外观
KingBaseES 慢查询风暴
慢查询风暴概述
慢查询风暴是指数据库中突然出现大量慢查询,导致数据库性能急剧下降,甚至不可用的现象。慢查询风暴通常具有以下特点:
- 短时间内出现大量慢查询
- 查询执行时间明显延长
- 系统资源(CPU、内存、I/O)使用率急剧上升
- 数据库响应时间显著增加
- 可能导致数据库崩溃或不可用
慢查询的定义
慢查询是指执行时间超过预设阈值的查询,KingBaseES 中通过 log_min_duration_statement 参数定义慢查询阈值:
sql
-- 查看慢查询阈值
SHOW log_min_duration_statement;
-- 设置慢查询阈值为 1000 毫秒(1秒)
ALTER SYSTEM SET log_min_duration_statement = 1000;
-- 重载配置
SELECT sys_reload_conf();慢查询风暴的影响
系统层面影响
- CPU 使用率飙升:大量慢查询同时执行,导致 CPU 资源耗尽
- 内存耗尽:复杂查询可能占用大量内存,导致内存不足
- I/O 压力剧增:大量全表扫描或索引扫描导致磁盘 I/O 使用率过高
- 连接数耗尽:慢查询占用连接资源,导致新连接无法建立
- 数据库崩溃:严重情况下可能导致数据库实例崩溃
业务层面影响
- 应用响应延迟:数据库响应缓慢,导致应用响应时间延长
- 业务中断:严重情况下可能导致业务完全中断
- 用户体验下降:应用响应缓慢,导致用户体验变差
- 业务损失:交易延迟或中断可能导致直接或间接的业务损失
慢查询风暴的原因
应用层面原因
应用代码问题
- 不当的 SQL 书写
- 缺少必要的索引
- 大量的复杂查询
- 循环查询或嵌套查询
应用架构问题
- 缺少缓存机制
- 连接池配置不当
- 读写分离失效
- 批量操作不当
业务突发增长
- 突发流量高峰
- 数据量急剧增加
- 业务逻辑变更
数据库层面原因
索引问题
- 索引缺失
- 索引失效
- 索引设计不合理
- 索引碎片过多
统计信息问题
- 统计信息过时
- 统计信息不准确
- 缺少统计信息
执行计划问题
- 执行计划错误
- 绑定变量问题
- 直方图缺失
资源配置问题
- 内存配置不足
- 工作内存过小
- 并行查询配置不当
数据库版本问题
- 版本 bug
- 优化器差异
- 功能限制
慢查询风暴的诊断
实时监控
生产环境实时监控脚本:
bash
#!/bin/bash
# KingBaseES 慢查询实时监控脚本
LOG_FILE="/opt/Kingbase/logs/slow_query_monitor_$(date +%Y%m%d).log"
ALERT_EMAIL="dba@example.com"
SLOW_THRESHOLD=5 # 慢查询阈值(秒)
CONNECTION_THRESHOLD=100 # 活跃连接数阈值
# 日志函数
log() {
echo "$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S') - $1" >> $LOG_FILE
}
# 确保日志目录存在
mkdir -p $(dirname $LOG_FILE)
log "开始慢查询实时监控"
while true; do
# 检查活跃连接数
ACTIVE_CONNECTIONS=$(ksql -U system -d test -t -c "SELECT count(*) FROM sys_stat_activity WHERE state = 'active';")
log "当前活跃连接数:$ACTIVE_CONNECTIONS"
if [ $ACTIVE_CONNECTIONS -gt $CONNECTION_THRESHOLD ]; then
log "警告:活跃连接数已达 $ACTIVE_CONNECTIONS,超过阈值 $CONNECTION_THRESHOLD"
# 查看慢查询
SLOW_QUERIES=$(ksql -U system -d test -t -c "SELECT pid, usename, datname, query_start, now() - query_start AS duration, query FROM sys_stat_activity WHERE state = 'active' AND now() - query_start > interval '$SLOW_THRESHOLD seconds' ORDER BY duration DESC LIMIT 10;")
log "慢查询详情:"
log "$SLOW_QUERIES"
# 发送告警邮件
# echo "KingBaseES 慢查询告警:活跃连接数 $ACTIVE_CONNECTIONS,慢查询数量 $(echo "$SLOW_QUERIES" | wc -l)" |
# mail -s "KingBaseES Slow Query Alert" $ALERT_EMAIL
fi
# 检查系统资源使用情况
CPU_USAGE=$(ksql -U system -d test -t -c "SELECT pg_stat_get_cpu_usage();")
MEMORY_USAGE=$(ksql -U system -d test -t -c "SELECT pg_stat_get_memory_usage();")
log "CPU 使用率:$CPU_USAGE%,内存使用率:$MEMORY_USAGE%"
