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ねこでもわかる! ITインフラ・パフォーマンスチューニング
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zer0-u
February 01, 2015
Programming
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ねこでもわかる! ITインフラ・パフォーマンスチューニング
2015年1月末の社内勉強会にて
zer0-u
February 01, 2015
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Transcript
ねこでもわかる! ITインフラ・パフォーマンスチューニング
はじめに • この講座の目的 – ITインフラの基本的な構造を知る – 分からないところを自分で調べられるようになる • この講座だけで知りたいことが全部分かる? –
そんなわけない
話すこと • ITインフラとは何か? • パフォーマンスとは何か? • パフォーマンスチューニング手習い
話さないこと • 詳しいこと • 難しいこと • 個別事例
話すこと • ITインフラとは何か? • パフォーマンスとは何か? • パフォーマンスチューニング手習い
ITインフラとは何か? • ITサービスを提供するために必要な基盤一式 – サーバ – ネットワーク – OS (Operating
System) Windows/Unix/Linux/Mac など – MW (MiddleWare) Oracle/Weblogic など
インフラの世界は広い • 「インフラ」といわれても指しているものがさまざま – ネットワークだけ? – サーバだけ? – 構成のこと? •
今回は「基盤一式」のことを「インフラ」と呼ぶ • 「これなら全部解決する!」という構成はない – 利用規模や目的によって最適な構成が異なる – 「インフラデザインパターン」というものもある
インフラ構成のパターン 大きく分けると2つ • 分散しない • 分散する – 垂直分散型 – 水平分散型
垂直分割型 • 複数のサーバを設置し、それぞれが別の役割を担う 例)クライアント・サーバ型 3層構造型 水平分割型 • 同じ役割のサーバを増やす – 単純水平分割型
• 支社や事業所ごとに完全に分離する – シェアード型 • 一部の層(DBなど)に限定して相互に通信する
インフラさまざま • 自分が対象としているシステムの構成は?
話すこと • ITインフラとは何か? • パフォーマンスとは何か? • パフォーマンスチューニング手習い
パフォーマンスとは? • 実生活に置き換えて考えてみる • 例)新入社員のためにPCをセッティング – 4月から新卒が100人入社する – 1台のセッティングにかかる時間は30分 –
1時間にセッティングできる台数は2台 • 先輩「もっと早くしてほしいな」
パフォーマンスとは? • 案1:人数を増やす – 「自分だけじゃ無理なので手伝ってもらいます」 • 1人→10人に増えた • 1時間あたりの設置台数が10倍になった
パフォーマンスとは? • 案2:設置手順を見直す – 「無駄をなくして効率化します」 • 30分/台→20分/台に短縮できた • 1台あたりの設置時間が2/3になった
パフォーマンスとは? • 先輩の言葉 = パフォーマンス向上要求 • 案1:人数を増やす = スループットの向上 •
案2:設置手順を見直す = レスポンスの向上 • パフォーマンスには2つの要素がある – スループット – レスポンス
パフォーマンスとは? • システムに置き換えて考えてみる • 自分が向上させたいものは何か? – スループット? – レスポンス? –
両方?
話すこと • ITインフラとは何か? • パフォーマンスとは何か? • パフォーマンスチューニング手習い
パフォーマンスチューニング手習い • パフォーマンスチューニングの大原則 「推測するな、計測しろ」 • やみくもに高速化を図っても意味がない – むしろ逆効果かもしれない
推測するな、計測しろ • PC設置の例 • これらが「だいたいこのくらい」だったら? – 1台の設置にかかる時間 – 作業にあたっている人数
推測するな、計測しろ • 効率よく計測するには? →はさみうちの原則を使う • 時間的はさみうち – 「昼ごろだけとても重い」 • 場所的はさみうち
– 「社内ネットワークでは早いのに…」
推測するな、計測しろ • 計測のための情報 – サマリ形式 • 一定時間の情報を要約して出力 – イベントログ形式 •
何かが起きるたびに記録 – スナップショット形式 • ある時点での状態を丸ごと取得
データベースが重いようだ • ログ分析の結果、どうやらDB内の処理が異様に 遅くなっているようだとわかった • http://www.atmarkit.co.jp/ait/articles/0406/21/news085_2.html
SQLチューニング • SQLチューニングをしよう – すぐできる – 少しの手間で大きな改善 – 今持ってる知識で改善できる …それ、本当に?
