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Dr. Norbert Leiendecker Principal Sales Consultant, OCP Server Technologies Competence Center - Database ORACLE Deutschland B.V. & Co. KG, Geschäftsstelle Hamburg

Oracle Database 11g – Real Application Testing

© 2011 Oracle Corporation – Dr. Norbert Leiendecker

Real Application Testing – Was ist das?

•  Option der Datenbank Enterprise Edition •  Besteht aus zwei Komponenten, unabhängig voneinander einsetzbar

–  Database Replay („DB Replay“) •  Aufnahme/Wiedergabe Datenbank-Workload

–  SQL Performance Analyzer („SPA“) •  Analyse von SQL-Statements

•  Gemeinsame Vorteile: –  Nutzbar OHNE zusätzliche Installation –  Nutzbar OHNE zusätzliches Skripting –  Einfache Verwendung über Enterprise Manager Database Control /Grid Control

(10.2.0.5) oder Packages –  Detaillierte Berichte: Performance-, Divergenz- und Fehlerberichte –  Nutzbar auch vor 11g


•  Realistische Einschätzung der Auswirkung von Systemänderungen •  Realistisch, da mit den Livedaten des Kunden statt

künstlicher Workloads getestet wird •  Reduktion der Kosten und des Risikos bei

Systemumstellungen

Real Application Testing – Wozu?


Welche Auswirkungen wird ein OS- oder DB-Upgrade haben?

Wird das neue SAN die erhoffte IO-Leistung bringen?

Ist die neue Server-Architektur die richtige

Entscheidung?

Welchen Einfluß wird die Aktivierung von DB-Optionen

haben?

Herausforderungen bei Systemänderungen


Entscheidungshilfen?

TPC-C

TPC-E

TPC-H

Swingbench

hammerora

jTPCC BenchmarkSQL

Bristlecone

FinTime LoadRunner

Künstlicher Workload „Künstliche“ Hardware

Künstlicher Workload

Zu allgemeiner Ansatz für DB-Workloads


≥ 9.2.0.8

Database-Workload

Middle Tier

Clients

Client/Server

Database Replay – Worum gehts? Capture/Replay des realen Datenbank-Workloads


Workload

Workload Replay Clients

Workload

Produktivsystem Testsystem

Database Replay - Workflow

≥ 9.2.0.8 ≥ 11g

Capture-Files

Capture-Files


Database Replay – Änderungen testen Einige Einsatz-Beispiele Produktiv-System Testsystem

Release x Release +x (Patch/Patchset/Upgrade) Datenfiles im Filesystem Datenfiles in ASM Flashback Database disabled Flashback Database enabled

BS-Release BS-Release +x BS anderes BS Alte Hardware (Platten/SAN/Server) Neue Hardware (Platten/SAN/Server) ohne Flash Cache mit Flash Cache (Solaris, OEL) Parameter geänderte Parameter Single Instance/RAC RAC/Single Instance ohne Partitioning mit Partitioning ohne Compression mit Compression ohne Encryption (TDE) mit Encryption (TDE)


•  Eine Maschine –  Produktion, Test und Workload Replay Clients (WRC)

•  Zwei Maschinen –  1. Maschine: Produktion –  2. Maschine: Test und WRC

•  Mehrere Maschinen –  1. Maschine: Produktion –  2. Maschine: Test –  Weitere Maschine: WRC (Software Download von OTN: Instant Client)

•  Unabhängig von RAC und Single Instanz Installation

Database Replay – Mögliche Konfigurationen


•  Produktivsystem:

1. Schritt : Backup + Workload Capture •  Vorbereitung des Testsystems (Backup, NLS, Systemzeit etc.) •  Übertragen des aufgenommenen Workloads auf das Testsystem

•  Testsystem:

2. Schritt: Processing (1x) 3. Schritt: Replay Workload mit Workload Replay Clients 4. Schritt: Analysen mit Reports

•  Fehler •  Daten-Divergenz •  Performance-Divergenz (AWR, ASH)

Database Replay – Ablauf in 4 Schritten...