# 每 30 秒检查一次
sleep 30
done实时监控 SQL 语句:
sql
-- 查看当前活跃查询,按执行时间排序
SELECT
pid,
usename,
datname,
application_name,
client_addr,
query_start,
now() - query_start AS query_duration,
state,
wait_event_type,
wait_event,
query
FROM
sys_stat_activity
WHERE
state = 'active'
ORDER BY
query_duration DESC
LIMIT 20;
-- 查看慢查询数量
SELECT count(*) FROM sys_stat_activity WHERE state = 'active' AND now() - query_start > interval '1 second';
-- 查看资源使用情况
SELECT
(SELECT count(*) FROM sys_stat_activity) AS current_connections,
(SELECT pg_size_pretty(pg_total_relation_size('sys_stat_activity'))) AS table_size,
(SELECT pg_stat_get_cpu_usage()) AS cpu_usage_percent,
(SELECT pg_stat_get_memory_usage()) AS memory_usage_percent;慢查询日志分析
生产环境慢查询日志分析脚本:
bash
#!/bin/bash
# KingBaseES 慢查询日志分析脚本
LOG_DIR="/opt/Kingbase/ES/V8/data/sys_log"
OUTPUT_FILE="/opt/Kingbase/reports/slow_query_analysis_$(date +%Y%m%d).txt"
# 确保输出目录存在
mkdir -p $(dirname $OUTPUT_FILE)
echo "KingBaseES 慢查询日志分析报告" > $OUTPUT_FILE
echo "生成时间:$(date)" >> $OUTPUT_FILE
echo "=====================================" >> $OUTPUT_FILE
echo >> $OUTPUT_FILE
# 统计慢查询总数
echo "1. 慢查询总数:" >> $OUTPUT_FILE
grep -r "duration:" $LOG_DIR --include="*.log" | wc -l >> $OUTPUT_FILE
echo >> $OUTPUT_FILE
# 统计慢查询次数最多的 SQL
echo "2. 慢查询次数最多的 SQL:" >> $OUTPUT_FILE
grep -r "duration:" $LOG_DIR --include="*.log" |
awk -F"duration:" '{print $2}' |
awk -F"statement:" '{print $2}' |
sort | uniq -c | sort -nr | head -10 >> $OUTPUT_FILE
echo >> $OUTPUT_FILE
# 统计平均执行时间最长的 SQL
echo "3. 平均执行时间最长的 SQL:" >> $OUTPUT_FILE
grep -r "duration:" $LOG_DIR --include="*.log" |
awk -F"duration:" '{print $1, $2}' |
awk -F"statement:" '{print $1, $2}' |
awk '{sum[$3] += $2; count[$3] += 1} END {for (sql in sum) print sum[sql]/count[sql], count[sql], sql}' |
sort -nr | head -10 >> $OUTPUT_FILE
echo >> $OUTPUT_FILE
# 统计慢查询时间分布
echo "4. 慢查询时间分布:" >> $OUTPUT_FILE
grep -r "duration:" $LOG_DIR --include="*.log" |
awk -F"duration:" '{print $2}' |
awk '{if ($1 < 1000) print "0-1s"; else if ($1 < 5000) print "1-5s"; else if ($1 < 10000) print "5-10s"; else print "10s+"}' |
sort | uniq -c | sort -k2 >> $OUTPUT_FILE
echo >> $OUTPUT_FILE
echo "详细报告已生成:$OUTPUT_FILE" >> $OUTPUT_FILE
echo "慢查询日志分析完成,请查看报告:$OUTPUT_FILE"慢查询日志配置示例:
sql
-- 编辑 kingbase.conf 文件
log_min_duration_statement = 1000 -- 慢查询阈值(毫秒)
log_destination = 'csvlog' -- 日志格式
logging_collector = on -- 启用日志收集器
