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Sybase与Oracle性能大比拼

数据库技术 Linux 1362次浏览 0个评论

Sybase公司成立于1986年,立足于在开放系统平台上研制具有Client/Server体系结构的数据库系统软件产品。当时的Sybase公司由于有效地汲取了其它RDBMS设计过程中的先进技术和概念,以满足联机事务处理(OLTP)应用的高性能要求为目标,同时加强联网对异构数据源的开放互联,使Sybase取得了很大成功,特别是Sybase有效的拓展市场行动,使Sybase曾一度成为世界数据库市场增长最快的产品。然而,由于产品本身的技术问题,不能提供对大型多处理器系统的支持,使得Sybase的市场份额急剧下降,并出现连续的亏损。1997年亏损额为5540万美元,1998年仅第一季度就亏损了8120万美元。1999年初,Sybase裁员又600人,将近其全体员工的10%。2001年第一季度没有亏损,但令人担心的是比2000年同期许可证(license)收入下降了10.7%。 早在1997年,著名的市场分析公司Gartner Group就已将Sybase从”Big 5” DBMS市场领先者的名单中删除。

  根据Gartner/Dataquest近期发布的2001年度数据库市场份额统计报告, 在Gartner/Dataquest报告中Oracle依然在主流操作系统Unix和Linux, Windows NT/2000/XP上的关系数据库市场上占据绝对的领先地位,在UNIX上占63%, Windows+Unix上占49.9%。在关系型数据库市场(包括AS/400,Mainframe),Oracle以39.8%仍然处于领先地位。

  根据最新的FactPoint的调查,Oracle数据库依然是Fortune 100公司的首选数据库,其中51%的Fortune 100公司选用Oracle Database作为构建企业的传统应用和电子商务平台。

  FactPoint Group报告的调查结果:

  1、 Oracle仍然是Fortune 100公司的首选数据库平台,Oracle的数据库市场份额远远超过其它竞争对手,其市场份额是第二名的2.5倍。

  2、 51%的Fortune 100公司选用Oracle数据库来构建企业的传统应用和电子商务应用平台。

  3、 Fortune 100所选用的主流应用软件绝大多数选用Oracle数据库平台,其中:100%的Oracle 应用产品;76%的SAP; 72%的PeopleSoft; 81%的Siebel; 73%的i2都选用Oracle数据库平台。

  4、 Oracle数据库产品渗透到Furtune100公司的各个业务领域, 其中75%的财务应用, 72%的人力资源应用, 68%的客户关系管理应用和72%的供应链管理应用都采用Oracle数据库平台。

  5、 Oracle数据库被Furtune100的客户评选为技术最好和与主流应用软件集成最好的数据库平台。

  FactPoint Group调查涉及了与Fortune100公司的IT经理们的400次会谈,其调查结果根据Fortune 100公司的数据库产品的使用状况,真实体现了当今企业中数据库部署与使用的状况,根据FactPoint Group的调查Oracle数据库技压群雄,仍然保持了企业数据库市场份额的领头羊地位。

  ORACLE 与 Sybase 技术先进性的比较

  Oracle数据库与Sybase数据库相比,无论从体系架构、并行支持、完整性控制等各方面均有很大的优势。

  1、体系结构的比较

  Oracle采用多线索多进程体系结构,直接在内核中支持分布式数据库操作、多线索处理、并行处理以及联机事务处理等 。Oracle企业级服务器从结构上说,同时支持集中式多用户环境、Client/Server、分布式处理和Internet计算结构;从技术上说,为应用程序及系统开发人员实现了透明的网络环境、混合网络结构以及分布式数据管理等

  Sybase采用单进程多线索体系结构,其核心是SQL Server(现在为与Microsoft SQL Server区别,改名为Adaptive Server Enterprise),在Client/ Server体系结构的基础上,架构了复制服务器(Replication Server)和多功能通用网关(Omni SQL Gateway,现在叫Enterprise CONNECT)等部件,从而形成了软件产品系列。

  2、多线索多进程与单进程多线索的比较

  Oracle和Sybase都采用多线索。采用多线索的模式,能用较少的线索管理大量的用户进程;并且,线索进程是动态可调整的,当用户数增加时, 线索进程也会阶段性地自动增加;当用户数减少时,线索进程也会自动减少。多线 索结构,大大降低了Oracle和Sybase对系统资源的占用,提高了系统资源的利用率。

  对于Oracle的体系结构,在集中式多用户环境下,每个用户单独占用一个服务器进程;在Client/Server 和Internet方式下可以采用多个用户共享进程,以多线索方式执行用户的请求。另外,针对特别级别的用户,可以单独占用一个 服务器进程,实现最优级别的用户请求。Oracle的服务器进程是用来同时处理 数据库请求的,它们从请求队列中拿出申请,进行语法分析、权限检查以及一系列的内部操作,并协调Oracle其他后台进程,以共同完成申请的处理,并把操 作结果返回到回答队列。Oracle多服务器进程结构,能实现数据库事务的并行 处理,提高并发事务处理的响应速度。并且多服务器结构具有非常灵活的扩充 性,当硬件平台处理能力提高时,服务器进程的个数也能随之增加,数据库性 能也随之提高。多服务器结构,避免了单服务器结构中很容易造成的服务器进 程瓶颈现象,也避免了因此而引起的单服务器进程死锁的现象。

  Sybase采用单进程多线索方式,用户请求都由一个进程来进 行总的调度和管理。在单服务器并采用单一的Client/Server模式下其对数据库的管理比较简单,内存资源占用较少,在并发用户数较少的情况下,其对系统资源的利用率比采用多进程方式要高;但同时,当并发用户数达到一定的数量时,会引起系统处理性能大大下降,和服务器进程瓶颈及死锁等现象;同时系统的可扩展余地非常狭窄。

