黃鑫 呂曉瑋 吳曉斌 張小茜 王超群

【摘要】數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是客服中心提供業(yè)務(wù)功能與改善服務(wù)的基礎(chǔ)，隨著數(shù)據(jù)庫(kù)表規(guī)模及查詢(xún)復(fù)雜程度增加，廣電客服中心及時(shí)升級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)連接池和緩存技術(shù)對(duì)現(xiàn)有Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)整優(yōu)化，部署實(shí)施后對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行了響應(yīng)速度和壓力測(cè)試等性能對(duì)比。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)庫(kù);連接池;緩存技術(shù);壓力測(cè)試

中圖分類(lèi)號(hào)：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.07.026

江蘇有線南京分公司客服中心管理系統(tǒng)涉及多個(gè)功能模塊軟件，包括話(huà)務(wù)平臺(tái)軟件和自助報(bào)修回訪系統(tǒng)等，隨著公司業(yè)務(wù)流程變更還增加各類(lèi)配套服務(wù)統(tǒng)計(jì)、調(diào)查報(bào)表處理和日志查詢(xún)等，這些應(yīng)用服務(wù)都要大量頻繁調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)，并將訪問(wèn)壓力部分集中到客服中心后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)及系統(tǒng)接口應(yīng)用服務(wù)器?？头行臄?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)作為客戶(hù)呼叫業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，是公司與廣電用戶(hù)持久化交互式溝通的重要數(shù)據(jù)存貯，合理選擇調(diào)整部署及優(yōu)化管理配置數(shù)據(jù)庫(kù)是客服中心穩(wěn)定高效運(yùn)行的基石?？头行臄?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)調(diào)優(yōu)和升級(jí)部署，要考慮提升系統(tǒng)整體性能、增強(qiáng)負(fù)載能力和方便數(shù)據(jù)遷移等多方面因素。

1. 現(xiàn)狀及改進(jìn)策略

隨著公司各部門(mén)關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)量擴(kuò)大，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)模不斷增大，數(shù)據(jù)查詢(xún)復(fù)雜程度隨之增加，數(shù)據(jù)系統(tǒng)性能問(wèn)題受到關(guān)注，數(shù)據(jù)庫(kù)正常高效運(yùn)行對(duì)公司整體服務(wù)運(yùn)營(yíng)越來(lái)越重要，因此數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)整優(yōu)化需要持續(xù)規(guī)劃與實(shí)施。南京客服中心管理系統(tǒng)早期采用增加數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器存儲(chǔ)資源以及提升硬件設(shè)備CPU和內(nèi)存性能，同時(shí)針對(duì)后臺(tái)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)整應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)索引和執(zhí)行訪問(wèn)SQL語(yǔ)句優(yōu)化方式。

近幾年客服中心管理發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器CPU使用率和內(nèi)存資源占用比例有時(shí)非常高，為此引入緩存技術(shù)即由專(zhuān)門(mén)緩存服務(wù)器分擔(dān)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)壓力，使用緩存方式后檢查數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器CPU和內(nèi)存占用率下降，系統(tǒng)整體穩(wěn)定性顯著提高。因此客服中心數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)整優(yōu)化首先是采用緩存技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)緩存架構(gòu)升級(jí)，通過(guò)緩存機(jī)制可大幅提高查詢(xún)操作效率。當(dāng)用戶(hù)再執(zhí)行相同查詢(xún)時(shí)，可直接從緩存中獲取數(shù)據(jù)，可省去相關(guān)解析工作。在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中，并不是任何情況下數(shù)據(jù)緩存都能起到效果，通常存在一個(gè)不常改變的表并且數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器收到對(duì)這個(gè)表的大量相同查詢(xún)時(shí)，數(shù)據(jù)緩存才有好效果。對(duì)于客服中心平臺(tái)軟件B/S客戶(hù)端訪問(wèn)方式及公司各部門(mén)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)Web接口應(yīng)用，效果會(huì)比較明顯。

