編輯推薦
國內巨擘的DB2圖書,由業界領軍人物牛新莊博士執筆
· 針對DB2技術的新發展和上一版的讀者反饋,對全書內容和章節安排做瞭更新,更加貼近實用
· DB2從業人員的必備案頭書 國內巨擘的DB2圖書“三部麯”,DB2從業人員的案頭書
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內容簡介
數據庫內核是數據庫係統穩定運行的心髒,DB2數據庫內核龐大而復雜。本書從DB2內核組件入手,同時介紹瞭其與操作係統在進程、共享內存、信號量之間的關係。作者在《高級進階DB2:內部結構、高級管理與問題診斷》中重點介紹瞭各個內部組件的層次與功能、內存體係結構、存儲內部結構、高級鎖等。優化器是任何數據庫執行SQL的關鍵部分,本書對優化器産生的各種執行計劃進行瞭詳細解釋,這對於理解DB2內部工作原理大有裨益。同時,本書還介紹瞭DB2各種診斷工具的使用,各種數據庫配置參數的含義及調整、數據庫係統視圖等。
國內巨擘的DB2圖書“三部麯”,DB2從業人員的案頭書。
作者簡介
牛新莊,國內頂尖數據架構和信息治理專傢,擔任對外經濟貿易大學客座教授、北京交通大學兼職教授、中國DB2用戶協會(CDUG)理事長、亞洲金融閤作聯盟信息科技委員會主任。2008年曾以217萬年薪受聘於中國建設銀行總行特聘技術顧問,2009年受邀加入中國民生銀行總行科技部,現任總行科技部總經理。
牛新莊博士擁有20多項國際廠商認證(包括DB2 V5~V9的全部認證),獲得過國內數據庫領域最高榮譽的“2006年中國首屆傑齣數據庫工程師奬”、“首屆IBM傑齣軟件專傢奬”、“2006年IT168技術卓越奬”等奬項。
內頁插圖
目錄
第1章 DB2進程和內存結構
1.1 DB2 進程體係結構
1.1.1 DB2進程技術模型
1.1.2 與操作係統相關的進程
1.1.3 與實例相關的進程和綫程
1.1.4 與數據庫相關的進程和綫程
1.1.5 與應用程序相關的進程
1.1.6 監控EDU運行的SQL
語句
1.1.7 收集進程/綫程堆棧信息
1.2 代理程序通信
1.2.1 代理程序概述
1.2.2 代理程序相關配置參數
1.2.3 應用程序、代理程序和
事務
1.2.4 代理和連接的常見問題與
優化
1.3 實用程序相關進程
1.3.1 LOAD相關進程
1.3.2 備份/恢復相關進程
1.4 DB2內存體係結構
1.4.1 實例共享內存
1.4.2 數據庫共享內存
1.4.3 應用程序共享內存
1.4.4 代理私有內存
1.4.5 代理程序與應用程序之間
通信時的內存
1.4.6 共享內存與私有內存
1.5 內存集、內存池和內存塊
1.5.1 實例級內存集
1.5.2 跟蹤內存使用
1.5.3 定位內存泄漏
1.5.4 數據庫級內存集
1.6 內存案例分析
1.7 內存自動調優
1.8 本章小結
第2章 DB2數據庫設計
2.1 DB2存儲內部結構
2.1.1 DB2存儲層次結構
2.1.2 錶空間存儲結構
2.1.3 SMS錶空間的存儲結構
2.1.4 DMS錶空間頭部信息
2.1.5 DMS錶空間映射
2.1.6 錶空間的高水位標記
2.1.7 RID格式
2.1.8 索引葉的內部結構
2.2 數據庫物理設計
2.2.1 錶空間容器的放置原則
2.2.2 數據庫物理設計原則
2.3 數據庫邏輯設計
2.3.1 緩衝池設計原則
2.3.2 錶空間設計原則
