ISSN 0103-9741 Monografias em Ciência da Computação n XX/07 Extraindo Metadados de SGBDs José Maria Monteiro Sérgio Lifschitz Ângelo Brayner Departamento de Informática PNTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA D RI DE JANEIR RUA MARQUÊS DE SÃ VICENTE, 225 - CEP 22453-900 RI DE JANEIR - BRASIL
Monografias em Ciência da Computação, No. XX/07 ISSN: 0103-9741 Editor: Prof. Carlos José Pereira de Lucena Dezembro, 2007 Extraindo Metadados de SGBDs * José Maria Monteiro, Sérgio Lifschitz, Ângelo Brayner 1 1 Mestrado em Informática Aplicada Universidade de Fortaleza (UNIFR) monteiro@inf.puc-rio.br, sergio@inf.puc-rio.br, brayner@unifor.br!" # $ % &!" &!" '()*+,-./ *--0" '&" &./1 &!" + 2 34 567 88 9: ; <:7 34< 5 = >!&(2 $% >!&?< >!& '()*+,-./ *--0 72 2< 346<8 35 '" >!& 79 & >!& @6 >!&
In charge of publications' Rosane Teles Lins Castilho Assessoria de Biblioteca, Documentação e Informação PUC-Rio Departamento de Informática Rua Marquês de São Vicente, 225 - Gávea 22453-900 Rio de Janeiro RJ Brasil Tel. +55 21 3114-1516 Fax: +55 21 3114-1530 E-mail: bib-di@inf.puc-rio.br Web site: http://bib-di.inf.puc-rio.br/techreports/ ii
1 Introdução + 2 34 56( 34 =7 8 8 @ < 35A 2 9$ <% B & ; < 5 $&!7 %; 35$%$9B >!&$ >!&% 6 34% 7 &!7 5 8 8 6 >!& 358 &8 >!&&!7 35( 34&!75 = >!&?./ $./%C C B < ==8 89 B ( >!& 2 2 <;2 ;28 /34./; 2 ( 2 ; 34./ 8 (D 7 34 &!7 ; 58 34./& 6 8 B >!&2;993 @ 2 5 '8 ;34 34 8 34 D E F**G 7;H: 34B$II% 5= 5 2 7 34 ;H 5 ; 22 8 35 ; 35 1
Entretanto, associar medidas de desempenho a uma combinação de tarefas requer cuidado. A maneira correta de tirar a média dos números é tomar o tempo total para conclusão da carga de trabalho no lugar da produtividade média para cada tipo de transação. Portanto, uma única tarefa não é suficiente para quantificar o desempenho do sistema. Este deve ser medido por um conjunto selecionado de tarefas chamado nível de referência de desempenho, mais conhecido como benchmark [22].? ; >!& ;&!7 < 86 >!&(28 $ % >!&@ 34$II%5 < 2 7 26 34./ 35 C 6 6 35 6C 8 $% (2 $% >!&& &!7C 8./ +,-2 352 2./ *--072 $ &!7% < $<8 % ===88 9 Este trabalho discute como extrair os metadados dos principais SGBDs comerciais: Postgres, racle 10g e SQL Server 2005. As informações capturadas podem ser utilizadas pelos DBAs para a analise da performance dos SGBDs e para descobrir problemas de desempenho. Além disso, os metadados recuperados ajudam a guiar o DBA na seleção das possíveis soluções para os problemas encontrados. restante deste trabalho está organizado da seguinte maneira: a seção 2 discute o conceito e a utilização dos metadados, na seção 3 mostramos como extrair os metadados do Postgres 8.2, a seção 4 ilustra como recuperar os metadados do racle 10g, na seção 5 discutimos a extração dos metadados no SQL Server 2005 e a seção 6 conclui este trabalho. 2 Metadados s metadados são frequentemente descritos como dados sobre dados. u seja, não são mais do que informações adicionais (além da informação espacial e tabular) que é necessária para que os dados se tornem úteis. Por outras palavras, são um conjunto de características sobre os dados que não estão normalmente incluídas nos dados propriamente ditos. 2