log_directory = 'sys_log' -- 日志目录
log_filename = 'kingbase_%Y-%m-%d_%H%M%S.log' -- 日志文件名格式
log_rotation_age = 1d -- 日志轮换周期
log_rotation_size = 100MB -- 日志文件大小限制
log_line_prefix = '%t [%p]: [%l-1] user=%u,db=%d,app=%a,client=%h ' -- 日志前缀
log_statement = 'none' -- 不记录所有语句
log_slow_extra = on -- 记录慢查询额外信息执行计划分析
生产环境执行计划分析脚本:
bash
#!/bin/bash
# KingBaseES 执行计划分析脚本
SQL_FILE="$1"
DB_NAME="test"
if [ -z "$SQL_FILE" ]; then
echo "用法:$0 <sql_file>"
exit 1
fi
if [ ! -f "$SQL_FILE" ]; then
echo "错误:文件 $SQL_FILE 不存在"
exit 1
fi
echo "KingBaseES 执行计划分析报告" > execution_plan_report.txt
echo "生成时间:$(date)" >> execution_plan_report.txt
echo "=====================================" >> execution_plan_report.txt
echo >> execution_plan_report.txt
while IFS= read -r sql; do
if [ -n "$sql" ] && [[ ! $sql =~ ^-- ]]; then
echo "SQL 语句:$sql" >> execution_plan_report.txt
echo "=====================================" >> execution_plan_report.txt
ksql -U system -d $DB_NAME -c "EXPLAIN ANALYZE $sql" >> execution_plan_report.txt 2>&1
echo >> execution_plan_report.txt
echo "=====================================" >> execution_plan_report.txt
echo >> execution_plan_report.txt
fi
done < "$SQL_FILE"
echo "执行计划分析完成,请查看报告:execution_plan_report.txt"执行计划分析 SQL:
sql
-- 查看查询执行计划
EXPLAIN ANALYZE SELECT * FROM table_name WHERE column_name = 'value';
-- 查看查询计划缓存
SELECT
planid,
queryid,
query,
calls,
total_time,
min_time,
max_time,
mean_time,
stddev_time
FROM
sys_stat_plan_cache
ORDER BY calls DESC
LIMIT 10;
-- 查看索引使用情况
SELECT
relname,
indexrelname,
idx_scan,
idx_tup_read,
idx_tup_fetch
FROM
sys_stat_user_indexes
ORDER BY idx_scan DESC
LIMIT 10;
-- 查看未使用的索引
SELECT
relname,
indexrelname,
idx_scan
FROM
sys_stat_user_indexes
WHERE idx_scan = 0
ORDER BY relname, indexrelname;慢查询风暴的处理
紧急处理措施
生产环境紧急处理脚本:
bash
#!/bin/bash
# KingBaseES 慢查询风暴紧急处理脚本
LOG_FILE="/opt/Kingbase/logs/slow_query_emergency_$(date +%Y%m%d).log"
KB_BIN="/opt/Kingbase/ES/V8/Server/bin"
# 日志函数
log() {
echo "$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S') - $1" >> $LOG_FILE
}
# 确保日志目录存在
mkdir -p $(dirname $LOG_FILE)
log "开始慢查询风暴紧急处理"
# 1. 终止长时间运行的查询
log "1. 终止运行时间超过 5 分钟的查询"
$KB_BIN/ksql -U system -d test -c "SELECT sys_terminate_backend(pid) FROM sys_stat_activity WHERE state = 'active' AND now() - query_start > interval '5 minutes';"
log "终止查询完成"
# 2. 设置慢查询超时
log "2. 设置慢查询超时为 30 秒"