2.3.3 索引設計原則
2.4 其他高級設計技術
2.4.1 錶分區及應用案例
2.4.2 索引分區及應用案例
2.4.3 數據庫分區及應用案例
2.4.4 多維群集(MDC)及應用案例
2.4.5 錶分區和多維集群錶的
使用
2.4.6 物化查詢錶及應用案例
2.4.7 MDC、數據庫分區、MQT和
錶分區配閤使用
2.4.8 錶壓縮和索引壓縮
2.5 總結
第3章 錶的高級特性
3.1 錶分區的概念
3.1.1 定義
3.1.2 優點
3.2 分區錶的基本用法
3.2.1 創建基本錶分區
3.2.2 定義分區錶空間和分區鍵
3.2.3 執行計劃
3.2.4 將現有錶和視圖遷移到
分區錶
3.3 分區錶的管理
3.3.1 分區轉齣
3.3.2 分區轉入
3.3.3 分區索引
3.3.4 分區重組
3.4 分區錶detach的常見問題
3.4.1 分區主錶關聯有強製外鍵
約束
3.4.2 分區主錶含有非自動刷新的
MQT
3.4.3 分區主錶含有自動刷新的
MQT
3.4.4 主錶或主錶的分區正在被
其他事務以非UR的隔離
級彆讀取
3.5 行壓縮
3.5.1 概念
3.5.2 啓用或禁用行壓縮
3.5.3 創建數據字典
3.5.4 評估壓縮空間
3.5.5 檢查壓縮狀態
3.6 錶壓縮應用案例
3.7 索引壓縮及應用案例
3.8 本章小結
第4章 分區數據庫
4.1 DB2 DPF多分區基本架構和
相關概念
4.1.1 DB2 DPF基本架構
4.1.2 DB2 DPF數據的分布鍵
以及數據傾斜問題
4.1.3 DB2 DPF數據庫並行I/O
4.1.4 DB2 DPF數據庫的擴展性
4.2 DB2 DPF多分區應用
4.3 配置DB2 DPF多分區環境
4.3.1 DB2 DPF安裝準備
4.3.2 DB2 DPF環境搭建
4.3.3 創建錶空間和緩衝池
4.3.4 DB2 DPF最佳實踐
4.4 本章小結
第5章 DB2 HADR
5.1 HADR的設計理念
5.1.1 什麼是高可用性
5.1.2 HADR的原理
5.1.3 HADR的日誌處理模式
5.1.4 HADR的限製
5.2 HADR典型場景的搭建
5.2.1 對基礎環境的要求
5.2.2 HADR的配置參數
5.2.3 復製PRIMARY數據庫
5.2.4 啓動STANDBY
5.2.5 啓動PRIMARY
5.3 HADR的維護
5.3.1 監控HADR
5.3.2 HADR的切換方式
5.3.3 切換後對應用産生的影響
5.3.4 HADR狀態
5.3.5 HADR異常狀態的處理
5.4 HADR性能調優
5.4.1 接收緩衝
5.4.2 網絡相關
5.4.3 內部參數
5.4.4 錶和錶空間的調整
5.5 HADR高可用案例分享
5.5.1 HADR結閤PowerHA
5.5.2 HADR結閤TSA
第6章 鎖和並發
6.1 鎖的概念
6.1.1 數據一緻性
6.1.2 事務和事務邊界
6.1.3 鎖的概念
6.2 鎖的屬性、策略及模式
6.2.1 鎖的屬性
6.2.2 加鎖策略
6.2.3 鎖的模式
6.2.4 如何獲取鎖
6.2.5 鎖的兼容性
6.3 隔離級彆(Isolation Levels)
6.3.1 可重復讀
(RR-Repeatable Read)
6.3.2 讀穩定性
(RS-Read Stability)
6.3.3 遊標穩定性
(CS-Cursor Stability)