•  Unterstützung im gesamten Ablauf •  Generierte Reports und ihre Vergleiche

Database Replay Einfache Handhabung im EM


Database Replay Einfache Handhabung im EM


Schritt 1: Workload Capture

Datei 1

Datei 2

Datei n

…

Storage

•  Speicherung der Informationen in Plattform-unabhängigen binären Dateien im FS

•  Capture ab 9.2.0.8 •  Minimaler Overhead •  Filter sind möglich:

–  Inclusion Filter –  Exclusion Filters –  Filter Attributes

•  User •  Program •  Module •  Action •  Service •  Session ID

Filesystem

Workload

Produktivsystem

≥ 9.2.0.8


Binäre wcr_xxx.rec

Files

Sessions

WRCs Workload Replay Clients

Capture-Dateien – Capture und Replay

copy

Produktivsystem Testsystem


Aus AWR-Report für entsprechendes Zeitfenster: “bytes received via SQL*Net from client” x 1,1 … 1,7

Volumen Capture-Dateien? Faustformel

Kunden-Beispiel: 25h(!)-Workload eines großen OLTP-Systems à ca. 5 GB Capture-Dateien


alter system set pre_11g_enable_capture*=true; create directory CAPDIR as ‘/u01/capture’;"

begin dbms_workload_capture.start_capture (name => ’prod_capture’, dir => ‘CAPDIR’, duration => NULL); end; /"

Schritt 1: Workload Capture 10g – PL/SQL-API

Capture starten

begin dbms_workload_capture.finish_capture (); end; /"

Capture stoppen

*Muss nach dem Upgrade auf 11g disabled werden!

Für Releases < 10.2.0.5 ggf. Patch notwendig à MOS-Note 560977.1


Schritt 1: Workload Capture 10g – EM


Schritt 1: Workload Capture – Analyzer Report


Einschränkungen 10g


Einschränkungen 11g

An Scheduler-Jobs denken! à Systemzeit auf Testsystem


Schritt 2: Process Workload Dateien

…

Metadaten

Testsystem •  Setup des Testsystems

–  Wichtig: Applikationsdaten sollten die gleichen wie auf dem Produktionssystem sein (Zeitpunkt CAPTURE Start)

–  Veränderungen einrichten –  Nutze RMAN, Data Guard,

Snapshot Standby, Data Pump, Flashback Database, TTS usw.

•  „Processing“-Operation (1x) Erzeugung Metadaten für das entsprechende Replay-DB Release

•  Danach ist die Wiederholung des „processed“ Workloads beliebig häufig möglich (Backup + Replay Dateien!)

Datei 1

Datei 2

Datei n

…

Capture Dateien

Datei 1

Datei 2

Datei n


Setup des Testsystems Beispiel-Szenario: Upgrade 10g auf 11g

•  Klonen des Produktivsystems •  RMAN PITR bis zur Capture-Start SCN (Start-SCN z.B. aus dba_workload_captures,

wrr$_captures od. wcr_cr.text) oder

•  DB-Template + TTS/XTTS •  Basis für Workload-Replay!

•  Aufnehmen des/der Workloads

•  Replay-Dateien passend zum Klon •  Transport zum und Processing auf dem Testsystem

•  Ggf. Upgrade des Testsystems auf 11g, abhängig vom Migrationsverfahren

•  Damit auch Test des Upgrades an sich! •  Ggf. zweiter 10g-Datenbereich zum Upgrade, um 10g-Testumgebung zu erhalten

•  Backup der 11g-DB

•  Zusammen mit den Replay-Files Basis für wiederholbares Replay des Workloads •  Alternativ „Guaranteed Restore Point“

•  Kein Flashback-Logging notwendig •  Sehr schnell

•  Wiederholtes Replay des Workloads unter 11g im Testsystem mit verschiedenen Variationen des

Testsystems (OS-/DB-Parameter, Optionen, ...)


Schritt 3: Workload Replay

•  Replay berücksichtigt das Timing, die Concurrency und die Abhängigkeiten des Capture Systems (Produktionssystem)

•  Workload Replay Client ist ein spezielles Programm zum Lesen der Workload Dateien und Abspielen auf dem Testsystem

•  Ggf. Anstarten von mehreren WRCs

•  Replay nur ab 11g

Testsystem Workload Replay Client(s)-WRCs

Datei 1

Datei 2

Datei n

…

Replay Dateien Metadaten


Workload Replay – Wie viele Replay Clients?


Workload Replay – Starten der Replay Clients


Workload Replay – Starten der Replay Clients 1


•  Plattform egal •  Version muss mit Version der Replay-DB

übereinstimmen

Workload Replay Clients – Plattform?


Oracle EE 11.2.0.2 DB Replay

11.2.0.2 WRC-Clients + preprocessed Capture-Files

Workload Replay Clients – Plattform?