SQLってなんだっけ • SQL = Structured Query Langage =構造化された問い合わせ言語 • SQLに書いてあることは「求めるデータの条件」
=「どんなデータがほしいか」 • 類:Java • Javaで書くのは「求めるデータの探し方」 =「データをどのように探すか」
SQLってなんだっけ • Java (探し方 = アルゴリズムを記述) • SQL (条件を記述) Select
column1 From table1 Where column1 = 1000 List<Integer> results = ArrayList<>(); for (Row row : tableRows) { if (row.getIntValue("column1") == 1000) { results.add(row); } } return results;
SQLってなんだっけ • SQLを入れると、何らかの処理の後に結果が出てくる SQL 結果 ???
SQLってなんだっけ • これが「実行エンジン」 SQL 結果 実行エンジン
SQLってなんだっけ • 実行エンジンは「実行計画」という「探し方」を 参照している SQL 実行計画 実行エンジン 結果 参照
SQLってなんだっけ • 実行計画は「リレーショナルエンジン」が 「統計情報」を元に作成 統計 情報 実行 計画 リレーショナル エンジン
SQLってなんだっけ • あわせるとこんな感じ 統計情報 実行計画 リレーショナル エンジン SQL 結果 実行エンジン
実データ
統計情報と実行計画 • 統計情報 = 実データをモデル化したもの – 表のサイズ – 行数 –
データ分布(ヒストグラム) – など • 統計情報があることで、実データを参照せずに 実行時の大体の予測ができる – 統計学の難しい話なので以下略
統計情報と実行計画、そして実データ • 統計情報 = 実データをモデル化したもの =実データが日々変動するものである以上、 統計情報が日々更新されるのは当たり前 • 実行計画 =
統計情報をもとに作られるもの = 統計情報が変化するなら 実行計画が変化しないほうがおかしい – 実行計画を固定する方法もあるが難しいので略
つまり • この部分は変化しやすい = ここを頼りにするのは難しい 統計情報 実行計画 リレーショナル エンジン SQL
結果 実行エンジン 実データ
実行計画とパフォーマンス • 実行計画が最適化されていると 主にレスポンスタイムが向上する = データを取得、加工する時間が短くなる • 実行計画が最適化されていても パフォーマンスが向上するとは限らない →どういう時?
実行計画とパフォーマンス • 同じテーブルに複数回アクセスするSQL文のまとまり →インデックスを利用する計画になっていると むしろパフォーマンス低下につながる 1つ1つのアクセスは最適化されているが、 全体として見ると最適ではない例
実行計画とパフォーマンス • ループ内でSQL文を実行していたりすると よく起きる構造 →アプリケーションだけ、SQLだけ見ても気づかない 1つ1つのアクセスは最適化されているが、 全体として見ると最適ではない例
ということは • アプリケーションからデータベースまで、 全体をきちんと計測・把握しないと 最大のパフォーマンスは望めない → そのチューニング、本当にパフォーマンス向上に 寄与してますか?
余談 : 大局観を身につけるために • 全体を把握することはすぐにはできない • 地道に少しずつ学ぶほかない
余談 : 大局観を身につけるために • 普段行っていることを緊急度と重要度で分類する 緊急ではない 重要ではない 重要 緊急
余談 : 大局観を身につけるために • 地道に学んでいくこと=緊急ではないが重要なこと 緊急ではない 重要ではない 重要 緊急
余談 : 大局観を身につけるために • 「ITなんて変化が早いんだから とにかく新しい情報が必要なんだよ」 • 「とにかく目先の問題を解決したいから」 →だからこそ基本的なところから勉強する必要がある
最後に • 「そうは言っても勉強する時間がない」 • → 「X月X日に~~~について発表する」と決める – 逃げ道を塞ぐ – 自分がわからないところが明確になる
• 発表してみるといいかもしれません
参考資料 • Java8でRDBMSつくったよ(@kis) http://www.slideshare.net/nowokay/with-java8 • 実例Javaトラブルシューティング! (@cero_t) http://www.slideshare.net/shintanimoto/half-yeartroubleshooting • Oracle
SQLチューニング講座 http://www.atmarkit.co.jp/ait/kw/oracle_sql_tuning.html • 絵で見て分かるITインフラの仕組み 山崎泰史 他 翔泳社 2012 http://amzn.to/1FrqNrT • インフラエンジニアの教科書 佐野裕 シーアンドアール研究所 2013 http://amzn.to/1ahUBOc • 絵で見て分かるシステムパフォーマンスの仕組み 小田圭二 他 翔泳社 2014 http://amzn.to/1ahUSAU • 絵で見て分かるOracleの仕組み 小田圭二 翔泳社 2006 http://amzn.to/1FuAplv • 他もろもろ