我们都知道，当 Oracle 数据库出现性能故障后，一般会在线上实时诊断数据库性能问题，特别是资源突然打高的场景，这个时候用到ASH的数据，就能很大程度上准确定位问题所在。

Oracle ASH

在 Oracle 数据库中，实时捕获相关性能数据是通过ASH工具来实现的。

ASH是v$session为基础，1s采样一次，记录活跃会话等待的事件。采样工作由后台进程MMNL来完成。
dba_hist_active_sess_history是视图v$active_session_history的历史数据，默认每十秒收集一次信息储存在磁盘中。
MMON负责执行与AWR相关的任务。包括收集数据库统计信息，收集AWR快照，启动各种自动维护作业JOB，生成超过阀值告警信息。
MMNL负责执行与ASH相关的任务。

MogDB ASP

ASP (ACTIVE SESSION PROFILE) 是 MogDB 中提供的对活跃会话样本收集的功能，类似 Oracle 中ASH。ASP可以让用户查询活跃会话样本的基本信息。对于数据库运行期间的实时监控以及性能问题诊断有重要作用。

MogDB 继承了社区开源版本 openGauss 的ASH能力（下面称ASP）在此基础上进行企业版增强，称为"SQL运行状态观测"，主要是通过在采样数据中增加SQL执行算子的采样来完成的。

图 1

从采样中统计出活跃Session的统计指标，这些统计指标从客户端信息、执行开始、结束时间、SQL文本、等待事件、当前数据库对象等维度反映活跃Session的基本信息、状态和持有的资源。

基于概率统计的活跃Session信息，可以帮助用户诊断系统中哪些Session消耗了更多的CPU、内存资源，哪些数据库对象是热对象，哪些SQL消耗了更多的关键事件资源等，从而定位出有问题的Session、SQL、数据库设计。

Session采样数据分为两级，如图1所示：

第一级为实时信息，存储在内存中，展示最近几分钟的活跃Session信息，具有最高的精度，视图DEB_PERF.local_active_session显示内存记录的实时活跃会话信息；

第二级为持久化历史信息，存储在磁盘文件中，展示过去很长一段时间的历史活跃Session信息，从内存数据中抽样而来，适合长时间跨度的统计分析，系统表GS_ASP(或ASP log文件)，存放持久化的信息。

图 2

如图2所示，各session工作线程将各自的状态信息存储在共享内存t_thrd.shemem_ptr_cxt的BackendStatusArray数组中。后台采样线程ASH_WORKER每隔一个采样周期将t_thrd.shemem_ptr_cxt.BackendStatusArray内容采集写入到g_instance.stat_cxt.active_sess_hist_arrary中。当采样填满了active_sess_hist_arrary时，ASH_WORKER会将内存中的采样数据按比例刷新到GS_ASP表或者log文件中以供历史查询。而内存active_sess_hist_arrary中的实时信息可以通过视图DEB_PERF.local_active_session查询。

MogDB企业版增强

MogDB 企业版增强的 ASH 能力，称为 "SQL 运行状态观测 " ，主要是通过在采样数据中增加 SQL 执行算子的采样来完成的。

MogDB 在上述视图中增加了plan_node_id字段来记录每次采样时，SQL正在执行的算子情况，将该算子与其它性能视图中记录的SQL执行计划来关联，即可知道对于出现性能问题的SQL具体是慢在了执行计划的哪个步骤上。

以下参数，会对企业版ASH功能产生影响：

resource_track_level参数指定为operator，则会开启算子采样能力，默认值是query，只会记录SQL级别采样。

ASP数据收集流程

MogDB 启动后会检查 enable_asp 是否开启，如果开启，就会启动一个后台采样线程 ASH_WORKER 。该采样线程每隔一个采样周期将 t_thrd.shemem_ptr_cxt.BackendStatusArray 内容采集写入到 g_instance.stat_cxt.active_sess_hist_arrary 中。采样周期由 GUC 参数 asp_sample_interval 控制，默认采样周期为 1 秒。当采样填满了 active_sess_hist_arrary( 由 guc 参数 asp_sample_num 控制，默认为 100000 个采样 ) 时，会将内存中的采样数据刷新到 GS_ASP 表或者 ASP log 文件中以供历史查询。