客服中心數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)整優(yōu)化采用Redis緩存技術(shù)，由于Redis本身是C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，無(wú)需經(jīng)過(guò)JVM或者.NET Framework翻譯運(yùn)行，執(zhí)行速度更快且不受Java程序運(yùn)行內(nèi)存限制，缺點(diǎn)是無(wú)法存放對(duì)象數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)寫(xiě)入讀取要經(jīng)過(guò)序列號(hào)和反序列化過(guò)程?？头到y(tǒng)現(xiàn)實(shí)情況是應(yīng)用服務(wù)器資源占用比例較低，因此可適當(dāng)增加負(fù)荷，而數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器資源占用較高，引入Redis緩存雖然增加一些額外計(jì)算工作，但總體對(duì)比測(cè)試后仍可明顯提升系統(tǒng)響應(yīng)速度。

客服中心數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)整優(yōu)化除采用緩存技術(shù)，還升級(jí)了數(shù)據(jù)庫(kù)連接池。目前常見(jiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)連接池技術(shù)有c3p0、dbcp、Druid、HikariCP等，客服中心數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)升級(jí)最終選擇Druid連接池技術(shù)。原來(lái)用c3p0是在Java領(lǐng)域簡(jiǎn)單易用的數(shù)據(jù)庫(kù)連接池技術(shù)，客服中心早期Hibernate解決方案可內(nèi)置c3p0數(shù)據(jù)庫(kù)連接池，但c3p0相對(duì)技術(shù)性能比同類(lèi)產(chǎn)品有差距，已不適應(yīng)當(dāng)下高并發(fā)場(chǎng)景。目前Druid和HikariCP是處于活躍更新?tīng)顟B(tài)的數(shù)據(jù)庫(kù)連接池技術(shù)，其中HikariCP通過(guò)字節(jié)碼精簡(jiǎn)、優(yōu)化代理和攔截器等手段，技術(shù)性能最高，但除性能要求外，客服中心系統(tǒng)要考慮日常運(yùn)維和管理，擁有強(qiáng)大監(jiān)控特性及圖形監(jiān)控界面的Druid是更好選擇。通過(guò)Druid監(jiān)控功能可清楚知道連接池和SQL工作情況，減少運(yùn)維成本。

2. 系統(tǒng)升級(jí)部署

客服中心系統(tǒng)升級(jí)部署包括數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)Redis緩存和數(shù)據(jù)庫(kù)連接池Druid部署，應(yīng)用WEB服務(wù)器Tomcat和Nginx等軟件組件安裝部署。客服中心Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)最早是單機(jī)模式安裝，隨著業(yè)務(wù)量增加出現(xiàn)性能瓶頸，后期系統(tǒng)升級(jí)部署多臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器包括Redis緩存服務(wù)器，安裝配置采用數(shù)據(jù)庫(kù)軟件加存儲(chǔ)以及主從數(shù)據(jù)庫(kù)方式安裝配置。數(shù)據(jù)庫(kù)軟件加存儲(chǔ)方式是在多臺(tái)服務(wù)器上安裝數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用軟件，但數(shù)據(jù)文件不存放在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，而使用專(zhuān)門(mén)硬件存儲(chǔ)，這樣當(dāng)某臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，可自動(dòng)切換到另一臺(tái)服務(wù)器，不會(huì)中斷業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)安全由硬件存儲(chǔ)增加RAID技術(shù)保障。數(shù)據(jù)庫(kù)升級(jí)連接池Druid部署，先要設(shè)置操作環(huán)境并修改配置文件，安裝啟動(dòng)基礎(chǔ)配置，導(dǎo)入測(cè)試數(shù)據(jù)可用Druid數(shù)據(jù)可視化頁(yè)面等控制臺(tái)查看，集群部署要規(guī)劃配置主節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)和查詢(xún)節(jié)點(diǎn)等，加載文件數(shù)據(jù)查看運(yùn)行情況和啟動(dòng)所需服務(wù)。

