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[AWS RDS] Devops Guru for RDS 기능을 사용하여 데이터베이스의 이상 현상을 사전에 감지하기

l Version : Devops Guru for RDS

이전 포스트에서 AWS Performance Insight(성능 개선 도우미)를 사용하여 데이터베이스 운영에 필요한 다양한 지표 및 쿼리 관련 모니터링에 대해서 살펴 보았다.

l [AWS RDS] Performance Insight로 DB부하의 원인 찾기 : https://sungwookkang.com/1503

이러한 모니터링은 데이터를 수집하고 관리자가 대시보드를 통한 정보 확인후 문제점 여부를 확인하는데 매우 큰 도움이 된다. 하지만 조금 더 발전시켜 이러한 이상 현상을 사전에 탐지하고 진단 결과를 알려준다면 조금 더 빠르게 사전 대응이 가능하지 않을까 생각해 볼 수 있다. 물론 AWS CloudWatch를 사용하여 이상 패턴 발견 시 SNS 등을 사용하여 알림을 보낼 수도 있지만, 알림은 단순 임계치 값에서 변경이 발생하였을 경우에만 가능 하기 때문에 아래 솔루션을 사용하면 조금 더 스마트한 모니터링 및 병목 구간에 대한 진단이 가능하다.

Amazon DevOps Guru for RDS는 기계 학습(ML)을 기반으로 하는 서비스로 모든 AWS RDS 엔진에서 사용할 수 있으며 이를 통해 애플리케이션의 운영 성능 및 가용성을 쉽게 개선할 수 있다.

l Amazon DevOps Guru for RDS : https://aws.amazon.com/ko/devops-guru/features/devops-guru-for-rds/

이 서비스는 ML을 사용하여 호스트 리소스의 과도한 사용, 데이터베이스 병목 현상 또는 SQL 쿼리의 오작동과 같은 광범위한 성능 관련 데이터베이스 문제를 자동으로 식별하고 분석한다. 또한 발견한 문제를 수정하기 위한 가이드라인을 제공한다. 이상 현상이 감지되면 콘솔에서 결과를 확인할 수 있을 뿐만 아니라 Amazon Event Bridge또는 Amazon SNS를 사용하여 알림을 보낼 수 있다.

DevOps Guru for RDS를 사용하기 위해서는 Amazon Console에서 RDS 성능 개선 도우미(Performance Insight)를 활성화 후 DevOps Guru 콘솔로 이동하여 활성화 한다.

RDS용 DevOps Guru는 데이터베이스 로드(DB Load) 성능 메트릭에서 이상 감지를 사용하여 문제를 감지한다. DB 로드는 AAS(Average Active Sessions) 단위로 측정된다. DB 로드는 데이터베이스의 활동 수준을 측정하므로 DB 부하가 높으면 성능 문제가 발생할 수 있다. 이 메트릭은 가상 CPU(vCPU) 수와 비교할 수 있으며, DB 부하가 이 수보다 높으면 문제가 발생할 수 있다.

아래 그림은 DevOps Guru for RDS리포트 결과로, 그래프는 AAS에서 대부분이 테이블 또는 CPU에 대한 액세스를 기다리고 있음을 보여준다. 대기 이벤트는 현재 실행 중인 SQL이 기다리고 있는 상태로 가장 일반적인 이유는 CPU를 기다리거나 읽기 또는 쓰기를 기다리거나 잠긴 리소스를 기다리는 상태이다. Top SQL 차원은 DB 로드에 가장 많이 기여하는 쿼리를 보여준다.

DevOps Guru for RDS 분석 페이지에서는 문제의 원인과 해결을 위한 몇 가지 권장 사항도 보여주는데 위 메트릭에서의 이상 징후는 높은 로드 대기 이벤트와 CPU 용량 초과라는 두 가지 문제가 감지되었다. 그리고 아래와 같은 분석결과는 나타내었다.

l IO 및 CPU 대기 유형에 대한 27개의 AAS가 있는 고부하 대기 이벤트를 가 있으며 전체 DB 로드의 99%이다.

l 실행 중인 작업이 6개 프로세스를 초과했음을 알려준다. 이 데이터베이스에는 2개의 vCPU만 있으며 권장되는 실행 프로세스 수는 최대 4개(vCPU 2개)여야 한다.

