整合 DB2 與 AIX WLM：打造完整的工作負載管理解決方案

前言：DB2 WLM 的缺口與 AIX WLM 的補位

大型系統常需管理系統資源與負載。DB2 V9.5 引入 Workload Management (WLM)，整合替代了 Governor 與 Query Patroller。但 DB2 WLM 缺少關鍵能力：限制 CPU 資源。實際案例中這點備受重視，單靠 DB2 WLM 無法提供完整方案。本文透過實踐示範如何結合 DB2 與 AIX WLM 給出完整解決方案，為讀者搭建入門階梯。

DB2 WLM 回顧：閾值清單中無 OS 資源

DB2 WLM 可用閾值包括：estimatedsqlcost、sqlrowsreturned、sqltempspace、activitytotaltime、connectionidletime、concurrentworkloadoccurrences、concurrentdbcoordactivities、concurrentworkloadactivities、totaldbpartitionconnections、totalscpartitionconnections。顯然無操作系統資源相關內容。雖創建 Service Class 可指定代理程式優先級，但優先級非客戶所需，且 10 個最低優先級代理程式可能比 1 個高優先級代理程式獲取更多資源，無法確切保證某應用/用戶不超用給定資源量。

實際常見需求：限制次要應用用戶 CPU 使用率 <10%，或按 3 應用負載特徵與重要程度分配 50%/30%/20% CPU。此時需 AIX WLM 介入。

AIX WLM 基礎：資源份額與限制兩大模式

AIX WLM 管理 CPU、物理記憶體、I/O，可設定資源最大/最小值或按百分比分配。架構與 DB2 WLM 相似，同樣透過 Service Class 分類管理，兩層次：Superclass 與 Subclass。資源管理兩種方式：

Class Resource Shares（共享模式）

定義每個服務類資源佔用比例。例：A、B、C 三類 CPU share 值 50、30、20（非百分比，範圍 1-65536），則可用 CPU 比例為 50%、30%、20%。若 C 非活躍，A 可用 (50/(50+30))×100%=62.5%。若新增 D share=100，A 可用 (50/(50+30+20+100))×100%=25%。需注意層次，父類與子類影響分配範圍與比例。

Class Resource Limits（限制模式）

指定資源最小/最大百分比：

• min：最小資源百分比，預設 0
• softmax：資源緊張時可獲得最少比例，無衝突可超過，預設 100
• hardmax：無衝突時可獲得最大比例，預設 100

規則：min≤max；同層級同範圍所有類 min 之和 ≤100；softmax≤hardmax。

整合關鍵：Outbound Correlator 實現雙向映射

兩個 WLM 結合，關鍵在將 DB2 WLM 服務類與 AIX WLM 服務類一一關聯（映射）。創建 DB2 WLM 服務類時使用 OUTBOUND CORRELATOR 選項指定關聯名稱。用 DB2 WLM 將用戶/程式定義為服務類，再透過 Outbound Correlator 與 AIX WLM 服務類關聯，即實現對特定用戶/應用限制 CPU。

映射靈活無過多限制，但設計者必須清晰知曉每個服務類實際資源比例，因父類與子類控制資源分配作用範圍，從 AIX 作用域映射到 DB2 後實際作用域必須清晰。

三大必知限制

1. 僅能管理 CPU：記憶體方面，DB2 有代理私有記憶體（如 statement heap）與大量共享記憶體（緩衝池等），難確定某代理具體用量。I/O 同理，一條 SQL 觸發預讀進程、日誌寫進程等多進程動作。僅管 CPU 完全足夠。
2. DB2 WLM 不支援 AIX WLM 繼承特性：啟用繼承會導致所有子線程/進程繼承父屬性，使 DB2 WLM 基於用戶標識定義的服務類失效。AIX WLM 預設啟用繼承，需顯式禁用。
3. 使用 AIX WLM 管理 CPU 後，DB2 WLM 創建服務類不可設定進程優先級：無必要，語法也不允許。