6.3.4 當前提交
(Currently Committed)
6.3.5 未提交讀
(UR-Uncommitted Read)
6.3.6 隔離級彆的摘要
6.4 鎖轉換、鎖等待、鎖升級和死鎖
6.4.1 鎖轉換及調整案例
6.4.2 鎖升級及調整案例
6.4.3 鎖等待及調整案例
6.4.4 死鎖及調整案例
6.5 鎖相關的性能問題總結
6.6 鎖與應用程序設計
6.7 鎖監控工具
6.8 最大化並發性
6.8.1 選擇閤適的隔離級彆
6.8.2 盡量避免鎖等待、鎖升級和死鎖
6.8.3 設置閤理的注冊錶變量
6.9 鎖和並發總結
第7章 DB2高級監控
7.1 從係統函數和視圖獲取監控信息
7.1.1 利用錶函數監控
7.1.2 性能管理視圖
7.2 監控指標和案例
7.2.1 一些常用的監控指標和
語句
7.2.2 編寫腳本以獲取監控信息
7.3 db2pd及監控案例
7.3.1 db2pd概述
7.3.2 db2pd監控案例
7.4 事件監視器及監控案例
7.4.1 事件監視器的創建方法和步驟
7.4.2 事件監控器案例
7.4.3 編寫腳本從事件監控器中獲取監控信息
7.5 db2mtrk及監控案例
7.6 DB2高級監控總結
第8章 DB2故障診斷
8.1 DB2故障診斷機製
8.1.1 故障診斷相關文件
8.1.2 設置故障診斷級彆
8.2 深入講解故障診斷文件
8.2.1 解釋管理通知日誌文件條目
8.2.2 解釋診斷日誌文件條目
8.3 故障診斷工具
8.3.1 使用db2support收集環境
信息
8.3.2 db2ls和db2level
8.3.3 使用db2diag分析db2diag.log文件
8.3.4 DB2內部返迴碼
8.4 故障診斷分析流程
8.4.1 故障診斷流程
8.4.2 結閤係統事件判斷
8.4.3 結閤係統運行狀況診斷
8.5 案例分析
8.6 本章小結
第9章 數據庫安全
9.1 DB2安全機製概述
9.2 認證(authentication)
9.2.1 什麼時候進行DB2 身份認證
9.2.2 DB2身份認證類型
9.3 權限(authorization)
9.3.1 權限層次
9.3.2 實例級權限
9.3.3 數據庫級權限
9.4 特權(privilege)
9.4.1 特權層次結構
9.4.2 授予特權
9.4.3 撤銷特權
9.4.4 顯式特權/隱式特權/ 間接特權
9.4.5 靜態和動態SQL特權考慮因素
9.4.6 維護特權/權限
9.5 某銀行安全規劃案例
9.6 執行安全審計(db2audit)
9.6.1 實例級審計
9.6.2 數據庫級審計
9.7 基於標簽的訪問控製(LBAC)及
案例
9.8 本章小結
第10章 DB2常見問題總結
10.1 實例常見問題和診斷案例
10.1.1 實例無法啓動問題總結
10.1.2 實例無法正常終止
10.1.3 實例啓動報SQL1042C錯誤
10.1.4 實例目錄誤刪除
10.1.5 實例崩潰問題
10.2 數據庫常見問題總結
10.2.1 數據庫日誌空間滿SQL0964C錯誤
10.2.2 數據庫時區和時間
10.2.3 中文亂碼和代碼頁轉換
10.2.4 通訊錯誤SQL30081N
10.2.5 數據庫備份、前滾暫掛
10.2.6 數據庫活動日誌刪除
10.2.7 數據庫損壞(數據頁、索引頁)SQL1043C
10.2.8 索引重新構建問題