또 다른 예외에서 그래프는 대기 이벤트의 로드가 높았고 하나의 SQL 쿼리에 추가 조사가 필요한 것으로 나타났다. SQL 다이제스트 ID를 클릭하면 정확한 SQL 쿼리를 볼 수도 있다. 예를 들어 대기 이벤트 wait/io/table/sql/handler 또는 문제 해결 문서 보기 링크에서 대기 이벤트를 클릭하면 자세한 정보를 많이 얻을 수 있다.

이 외에도 데이터베이스 분석을 보려면 Insight 페이지로 이동하여 분석 정보를 확인할 수 있다.

[참고자료]

- Amazon DevOps Guru for RDS : https://aws.amazon.com/ko/devops-guru/features/devops-guru-for-rds/

- Amazon DevOps Guru for RDS to Detect, Diagnose, and Resolve Amazon Aurora-Related Issues using ML : https://aws.amazon.com/ko/blogs/aws/new-amazon-devops-guru-for-rds-to-detect-diagnose-and-resolve-amazon-aurora-related-issues-using-ml/

2022-04-25 / Sungwook Kang / http://sungwookkang.com

AWS, RDS, Performance Insight, 성능 개선 도우미, DB 모니터링, 쿼리 모니터링, DB 성능 개선, DevOps Guru for RDS, 사전탐지, 장애방지, 장애대응

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[AWS RDS] Performance Insight로 DB부하의 원인 찾기

l Version : Performance Insight

AWS RDS 데이터베이스를 사용할 때, 데이터베이스 인스턴스의 성능 지표 및 로그를 CloudWatch에서 수집하여 여러 성능 지표에 대한 모니터링을 진행할 수 있다. 하지만 슬로우 쿼리, 대기정보, 세션별 쿼리 실행 등 데이터베이스를 운영하기 위해 조금 더 자세한 정보를 확인하려면 RDS 성능 개선 도우미(Performance Insight)를 사용할 수 있다.

성능 개선 도우미를 사용하려면 DB 인스턴스 또는 다중 AZ DB의 클러스터에서 활성화 해야한다. 필요에 따라 활성/비활성이 가능하며, 상태 변경 시 재부팅 또는 장애조치가 발생하지 않는다. 성능 개선 도우미를 사용하면 에이전트가 실행되는데 이때 약간의 오버헤드가 발생하기 때문에 DB 로드가 높은 경우 수집 빈도를 조절하여 사용할 수 있도록 한다.

성능 개선 도우미는 콘솔에서 쉽게 설정이 가능하며 AWS CLI 및 RDS API를 통해서도 설정이 가능하다.

성능 개선 도우미의 활성화에 대한 자세한 내용은 아래 공식 문서를 참고 한다.

l 성능 개선 도우미 설정 및 해제 : https://docs.aws.amazon.com/ko_kr/AmazonRDS/latest/UserGuide/USER_PerfInsights.Enabling.html

성능 개선 도우미에 액세스 하려면 IAM(Identity and Access Management)의 적절한 권한이 있어야 한다. IAM에 대한 정책은 아래 문서를 참고한다.

l Performance Insights에 대한 액세스 정책 구성 : https://docs.aws.amazon.com/ko_kr/AmazonRDS/latest/UserGuide/USER_PerfInsights.access-control.html

성능 개선 도우미의 대시 보드는 기본적으로 마지막 1시간 동안 수집된 데이터를 표시한다.