客服中心系統(tǒng)升級(jí)部署要做數(shù)據(jù)庫(kù)配置及數(shù)據(jù)遷移，數(shù)據(jù)庫(kù)配置需從安全性、磁盤(pán)空間使用、維護(hù)性方面考慮。安全性方面應(yīng)避免低強(qiáng)度密碼，訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)帳號(hào)應(yīng)授權(quán)使用。磁盤(pán)空間方面應(yīng)合理規(guī)劃數(shù)據(jù)文件大小。維護(hù)性方面應(yīng)合理配置備份和同步等計(jì)劃任務(wù)，確保數(shù)據(jù)安全。數(shù)據(jù)庫(kù)配置完成后，再初始化業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)，將創(chuàng)建數(shù)據(jù)表、視圖、存儲(chǔ)過(guò)程SQL腳本導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)，完成新數(shù)據(jù)庫(kù)初始化，然后停止運(yùn)行客服中心系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行完整備份并還原至新數(shù)據(jù)庫(kù)，完成數(shù)據(jù)遷移。

3. 系統(tǒng)性能測(cè)試

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)升級(jí)部署優(yōu)化改造后，要對(duì)各項(xiàng)應(yīng)用功能進(jìn)行訪問(wèn)性能測(cè)試，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)采用直接操作數(shù)據(jù)庫(kù)表方式進(jìn)行測(cè)試，因新增緩存技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)緩存架構(gòu)優(yōu)化和數(shù)據(jù)庫(kù)連接池升級(jí)，訪問(wèn)話(huà)務(wù)系統(tǒng)壓力測(cè)試實(shí)際也完成了對(duì)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的訪問(wèn)測(cè)試。

客服中心系統(tǒng)性能測(cè)試，主要通過(guò)行業(yè)自動(dòng)測(cè)試工具和測(cè)試技術(shù)手段，模擬正常和峰值及異常負(fù)載條件下系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)，確定軟件并發(fā)能力和排查性能問(wèn)題，為提高軟件產(chǎn)品質(zhì)量提供依據(jù)。目前客服平臺(tái)系統(tǒng)因撤銷(xiāo)了綜合業(yè)務(wù)信息網(wǎng)對(duì)外服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)信息安全管控后公司各部門(mén)對(duì)外交互接口訪問(wèn)峰值可控，而部門(mén)內(nèi)部訪問(wèn)人員增長(zhǎng)有限，因此測(cè)試重點(diǎn)在于前臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)訪問(wèn)響應(yīng)速度及后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)緩存和連接池系統(tǒng)整體運(yùn)行性能。

系統(tǒng)軟件測(cè)試工具主要采用Chrome開(kāi)發(fā)者工具和LoadRunner進(jìn)行性能檢測(cè)，客服中心系統(tǒng)性能測(cè)試主要包括響應(yīng)速度測(cè)試和并發(fā)測(cè)試。響應(yīng)速度測(cè)試是檢測(cè)客服中心系統(tǒng)的訪問(wèn)響應(yīng)速度。網(wǎng)頁(yè)渲染的速度可以直觀的反應(yīng)頁(yè)面從請(qǐng)求訪問(wèn)到展現(xiàn)在客服代表面前所需要的響應(yīng)時(shí)間，通過(guò)響應(yīng)速度測(cè)試，可以找到頁(yè)面中加載及響應(yīng)速度較慢的文件，為優(yōu)化提供依據(jù)。系統(tǒng)對(duì)開(kāi)發(fā)的各功能模塊頁(yè)面進(jìn)行測(cè)試，訪問(wèn)頁(yè)面前打開(kāi)Chrome開(kāi)發(fā)者工具，刷新并查看頁(yè)面?zhèn)€元素加載情況，然后多次測(cè)試分析，完整測(cè)試每個(gè)分支功能。管理系統(tǒng)并發(fā)測(cè)試使用LoadRunner創(chuàng)建Web-HTTP/HTML腳本文件，然后點(diǎn)擊編輯，選中打開(kāi)瀏覽器，錄制并生成操作腳本，通過(guò)修改參數(shù)增大測(cè)試并發(fā)數(shù)量，查看網(wǎng)站響應(yīng)情況，對(duì)WEB應(yīng)用服務(wù)Tomcat和Nginx等組件也進(jìn)行了測(cè)試。通過(guò)響應(yīng)速度測(cè)試，發(fā)現(xiàn)部分頁(yè)面JavaScript渲染速度慢的問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化前端腳本成功解決，通過(guò)LoadRunner驗(yàn)證了并發(fā)性能，并改善了性能不達(dá)標(biāo)的頁(yè)面的程序代碼，最終達(dá)到預(yù)期系統(tǒng)響應(yīng)及并發(fā)能力范圍。