A partir desta definição pode então concluir-se os usos mais significativos dos metadados. São eles: - Adicionar contexto e conhecimento sobre os dados acessados pelos usuários. - Esconder (abstrair) a complexidade dos dados dos usuários que não necessitam conhecer os detalhes técnicos dos dados. - Descobrir os tipos dos dados, os relacionamentos entre os dados, o momento em que um dato foi lido ou atualizado pela última vez. etc. - Possibilitar às aplicações executarem checagem de tipo, validação, formatação, - Possibilitar a análise do desempenho do SGBD. Alguns exemplos de metadados incluem: modelos de dados, esquemas, tabelas, colunas, índices, últimas cláusulas SQL executadas, planos de execução das consultas executadas, etc. 3 Postgresql +2 9$ >&!+J% & : 35 D=!+ 8 ; 6 F,0G +2 =; 5./*--K 2 ' E >$% L4" < :" 5 72 8 ' &E M34 J$% @N /( &63! &$ % ;83 ;; = 8 = 7 < 6;;9 : 3
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(6 6 ; < 6 C 6C $( ; 6 % + ; ; 5 6 + ; ; 5 68 pg_statio_all_tables Para cada tabela do banco de dados corrente, o número total de blocos de disco da tabela lidos, o número de acertos no buffer, o número de blocos de disco lidos e acertos no buffer para todos os índices da tabela, o número de blocos de disco lidos e acertos no buffer para a tabela auxiliar TAST da tabela (se houver), e o número de blocos de disco lidos e acertos no buffer para o índice da tabela TAST. pg_statio_sys_tables mesmo que pg_statio_all_tables, exceto que somente são mostradas as tabelas do sistema. pg_statio_user_tables mesmo que pg_statio_all_tables, exceto que somente são mostradas as tabelas de usuário. pg_statio_all_indexes Para cada índice do banco de dados corrente, o número de blocos de disco lidos e de acertos no buffer para o índice. pg_statio_sys_indexes mesmo que pg_statio_all_indexes, exceto que somente são mostrados os índices das tabelas do sistema. pg_statio_user_indexes mesmo que pg_statio_all_indexes, exceto que somente são mostrados os índices das tabelas de usuário. pg_statio_all_sequences Para cada objeto de seqüência do banco de dados corrente, o número de blocos de disco lidos e de acertos no buffer para a seqüência. pg_statio_sys_sequences mesmo que pg_statio_all_sequences, exceto que somente são mostradas as seqüências do sistema (Atualmente não está definida nenhuma seqüência do sistema e, portanto, esta visão está sempre vazia). pg_statio_user_sequences mesmo que pg_statio_all_sequences, exceto que somente são mostradas as seqüências de usuário. $ '( & * 9
1 #/( 2 & ( 6; < 349A6<4 5@ 34 5 KT 7 34 +&;; 2=7346 +& 6 $&; 34 6%7 34 C & ; C Função Tipo Retornado Descrição pg_stat_get_db_numbackends(oid) integer Número de processos servidor ativos conectados ao banco de dados pg_stat_get_db_xact_commit(oid) bigint Transações efetivadas no banco de dados pg_stat_get_db_xact_rollback(oid) bigint Transações canceladas no banco de dados pg_stat_get_db_blocks_fetched(oid) bigint Número de solicitações de busca de blocos de disco para o banco de dados pg_stat_get_db_blocks_hit(oid) bigint Número de solicitações de busca de blocos de disco para o banco de dados encontradas no cache pg_stat_get_numscans(oid) bigint Número de varreduras seqüenciais realizadas quando o argumento é uma tabela, ou o número de varreduras de índice quando o argumento é um índice pg_stat_get_tuples_returned(oid) bigint Número de linhas lidas por varreduras seqüenciais quando o argumento é uma tabela, ou o número de linhas do índice lidas quando o argumento é um índice pg_stat_get_tuples_fetched(oid) bigint Número de linhas válidas (não expiradas) 10
