[转]带你深入了解IBM DB2的通信与连接过程

简介

　　DB2的代理(agent)是位于DB2服务器中的服务于应用程序请求的一些进程或线程。当有外部应用程序连接至DB2实例提出访问请求时，DB2的代理就会被激活去应答这些请求。一般DB2的代理被称为工作代理，工作代理大概有三种类型：空闲代理、活动的协调代理、子代理。

　　◆空闲代理：指的是没有任何任务的代理。这种代理不服务于任何远程连接也不服务于本地连接，处于一种备用或待命状态。

　　◆活动的协调代理：指的是处于工作状态的代理，每一个外部应用程序产生的数据库活动连接的都有一个活动协调代理来为它服务。

　　◆子代理：指的是接受协调代理分发出来的工作的下一级代理。在DB2 V95以前，只有在多分区环境(MPP)或节点内并行环境(SMP)下才存在子代理，在DB2 V95中所有环境中都可能存在子代理。

　　在DB2服务器中有一个代理池，当实例刚启动后这里便有一些代理（其数量取决于实例参数NUM_INITAGENTS）。在没有任何数据库连接时，它们处于待命状态，就是空闲代理。而当有外部程序连接至数据库时，这些代理开始得到命令去服务于这些新建的连接，这时它们就变成了活动的协调代理。这些协调代理再将请求逐步细分，分配给下一级代理即子代理去处理。如果当前的代理都已经在工作了，同时又来了新的请求，数据库管理器会产生一个新的代理去应答。当事务处理完毕而且数据库连接断开后，协调代理要么返回代理池变回空闲代理，要么就自动消失了（取决于实例参数NUM_POOLAGENTS）。
　　这就是一个代理的生命周期。

相关的配置参数

开始-程序－IBMDB2-命令行工具－命令行处理器

Db2=> connect to实例名user用户名using密码

Db2=> get dbm cfg  查看相应的配置参数

Db2=>get db cfg for数据库名

　　通过执行DB2 get dbm cfg可以看到以下几个和代理相关的实例参数：MAXAGENTS，NUM_POOLAGENTS，NUM_INITAGENTS，MAX_COORDAGENTS，MAX_CONNECTIONS，MAXCAGENTS。下面对它们做一下简要介绍：

　　◆MAXAGENTS：这个参数为当前实例中全部代理的数量，包括协调代理，空闲代理和子代理之和。不过这个参数在DB2 V95中已经不再使用了。

　　◆NUM_POOLAGENTS：这个参数用来控制代理池中的空闲代理的数量。当活动的代理完成工作返回代理池变成空闲代理时，如果数量超过了这个参数，那么这个代理就会自动消失了。注意：在连接集中器激活的情况下，代理池中的空闲代理数目在某一时刻可能会超过NUM_POOLAGENTS的大小，以应对突发的高密度连接。

　　◆NUM_INITAGENTS：这个参数就是前面提到的在实例刚刚启动时便生成的一些空闲代理的数目。这是为了提高性能，因为这些代理可以随时变成协调代理去应答外部应用请求，而不用临时再生成新的代理。

　　◆MAX_COORDAGENTS：这个参数决定了在实例中在同一时刻最大的协调代理的数目(在多分区环境指的是一个节点上的最大协调代理数)。

　　◆MAX_CONNECTIONS：这个参数决定了允许连接至一个实例的最大的连接数(在多分区环境指的是一个节点上的最大连接数)。

　　◆MAXCAGENT：这个参数决定了实例中的令牌的数量，一个协调代理只有得到了令牌才能去服务于应用程序。当没有得到令牌时，协调代理只能等候。不过这个参数在DB2 V95中也已经取消了。

　　还有一个连接参数MAXAPPLS可以通过db2 get db cfg for database_name得到，它是一个数据库级别的参数，这个参数决定了同时连接至一个数据库的最大连接数。在一个实例下的所有数据库的MAXAPPLS值之和不能超过实例参数MAX_CONNECTIONS。

连接集中器

　　1.基本原理

　　从DB2 V8开始，DB2实例中有一个叫做连接集中器的特性，可以用来优化数据库的连接。缺省情况下，在实例创建的时候，MAX_CONNECTIONS与MAX_COORDAGENTS的值是一致的。这个时候每一个协调代理唯一地服务于一个连接。比如说有1000个连接就要有1000个协调代理为之服务。这对服务器是一个很大的负担，因为每一个代理都要消耗一定的资源。而当我们将MAX_CONNECTIONS的值设定的比MAX_COORDAGENTS大，这时DB2的连接集中器就被激活了。它允许多个连接对应于一个代理。

　　连接集中器的功能与DB2 CONNECT中的连接池相似。不过连接集中器比连接池的优点在于它能够重用外部连接，即多个排队的应用程序可以重复使用一个存在的连接，而连接池则需要先删除再重建一个连接去服务于一个新的应用程序。在连接集中器中每个协调代理并不唯一地服务于一个连接，当某个外部连接断开后，协调代理被分配给其他连接。这样。同时允许更多的连接连到数据库，并且减少了每个连接的内存消耗，避免了频繁的删除和创建代理所带来的系统开销。下面是连接集中器的具体工作原理：

　　首先将MAX_CONNECTIONS的值设定的大于MAX_COORDAGENTS去激活连接集中器。在连接集中器中代理被分成逻辑代理和工作代理。逻辑代理与外部应用程序对应，它并不对应与某个特定的引擎分配单元(EDU)。工作代理和前面定义的一样，是具体的引擎分配单元。当逻辑代理多于工作代理时连接集中器就被激活了。当有多个连接同时连接到服务器时，连接被一一分配给各个逻辑代理。逻辑代理再去请求工作代理的服务。