•  Error Divergenz –  New: nur im Replay nicht im Capture –  Not Found: nur im Capture nicht im Replay –  Mutated: unterschiedlich im Replay und Capture

•  Data Divergenz –  Replay: unterschiedliche Anzahl Zeilen gefunden –  Kein Vergleich der Daten selbst

•  Performance Berichte –  Capture Bericht –  Replay Bericht –  AWR, ASH Report

Schritt 4: Analyse & Berichte


Schritt 4: Analyse & Berichte


Schritt 4: Analyse & Berichte Beispiel: CPU/IO-Intensiver Workload Capture: 1 Core, Replay: 2 Cores


Schritt 4: Analyse & Berichte Beispiel: CPU/IO-Intensiver Workload Capture: 1 Core, Replay: 2 Cores + Index


Schritt 4: Compare Period Report


Schritt 4: Compare Period Report

Index!


Weitere Herausforderungen...

Welche Ausführungspläne ändern sich?

Wie verändern sich die Antwortzeiten?

Welche Auswirkungen werden Parameter-

Änderungen haben?

Wie verhalten sich meine Fremdapplikationen im veränderten System?


•  Ausführung und Bewertung eines SQL-Workloads in unterschiedlichen Umgebungen nach unterschiedlichen Metriken • Nutzbar für: – Performanceanalysen von definierbaren SQL Workloads

•  Voraussetzung: SQL Tuning Sets (STS) –  Einfach automatisch generierbar im Enterprise Manager –  Geringer Overhead! –  STS schon in 10g –  SQL Trace ist in STS umwandelbar nutzbar in 9i

RAT – SQL Performance Analyzer


SQL aufzeichnen

•  SQL-Workload in Produktion aufzeichnen •  Ausführungen des Workloads in Test-/Produktionsumgebung •  Analyse der Ergebnisse (und optionales Tuning bei Regressions)

Middle Tier

Storage

SQL Abfragen ausführen

Produktion Test

Optional: SQL Tuning Advisor SQL Plan Management

SQL Performance Analyzer - Ablauf

Workload


SQL Performance Analyzer - SPA Der Einstieg im Enterprise Manager

DSS/DW-Workloads


SPA Report: Ein Beispiel


SPA à SQL Tuning Advisor


Beispiel: Was würde ein Index bringen?

•  optional


Im Detail

Execution Plan 1

Execution Plan 2


RAT - Best practices •  Zuerst SPA nutzen Regressions eliminieren •  Zeit einplanen! •  Mit kurzen Capture-Fenstern starten

–  30 min – 2h –  Workload Analyzer-Report ansehen

•  Workload kennen –  Einschränkungen RAT –  Systemzeit –  Scheduler-Jobs –  Ggf. auftretende Divergenzen bewerten

•  Sprechende Replay-Namen vergeben –  Protokoll führen, was verändert wurde

•  Goldene Regel: Nicht zuviel gleichzeitig verändern! •  Erstes Replay Base-Replay

–  Funktional ok? –  Eventuelle Divergenzen, Fehler verstehen –  Replay mit Replay bzw. Base-Replay vergleichen

•  Tuning Know-How schadet nicht... •  *.wmd und *.dmp-Files aus Replay-Dir aufbewahren

–  späteres, weiteres Reporting


SQL Performance Analyzer

DB Replay

Fokus Ausführung der Einzel Statements in Isolation

Replay des gesamten Workloads mit Concurrency

Wiederholung Ja Ja (Vorbereitung beachten)

Installation 11g: keine <11g: mit Patch

11g: keine <11g: mit Patch

Anwendung vor 11g (*)

9.x => 10.x oder 11g 10.x => 10.x oder 11g 11g => 11g

9.2.0.8, 10.x => 11g

Art des Workloads SQL Workloads

Gesamter DB Workload

Voraussetzung STS Keine

Ergebnisse Einzel Execution Path Analyse

Capture und Replay Report, AWR und ASH Diff Report

(*) Detaillierte Informationen in Note 560977.1

Real Application Testing - Summary


Real Application Testing und SAP


Real Application Testing Weitere Infos und Notes

http://www.oracle.com/us/products/database/options/real-application-testing/index.html

Database Replay Diagnostic information [ID 1287620.1]

oracle database 11g – real application testing€¦ · • rman pitr bis zur capture-start scn...

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