10.2.9 DB2實用程序不可用
10.2.10 快速清空錶數據
10.2.11 錶和索引統計信息不一緻
10.2.12 錶空間高水位問題
10.3 錶空間狀態
10.3.1 backup pending
10.3.2 脫機(offline and not accessible)
10.3.3 quiesced exclusive | share |update
10.3.4 restore pending和storage must be defined
10.3.5 rollforward pending
10.3.6 錶空間狀態總結
10.4 LOAD期間錶狀態總結
10.4.1 check pending
10.4.2 load pending
10.4.3 load in progress
10.4.4 not load restartable
10.4.5 read access only
10.4.6 unavailable
10.5 鎖相關問題
10.5.1 鎖升級
10.5.2 鎖等待問題解決流程
10.5.3 死鎖
10.6 內存常見問題
10.6.1 bufferpool設置過大,導緻數據庫無法啓動
10.6.2 排序溢齣
10.6.3 鎖內存不足
10.7 備份恢復常見問題
10.8 數據移動常見問題總結
10.8.1 標識列
10.8.2 生成列
10.8.3 大對象
10.8.4 空值處理
10.8.5 定界符注意問題
10.8.6 PC/IXF注意問題
10.8.7 代碼頁不同注意事項
10.8.8 日期格式
10.8.9 XML問題
10.9 安全常見問題總結
10.9.1 從PUBLIC撤銷隱式的權限和特權
10.9.2 保護係統編目視圖
10.9.3 創建實例用戶並顯式指定組
10.9.4 為SYSxxx_GROUP參數使用顯式值
10.9.5 跟蹤隱式特權
10.9.6 不授予不必要的特權
10.9.7 使用加密的AUTHENTICATION模式
10.9.8 使用獨立ID創建和擁有對象
10.9.9 使用視圖控製數據訪問
10.9.10 使用存儲過程控製數據訪問
10.9.11 使用LBAC控製數據訪問
10.9.12 對重要敏感數據進行加密
10.10 SQL0805和SQL錯誤
前言/序言
序一
自1970年IBM公司研究員E.F.Codd博士,即“關係數據庫之父”,發錶業界第一篇關於關係數據庫理論的論文A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks以來,伴隨著DB2的誕生,IBM公司湧現齣瞭一批優秀的數據庫技術領域先驅科學傢,並獲得瞭一係列數據庫領域大奬,比如在1981年榮獲瞭計算機科學界的最高榮譽——ACM圖靈奬。在此之後,數據庫管理軟件在企業中得到廣泛應用,業務流程自動化得以實現,對日常的工作和生活帶來瞭深遠的影響。
隨著近年來雲計算、大數據、移動以及社交信息技術的發展,數據技術也正在經曆深刻的變革,處於一個全新計算時代的最前沿。我們能夠觀察到這樣一個趨勢:數據庫的 24×7 高可用性、高可伸縮性,企業處理海量信息的方式將趨於實時,並從根本上轉變業務運作的模式。客戶在數據處理速度、簡化程度和成本控製等方麵需要更上一層樓。最新版的DB2 V10.1能帶來更低的存儲要求以及更高的響應速度,並添加瞭對大數據管理(如Hadoop)的支持。更具創新性的PureData也在這樣的技術潮流中應運而生,它整閤瞭基礎架構、統一平颱管理和專傢知識體係,能夠以不同的配置分彆提供OLTP(聯機事務處理)、OLAP(聯機分析處理)和大數據分析操作的能力。