대시보드는 아래와 같이 부분으로 나눌 수 있다.

l 카운터 지표 : 특정 성능 카운터 지표의 데이터를 표시

l DB 부하 차트 : DB 부하와 DB 인스턴스 용량을 비교하여 최대 vCPU 선으로 표시

l 상위 항목(Top Item) : DB 로드에 기여하는 상이 차원을 표시

각 부분에 대한 자세한 내용은 아래 링크를 참고한다.

l 성능 개선 도우미 대시보드 개요 : https://docs.aws.amazon.com/ko_kr/AmazonRDS/latest/UserGuide/USER_PerfInsights.UsingDashboard.Components.html

대시보드 화면의 데이터베이스 로드(Database load) 차트에서는 병목 현상에 대한 정보를 확인할 수 있다. 어떤 데이터베이스 로그가 최대 CPU(Max CPU) 선을 상회하는지 확인할 수 있고 어떤 작업이 DB 부하를 차지하는지 보여준다. 아래 그림에서는 로그 파일 동기화 대기 시간이 대부분의 DB 부하를 차지한다. 그리고 LGWR all worker groups 대기 시간도 높다. TOP SQL 차트는 로그 파일 동기화 대기의 원인에 사용된 SQL 구문인 COMMIT 문을 보여준다.

TOP SQL 에서는 데이터베이스 로드에 영향을 미치는 상위 SQL 쿼리가 표시된다. TOP SQL 탭에서는 SQL 통계(SQL Statistics) 대기별 로드(AAS), SQL 정보, 환경설정 정보 등을 확인할 수 있다.

SQL 통계 (SQL Statistics)는 SQL 쿼리에 대한 성능 관련 지표이다. 초당 실행 횟수 및 초당 처리된 행을 표시한다.

대기 시간별 로드(Load by waits AAS)는 각 상위 로드 항목과 연결된 데이터베이스 로드의 비율을 나타낸다. 예를 들어 DB 로드 차트를 대기 상태별로 그룹화 할 수 있다. 쿼리가 영향을 미치는 대기 상태의 정도를 크기, 세그먼트 및 컬러 코드로 표시한다.

SQL 정보에서는 TOP SQL는 실행된 쿼리와 SQL ID, Support Digest ID등을 확인할 수 있다.

환경설정에서는 수집되는 항목을 설정 할 수 있다.

위에서 나열한 항목의 자세한 내용은 아래 공식 문서를 참고 한다.

l 상위 SQL(Top SQL) 탭 개요 : https://docs.aws.amazon.com/ko_kr/AmazonRDS/latest/UserGuide/USER_PerfInsights.UsingDashboard.Components.AvgActiveSessions.TopLoadItemsTable.TopSQL.html

기본적으로 TOP SQL 테이블의 각 행에는 각 SQL 문에 대해 500 byte의 SQL 텍스트가 표시된다. SQL 문이 500byte 이상인 경우 성능 개선 도우미 대시보드에서 해당문을 열어 더 많은 텍스트를 볼 수 있다. 이 경우 최대 4KB까지 표시된다. 또한 쿼리를 다운로드 할 수 있다. TOP SQL 텍스트에 대한 자세한 내용은 아래 문서를 참고 한다.

l SQL 문의 텍스트 액세스 : https://docs.aws.amazon.com/ko_kr/AmazonRDS/latest/UserGuide/USER_PerfInsights.UsingDashboard.SQLTextSize.html

성능 개선 도우미를 사용할 수 있는 RDS 엔진 버전은 지속적으로 업데이트 되므로 항상 최신의 정보를 확인할 수 있도록 아래 링크의 공식 문서를 참고한다. 현재 Aurora 서버리스는 성능 개선 도우미를 지원하지 않는다.

l Amazon RDS DB 엔진의 성능 개선 도우미 지원 : https://docs.aws.amazon.com/ko_kr/AmazonRDS/latest/UserGuide/USER_PerfInsights.Overview.Engines.html

성능개선 도우미는 대부분의 리전에서 사용 가능하며, 아래 링크를 참고한다.

l AWS성능 개선 도우미를 위한 리전 지원 : https://docs.aws.amazon.com/ko_kr/AmazonRDS/latest/UserGuide/USER_PerfInsights.Overview.Regions.html