$KB_BIN/ksql -U system -d test -c "ALTER SYSTEM SET statement_timeout = '30000';"
log "设置慢查询超时完成"
# 3. 临时增加工作内存
log "3. 临时增加工作内存至 256MB"
$KB_BIN/ksql -U system -d test -c "ALTER SYSTEM SET work_mem = '256MB';"
log "增加工作内存完成"
# 4. 重载配置
log "4. 重载配置"
$KB_BIN/ksql -U system -d test -c "SELECT sys_reload_conf();"
log "重载配置完成"
# 5. 查看当前状态
log "5. 查看当前状态"
$KB_BIN/ksql -U system -d test -c "SELECT count(*) FROM sys_stat_activity WHERE state = 'active';"
$KB_BIN/ksql -U system -d test -c "SELECT pg_stat_get_cpu_usage(), pg_stat_get_memory_usage();"
log "慢查询风暴紧急处理完成,请查看详细日志:$LOG_FILE"
echo "慢查询风暴紧急处理完成,请查看详细日志:$LOG_FILE"具体紧急处理措施:
终止慢查询
sql-- 终止运行时间超过 5 分钟的查询 SELECT sys_terminate_backend(pid) FROM sys_stat_activity WHERE state = 'active' AND now() - query_start > interval '5 minutes'; -- 终止特定类型的慢查询 SELECT sys_terminate_backend(pid) FROM sys_stat_activity WHERE state = 'active' AND query LIKE '%SELECT * FROM large_table%' AND now() - query_start > interval '1 minute';临时增加资源
sql-- 临时增加工作内存 ALTER SYSTEM SET work_mem = '256MB'; -- 临时增加维护工作内存 ALTER SYSTEM SET maintenance_work_mem = '4GB'; -- 重载配置 SELECT sys_reload_conf();启用慢查询保护
sql-- 设置慢查询超时 ALTER SYSTEM SET statement_timeout = '30000'; -- 30秒 -- 重载配置 SELECT sys_reload_conf();
根本原因处理
优化 SQL 查询
- 重写复杂查询,简化查询逻辑
- 减少查询返回的数据量,只查询必要的字段
- 优化连接方式,避免笛卡尔积
- 使用合适的聚合函数
- 避免在 WHERE 子句中使用函数
优化索引
sql-- 创建缺失的索引 CREATE INDEX idx_table_column ON table_name(column_name); -- 为经常一起查询的列创建复合索引 CREATE INDEX idx_table_col1_col2 ON table_name(column1, column2); -- 重建失效或碎片化的索引 REINDEX INDEX index_name; -- 重建整个表的索引 REINDEX TABLE table_name; -- 分析表,更新统计信息 ANALYZE VERBOSE table_name;优化执行计划
sql-- 强制使用特定索引 SELECT * FROM table_name USE INDEX (idx_table_column) WHERE column_name = 'value'; -- 重置执行计划缓存 SELECT sys_evict_plan_cache(); -- 设置优化器参数 SET enable_seqscan = off; -- 禁用全表扫描(临时) SET enable_hashjoin = off; -- 禁用哈希连接(临时)优化数据库配置
sql-- 调整共享缓冲区大小(建议为系统内存的 25%) ALTER SYSTEM SET shared_buffers = '16GB'; -- 调整有效缓存大小(建议为系统内存的 75%) ALTER SYSTEM SET effective_cache_size = '32GB'; -- 调整随机页面成本(SSD 存储建议设置为 1.1) ALTER SYSTEM SET random_page_cost = 1.1; -- 调整顺序页面成本 ALTER SYSTEM SET seq_page_cost = 1.0; -- 调整工作内存 ALTER SYSTEM SET work_mem = '64MB'; -- 调整 maintenance 工作内存 ALTER SYSTEM SET maintenance_work_mem = '2GB';
慢查询风暴的预防
监控与告警
生产环境监控配置:
慢查询监控配置