實戰案例：限制只讀用戶 testusr 不影響主業務

需求拆解

• 系統 A 開放只讀用戶 testusr 給系統 B 查數據
• 限制 testusr 僅能讀取
• testusr 訪問不佔用過多性能影響主業務
• 除 testusr 外其他用戶/程式不受限

方案設計

只讀權限用資料庫權限解決。testusr 不影響主業務較籠統，轉化為技術指標：

• AIX WLM limits 模式限制 testusr 總體 CPU 使用率（選 limits 因 shares 需定義所有用戶分配，testusr 外不受限）
• CPU 限制不夠，還有低 CPU 高影響手段（如佔滿磁碟頻寬）。進一步限制：
• DB2 WLM CONCURRENTDBCOORDACTIVITIES 閾值控制並發 SQL 執行數量（退而求次，未用 Query Patroller 限連接數）
• DB2 WLM CONNECTIONIDLETIME 限制會話閒置等待時間，防閒置會話浪費資源
• DB2 WLM SQLTEMPSPACE 限制臨時表空間容量（耗資源 SQL 常因連接與排序，需排序區與臨時表空間）

未用 ESTIMATEDSQLCOST (timerons) 因其綜合 CPU/I/O 分值，允許 testusr 對大表全表掃描時 timerons 值不穩定，建議按應用類型區分（OLTP 較易確定範圍）。

方案實施步驟

1. 創建 DB2 WLM 服務父類（含 outbound correlator）
   CREATE SERVICE CLASS sc_test OUTBOUND CORRELATOR '_ScTest'
2. 創建 Workload 綁定用戶
   CREATE WORKLOAD wl_test SESSION_USER ('TESTUSR') SERVICE CLASS sc_test; GRANT USAGE ON WORKLOAD wl_test TO PUBLIC;
3. 創建服務子類
   CREATE SERVICE CLASS sc_test_queries UNDER sc_test;
4. 創建 Work Class Set（僅讀操作）
   CREATE WORK CLASS SET wcs_queries (WORK CLASS wc_read WORK TYPE READ);
5. 創建 Work Action Set 映射活動到子類
   CREATE WORK ACTION SET was_queries FOR SERVICE CLASS sc_test USING WORK CLASS SET wcs_queries (WORK ACTION wa_read ON WORK CLASS wc_read MAP ACTIVITY TO sc_test_queries);
6. 創建閾值
   CREATE THRESHOLD th_conn FOR SERVICE CLASS sc_test ACTIVITIES ENFORCEMENT DATABASE WHEN CONCURRENTDBCOORDACTIVITIES > 2 STOP EXECUTION;
CREATE THRESHOLD th_conn_idle FOR SERVICE CLASS sc_test ACTIVITIES ENFORCEMENT DATABASE WHEN CONNECTIONIDLETIME > 5 MINUTES STOP EXECUTION;
CREATE THRESHOLD th_queries_tmp FOR DATABASE ACTIVITIES ENFORCEMENT DATABASE PARTITION WHEN SQLTEMPSPACE > 10 M STOP EXECUTION;
7. 配置 AIX WLM（root 權限）
   cd /etc/wlm; cp -r template inventory; wlmcntrl -d inventory
8. 創建 AIX WLM 服務類
   mkclass -a inheritance=no -c hardmax='10' aixscquery（硬限制 10% CPU，禁用繼承）
9. 配置映射規則
   vi /etc/wlm/inventory/rules 尾部添加：aixscquery - - - - - _ScTest
10. 重啟 AIX WLM
    wlmcntrl -o; wlmcntrl -a

效果驗證

CPU 資源限制

啟動多少並發（閾值限制 2 並發），CPU 始終 <10%。

DB2 WLM 閾值效果

• 並發活動：建 3 個會話跑長 SQL，第 3 個報 SQL4712N TH_CONN 超限
• 閒置時間：超 5 分鐘再跑命令報 SQL1224N
• 排序空間：小排序無問題，超 10MB 報 SQL4712N TH_QUERIES_TMP 超限

綜合來看，DB2 WLM 與 AIX WLM 結合基本滿足工作負載管理絕大部分需求，效果達標。