da tabela buscadas por varreduras seqüenciais quando o argumento é uma tabela, ou buscadas por varreduras de índice, utilizando este índice, quando o argumento é um índice pg_stat_get_tuples_inserted(oid) bigint Número de linhas inseridas na tabela pg_stat_get_tuples_updated(oid) bigint Número de linhas atualizadas na tabela pg_stat_get_tuples_deleted(oid) bigint Número de linhas excluídas da tabela pg_stat_get_blocks_fetched(oid) bigint Número de solicitações de busca de bloco de disco para a tabela ou índice pg_stat_get_blocks_hit(oid) bigint Número de solicitações de busca de bloco de disco encontradas no cache para a tabela ou o índice pg_stat_get_backend_idset() conjunto de integer Conjunto de IDs de processos servidor ativos no momento (de 1 ao número de processos servidor ativos). Veja o exemplo de utilização no texto. pg_backend_pid() integer ID de processo do processo servidor conectado à sessão corrente pg_stat_get_backend_pid(integer) integer ID de processo do processo servidor especificado pg_stat_get_backend_dbid(integer) oid ID de banco de dados do processo servidor especificado pg_stat_get_backend_userid(integer) oid ID de usuário do processo servidor especificado pg_stat_get_backend_activity(integer) text Comando ativo do processo servidor especificado (nulo se o usuário corrente não 11
pg_stat_get_backend_activity_start(in teger) timestamp with time zone for um superusuário nem o mesmo usuário da sessão sendo consultada, ou se stats_command_string não estiver habilitado) A hora em que o comando executando no momento, no processo servidor especificado, começou (nulo se o usuário corrente não for um superusuário nem o mesmo usuário da sessão sendo consultada, ou se stats_command_string não estiver habilitado) pg_stat_reset() boolean Reinicia todas as estatísticas atualmente coletadas $ + % #/( 2 & * 3 &4 $! * &9 8 $ % 7 35./ '=8./35S+ C 34./$9C <;./ % 7 4634 A; < 12
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8 ' 4./ 5 $9- ;11<% 94@45 4 $ % ;5 @ ; < 9- ;111@ 5 6$% 9- ;11< ' +./ *--0<48$ % @4 < $ % 7" 48 ' 56$ %2 48 748 72 455 3 748 ; 4 C + 48 5 0?./(!-<! D 2< 3498./ @34=./ Y- 36
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!!. $8.. sysaltfiles sys.master_files Catalog view syscacheobjects sys.dm_exec_cached_plans sys.dm_exec_plan_attributes sys.dm_exec_sql_text sys.dm_exec_cached_plan_dependent_objects Dynamic management view Dynamic management view Dynamic management view Dynamic management view syscharsets sys.syscharsets Compatibility view sysconfigures sys.configurations Catalog view syscurconfigs sys.configurations Catalog view sysdatabases sys.databases Catalog view sysdevices sys.backup_devices Catalog view syslanguages sys.syslanguages Compatibility view syslockinfo sys.dm_tran_locks Dynamic management view syslocks sys.dm_tran_locks Dynamic management view syslogins sys.server_principals sys.sql_logins Catalog view sysmessages sys.messages Catalog view sysoledbusers sys.linked_logins Catalog view sysopentapes sys.dm_io_backup_tapes Dynamic management view sysperfinfo sys.dm_os_performance_counters Dynamic management view sysprocesses sys.dm_exec_connections sys.dm_exec_sessions sys.dm_exec_requests Dynamic management view Dynamic management view 38
Dynamic management view sysremotelogins sys.remote_logins Catalog view sysservers sys.servers Catalog view $ 0 E8./(!-<! FFF 8!-<! FF0 7 34 ;;$8%./ *--- 4 34./ *--0!.!. $8.. fn_virtualfilestats sys.dm_io_virtual_file_stats Dynamic management view syscolumns sys.columns Catalog view syscomments sys.sql_modules Catalog view sysconstraints sys.check_constraints sys.default_constraints sys.key_constraints sys.foreign_keys Catalog view Catalog view Catalog view Catalog view sysdepends sys.sql_dependencies Catalog view sysfilegroups sys.filegroups Catalog view sysfiles sys.database_files Catalog view sysforeignkeys sys.foreign_key_columns Catalog view sysindexes sys.indexes sys.partitions sys.allocation_units sys.dm_db_partition_stats Catalog view Catalog view Catalog view Dynamic management view sysindexkeys sys.index_columns Catalog view sysmembers sys.database_role_members Catalog view 39