客服系統(tǒng)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)壓力測(cè)試是通過(guò)模擬大量話(huà)務(wù)查詢(xún)客戶(hù)端同時(shí)操作數(shù)據(jù)庫(kù)，獲取數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器在較大壓力狀況下的性能瓶頸和最大吞吐率，向數(shù)據(jù)庫(kù)及服務(wù)器管理員提供高并發(fā)下服務(wù)器鏈接、數(shù)據(jù)庫(kù)吞吐量、緩存命中和處理器CPU及磁盤(pán)性能狀況指標(biāo)。

客服中心系統(tǒng)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)壓力測(cè)試會(huì)對(duì)服務(wù)器產(chǎn)生較大的壓力，如果使用和正式數(shù)據(jù)庫(kù)同一存儲(chǔ)設(shè)備將會(huì)影響線上業(yè)務(wù)，所以要用配置相同或相近備用服務(wù)器進(jìn)行測(cè)試，并模擬相同數(shù)據(jù)量以得到可靠測(cè)試結(jié)果。使用Swingbench軟件進(jìn)行功能測(cè)試前，要搭建Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器測(cè)試環(huán)境，包括Linux系統(tǒng)和Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)及虛擬機(jī)，再用Swingbench進(jìn)行測(cè)試和導(dǎo)入數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化，然后運(yùn)行Swingbench向?qū)?，選擇創(chuàng)建測(cè)試庫(kù)并填充數(shù)據(jù)，根據(jù)客服中心實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)模，選擇填充10GB模擬數(shù)據(jù)，開(kāi)始創(chuàng)建測(cè)試庫(kù)。選擇Swingbench各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置后執(zhí)行基準(zhǔn)測(cè)試，具體測(cè)試界面如圖1所示：

在測(cè)試過(guò)程界面圖中，使用Swingbench自帶StessTest腳本啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)壓力測(cè)試，該腳本運(yùn)行時(shí)將自動(dòng)產(chǎn)生數(shù)據(jù)，并自動(dòng)執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作，模擬設(shè)置并發(fā)用戶(hù)，相當(dāng)于管理員直接進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作根據(jù)客服中心日常工作統(tǒng)計(jì)情況將模擬測(cè)試的插入、查詢(xún)、更新和刪除操作分別設(shè)置比例，最后啟動(dòng)壓力測(cè)試得到測(cè)試性能報(bào)告。通過(guò)模擬測(cè)試結(jié)果，可看到在單實(shí)例數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境中，大量并發(fā)用戶(hù)同時(shí)操作，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器仍能正常提供高性能處理服務(wù)，但處理器CPU占用比率升高，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間延遲加大。

4. 總結(jié)與展望

從行業(yè)發(fā)展來(lái)看，客服中心系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí)越來(lái)越側(cè)重于軟件升級(jí)與服務(wù)方面，體現(xiàn)了軟件即服務(wù)新理念，廣電客服中心數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)升級(jí)部署也是為了改善后臺(tái)支撐系統(tǒng)性能，更好服務(wù)客戶(hù)和提升自身運(yùn)營(yíng)管理，強(qiáng)化客服中心整體系統(tǒng)服務(wù)能力及其安全穩(wěn)定性。南京客服中心采用Druid數(shù)據(jù)庫(kù)連接池和Redis緩存技術(shù)實(shí)施了數(shù)據(jù)庫(kù)緩存架構(gòu)升級(jí)和數(shù)據(jù)庫(kù)連接池調(diào)整優(yōu)化，取得了較好的數(shù)據(jù)系統(tǒng)處理性能提升，經(jīng)過(guò)測(cè)試達(dá)到了預(yù)期效果。

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