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

Transcript

1. 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
2. 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
3. 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
4. 話さないこと • 詳しいこと • 難しいこと • 個別事例
5. 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
6. 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
7. 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
8. 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
9. 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
10. 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？
11. 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
12. 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」
13. 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
14. 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
15. 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
16. 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？
17. 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
18. 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
19. 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
20. 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…」
21. 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
22. 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
23. 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？
24. 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」
25. 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;
26. 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 ???
27. 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
28. 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
29. 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
30. 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
31. 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
32. 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
33. 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
34. 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？
35. 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
36. 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
37. 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？
38. 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
39. 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
40. 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
41. 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
42. 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
43. 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