Bases de données - Optimiser les performances des bases relationnelles

Objectif : Comprendre le transit des données entre le stockage disque, le système de fichiers et la mémoire vive. Configurer les espaces tampons de mémoire globale et individuelle du SGBD.

• La cartographie interne d'un moteur de bases de données relationnelles.
• Le cycle de vie d'une donnée : du bloc disque au cache mémoire.
• Dimensionnement et réglage des structures mémoires partagées (Buffer Cache, Shared Pool).
• Gestion de l'allocation mémoire pour les tris et les agrégations complexes.

Atelier pratique : Diagnostic d'un serveur souffrant de défauts de cache de blocs et reconfiguration en direct de la mémoire globale.

Cas métier : Redimensionnement d'un moteur de base de données pour une application bancaire gérant des millions de requêtes quotidiennes à haute disponibilité.

Compétence acquise : Savoir équilibrer et optimiser l'allocation mémoire d'un serveur de données d'entreprise.

Livrable : Rapport de recommandation et d'architecture de l'espace mémoire système.

Objectif : Analyser et éliminer les engorgements liés aux accès disques physiques. Organiser l'implantation physique des tables, des index et des journaux de transaction.

• Comprendre l'impact des technologies de stockage (SSD, NVMe, SAN) sur l'accès aux données.
• Technique de partitionnement physique et utilisation intelligente des tablespaces.
• Paramétrage de l'écriture asynchrone et des points de contrôle (Checkpoints).
• Réduction de la contention sur le journal des transactions de l'instance.

Atelier pratique : Déplacement à chaud d'index et de tables critiques vers des espaces de stockage distincts et mesure du gain d'E/S.

Cas métier : Optimisation d'un système d'archivage IoT logistique enregistrant des flux de géolocalisation ininterrompus.

Compétence acquise : Être capable de structurer physiquement le stockage de données pour éviter la saturation des disques.

Livrable : Script de configuration de stockage et de répartition de charge d'E/S.

Objectif : Déchiffrer la logique décisionnelle de l'optimiseur de requêtes. Maîtriser et forcer les choix de méthodes de jointure physiques de l'optimiseur.

• L'importance capitale des statistiques de données et du calcul du coût estimé.
• Analyse approfondie des opérateurs d'accès physiques : scans complets, balayages d'index, accès par adresses de lignes.
• Étude comparative des stratégies de jointure : Nested Loops, Hash Joins, Sort Merge Joins.
• Utilisation des guides d'exécution (Hints / Profiles) pour influencer l'optimiseur.

Atelier pratique : Analyse de requêtes lentes, forçage d'un algorithme de jointure par hachage à l'aide de directives et division par 10 du temps d'exécution.

Cas métier : Accélération d'un état de reporting de ventes trimestrielles croisant plusieurs tables d'historique de taille critique.

Compétence acquise : Savoir décoder, piloter et corriger les choix d'accès de l'optimiseur de requêtes.

Livrable : Grille d'évaluation technique et d'optimisation d'un plan d'exécution de requêtes.

Objectif : Concevoir une structure d'indexation chirurgicale sans dégrader les écritures. Analyser et corriger la fragmentation des index physiques.

• Fonctionnement interne des index B-Tree, Bitmap, et index fonctionnels ou partiels.
• Index de couverture (Covering Index)</w:r><m:oMath><m:r><w:rPr><w:rFonts w:ascii="Cambria Math" w:hAnsi="Cambria Math"/></w:rPr><m:t>Indexes</m:t></m:r></m:oMath><w:r><w:rPr><w:rFonts w:ascii="Aptos" w:hAnsi="Aptos" w:cs="Aptos"/><w:sz w:val="24"/><w:szCs w:val="24"/></w:rPr><w:t xml:space="preserve"> pour éliminer l'accès à la table de données.
• Coût de maintenance des index lors des écritures (INSERT, UPDATE, DELETE).
• Détection et reconstruction des index fragmentés.

Atelier pratique : Audit d'un catalogue d'index, suppression d'index redondants, et création d'un index de couverture complexe.

Cas métier : Optimisation d'un portail e-commerce sur des critères de recherche croisés (catégories, filtres, prix).

Compétence acquise : Maîtriser l'architecture et la maintenance de l'indexation physique d'une base de données.

Livrable : Rapport d'audit d'indexation et script d'application d'index ciblés.

Objectif : Diagnostiquer et éradiquer les phénomènes d'attente liés aux verrous physiques. Régler le modèle de concurrence transactionnelle de l'instance.

• Fonctionnement du contrôle de concurrence multi-version (MVCC).
• Analyse de la table de verrous de l'instance et détection des sessions bloquantes.
• Impact des niveaux d'isolation des transactions sur la performance globale.
• Techniques d'évitement des interblocages (Deadlocks).

Atelier pratique : Simulation d'une contention d'écriture massive sur une base, isolement de l'application fautive et réorganisation des requêtes pour éliminer les verrous.

Cas métier : Résolution d'incidents de blocage réguliers sur les bases transactionnelles d'un outil de réservation de vols aériens.

Compétence acquise : Savoir gérer la concurrence d'accès transactionnelle et débloquer les instances de production saturées.

Livrable : Kit de scripts SQL de supervision des verrous et alertes de blocage en temps réel.

Objectif : Mettre en place une démarche scientifique de diagnostic et d'écoute d'un serveur. Profiler l'ensemble de l'activité du serveur de base de données à des fins d'optimisation continue.

• L'analyse des statistiques d'attente globales de l'instance (Wait Events / Wait States).
• Utilisation des traces d'exécution applicatives globales.
• Automatisation de rapports de performance périodiques.
• Synthèse globale : méthodologie de tuning en 5 étapes clés.

Atelier pratique : Diagnostic final à chaud sur une instance de production « mystère » dégradée par de multiples anomalies de configuration et de code.

Cas métier : Réalisation d'un audit de performance de bout en bout d'un système de gestion de sinistres assurances avant la mise en production annuelle.

Compétence acquise : Être autonome pour mener l'audit de performance de A à Z d'un serveur de base de données de production.

Livrable : Plan de remédiation complet d'une infrastructure de base de données dégradée.