[참고자료]

l 성능 개선 도우미 설정 및 해제 : https://docs.aws.amazon.com/ko_kr/AmazonRDS/latest/UserGuide/USER_PerfInsights.Enabling.html

l Performance Insights에 대한 액세스 정책 구성 : https://docs.aws.amazon.com/ko_kr/AmazonRDS/latest/UserGuide/USER_PerfInsights.access-control.html

l 성능 개선 도우미 대시보드 개요 : https://docs.aws.amazon.com/ko_kr/AmazonRDS/latest/UserGuide/USER_PerfInsights.UsingDashboard.Components.html

l SQL 문의 텍스트 액세스 : https://docs.aws.amazon.com/ko_kr/AmazonRDS/latest/UserGuide/USER_PerfInsights.UsingDashboard.SQLTextSize.html

l Amazon RDS DB 엔진의 성능 개선 도우미 지원 : https://docs.aws.amazon.com/ko_kr/AmazonRDS/latest/UserGuide/USER_PerfInsights.Overview.Engines.html

2022-04-24 / Sungwook Kang / http://sungwookkang.com

AWS, RDS, Performance Insight, 성능 개선 도우미, DB 모니터링, 쿼리 모니터링, DB 성능 개선

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MySQL/MariaDB QPS(Query per second) 모니터링

- Version : MySQL 5.7.21, Ubuntu 16.0.4

MySQL 서버에 요청되는 초당 요청량 (Query per Second, QPS)을 모니터링 하는 방법에 대해서 알아본다.

아래 스크립트를 실행하면 현재까지 수행된 Query의 요청에 대해서 확인할 수 있다. 여기에 나타난 값은 누적값이기 때문에, 수집 시간 간격에 따라 산술적 연상이 필요 하다.

show global status where variable_name in (

'questions',

'com_select',

'com_insert',

'com_delete',

'com_update',

'com_replace',

'com_load',

'com_delete_multi',

'com_insert_select',

'com_update_multi',

'com_replace_select'

);

Variable Name	Comment
questions	- 전체 쿼리 요청 횟수 (누적값) - Com_ping, com_statistics, com_stmt_prepare, com_stmt_close, com_stmt_reset횟수 제외 - Stored programs 내부에서 실행하는 쿼리 실행 횟수 제외
com_select	SELECT 쿼리 실행 횟수
com_insert	INSERT 쿼리 실행 횟수
com_delete	DELETE 쿼리 실행 횟수
com_update	UPDATE 쿼리 실행 횟수
com_replace	REPLACE 쿼리 실행 횟수
com_load	LOAD 쿼리 실행 횟수
com_delete_multi	다중 테이블 DELETE 쿼리 실행 횟수
com_insert_select	INSERT SELECT 쿼리 실행 횟수
com_update_multi	다중 테이블 UPDATE 쿼리 실행 횟수
com_replace_select	REPLACE SELEC V쿼리 실행 횟수

아래 스크립트를 실행하면 위의 정보를 보기 쉽게 나타낼 수 있다.

select

SUBSTRING(VARIABLE_NAME, 5) as query_type,

VARIABLE_VALUE as total_count,

round(VARIABLE_VALUE / ( select VARIABLE_VALUE from information_schema.GLOBAL_STATUS where VARIABLE_NAME = 'Uptime_since_flush_status'), 2) as per_second,

round(VARIABLE_VALUE / ((select VARIABLE_VALUE from information_schema.GLOBAL_STATUS where VARIABLE_NAME = 'Uptime_since_flush_status') / (60))) as per_minute,

round(VARIABLE_VALUE / ((select VARIABLE_VALUE from information_schema.GLOBAL_STATUS where VARIABLE_NAME = 'Uptime_since_flush_status') / (60*60))) as per_hour,

round(VARIABLE_VALUE / ((select VARIABLE_VALUE from information_schema.GLOBAL_STATUS where VARIABLE_NAME = 'Uptime_since_flush_status') / (60*60*24))) as per_day,

FROM_UNIXTIME(round(UNIX_TIMESTAMP(sysdate()) - (select VARIABLE_VALUE from information_schema.GLOBAL_STATUS where VARIABLE_NAME = 'Uptime_since_flush_status'))) report_period_start,

sysdate() as report_period_end,

TIME_FORMAT(SEC_TO_TIME((select VARIABLE_VALUE from information_schema.GLOBAL_STATUS where VARIABLE_NAME = 'Uptime_since_flush_status')),'%Hh %im') as report_period_duration

from

information_schema.GLOBAL_STATUS

where

VARIABLE_NAME in ('Com_select', 'Com_delete', 'Com_update', 'Com_insert');

MySQL 5.7 버전에서는 위 스크립트 실행시 아래와 같은 오류가 발생할 수 있다.