sql-- 配置慢查询日志 ALTER SYSTEM SET log_min_duration_statement = 1000; -- 1秒 ALTER SYSTEM SET log_destination = 'csvlog'; ALTER SYSTEM SET logging_collector = on; ALTER SYSTEM SET log_directory = 'sys_log'; ALTER SYSTEM SET log_filename = 'kingbase_%Y-%m-%d_%H%M%S.log'; ALTER SYSTEM SET log_rotation_age = 1d; ALTER SYSTEM SET log_rotation_size = 100MB; ALTER SYSTEM SET log_line_prefix = '%t [%p]: [%l-1] user=%u,db=%d,app=%a,client=%h '; ALTER SYSTEM SET log_slow_extra = on; -- 重载配置 SELECT sys_reload_conf();资源监控
- 使用监控工具如 Prometheus + Grafana 监控 CPU、内存、I/O 使用率
- 监控连接数变化
- 监控锁等待情况
- 监控事务执行时间
执行计划监控
- 定期分析执行计划缓存
- 监控索引使用情况
- 定期更新统计信息
优化与规范
SQL 开发规范
- 制定 SQL 书写规范,强制使用绑定变量
- 限制查询复杂度,避免嵌套查询和循环查询
- 避免全表扫描,确保查询使用索引
- 限制单次查询返回的数据量,建议不超过 1000 行
- 避免在 WHERE 子句中使用函数,如
WHERE DATE(create_time) = '2023-01-01' - 禁止使用
SELECT *,只查询必要的字段 - 限制 JOIN 表数量,建议不超过 5 个表
索引设计规范
- 根据查询模式设计索引,优先为 WHERE 子句、JOIN 条件和 ORDER BY 字段创建索引
- 避免过度索引,每个表索引数量建议不超过 5 个
- 使用复合索引时,将选择性高的列放在前面
- 定期审查索引使用情况,及时删除无用索引
- 定期重建碎片化的索引,当索引碎片率超过 30% 时
- 考虑使用部分索引和表达式索引,如
CREATE INDEX idx_partial ON table_name(column) WHERE status = 'active'
数据库配置优化
- 根据业务特点调整配置参数,如 OLTP 系统适合较小的 work_mem,OLAP 系统适合较大的 work_mem
- 定期审查配置参数,建议每季度一次
- 测试不同配置的影响,使用 A/B 测试选择最优配置
- 保持配置文件的版本控制,记录配置变更历史
- 配置示例:sql
-- OLTP 系统推荐配置 ALTER SYSTEM SET shared_buffers = '16GB'; -- 系统内存的 25% ALTER SYSTEM SET effective_cache_size = '48GB'; -- 系统内存的 75% ALTER SYSTEM SET work_mem = '64MB'; -- 每个工作进程的内存 ALTER SYSTEM SET maintenance_work_mem = '2GB'; -- 维护操作的内存 ALTER SYSTEM SET random_page_cost = 1.1; -- SSD 存储 ALTER SYSTEM SET seq_page_cost = 1.0; -- 顺序扫描成本 ALTER SYSTEM SET log_min_duration_statement = 1000; -- 慢查询阈值
自动化定期维护脚本
bash#!/bin/bash # KingBaseES 定期维护脚本 # 用于自动更新统计信息、重建索引和清理碎片 KB_HOME="/opt/Kingbase/Server" LOG_FILE="/opt/Kingbase/logs/maintenance_$(date +%Y%m%d).log" # 日志函数 log() { echo "$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S') - $1" >> $LOG_FILE } # 确保日志目录存在 mkdir -p $(dirname $LOG_FILE) log "开始定期维护任务" # 1. 更新所有数据库的统计信息 log "1. 更新统计信息" $KB_HOME/bin/ksql -U sysdba -d template1 -c "DO \$DO\$ BEGIN FOR db IN SELECT datname FROM sys_database WHERE datname NOT IN ('template0', 'template1') LOOP EXECUTE 'ANALYZE VERBOSE ' || quote_ident(db) || '.*'; END LOOP; END \$DO\$;" # 2. 重建碎片化的索引 log "2. 