  3、系统集成度

  Oracle服务器上的Oracle多线索多进程结构以及并行查询,分布式数据库、高级复制等功能都是 直接在Oracle核心中实现的,无需添加额外的服务器,不要求额外的系统配置 ,也不会带来额外的的系统管理负担,更不会产生由API带来编程的变化。

  Sybase由实现不同功能的不同服务器组成(ASE, Replication Server, Enterprise Connect, IQ等) ,众多的服务器要 求能协调一致地工作,同时又要满足高可靠性和高可用性的要求。这不仅对硬件设备提出了很高的要求,对系统管理来讲也提出了极高的要求。Sybase对用户是不透明的,许多操作需要编程人员来管理和操纵,而且后来引入的应用程 序接口(API) CT- Lib与以前版本(DB-Lib)不兼容,大大加重了编程人员的负担,延长了开发周期。
  4、联机事务处理

  联机事务处理是比较特殊的一类应用,一般体现为同时工作的用户数较 多,对数据的操作申请比较简单,但要求比较快的响应时间。针对这类应用, 计算机系统必须提供一个能支持大量同时工作的用户,并提供比较大的系统吞吐量来消化用户的大量申请。具体来说,就是要有较好的用户管理手段、有效的内存缓冲区管理、优化的I/0进程控制、有效的系统封锁处理、快速的网络管理功能等等。因此,为了在联机事务处理应用中达到较好的性能,应以适用于联机事务处理的硬件平台、操作系统、网络环境为基础,配合数据库处理,才能实现理想的联机事务处理。

  Oracle的多线索技术在相同硬件环境下,所支持的用户数是其他数据库 系统的5至10倍。Oracle的多进程技术从根本上加快每一个用户申请的处理速度,特别是在大量申请需要处理的情况下,它能保持内存中请求队列在大部分时间处于队列空的状态。更为灵活的是,Oracle多进程的数量是动态可调整的,使用相应的系统参数,可以控制服务器进程个数、当应用环境、工作量、硬件环境等发生变化时,可以构造不同的Oracle服务器进程,使用户的申请在任何时候都能保持较快的处理效率。

  数据库共享缓存管理,是影响联机事务处理性能的一个关键因素,能充分且有效地利用高速缓存,就能大大减少许多重复操作,大大减少不必要的I/O,从而提高语句的执行速度。Oracle有一套十分有效的内存高速缓存管理的技术,编译后的SQL语句共享缓冲区、预读入技术、日志记录缓存等。

  在多用户并发工作的情况下,写/写冲突及读/写冲突是主要的影响实时操作效果的因素,是联机事务需要解决的主要问题。Oracle采用行级封锁来解决写/写冲突,当用户要对一张表进行修改或更新操作时,会自动锁定要修改的记录“行”,而不是整张表。当其他用户同时也要修改同一张表时,也锁定各自需要修改的记录“行”,只有在两个或多个用户需要修改同一记录行时,才会出现排队等待锁资源释放的现象。这种行级封锁大大降低了冲突的机率,与页级锁或表级锁相比,大大提高了系统的吞吐量。

  Oracle采用读一致快照技术来解决读/写冲突,而不是采用传统的读锁方式。当一用户对某一记录进行修改时,系统会自动生成一个该记录的拷贝, 称为读一致性快照。而另一用户同时要读取这一记录行时,读操作将读取读一致快照的内容,而不用加读锁。因此读操作将不被写操作所阻塞;同样,写操作也同样不会被读操作所阻塞。可见Oracle的行级封锁及读一致性快照技术,使得在大量用户并发工作的联机事务处理环境下,用户发生冲突而排队等候的现象减少到了最低,大大提高了系统的吞吐量,提高实时响应的速度。

  另外,Oracle还有灵活的查询优化机制,确保查询操作的快速完成, 如基于成本的智能优化、哈希方法、分布式查询优化等,都能以不同的使用方法,为不同层次的用户自动提供最佳的优化方案, 而无需用户编程指明。

  为了能提高事务的吞吐量和低的响应时间,Sybase主要采用了支持存储过程(Stored Procedure)、Log成组提交以及基于成本的优化等技术。其设计思想分别和Oracle中数据库共享缓存管理以及查询优化机制相似,从功能处理上没有Oracle的全面和有效。长期以来,Sybase采用页级封锁机制来解决写/写冲突,使用户的并发事务受到很大限制,集中体现在用户的并发事务达到一定数量时,系统实现上容易陷入瘫痪的状态。在ASE的新版本中才引入行级锁,然而,Sybase的行级锁并不彻底,它采用可升级的行级锁,可升级的行级锁随着系统活动级别的增加,为管理内存的使用,会升级原有锁的级别——当系统并发访问较多时,会���起行级锁升级为页级锁。所以系统对大量并发的控制并没有实质的改善。例如,用户A在修改某个客户信息,将可能影响用户B修改其它客户信息。不必要的资源竞争 ,较低的系统并发性,对关键业务的OLTP系统是无法忍受的。

  由于缺少读一致性的多版本模式,Sybase不能提供一致性和并发性兼得的解决方案。为了使读操作不阻塞写操作,Sybase使用脏读(Dirty Read)技术。虽然提高了性能和并发性,但带来了读到的数据可能与数据库中的数据不一致的结果。另一方面,如果要保证读一致性,Sybase采用加读锁技术,而用户A的读锁不能与用户B的写锁同时加在同一个数据块上,因此,用户A必须等待,直到用户B的事务处理结束,释放写锁后,才能继续进行读操作。或者用户B必须等待用户A读操作完成后才能进行写操作。读和写操作互相阻塞,大大增加了死锁的可能。


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