBO选择一个NL连接的全索引扫描。主要受以下因素影响:

  1. FTS的高成本(由于"multiblock read divisor"的值过低)。

  2. 由于OPTIMIZER_INDEX_CACHING参数,导致索引访问的成本较低。这个参数极大的降低索引访问的成本,对系统来说远远超出合理的值。

  我们知道另外一个较好的执行计划使用全表扫描,并且具有较好的性能,可以看到,"multiblock read divisor"在本例子中设置好像不是很准确。一个较准确的除数,会让FTS/IFF的成本更低,使用哈希连接会更好。另外一个更好的执行计划可能是对内部行源(与哈希连接类似,但是避免了哈希成本)使用IFF嵌套循环。本例中,嵌套循环的内部行源没有选择使用IFF,是因为它的成本计算没有考虑OPTIMIZER_INDEX_CACHING因子(只应用于执行单块索引读操作)所带来的成本减少的益处。而且,IFF的相对成本由于较低的multiblock read divisor设置而增加了。

  后续的调查包括:

   找出为什么多块读除数如此低(在aux_stats$视图中检查系统的统计)

   一段时间间隔后,再次收集系统的统计信息,将这些信息放置于"stattab"中,比较与aux_stats$中的现存值。

   了解客户为什么要设置OPTIMIZER_INDEX_CACHING为一个如此高的值。

  8. 参考文档

  Note: 338137.1

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