今天的企業用戶希望他們的數據庫能夠可靠高效地運作,並推動業務發展。當我們把目光放到中國,就會看到,DB2已成為各行業大型應用係統的支柱産品。但是因DB2而聞名業界的本土技術專傢,並不多見。
認識新莊是在今年8月北京舉辦的“IBM軟件技術峰會”上。在中國的數據庫技術領域,他是許多年輕人的楷模。新莊的成長令人欣喜,新莊對技術和實踐的孜孜不倦令人印象深刻。這套DB2書籍得益於他曆年的鑽研及實踐,對DB2初學者、DB2管理員以及資深從業者,都有非常好的指導及參考價值。祝願每一位讀者能有所得、有所悟,成長為新一代的數據技術專傢,也祝願新莊在數據技術領域這條康莊大道上走得更寬更遠。
IBM全球副總裁兼IBM中國開發中心總經理 王陽
序二
新莊是IBM的老朋友,也是我的老朋友瞭。雖然我們的見麵次數並不多,但我深感他是一位非常優秀的技術專傢和管理者。尤其是在技術方麵,他有自己的獨特見地,在IT軟件、硬件及解決方案方麵都涉獵很廣。另外,他本人也很親和,具有技術專傢的風範。
在最近一次交流中,他跟我提起他打算把之前齣版的三本DB2係列書籍進行全麵版本升級,我感到非常欽佩和欣喜。他在繁忙的日常工作之餘,還能利用業餘時間完成三本書籍的撰寫和更新,足以證明新莊的勤奮和對技術的熱愛。同時我也欣喜廣大的技術愛好者能有機會一飽技術大傢的分享和心得。
他把他的新書送給我,我先粗略讀瞭一遍,更詳細的內容留待以後的時間裏細細品味。他的這三本書籍將幫助數據庫愛好者和企業數據庫實踐者由淺入深地學習DB2。即使在網絡日益普及的今天,對於一名DB2技術工作者來說,通過書籍來係統化地進行學習同樣很關鍵。
在我看來,閱讀他的書籍有三個最特彆之處:
第一,他是第一位齣版DB2係列中文書籍的作者,隨著這麼多年書籍的廣泛傳播,他在此基礎上再次升級更新,結閤瞭非常多的讀者反饋,增加瞭很多近幾年讀者關注和遇到的問題,這個非常難得。
第二,他所在單位的核心數據庫就是DB2,本次書籍的升級纂寫,也更多結閤瞭他的實戰經驗,這將極大幫助更多企業在應用DB2數據庫時藉鑒和學習。
第三,很多的技術書籍是由專注於技術的工作者纂寫,而新莊同時還是非常重要的技術管理和實踐者。站在管理者的角度纂寫的技術書籍更是融閤瞭管理者如何看待技術的處理和看待問題的視角。
這幾本書綜閤來看,也體現瞭一個技術管理者樂於分享的心意,這一點是最難得的。
最後,讓我錶達對新莊的敬意和謝意,感謝他對推動中國的信息化建設和技術的普及所作齣的貢獻!希望廣大的技術愛好者和技術管理者好好品味這些書籍,相信你們一定能從中獲益匪淺!
IBM全球副總裁兼IBM軟件集團大中華區總經理 鬍世忠
前 言
數據庫內核是數據庫係統穩定運行的心髒,DB2數據庫內核龐大而復雜。本書從DB2內核組件入手,同時介紹瞭其與操作係統在進程、共享內存、信號量之間的關係。本書重點介紹瞭各個內部組件的層次與功能、內存內部結構、存儲內部結構、高級鎖等。優化器是任何數據庫執行SQL的關鍵部分,本書對優化器産生的各種執行計劃進行瞭詳細解讀,這對理解DB2內部工作大有裨益。同時,本書還介紹瞭DB2各種診斷工具的使用,各種數據庫配置參數的含義及調整、數據庫係統視圖等。
本書結構
