データベースの限界性能を引き出す技術　～NoSQLに飛びつく前に知っておきたい原理と最新テクニック

第1章　なぜ，今「RDBMSはダメだ」と言われるのか

1-1　昔はRDBMSがシステムの中心だった

• RDBMSへの突っ込みが増えた
• ハードウェアの進化を活用するには
• コラム　どこからが「大規模システム」か？

1-2　DBに求められる役割と問題点とは

• データの保管庫
• 少量データへ多数のアクセス手段を提供する
• 大量データへ少数のアクセス手段を提供する
• バッチで大量データを一括処理する
• コラム　ビッグサーバ，クラスタ化，一周してビッグサーバ時代に

1-3　アーキテクチャのすみわけがベストではない

• 複数ソフトウェアを組み合わせた時のデメリットとは
• RDBMSにソフトウェアを追加する好例とは

第2章　RDBMSのボトルネックと基本的なチューニングを知る

2-1　ボトルネックとは

• ボトルネックの意味を知る
• RDBMSにおけるボトルネックとは

2-2　レスポンスとスループットを正しく知る

• レスポンスとスループットとは
• レスポンスとスループットを向上させるには

2-3　ディスクI/Oボトルネックを解決する

• ディスクI/Oボトルネックとは
• ディスクI/Oボトルネックをチューニングする

2-4　CPUボトルネックを解決するには

• CPUボトルネックとは
• CPUボトルネックをチューニングする
• コラム　SPECintとは

2-5　ネットワークボトルネックを解決するには

• ネットワークボトルネックとは
• ネットワークボトルネックをチューニングする
• コラム　光通信が電気通信より速いのは，光が電気より伝送速度が速いからではない

2-6　共有リソースの競合ボトルネックとは

• 行ロックがボトルネックになる
• リソース競合を減らすには

第3章　大規模システムではI/Oボトルネックが大半を占めている

3-1　I/Oボトルネックはなぜ発生するのか

• HDDは相対的に遅い
• 可用性にも配慮する

3-2　I/Oボトルネックが発生しにくいデータベースを設計する

• より高速なディスクを使う
• データベースから見えるディスクの本数を増やす
• データベースサーバとストレージ間を広帯域のネットワークで結ぶ
• コラム　データを守るRAIDとRAIN

3-3　I/Oボトルネックの分析と対策

• AWRレポートでI/Oボトルネックを分析する
• I/Oボトルネックの影響を受けているSQLを特定する
• バッファキャッシュを拡大する
• iostatでI/Oボトルネックを分析する
• コラム　I/O関連の待機イベントは悪者にされがち

3-4　一歩進んだI/Oボトルネック解消法

• 読み込みリクエスト数を減らす
• 書き込みリクエスト数の減らし方

3-5　Oracle Exadataが実装しているI/O高速化機能を知る

• Exadata Smart Scanとは
• Exadata Storage Indexとは
• ストレージとストレージサーバの違い

第4章　CPUボトルネックは使用率だけでは判断できない

4-1　CPU待ちはなぜ発生するのか

• ディスクI/Oボトルネックの次に待っているもの
• CPUボトルネックの本質を探る
• コラム　CPU使用率の監視は必要か

4-2　CPU使用率が低すぎる原因とは

• DB負荷が低い
• 他レイヤでのボトルネック
• 特定コアでのボトルネック
• コラム　草食系インフラ屋

4-3　RDBMSでの並列化のすすめ

• 並列化を実装する
• 並列化で生じる課題とは
• コラム　クロック数 vs コア数

4-4　CPU使用率が高すぎる時には

• ボトルネックが存在しない
• 特定SQLのCPU使用率が高い時には
• 並列度が高すぎる
• コラム　待機イベントだけ見ていてもわからない

4-5　リソースをマネジメントする

• リソース・マネジメントのすすめ
• リソース・マネジメントを実装する
• コラム　CPUボトルネックは説明しやすい

第5章　ネットワークボトルネックの傾向と対策

5-1　ネットワークボトルネックはなぜ発生するのか

• ネットワークボトルネックとは
• ネットワークボトルネックの発生パターンは2つある

5-2　ネットワークボトルネックを発見するには

• 待機イベント発生の本当の理由を知る
• パフォーマンス統計を活用する
• UNIX系OSはコマンドで調べられる
• 分析の手順
• ラウンドトリップがボトルネックになっている時には

5-3　ネットワークボトルネックを改善する

• 枯渇したネットワーク帯域を改善するには
• 多すぎるラウンドトリップによるボトルネックを改善するには

第6章　リソース不足以外にもボトルネックが存在する

6-1　手元のリソースを使い切れていますか？

• リソースを使い切れないパターンとは
• ACIDとは
• BASEとは
• ACIDとBASEの違いを知る

6-2　ロック待ちを解消するには

• 業務データのロック待ちとなるケース
• 行ロックによる待機を解消する
• 同一ブロック更新での待機を解消する
• 表データの分け方を考える
• コラム　ダミーデータに注意しよう

6-3　データベース内部でもロック待ちが起こる

• 採番処理での待機を解消する
• 同じSQLの実行回数が増えることによる待機
• コラム　DBは統合すべきか？　分割すべきか？

6-4　チューニングが他レイヤに与える影響

• 圧縮による影響を知る
• 高速ディスクを利用すればいいのか
• メモリを活用する
• ボトルネックは移動する
• チューニングという旅の終わりに

Appendix　RDBMSのアーキテクチャ超概要

A-1　Oracle Databaseのアーキテクチャを知る

• 記憶域を構成する要素とは
• インスタンスの構成要素とは
• SGAの構成とは
• バックグラウンドプロセスのおもな役割を知る
• PGAの役割とは

A-2　SQLの処理フローを見る

• ボトルネック発生のメカニズムにも関連する
• SELECT文の処理フローを知る