ERROR 3167 (HY000): The 'INFORMATION_SCHEMA.GLOBAL_STATUS' feature is disabled;

see the documentation for 'show_compatibility_56'

오류가 발생한다면 아래 스크립트를 실행하여 호환성을 활성화 하도록 한다.

set @@global.show_compatibility_56=ON;

[참고자료]

https://dba.stackexchange.com/questions/57418/how-to-determine-mysql-queries-per-day

https://support.servosity.com/hc/en-us/articles/221071687-ISSUE-The-INFORMATION-SCHEMA-GLOBAL-STATUS-feature-is-disabled-see-the-documentation-for-show-compatibility-56-

2018-03-30 / 강성욱 / http://sqlmvp.kr / http://sqlangeles.com

MySQL, QPS, Query per second, show global status, 쿼리 모니터링, MySQL 사용량 모니터링, 초당 쿼리 요청 수

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SQL Server 2016 Query Store

실행된 쿼리에 대한 실행 계획 및 통계 정보를 확인하자
Version : SQL Server 2016

SQL Server 2016에 도입된 Query Store는 요청된 쿼리가 실행 될 때 실행 된 쿼리를 저장 및 실행 계획 등을 함께 저장하여 통계 및 계획을 추적하는데 도움이 된다.

쿼리를 저장하기 위해서는 Query Store를 활성화 해야 한다. SSMS 및 T-SQL을 사용하여 쿼리 스토어 기능을 활성화할 수 있다.

ALTER DATABASE [DEMO_1] SET QUERY_STORE = ON

GO

쿼리 스토어를 활성화하면 쿼리 저장과 관련된 다른 옵션을 설정할 수 있다. SSMS 및 T-SQL을 사용하여 설정을 변경할 수 있다.

ALTER DATABASE [DEMO_1]

SET QUERY_STORE (OPERATION_MODE = READ_ONLY,

CLEANUP_POLICY = (STALE_QUERY_THRESHOLD_DAYS = 367),

DATA_FLUSH_INTERVAL_SECONDS = 900,

INTERVAL_LENGTH_MINUTES = 60,

MAX_STORAGE_SIZE_MB = 100,

QUERY_CAPTURE_MODE = AUTO,

SIZE_BASED_CLEANUP_MODE = AUTO)

GO

설정 변경 옵션에 대한 자세한 내용은 MSDN을 참고 한다.

Monitoring Performance By Using the Query Store

https://msdn.microsoft.com/en-US/library/dn817826.aspx#Options

쿼리 스토어 속성 정보에서 현재 쿼리 스토어가 사용하고 있는 디스크 사용량을 확인할 수 있다. [Purge Query Data] 버튼을 사용하여 쿼리 스토어의 내용을 제거하거나 스크립트를 사용하여 제거할 수 있다. (참고로 CTP 버전에서는 sp_query_store_flush_db에 몇 가지 버그가 있다고 한다.)

ALTER DATABASE [DEMO_1] SET QUERY_STORE CLEAR ALL

GO

EXEC sys.sp_query_store_flush_db

아래 스크립트는 쿼리 저장 시스템 개체 및 새로운 확장 이벤트를 확인할 수 있다.