第1章:DB2進程和內存結構。本章介紹瞭DB2係統在不同平颱上的進程模型。麵對眾多的進程/綫程,DB2將進程劃分為與操作係統相關、與實例相關、與數據庫相關和與應用程序相關的幾類進程。本章還研究瞭DB2代理通信的工作原理,以及幾個經常混淆的概念——事務、應用程序、代理之間的關係。本章最後介紹與DB2備份、恢復、LOAD等實用程序有關的進程,並提及DB2 V9.5及以後版本使用的多綫程體係結構。另外本章還從全局角度介紹瞭DB2非常重要的內存結構,這對理解DB2的內部運行機製非常有幫助。
第2章:DB2數據庫設計。本章全麵介紹瞭如何對數據庫進行物理設計和邏輯設計,以達到最優的數據庫設計。
第3章:錶的高級特性。錶分區和錶壓縮是DB2 V9.1及以後版本具有的重要特性,在數據量偏大的數據庫中這兩個技術已經成為不可或缺的、必須使用的提升數據庫管理和性能的手段。本章對這兩個技術做瞭詳細介紹。
第4章:分區數據庫。分區數據庫(DPF)是DB2針對數據倉庫提供的專門技術,基於Share Nothing的設計理念,為我們提供瞭非常高效的並行計算架構。本章從原理到設計方法,最後提供瞭一些最佳實踐供大傢參考。
第5章:DB2 HADR。DB2 HADR提供瞭成熟的數據庫級彆的高可用災備技術方案。為我們提供瞭很好的高可用或災備選擇。本章從原理、設計和配置過程等幾個方麵做瞭介紹。
第6章:鎖和並發。本章介紹瞭DB2在讀取、寫數據時加鎖的工作過程,講述鎖在DB2的內部結構以及在不同平颱、位長上的區彆,並且介紹瞭DB2中的改鎖機製以及提升並發處理能力的方法和設置。
第7章:DB2高級監控。DB2中除瞭最基本的快照之外,還提供其他各種監控工具以獲取數據庫中的各種運行狀態和信息,例如事件監控、db2pd等工具。
第8章:DB2故障診斷。本章提供瞭診斷DB2故障的思路和方法,並介紹瞭主要的故障診斷工具的使用方法,例如db2pd、db2trc、db2dart等。
第9章:數據庫安全。本章介紹DB2數據庫中的安全機製和設計,以及如何進行安全相關的設置和維護。
第10章:DB2常見問題總結。本章介紹瞭DB2中的一些常見問題及其處理辦法,為我們提供一些問題分析的思路和解決問題的辦法,進而開闊我們的思路。
緻謝
本書在齣版的過程中得到瞭清華大學齣版社王軍編輯的大力支持!這套DB2書籍從選題、審稿到齣版無不得到他的熱心幫助,在此緻以深深的謝意!
感謝我的好兄弟駱洪青和袁春光,他們審核瞭書中的大部分章節。同時也感謝中信銀行的鬍瑞娟、蘇蘭芳和我的師弟林春,他們審核瞭部分章節並從用戶的角度給我提齣瞭很多寶貴的建議!
最後,謹以此書獻給我可愛的女兒,她是個小天使,是上天對我最好的恩賜!
探索數據庫內核的奧秘:性能優化、高可用性與疑難雜癥攻堅 這是一本獻給所有渴望深入理解數據庫底層運行機製,並緻力於解決復雜性能瓶頸、構建極緻高可用係統,以及掌握疑難雜癥診斷與修復技巧的專業技術人員的著作。本書將帶領您跨越基礎知識的門檻,直抵數據庫係統的核心,為您揭示那些隱藏在日常操作和簡單配置之下的精妙設計與強大力量。 本書並非對現有技術的簡單羅列,而是基於對數據庫內部工作原理的深刻洞察,旨在培養您從根本上理解問題、分析問題、解決問題的能力。 無論您是資深的DBA、追求極緻性能的開發工程師,還是負責關鍵業務係統穩定性的架構師,本書都將成為您不可或缺的智囊團。 第一部分:解構數據庫的精妙內部 理解一個係統,首先要瞭解它的“骨骼”和“血脈”。本書將以嚴謹的邏輯和清晰的脈絡,為您層層剝開數據庫的內部構造。 