絵で見てわかるOS/ストレージ/ネットワーク　～データベースはこう使っている【PDF版】

第1章　絵で見て分かるOS
プロセス/メモリの制御からパフォーマンス情報の見方まで

Section 1　DBサーバーにおけるOSの役割
はじめに
アプリケーションやDBMSの状態を読み取ってみよう
OSで処理が実行される仕組みと制御方法
CPU技術の進化とアプリケーションやDBMSとの関係を探る
今後CPUはどうなるのか？
まとめ

Section 2　システムの動きがよく分かる超メモリ入門
メモリの仕組み
DBMSのメモリの構造（一般論）
32ビットと64ビットでは扱えるサイズが変わる
仮想メモリと物理メモリの関係
スワップとページングは要注意
I/O性能にとって重要なファイルキャッシュとは？
メモリ情報の見方は難しい、でも基本はこう考える
まとめ

Section 3　より深く理解するための上級者向けOS内部講座
システムコールはOSの窓口
OSはI/Oをどう処理するのか
スタックでプロセスやスレッドの処理内容を推測
「セマフォ」とは？
OSにもロックがある
時間の変更は慎重に
OSの統計情報が記録されるタイミング
プロセスファイルシステムを知る
プロセスに通知や命令を行なう「シグナル」
クラスタソフトとOSの密接な関係
ハードウェアからOSへの通知を行なう「割り込み」
DBサーバーの定常監視で取得すべきOS情報とは？
まとめ

第2章　絵で見て分かるストレージ
DBMSから見たストレージ技術の基礎と活用

Section 1　アーキテクチャから学ぶストレージの基本と使い方
ディスクのアーキテクチャ
ストレージのインターフェイス
SANとNASはどこがどう違うのか
複数のディスクを組み合わせて信頼性を高めるRAID
物理的な複雑さを隠蔽するストレージの仮想化
ストレージにはどんな障害があるのか
同期I/Oと非同期I/O
書き込みI/Oと同期書き込み（書き込みの保証）
ライトキャッシュが効果的なアプリケーションとは
ファイルシステム
rawボリューム
アプリケーションやDBMSから見たファイルキャッシュ
RDBMSのI/O周りのアーキテクチャ
これからストレージはどうなっていくのか
そのほかの注目すべき機能
ストレージとOSの関係図
まとめ

Section 2　ディスクを考慮した設計とパフォーマンス分析
キャッシュの存在
スループット（I/O数）重視で考える
ディスクのI/Oネックを避ける設計
表とインデックスの物理ディスクは分けるべきか
ディスクの設計方針「S.A.M.E.」
DBシステムの耐障害性について
ディスクを含めたシステムのパフォーマンスについて
ストレージを利用する側でしか行なえない性能分析の方法
まとめ

第3章　絵で見て分かるネットワーク
ネットワークを利用する側としての通信の知識

Section 1　ネットワーク基礎の基礎―通信の仕組みと待ち行列
はじめに
パケットの受け渡し
ネットワークという単位で集約する
ネットワークの処理は階層構造
ネットワークのアドレス
DNSはどこで何をする？
TCPレイヤの役割
通信の開始からソケットを作るまで
タイムアウトと再送（リトライ）
待ち行列
まとめ

Section 2　システムの性能にも影響するネットワーク通信の仕組みと理論
WebシステムにおけるアプリケーションとDBMSとネットワーク
アプリケーションからネットワークはどう見えるのか？
ネットワークのリトライとアプリケーション
タイムアウトまで諦めない
帯域の制御
ネットワーク越しの接続処理
RSTパケット
負荷分散
DBMSで効果があるACKのチューニング
ファイアウォールとアプリケーションやDBMS
まとめ

Section 3　現場で活かせる性能問題解決とトラブルシューティングの王道
「接続できない」というトラブル
アプリケーションとネットワークの性能の関係
Webシステムにも帯域制御が必要
パケットキャプチャ
OSの統計情報
ネットワーク待ちはOSからどのように見えるか？
WANの性能
ネットワーク障害のテストの仕方
まとめ

付録　OracleデータベースはOS/ストレージ/ネットワークをこう使っている

OS関連ンポイント
ストレージ関連のポイント
ネットワーク関連のポイント

Column

プロセス数やスレッド数の上限とは？
コネクションプーリングとOS上のメリット
CPUの横取りができないとどうなるか？
リアルタイムクラスとは？
PCとマルチコア/マルチプロセッサ
コア（ダンプ）とは何なのか？
Linuxカーネル2.6の良いところ
なぜファイルキャッシュとスワップ領域のページングという正反対の機能があるの？
メモリリークって何？
現在のOSはアンバランス？
便利に使える？！かもしれないSTOPシグナル
OSに性能トラブルや性能限界はあるのか？
転送量のみがバスの性能指標か？
DBMSはどんなNASサーバー（NFS）でも使えるわけではない
ファイルシステムによって遅くなることがある？
大型ストレージの性能上限をある程度予測するには？
同一サーバー上でDBMSはTCP/IP通信できる？
帯域幅とアプリケーションの通信性能はイコールではない？
ショートパケットの考え方は重要
ftpとDBMSのプロトコルの転送効率
オートネゴシエーションのトラブル
トラブル時にパケットキャプチャするときの注意点
ネットワークエンジニアに情報提供で協力する
DBMSで非同期って大丈夫？
集中か分散か
Oracleではどんなエラーが出るか、どこを調べる？

TIPS

★★★上級者向け　リソースの調整には注意
★★中級者向け　意外な方法によるバッチ処理のチューニング
★★★上級者向け　アプリケーションやDBMSはメモリを返した。でもOSにはメモリが返っていないことがある？
★★★上級者向け　スレッドセーフとは
★★中級者向け　ハイパースレッドとCPU使用率の関係
★★★上級者向け　DB屋だから分かる！OSが原因のトラブル例
★★★上級者向け　実際の接続の実装はどうなのか

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