SELECT name, type_desc FROM sys.all_objects

WHERE name LIKE '%query_store%' or name= 'query_context_settings'

확장이벤트	설명
query_store_background_task_persist_started	Fired if the background task for Query Store data persistence started execution
query_store_background_task_persist_finished	Fired if the background task for Query Store data persistence is completed successfully
query_store_load_started	Fired when query store load is started
query_store_db_data_structs_not_released	Fired if Query Store data structures are not released when feature is turned OFF.
query_store_db_diagnostics	Periodically fired with Query Store diagnostics on database level.
query_store_db_settings_changed	Fired when Query Store settings are changed.
query_store_db_whitelisting_changed	Fired when Query Store database whitelisting state is changed.
query_store_global_mem_obj_size_kb	Periodically fired with Query Store global memory object size.
query_store_size_retention_cleanup_started	Fired when size retention policy clean-up task is started.
query_store_size_retention_cleanup_finished	Fired when size retention policy clean-up task is finished.
query_store_size_retention_cleanup_skipped	Fired when starting of size retention policy clean-up task is skipped because its minimum repeating period did not pass yet.
query_store_size_retention_query_deleted	Fired when size based retention policy deletes a query from Query Store.
query_store_size_retention_plan_cost	Fired when eviction cost is calculated for the plan.
query_store_size_retention_query_cost	Fired when query eviction cost is calculated for the query.
query_store_generate_showplan_failure	Fired when Query Store failed to store a query plan because the showplan generation failed.
query_store_capture_policy_evaluate	Fired when the capture policy is evaluated for a query.
query_store_capture_policy_start_capture	Fired when an UNDECIDED query is transitioning to CAPTURED.
query_store_capture_policy_abort_capture	Fired when an UNDECIDED query failed to transition to CAPTURED.
query_store_schema_consistency_check_failure	Fired when the Query Store schema consistency check failed.

자세한 내용은 MSDN을 참고 한다.

Query Store Stored Procedures : https://msdn.microsoft.com/en-us/library/dn818153.aspx
Query Store Catalog Views : https://msdn.microsoft.com/en-us/library/dn818149.aspx

데이터베이스 속성에서 쿼리 스토어를 활성화 하면 SSMS에서 Query Store 컨테이너를 확인할 수 있다.

쿼리 저장 컨테이너에서 마우스 오른쪽을 클릭하면 기본으로 제공되는 리포트를 확인할 수 있다.

컨테이너를 확장하여 수집된 쿼리 스토어에 대한 정보를 확인할 수 있다.

수집된 데이터 중에 Top Resource Consuming Queries 정보를 살펴보자. (대부분 구성은 비슷하다.)

왼쪽의 차트는 수직 및 수평축에 대해 선택된 통계를 기반으로 전체 통계를 표시한다. 메트릭(1)과 통계(2)의 드롭다운 버튼으로 통계를 선택할 수 있다.

오른쪽 차트는 다른 색상으로 각 계획을 표시한다. 마우스 포인터를 올려놓으면 (3) 개체에 대한 query id 또는 Plan id에 대한 자세한 정보를 참조할 수 있다. 선택된 메트릭에 따라 상세 정보는 다르다.

오른쪽 차트의 버블 크기(4)는 실행의 총 수에 따라 달라진다. 다른 계획을 클릭하면(3, 4) 창 하단의 부분(5)이 특정 plan id에 대한 실행 계획을 표시한다. (6)은 창 이름을 나타내며 (7), (8), (9)는 현재 리포트 정보를 나타낸다.

아래 그림은 드롭 다운 메뉴를 살펴 본다. 모니터 해상도가 작을 경우 오른쪽의 일부 메뉴(6)가 숨겨질 수 있다. 숨겨진 메뉴는 확장해서 볼 수 있다.

Track Query(1) 버튼은 추적 쿼리 창을 보여준다.

View Query(2)는 T-SQL 스크립트로 새로운 SSMS창에 보여준다.

Detail Grid(3), Grid(4) 버튼은 통계 정보를 제공한다.

구성(5) 버튼은 한 곳에서 모든 창을 구성할 수 있다.

여러 계획 쿼리가 있는 경우 Compare Plans 버튼을 사용하여 왼쪽 차트와 실행계획을 비교해볼 수 있다.

강제 계획 버튼을 눌러 해당 계획을 사용할 수 있다.

[참고자료]

https://www.mssqltips.com/sqlservertip/4009/sql-server-2016-query-store-introduction/

2015-09-01 / 강성욱 / http://sqlmvp.kr

MS SQL, SQL 2016, SQL Query Store, 쿼리 튜닝, DB튜닝, 쿼리 스토어, 실행계획 비교, 쿼리 모니터링

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