MogDB ASP参数

有以下几个主要参数，会对ASH功能产生影响：

enable_asp设置为on或者off，表示是否开启ASH功能，默认为开启；
asp_sample_interval指定每次采样的间隔，默认为1s采样一次，如果想减轻采样压力，可以将该参数设置为更长间隔，最长允许设置为10s；
asp_sample_num指定在内存表LOCAL_ACTIVE_SESSION中保留的样本总数，超过该数，将会触发将内存中的样本刷盘记录到GS_ASP系统表中的行为，默认为10万条。当发生刷盘行为后，LOCAL_ACTIVE_SESSION中的所有记录会被清空，重新开始采样；
asp_flush_rate指定哪些内存中的样本数据会被刷盘记录到GS_ASP表中，判断时会计算LOCAL_ACTIVE_SESSION中记录的sampleid字段值，其中 sampleid%asp_flush_rate == 0的记录会被标志为need_flush_sample=true，这些记录都会被持久化保存（在内核函数Asp::SubAspWorker中定义）。可以简单地理解为，该参数默认值为10，也就是1/10的样本会被持久化保存；
asp_retention_days指定在GS_ASP中保留的数据的时限，默认为2天，最多7天。

ASP常用SQL

查看session之间的阻塞关系：


select sessionid, block_sessionid from pg_thread_wait_status;

采样blocking session信息：


select sessionid, block_sessionid from DBE_PERF.local_active_session;

Final blocking session展示：


select sessionid, block_sessionid, final_block_sessionid from DBE_PERF.local_active_session;

最耗资源的wait event：


SELECT s.type, s.event, t.count

FROM dbe_perf.wait_events s, (

SELECT event, COUNT (*)

FROM dbe_perf.local_active_session

WHERE sample_time > now() - 5  (24 * 60)

GROUP BY event)t WHERE s.event = t.event ORDER BY count DESC;

查看最近五分钟较耗资源的session把资源都花费在哪些event上：


SELECT sessionid, start_time, event, count

   FROM (

SELECT sessionid, start_time, event, COUNT(*)

   FROM dbe_perf.local_active_session

WHERE sample_time > now() - 5  (24 * 60)

   GROUP BY sessionid, start_time, event) as t ORDER BY SUM(t.count) OVER (PARTITION BY t. sessionid, start_time)DESC, t.event;

最近五分钟比较占资源的SQL把资源都消耗在哪些event上：


SELECT query_id, event, count

   FROM (

SELECT query_id, event, COUNT(*)

   FROM dbe_perf.local_active_session

WHERE sample_time > now() - 5  (24 * 60)

   GROUP BY query_id, event) t ORDER BY SUM (t.count) OVER (PARTITION BY t.query_id ) DESC, t.event DESC;

正在执行的SQL的包括历史采样的所有信息：


select

 las.sample_time,

 las.application_name,

 las.unique_query_id,

 las.event,

 scr.query ,

 scr.query_plan

from

 dbe_perf.local_active_session las,

 dbe_perf.statement_complex_runtime scr

where

 las.thread_id = scr.pid

 and scr.pid <1> pg_backend_pid();

关于作者

许玉晨，云和恩墨 MogDB 技术支持工程师，有超过10年的金融、保险、政府、地税、运营商等业务关键型系统的运维经验，曾担任公司异常恢复东区接口人，负责紧急异常恢复工作，目前负责 MogDB 数据库的技术推广工作。

ITPub博客

循序渐进丨在 MogDB 数据库中实现 Oracle ASH能力

最新文章