重建碎片化索引" $KB_HOME/bin/ksql -U sysdba -d template1 -c "DO \$DO\$ BEGIN FOR rec IN SELECT schemaname, tablename, indexname FROM sys_stat_user_indexes JOIN sys_indexes ON indexrelid = oid JOIN sys_class ON relid = indrelid WHERE idx_scan > 0 AND pg_index_size(indexrelid) > 0 AND (pg_index_size(indexrelid) - pg_relation_size(indexrelid)) / pg_index_size(indexrelid)::numeric > 0.3 LOOP EXECUTE 'REINDEX INDEX ' || quote_ident(rec.schemaname) || '.' || quote_ident(rec.indexname) || ';'; END LOOP; END \$DO\$;" # 3. 清理表碎片 log "3. 清理表碎片" $KB_HOME/bin/ksql -U sysdba -d template1 -c "DO \$DO\$ BEGIN FOR rec IN SELECT schemaname, tablename FROM sys_stat_user_tables WHERE n_dead_tup > 0 AND n_live_tup > 0 AND n_dead_tup > n_live_tup * 0.2 LOOP EXECUTE 'VACUUM FULL ANALYZE ' || quote_ident(rec.schemaname) || '.' || quote_ident(rec.tablename) || ';'; END LOOP; END \$DO\$;" log "定期维护任务完成" # 发送维护报告 MAIL_TO="dba@example.com" SUBJECT="KingBaseES 定期维护报告 - $(date +%Y-%m-%d)" BODY="KingBaseES 定期维护已完成,请查看日志:$LOG_FILE" # 发送告警邮件(需要配置 mail 命令) # echo "$BODY" | mail -s "$SUBJECT" $MAIL_TO
版本差异
V8 R6 与 V8 R7 慢查询处理差异对比
| 特性 | V8 R6 | V8 R7 |
|---|---|---|
| 慢查询日志 | 支持基本的慢查询日志 | 增强了日志格式和内容,包含更多上下文信息(如执行计划、锁信息) |
| 执行计划管理 | 基本支持执行计划查看 | 支持执行计划缓存和管理,可查看计划使用情况、命中次数和执行时间 |
| 慢查询保护 | 基本支持全局语句超时设置 | 支持更细粒度的慢查询控制,如按用户、按语句类型、按数据库设置超时 |
| 统计信息收集 | 手动触发统计信息收集 | 支持自动统计信息收集和更新,可配置收集策略、频率和阈值 |
| 索引管理 | 基本的索引创建和重建 | 支持索引使用情况监控和建议,自动识别无用索引,提供索引优化建议 |
| 慢查询分析工具 | 有限的慢查询分析支持 | 支持更强大的慢查询分析工具,提供可视化分析和优化建议 |
| 执行计划稳定性 | 执行计划可能频繁变化 | 支持执行计划锁定,确保计划稳定性,防止计划抖动 |
| 自适应优化器 | 基本的优化器支持 | 增强的自适应优化器,根据实际数据分布和执行统计调整计划 |
| 自适应执行计划 | 不支持 | 支持自适应执行计划,根据实际执行情况动态调整计划 |
| 查询监控视图 | 基本的 sys_stat_activity 视图 | 增强的监控视图,包含更多查询执行统计信息和资源使用情况 |
| 锁监控 | 基本的锁信息查看 | 增强的锁监控,支持查看锁等待链、锁等待时间和锁持有者信息 |
| 执行计划诊断 | 有限的诊断支持 | 支持执行计划诊断,提供计划选择理由和优化建议 |
| 自动工作负载仓库 | 不支持 | 支持自动工作负载仓库(AWR),定期收集性能数据,提供性能报告 |
| 慢查询自动优化 | 不支持 | 支持慢查询自动优化,自动识别和优化高频慢查询 |
| 资源组管理 | 基本支持 | 增强的资源组管理,可按用户、按应用分配资源,限制慢查询资源使用 |
最佳实践
慢查询监控最佳实践
- 设置合理的慢查询阈值:根据业务特点设置合适的慢查询阈值,一般建议为 1-5 秒
- 定期分析慢查询日志:每周至少分析一次慢查询日志,识别高频慢查询
- 建立慢查询告警机制:设置慢查询数量和执行时间告警,及时发现问题
- 使用专业的慢查询分析工具:如 KingBaseES 自带的性能分析工具或第三方工具
- 保存历史慢查询数据:便于趋势分析和问题回溯
索引设计最佳实践
- 根据查询模式设计索引:优先为 WHERE 子句、JOIN 条件和 ORDER BY 字段创建索引
- 避免过度索引:每个表索引数量建议不超过 5 个
- 使用复合索引时注意列顺序:将选择性高的列放在前面
- 定期审查索引使用情况:删除未使用或使用频率低的索引
- 考虑索引的维护成本:频繁更新的表应谨慎创建索引
SQL 优化最佳实践
- 优先优化频繁执行的查询:重点关注执行频率高的慢查询
- 优化返回大量数据的查询:只查询必要的字段,使用 LIMIT 限制返回行数
- 优化复杂的连接查询:减少连接表数量,优化连接顺序
- 避免在查询中使用函数:特别是在 WHERE 子句中
- 使用绑定变量:避免硬解析,提高缓存命中率
性能测试最佳实践
- 定期进行性能测试:建议每季度进行一次全面的性能测试
- 模拟真实的业务场景:使用真实的数据集和查询模式
- 测试不同负载下的表现:包括正常负载、峰值负载和极限负载
- 测试数据库的极限能力:了解数据库的最大处理能力
- 保存性能测试结果:便于对比分析和问题回溯
常见问题(FAQ)
如何快速定位慢查询风暴的原因?
