利用Oracle数据库存储和分析Unix操作系统的性能

一、 前言
作为UNIX系统中的Oracle数据库管理员，时刻监控操作系统的性能无疑是非常重要的，幸运的是UNIX系统提供了大量的监控命令，比如vmstat, iostat, sar, top等等，这些监控命令均以字符界面输出结果，再加上UNIX系统中shell的强大分析功能，这样我们只需要编写一些脚本就可以实现自动的后台监控，当有问题的时候再自动发送邮件给DBA。

其实相类似的一些监控脚本可能已经随处可见了，但是本文提到的一个新的思路，就是利用Oracle数据库的statspack空间来存储监控的结果，再利用数据库天生的检索优势，这样比以往靠shell分析甚或是人工分析生成的监控结果文件要更加轻松，智能，同时也能实现更持久和更广泛的监控。

本文大部分素材来源自Donald K. Burleson的Oracle9i UNIX Administration Handbook，但是对于脚本中的一些错误和不合理的地方作了修改，并且添加了一些功能，本文的测试环境全部基于Sun Solaris 8 Sparc 64bit + Oracle9.2.0.5。

本文第一版主要以监控内存消耗和CPU等待的vmstat命令为例，将陆续添加iostat等其它命令的监控脚本。

二、 思路
首先安装statspack，然后手工创建一个用于存储vmstat命令输出结果的表，再作一个shell定时执行vmstat，将结果全部插入数据库表中，最后就是通过SQL定时分析表中的数据，超过预先指定的门限值就告警。同时根据表中的数据，我们还能作出系统性能的趋势报告。

三、 vmstat脚本及步骤
1. 安装statspack
sqlplus “/ as sysdba”

SQL> @?/rdbms/admin/spcreate.sql

按照提示设定perfstat用户的密码之后，由于是10g，我选择了SYSAUX表空间作为perfstat用户的默认表空间，而没有另行创建表空间。

2. 创建stats$vmstat表
SQL> connect perfstat/perfstat

SQL> @create_vmstat_tab.sql

# create_vmstat_tab.sql

drop table stats$vmstat;
create table stats$vmstat
(
start_date date,
duration number,
server_name varchar2(20),
running_queue number,

waiting_queue number,

swap_in number,

swap_out number,
kbytes_page_in number,
Kbytes_page_out number,

page_scan number,
user_cpu number,
system_cpu number,
idle_cpu number,
wait_cpu number
)
tablespace sysaux
storage (initial 10m
next 1m
pctincrease 0)
;

comment on column stats$vmstat.start_date
is '监控时间';
comment on column stats$vmstat.duration
is '监控时长';

comment on column stats$vmstat.server_name
is '服务器名称';
comment on column stats$vmstat.running_queue
is '执行队列';

comment on column stats$vmstat.waiting_queue
is '等待队列';

comment on column stats$vmstat.swap_in
is '每秒平均交换进LWPs数';

comment on column stats$vmstat.swap_out
is '交换出进程数';

comment on column stats$vmstat.kbytes_page_in
is '换页进字节(K)';
comment on column stats$vmstat.kbytes_page_out
is '换页出字节(K)';

comment on column stats$vmstat.page_scan
is '换页守护进程扫描页数';

comment on column stats$vmstat.user_cpu
is '用户操作占用的CPU';
comment on column stats$vmstat.system_cpu
is '系统操作占用的CPU';

comment on column stats$vmstat.idle_cpu
is 'CPU空闲率';
comment on column stats$vmstat.wait_cpu
is 'CPU等待率(AIX独有)';

3. 创建vmstat目录
在oracle用户主目录下创建用于存放所有相关脚本的vmstat目录。

$ cd

$ mkdir vmstat

4. 创建get_vmstat.ksh脚本
改脚本用于定时执行vmstat命令并且将结果存入数据库。

# get_vmstat.ksh

#!/bin/ksh

#----------------------------------------

# 首先设定环境变量，根据实际环境修改. . . .

#----------------------------------------

ORACLE_SID=kamusdb

export ORACLE_SID

ORACLE_HOME=`cat /var/opt/oracle/oratab|grep ^$ORACLE_SID:|cut -f2 -d':'`

export ORACLE_HOME

PATH=$ORACLE_HOME/bin:$PATH

export PATH

SERVER_NAME=`uname -a|awk '{print $2}'`

typeset -u SERVER_NAME

export SERVER_NAME

#----------------------------------------

# 每5分钟运行一次vmstat(300秒)，可以根据实际情况修改 . . . .

#----------------------------------------

SAMPLE_TIME=300

#----------------------------------------

# 脚本一旦运行将不会停止，除非关闭操作系统 . . . .

# -S参数表示监控swap空间的情况，报告si，so列

# msg$$中的$$表示一个任意2位数字，系统自动生成

#----------------------------------------

while true

do

vmstat ?S ${SAMPLE_TIME} 2 > /tmp/msg$$

#----------------------------------------

# Solaris系统的vmstat没有wait CPU统计，所以我们在那一列中存入0

# $1, $2, $6, $7等数字分别表示vmstat输出中的第几列，

# 每个Unix系统中的vmstat输出可能都不一样，

# 所以修改这些列号，就可以应对不同的操作系统。

#----------------------------------------

cat /tmp/msg$$|sed 1,3d | awk '{ printf("%s %s %s %s %s %s %s %s %s %s n", $1, $2, $6, $7, $8, $9, $12, $20, $21, $22) }' | while read RUNQUE WAITQUE SWAPIN SWAPOUT PAGE_IN PAGE_OUT PAGE_SCAN USER_CPU SYSTEM_CPU IDLE_CPU

do

$ORACLE_HOME/bin/sqlplus perfstat/perfstat <<EOF

insert into perfstat.stats$vmstat

values (

SYSDATE,

$SAMPLE_TIME,

'$SERVER_NAME',

$RUNQUE,

$WAITQUE,

$SWAPIN,

$SWAPOUT,

$PAGE_IN,

$PAGE_OUT,

$PAGE_SCAN,

$USER_CPU,

$SYSTEM_CPU,

$IDLE_CPU,

0

);

commit;

EXIT

EOF

done

done

#----------------------------------------

#删除临时文件

#----------------------------------------

rm /tmp/msg$$

5. 创建run_vmstat.ksh脚本
该脚本放在crontab中，用来定时检查get_vmstat.ksh脚本有没有正常运行，如果在运行，那么不作任何动作，如果不在运行，那么就运行get_vmstat.ksh脚本。这个脚本的意义在于防止重新启动操作系统之后忘记运行get_vmstat.ksh脚本。

# run_vmstat.ksh

#!/bin/ksh

#----------------------------------------

# 首先设定环境变量，根据实际环境修改. . . .

#----------------------------------------

SCRIPT_PATH=`echo ~oracle/vmstat`

export SCRIPT_PATH

ORACLE_SID=kamusdb

export ORACLE_SID

ORACLE_HOME=`cat /var/opt/oracle/oratab|grep $ORACLE_SID:|cut -f2 -d':'`

export ORACLE_HOME

PATH=$ORACLE_HOME/bin:$PATH

export PATH

#----------------------------------------

# 作更进一步地控制，在系统没有操作的时间内停止监控

# 晚上8点到第二天凌晨8点之间停止监控

# 其它时间如果get_vmstat不在运行，就运行它

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