　　比方说，代理池是一个饭店，在饭店里通常都是顾客多于服务员。刚开始，还没有顾客(相当于外部应用)的时候。有一些值班的服务员在饭店里待命（相当于实例启动时在代理池中创建的空闲代理NUM_INITAGENTS）。一旦来了应用请求（顾客），调度程序（相当于领班）就去安排服务员开始工作，服务员就开始忙起来去招呼顾客。这时服务员的角色相当于协调代理。她们接待完顾客后便将菜单传达给厨师和小工(相当于子代理)。而当顾客越来越多，超过了最初的值班服务员数量。服务器就生成新的代理来服务于这些应用，就好像是从员工宿舍叫来更多的服务员来工作。当在场服务员数达到了一个数目(MAX_COORDAGENTS)，饭店的所有服务员都在工作了，没有其他的在编服务员了。这时新来的顾客(外部应用)只能坐在座位上等候了。MAX_CONNECTIONS在这里相当于饭店里的总的就餐座位数，当顾客数目(外部应用)达到了这个数值，后来的顾客只能离去了（相当于连不上数据库）。

　　这里需要注意的是MAX_CONNECTIONS并不是指同时连在实例上的活动的连接，因为有些连接即使连在实例上了，也要等候协调代理服务，当前活动的连接数与活动的协调代理数相等。当一个协调代理处理完一个应用程序后，它会被分配给其它等候的应用，相当于服务员去服务于其他等待着的顾客。在饭店中还有一些座位是专门为服务员休息准备的(这个座位数相当于NUM_POOLAGENTS)。当顾客渐渐散去，越来越少的时候，部分服务员(协调代理)已经无事可做，就返回这些座位（变成空闲代理）。当这些座位也被占满了，那么再有服务员(协调代理)返回休息时，就没有可供休息的座位了(假设服务员不能坐就餐座位)。这些服务员就只有返回员工宿舍了(相当于代理的删除)。

2. DB2 V9.5新特性

　　在DB2 V9.5中有一个新特性，就是MAX_CONNECTIONS和MAX_COORDAGENTS都可以被设置成AUTOMATIC。如果你认为系统可以承受所有的连接，同时又想限制被协调代理消耗的资源，你可以只将MAX_CONNECTIONS设定为AUTOMATIC，MAX_COORDAGENTS设定为一个数值。这时系统认为可以连到实例的连接数时无限的。如果你对最大连接数和协调代理数都不想做限制的话，你可以将它们都设为AUTOMATIC。如果这时MAX_CONNECTIONS设定为AUTOMATIC的数值大于MAX_COORDAGENTS设定为AUTOMATIC的数值，连接集中器也就被激活了。而后，服务器就以刚才的两个数值之比作为参照(这里叫做集中率)按比例根据连接数来相应调整协调代理。示例如下：

　　db2 update dbm cfg using MAX_CONNECTIONS 300 AUTOMATIC;

　　db2 update dbm cfg using MAX_COORDAGENTS 100 AUTOMATIC;

　　这时集中率为300/100=3，当连接在1到100时会创建协调代理，大于100小于301时就不会创建新的协调代理了。再从301增加到400，又会增加100个协调代理，大于400小于601时又停止增加了……即每增加300个连接会增加100个协调代理。当前的具体数值可以通过db2 attach to instance_name，db2 get dbm cfg show detail得到。在这里允许设为AUTOMATIC有下面两种情况：

　　◆MAX_CONNECTIONS为AUTOMATIC而MAX_COORDAGENTS为一定值。

　　◆MAX_CONNECTIONS与MAX_COORDAGENTS同时为AUTOMATIC。

　　当然连接集中器也有一些局限性：

　　◆联邦数据库不支持连接集中器.

　　◆连接集中器对使用withhold feature的应用程序无效

　　◆全局临时表在事务完成时必须显式关闭，否则连接集中器就会被关闭

　　◆连接两阶段提交事务的连接只能用来连接两阶段提交事务的连接，同理连接一阶段提交事务的连接
　　
　　◆也只能用来连接一阶段提交事务的连接。

　　◆不能在线激活连接集中器，也就是说，需要重启实例才可生效。

　　如果既不想使用连接集中器，又不想限制数据库连接的数目，可以运行下面的命令：

　　db2 update dbm cfg using MAX_COORDAGENTS AUTOMATIC；

db2 update dbm cfg using MAX_CONNECTIONS AUTOMATIC；

代理和连接常见问题分析与优化

　　1．连接超限问题

　　在DB2 V8，V9.1中所设置的MAX_CONNECTIONS或MAXAGENTS值比较小时，如果出现了外部连接数过多就会出现错误。错误如清单1所示。

　　清单1. db2diag.log诊断日志

　　2008-01-15-14.30.13.090289-360 I12983210A1195 LEVEL: Info

　　PID : 762076 TID : 772 PROC : db2acd

　　INSTANCE: db2inst1 NODE : 000

　　APPID : *LOCAL.db2inst1.080115203015

　　EDUID : 772 EDUNAME: db2acd

　　FUNCTION: DB2 UDB, DRDA Communication Manager, sqljcReceive, probe:30

　　MESSAGE : ZRC=0x8136001C=-2127167460=SQLZ_RC_NO_CONNECTION, SQLT_SQLJC