解答:慢查询风暴的快速定位方法:
查看当前活跃查询:使用
sys_stat_activity视图找出执行时间最长的查询sqlSELECT pid, usename, datname, query_start, now() - query_start AS duration, query FROM sys_stat_activity WHERE state = 'active' ORDER BY duration DESC LIMIT 10;分析慢查询日志:找出出现频率最高和执行时间最长的查询
bashgrep -r "duration:" /opt/Kingbase/ES/V8/data/sys_log --include="*.log" | sort -nr | head -20查看执行计划:分析慢查询的执行计划,找出异常
sqlEXPLAIN ANALYZE SELECT * FROM slow_query;检查索引使用情况:找出缺少索引或索引失效的查询
sqlSELECT relname, indexrelname, idx_scan FROM sys_stat_user_indexes ORDER BY idx_scan;检查系统资源使用情况:找出 CPU、内存或 I/O 瓶颈
sqlSELECT pg_stat_get_cpu_usage(), pg_stat_get_memory_usage();
如何处理突发的慢查询风暴?
解答:突发慢查询风暴的处理步骤:
紧急终止长时间运行的查询:减少系统资源占用
sqlSELECT sys_terminate_backend(pid) FROM sys_stat_activity WHERE state = 'active' AND now() - query_start > interval '5 minutes';临时增加数据库资源配置:如工作内存、维护工作内存等
sqlALTER SYSTEM SET work_mem = '256MB'; ALTER SYSTEM SET maintenance_work_mem = '4GB'; SELECT sys_reload_conf();启用慢查询保护机制:设置语句超时,防止单个查询占用资源时间过长
sqlALTER SYSTEM SET statement_timeout = '30000'; -- 30秒 SELECT sys_reload_conf();分析慢查询原因:通过日志和执行计划分析,找出根本原因
进行针对性优化:如添加索引、优化SQL、调整配置等
监控系统恢复情况:确保系统逐渐恢复正常
如何预防慢查询风暴的发生?
解答:慢查询风暴的预防措施:
- 建立完善的慢查询监控和告警机制:及时发现慢查询问题
- 制定严格的 SQL 开发规范:包括 SQL 书写、索引使用、绑定变量等
- 定期优化数据库和索引:包括统计信息更新、索引重建、无用索引删除等
- 定期进行性能测试:模拟真实业务场景,发现潜在问题
- 保持数据库版本更新:使用最新的稳定版本,享受优化器改进
- 合理配置数据库参数:根据服务器资源和业务特点调整配置
- 使用缓存机制:减少数据库直接访问,尤其是热点数据
- 实现读写分离:减轻主库压力
如何优化慢查询?
解答:慢查询的优化方法:
- 重写 SQL 查询:简化查询逻辑,避免复杂嵌套和循环查询
- 添加必要的索引:为 WHERE 子句、JOIN 条件和 ORDER BY 字段创建索引
- 优化执行计划:使用合适的索引,调整优化器参数
- 调整数据库配置:如增加内存、调整缓存大小等
- 考虑使用缓存:对热点数据使用缓存,减少数据库访问
- 优化表结构:如分区表、分表等,减少单表数据量
- 使用并行查询:对于复杂查询,考虑启用并行执行
不同版本的慢查询处理有什么差异?
解答:V8 R7 相比 V8 R6 在慢查询处理方面的改进:
- 增强的慢查询日志:包含更多上下文信息,便于分析
- 更细粒度的慢查询控制:可按用户、按语句类型设置不同的超时时间
- 执行计划缓存和管理:可查看计划使用情况,锁定执行计划
- 自动统计信息收集和更新:无需手动触发,确保统计信息准确性
- 索引使用情况监控和建议:自动识别无用索引,提供优化建议
- 增强的自适应优化器:根据实际数据分布调整执行计划
如何监控慢查询?
解答:慢查询监控的方法:
- 配置慢查询日志:设置合适的慢查询阈值,记录慢查询详细信息
- 使用系统视图监控:如
sys_stat_activity、sys_stat_plan_cache等 - 使用第三方监控工具:如 Prometheus + Grafana、Zabbix 等
- 设置慢查询告警:根据慢查询数量或执行时间设置告警
- 定期分析慢查询日志:每周至少分析一次,识别高频慢查询
如何处理大量慢查询日志?
解答:处理大量慢查询日志的方法:
设置合理的日志保留策略:定期清理过期日志
bash# 保留最近 7 天的慢查询日志 find /opt/Kingbase/ES/V8/data/sys_log -name "*.log" -mtime +7 -delete使用日志轮换:限制单个日志文件大小,便于管理
使用日志分析工具:如 ELK Stack、Graylog 等集中管理和分析日志
提取关键信息:只保存慢查询的关键信息,减少日志量
定期归档日志:将重要日志归档保存,便于后续分析
如何识别和处理无用索引?