內存管理與緩衝區優化: 數據庫的性能很大程度上取決於內存的使用效率。您將深入瞭解數據庫如何分配和管理內存,特彆是其核心的緩衝池機製。我們將剖析不同類型的緩衝池,理解其在數據緩存、查詢優化以及並發控製中的關鍵作用。您將學會如何通過精細化調優緩衝池參數,最大化數據命中率,顯著降低磁盤I/O,從而大幅提升查詢響應速度。本書將不僅教您“怎麼調”,更會教您“為什麼這麼調”,讓您理解每個參數背後的邏輯,從而做到舉一反三。 事務處理與並發控製的藝術: 事務是保證數據一緻性和完整性的基石。本書將深入探討數據庫的事務模型,包括ACID特性的實現原理。您將詳細學習各種並發控製機製,如鎖(行鎖、錶鎖、意圖鎖等)、多版本並發控製(MVCC)的運作方式,以及它們在處理高並發場景下的權衡與取捨。我們將分析不同隔離級彆(Read Uncommitted, Read Committed, Repeatable Read, Serializable)對係統性能和數據一緻性的影響,並指導您如何根據業務需求選擇最優的隔離級彆,避免死鎖和數據不一緻的發生。 查詢處理與優化引擎的智慧: 每一個SQL語句的背後,都是一場復雜的“戰鬥”。本書將詳細解析數據庫查詢的生命周期,從SQL解析、查詢重寫、到執行計劃的生成。您將瞭解查詢優化器的工作原理,包括統計信息的收集與使用、訪問路徑的選擇(如全錶掃描、索引掃描、排序、連接算法等)。我們將深入剖析各種索引類型(B-tree, Hash, Full-text等)的適用場景與優缺點,以及如何設計和維護高效的索引策略。更重要的是,本書將指導您如何利用各種工具和技術,深入分析查詢執行計劃,準確識彆性能瓶頸,並提齣針對性的優化方案,實現SQL語句的“脫胎換骨”。 存儲結構與數據持久化的機製: 數據最終需要落地到磁盤,而高效的存儲結構是性能的關鍵。本書將揭示數據庫如何組織和存儲數據,包括頁、行、列的組織方式,以及日誌(如重做日誌、迴滾日誌)在保證數據持久性、恢復性和並發控製中的作用。您將理解錶空間、數據文件、日誌文件的關係,以及它們的管理策略。我們將探討堆錶與聚集索引錶的區彆,以及在不同場景下如何選擇最閤適的存儲結構。 第二部分:邁嚮卓越的數據庫管理 精通內部機製是基礎,而將其轉化為穩定、高效的生産係統,則需要高超的管理技藝。本書將為您提供一套係統化的管理方法論。 性能調優的深度實踐: 性能問題是數據庫管理中最常見也是最棘手的挑戰之一。本書將提供一套完整的性能診斷和調優流程。您將學會如何利用係統監控工具、性能視圖、以及專業的診斷命令,全麵收集係統運行數據,精準定位性能瓶頸所在(CPU、內存、I/O、網絡、鎖等)。我們將深入講解各種調優策略,包括SQL優化、索引優化、參數調優、存儲結構優化、以及硬件資源的閤理配置。本書將通過大量的實際案例,展示如何將理論知識應用於解決復雜的生産環境性能問題,讓您成為性能調優的專傢。 高可用性架構的設計與實現: 在關鍵業務係統中,數據庫的可用性是生命綫。本書將詳細介紹各種高可用性解決方案,包括復製(主從復製、多主復製)、集群(讀寫分離、同城雙活、異地容災)、以及自動故障轉移機製。您將理解不同高可用方案的優劣勢、適用場景、以及實現細節。本書將指導您如何設計滿足業務RPO/RTO(恢復點目標/恢復時間目標)要求的高可用架構,並掌握故障場景下的切換流程和驗證方法,確保業務在任何情況下都能平穩運行。 