sysobjects sys.objects Catalog view syspermissions sysprotects sys.database_permissions sys.server_permissions sys.database_permissions sys.server_permissions Catalog view Catalog view Catalog view Catalog view sysreferences sys.foreign_keys Catalog view systypes sys.types Catalog view sysusers sys.database_principals Catalog view sysfulltextcatalogs sys.fulltext_catalogs Catalog view $ 0 E8./(!-<! FFF 8!-<! FF0 0 &4 $!!-<! FF0 &9 8 $ %./ *--0 7 35./ '=8./35S+ C 34./$9C <;./%(8 4 2 434A68 ( 8././ < ' A $M 0T% ; 7 7= 8 A 88././.0,2 C././ 9 ; <; 40
$8 5 5/) D8 L+M 9' Compiled Plan Executable Plan Parse Tree Cursor Parse Tree Extended Stored Procedure D8 L1M 9' Stored Procedure Prepared statement Ad hoc query ReplProc (replication procedure) Trigger View Default User table System table Check Rule D & 9 < DN ;9 9 $ %( 9./ D2 &;9?C <;9 35 8?C 8 = 9 * 9@ 9 9,*) 9 * L01M 8./ $ 0+ % 8 8!D @/@D((@J$;%; $% MJ+" 9 1#@J@9Ra(a9Ra@(a;a$%da >J+D(!_D((@J$;% - 0 % 8 K!-< 41
( 35 8./ Vset showplan_all onb89-x7 +./ :8 35 8./700 ' Texto XML Comando Executa a Consulta? Exibe o plano em modo texto? Exibe a quantidade estimada de linhas (tuplas)? set showplan_text on Não Sim Não Não set showplan_all on Não Sim Sim Não set statistics profile on Sim Sim Sim Sim set showplan_xml on Não Sim Sim Não Exibe o número de linhas corrente? set statistics xml on Sim Sim Sim Sim $ 00 % 8 8 4/) K!-< +.0* 35 8././ *--0 @ #+1(/7?7//+?? JDZ[+./@\@D7&7&DJ7?@7+?@\[+&+ >!& @ #+1(/7?7//+MM - 0 %, &4/) (./ \"/ < 5! "2" 9 34! "2""2!"2"" 7 0U 5!"2" 42
-9 :; < 9 -; 9=>?9 ;; 9@!!"# ; 9!A * * $%# - ; B+ A %$%&' -.%*' 1'% %$%'% &C1$+D &C1 && 2-')+* $+&C,+.-'+* &0%&C+-.' $E72*-'%*!&#? #$; 9!&#?9 -B ; ; 9 ' -9:;; < 9 43
'&1 '.>? ; 9 ( '.>? ; 9.! 9:;; 9< < ; < 9 ( '.> @ ; 9 $ 01 % 7 8 8 8 4/) 4 +;0K 35 A ;35 \"/./ *--0 &@/7J@i? @ir0*&* &@/7J@i;L7J!?7J_$UT% &@/7J@iL7J!?7J_$UT% @/@i;r;ir MJ+" ; 1#@J@Ri @/@e MJ+" ;$i;% @/@e MJ+" ;$i% - 0 %, L ;E <M!-< 8 8 4/) 0+ &4 :./( &!-<! FF0 ;8 2 8 34 6 'C $8% 35 44
6 2 6 6$8! W % ( 348<35 &48 5 9 5'A 2735 5 ' 7A 349 >!&$ 4 < % 7 35 0Y 7 2 $ 0)% 34 C 6@ 34 ; $% 6356 ( 34 C C 26 6 8 8./@ 85;0T000U 45
Nome da Coluna Tipo de Dados Descrição name sysname Nome do objeto. Id int Identificador do objeto. xtype char(2) Tipo do objeto. Pode ser um dos seguintes valores: C = CHECK constraint D = Default or DEFAULT constraint F = FREIGN KEY constraint L = Log FN = Scalar function IF = Inlined table-function P = Stored procedure PK = PRIMARY KEY constraint (type is K) RF = Replication filter stored procedure S = System table TF = Table function TR = Trigger U = User table UQ = UNIQUE constraint (type is K) V = View X = Extended stored procedure uid smallint ID do usuário proprietário do objeto. crdate datetime Data em que o objeto foi criado. type char(2) Tipo do objeto. Pode ser um dos seguintes valores: C = CHECK constraint D = Default or DEFAULT constraint F = FREIGN KEY constraint FN = Scalar function IF = Inlined table-function K = PRIMARY KEY or UNIQUE constraint L = Log P = Stored procedure R = Rule RF = Replication filter stored procedure S = System table TF = Table function TR = Trigger U = User table V = View X = Extended stored procedure $ 03 %!D 46