解答:识别和处理无用索引的方法:
识别无用索引:
sqlSELECT relname, indexrelname, idx_scan FROM sys_stat_user_indexes WHERE idx_scan = 0 ORDER BY relname, indexrelname;处理无用索引:
- 对于确认无用的索引,直接删除:`DROP INDEX index_name;
- 对于不确定的索引,可先重命名,观察一段时间后再决定是否删除
- 定期审查索引使用情况,每季度至少一次
如何优化执行计划?
解答:优化执行计划的方法:
- 添加或调整索引:确保查询使用合适的索引
- 更新统计信息:确保优化器获得准确的表和索引统计信息
- 调整优化器参数:如
enable_seqscan、enable_hashjoin等 - 使用执行计划锁定:对于关键查询,锁定执行计划,确保稳定性
- 重写 SQL 查询:简化查询逻辑,便于优化器生成更好的计划
- 升级数据库版本:享受优化器改进带来的性能提升
如何处理执行计划不稳定的问题?
解答:处理执行计划不稳定的方法:
- 使用执行计划锁定:锁定关键查询的执行计划
- 调整优化器参数:减少执行计划的变化
- 更新统计信息:确保优化器获得准确的统计信息
- 使用绑定变量:避免硬解析,提高缓存命中率
- 简化复杂查询:将复杂查询拆分为多个简单查询
- 使用提示(Hint):强制优化器使用特定的执行计划
案例分析
电商平台慢查询风暴案例
背景:某电商平台在促销活动期间,突然出现大量慢查询,导致数据库响应时间从正常的 50 毫秒延长到 5 秒以上,严重影响用户体验。
问题分析:
- 查看当前活跃查询,发现大量查询集中在
order表 - 分析慢查询日志,发现主要是
SELECT * FROM order WHERE user_id = ?语句 - 查看执行计划,发现该查询没有使用索引,进行了全表扫描
- 检查索引使用情况,发现
order表缺少user_id索引 - 检查数据量,发现
order表数据量已达到 1000 万行
解决方案:
- 紧急创建索引:
CREATE INDEX idx_order_user_id ON order(user_id); - 终止长时间运行的查询:
SELECT sys_terminate_backend(pid) FROM sys_stat_activity WHERE query LIKE '%SELECT * FROM order WHERE user_id%' AND now() - query_start > interval '1 minute'; - 优化查询:修改应用代码,只返回必要的字段:
SELECT order_id, order_time, status FROM order WHERE user_id = ? - 增加缓存机制:对热点订单数据添加缓存
- 调整数据库配置:增加共享缓冲区和工作内存
效果:
- 数据库响应时间从平均 5 秒降至 50 毫秒
- 慢查询数量从每秒 1000+ 降至 0
- CPU 使用率从 95% 降至 30%
- 应用响应时间恢复正常
金融系统慢查询风暴案例
背景:某金融系统在每日对账期间,出现大量慢查询,导致数据库资源耗尽,影响核心业务处理。
问题分析:
- 查看当前活跃查询,发现大量
GROUP BY和JOIN操作 - 分析慢查询日志,发现主要是对账相关的复杂查询
- 查看执行计划,发现执行计划异常,使用了不当的连接顺序
- 检查统计信息,发现统计信息过时,最后更新时间是 30 天前
- 检查数据库配置,发现工作内存过小,仅为 16MB
解决方案:
- 更新统计信息:
ANALYZE VERBOSE ALL; - 优化执行计划:
SELECT sys_evict_plan_cache(); - 调整工作内存:
ALTER SYSTEM SET work_mem = '256MB'; - 优化对账查询:将复杂的对账查询拆分为多个简单查询
- 调整对账时间:将对账时间从业务高峰期调整到凌晨
效果:
- 对账时间从 4 小时降至 30 分钟
- 数据库资源使用率恢复正常
- 核心业务不受影响
- 系统稳定性显著提高
通过以上诊断方法和解决方案,可以有效处理 KingBaseES 慢查询风暴问题。DBA 需要根据具体情况,结合实时监控、日志分析和执行计划分析,快速定位问题,并采取相应的解决方案。同时,通过合理的监控告警、SQL 开发规范和定期优化,可以预防慢查询风暴的发生,提高系统的可靠性和可用性。