容量規劃與伸縮性策略: 隨著業務的發展,數據庫的負載也在不斷增長。有效的容量規劃和伸縮性策略是應對這一挑戰的關鍵。本書將為您提供一套科學的容量評估方法,包括如何根據業務增長預測、曆史數據分析、以及係統基準測試來估算未來的資源需求。您將學習如何製定靈活的伸縮性策略,包括垂直伸縮(升級硬件)和水平伸縮(增加節點、分庫分錶),以及在實施過程中需要考慮的風險和應對措施。 安全策略與閤規性保障: 數據安全是企業數字化的重中之重。本書將深入探討數據庫安全體係的構建,包括用戶權限管理、審計機製、數據加密(傳輸加密、靜態加密)等。您將瞭解如何最小化攻擊麵,防範SQL注入、數據泄露等安全風險。同時,本書也將關注如何滿足行業特定的閤規性要求,如數據保留策略、訪問控製審計等,幫助您建立堅實的數據安全防綫。 第三部分:攻堅數據庫的疑難雜癥 即使是經驗豐富的DBA,也可能遇到一些“棘手”的數據庫問題。本書將成為您解決這些疑難雜癥的“秘密武器”。 深度問題診斷方法論: 麵對突如其來的性能下降、服務中斷、或者異常數據,如何纔能快速、準確地定位問題根源?本書將為您提供一套係統化的疑難雜癥診斷方法論。您將學習如何從錶象入手,逐步深入,結閤係統日誌、錯誤信息、性能統計數據、以及內核行為,逐步排除乾擾項,最終鎖定問題的本質。 死鎖、阻塞與資源爭用的根源分析: 死鎖和阻塞是影響數據庫並發性能的常見“殺手”。本書將深入剖析不同類型的死鎖和阻塞場景,講解其發生的根本原因,並提供一套行之有效的檢測、診斷和解決策略。您將學會如何利用係統工具和視圖,準確識彆産生死鎖和阻塞的事務、SQL語句以及鎖信息,並采取相應的措施(如調整事務邏輯、優化SQL、調整鎖粒度等)來化解資源爭用。 數據損壞與恢復的挑戰: 數據損壞是災難性的。本書將詳細介紹數據庫數據損壞的常見原因,以及如何通過日誌(如重做日誌、前滾恢復)和備份進行有效的數據恢復。您將學習如何製定完善的備份與恢復策略,並掌握在不同場景下(如全備恢復、增量恢復、時間點恢復)進行精確恢復的技巧。 內核級問題排查與源碼洞察: 對於極少數極端情況,可能需要深入到數據庫內核層麵進行排查。本書將為您提供一些基本的內核級診斷思路和工具使用技巧,幫助您理解數據庫在遇到異常情況時的內部反應。雖然不深入源碼開發,但理解內核的某些行為模式,將為解決最棘手的難題提供額外的視角。 本書特色: 理論與實踐相結閤: 每一項技術都配有詳細的原理闡述,並通過大量的實際案例和操作指導,幫助您將理論知識轉化為實際操作能力。 強調“為什麼”: 不僅教授“如何做”,更深入分析“為什麼這麼做”,讓您理解背後的邏輯,從而具備獨立思考和解決問題的能力。 係統化知識體係: 按照從內到外、從基礎到進階的邏輯順序,構建瞭一個完整的數據庫知識體係,幫助您全麵掌握數據庫管理的精髓。 麵嚮實戰: 聚焦數據庫管理中最核心、最常見、也是最具有挑戰性的問題,旨在幫助您快速提升在實際工作中的能力。 誰應該閱讀這本書? 數據庫管理員 (DBA): 無論初級還是資深,本書都將幫助您提升專業技能,應對更復雜的挑戰。 開發工程師: 深入理解數據庫工作原理,將幫助您編寫更高效、更健壯的應用程序。 係統架構師: 掌握高可用性設計和性能優化策略,為構建穩定可靠的係統提供關鍵支持。 技術負責人/團隊領導: 提升團隊的技術視野,指導團隊成員攻剋技術難題。 翻開本書,您將開啓一段探索數據庫奧秘的非凡旅程,掌握駕馭高性能、高可用數據庫的強大技能,成為您所在領域不可或缺的技術專傢。