Nome da Tipo de Dados Descrição Coluna id int ID da tabela (para indid = 0 or 255). Caso contrário, ID da tabela ao qual o índice pertence. first binary(6) Ponteiro para a primeira página ou para o nó Raíz. indid smallint ID do índice: 1 = Clustered index >1 = Nonclustered 255 = Entrada para tabelas que tenham dados texto ou imagem. root binary(6) Para indid >= 1 e < 255, root é um ponteiro para o nó raiz do índice. Para indid = 0 or indid = 255, root é um ponteiro para a última página de dados. minlen smallint Tamanho mínimo de uma. keycnt smallint Número de chaves. dpages int Para indid = 0 ou indid = 1, dpages representa o número de páginas de dados. Para indid=255, este campo contém valor 0. Para outros casos, este valor representa o número de páginas de índices. rowmodctr int Total de linhas inseridas, excluídas ou atualizadas desde a última vez que as estatísticas foram atualizadas. xmaxlen smallint Tamanho máximo de uma linha. maxirow smallint Tamanho máximo de uma linha referente a um nó não folha. rigfillfactor tinyint Fillfactor utilizado quando o índice foi criado. Pode ser útil quando se deseja re-criar o índice e não se recorda do fillfactor utilizado quando o índice foi criado. keys varbinary(816) Lista com os IDs das colunas que compõem a chave do índice. name sysname Nome da tabela (para indid = 0 or 255). Caso contrário, nome do índice. rows int Número de linhas da tabela (se indid = 0 and indid = 1). Para indid = 255, rows recebe valor 0. $ 09 8 8!4 @/@J+1 MJ+" _ +!P@ P+? _?&@\@ +?&R& 1#@J@?7"@Ra7!/@,a7?&_(@RaDa7?&?&&jR, - 0+ *? * #$ % 47
@/@&(7>@ MJ+" _ +!P@ P+? _?&@\@ +?&R& 1#@J@?7"@Ra7!/@,a7?&_(@RaDa7?&?&&jR, - 00 *? * @8 A @/@?7"@]@_ MJ+" _ +!P@ P+? _?&@\@ +?&R& 1#@J@?7"@Ra7!/@,a7?&_(@RaDa7?&?&&kR, - 01 *? 6 Conclusões + 2 34 56(34 =7 88 ; 3 6 < :+&!758 5 &8 >!&&!7 35( 34&!75 = >!&? $./ 35 % 346$C 8 6% B 48
(2 $% >!&& &!7C 8./ +,-2 352 2./ *--0? < >!& '(+,-./ *--072 2 < 34 6 < $% 8 35 & 35<35 68 3535 6 Bibliografia [1] MNTEIR, J. M.: An Architecture for Automated Index Tuning. V Workshop de Teses e Dissertações em Banco de Dados (WTBD), realizado em conjunto com o XXI Simpósio Brasileiro d Banco de Dados (SBBD). 2006. [2] CHAUDHURI, S., DATAR, M., AND NARASAYYA, V.: Index Selection for Databases: A Hardness Study and a Principled Heuristic Solution. IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering, 16 (11):1313 1323, 2004. [3] CSTA, R. L. C., LIFSCHITZ, S., NRNHA, M., SALLES, M. V.: Implementation of an Agent Architecture for Automated Index Tuning. ICDE Workshops 2005. [4] SALLES, M. V.: Criação Autônoma de Índices em Bancos de Dados. Dissertação de Mestrado, Departamento de Informática, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUCRio), 2004. [5] MRELLI, E. M. T.: Recriação Automática de Índices em um SGBD Relacional. Dissertação de Mestrado, Departamento de Informática, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUCRio), 2006. [6] LIFSCHITZ, S.; MILANÉS, A. Y. ; SALLES, M. A. V.. Estado da arte em auto-sintonia de sistemas de bancos de dados relacionais. Relatório técnico, Departamento de Informática, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), 2004. 49
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F*-G!-<! FF0 C,< &6 ' j'ss Sk7 ',,9*--Y F*,G?7L7#@ E@/" 7 JJ! T 5( '71 *--0 F**G /!@J #7^7E]+J##ME D&7J #7?! 0 5(' *--U 51