隨 DB2 9 發布，其核心新特性 pureXML® 正式面世。本文透過模擬證券交易環境，在最新 POWER5 伺服器（p5 560Q）搭配 AIX 5.3 與 TotalStorage DS8100 磁碟系統上，針對面向數據的 XML 應用進行深度效能測試。
測試場景特徵
- 高交易量與並發性
- 小型交易尺寸
- 大量小型 XML 文件
- 可變 XML 結構 — 採用符合 FIXML 標準的金融業 XML 實作
XML 應用大致分兩類：面向數據（高量、小文件，本測試屬此類）與 面向文件（可變量、大文件）。本測試聚焦基於 XML 的線上交易處理（OLTP），模擬金融業訊息驅動交易場景。
DB2 9 XML 核心技術
DB2 9 引入純 XML 儲存、XML 索引、XQuery、SQL/XML 及進階 XML Schema 處理。「純」意指以帶型別註解的樹狀結構儲存與處理 XML，區別於舊有的 BLOB/CLOB 儲存或關聯表分解技術。
線上證券交易測試模型
主要邏輯實體（圖 1）：
- Customer： 可擁有多個帳戶
- Account： 包含多個持倉
- Holding： 某證券的持有量
- Security： 證券標識（如股票代碼）
- Order： 帳戶買賣證券的訂單
文件類型與大小
- CustAcc 文件： 每客戶一份，含客戶/帳戶/持倉資訊，4–20 KB
- Order 文件： 採 FIXML 4.4 標準，1–2 KB，屬性豐富、資料節點密度高
- Security 文件： 20,833 份，含美股與共同基金代碼名稱，3–10 KB
所有實例文件由 Toxgene 產生器依三種 Schema 產出。
測試硬體與配置
伺服器規格
- 處理器：IBM System p5 560Q，8 核心邏輯分區（LPAR），1.5 GHz
- 記憶體：32 GB
- 作業系統：AIX 5L v5.3 TL04（並發多執行緒提供 16 邏輯處理器）
- 儲存：IBM TotalStorage DS8100，4 條光纖通道連接 LPAR，128 顆 73 GB 15K RPM 磁碟，配置 8 個卷組成卷組
AIX 與儲存調校
- 虛擬記憶體參數：
vmo -o minperm%=5、maxclient%=15、maxperm%=15
- 掛載原始 XML 輸入檔案系統時啟用 JFS2 並發 I/O（
-o cio）防止緩存干擾
- DS8100 採 Switched FC-AL 互連，標準預設配置
DB2 9 自治配置
啟用自動儲存管理與自調整記憶體管理器（STMM）。STMM 依工作負載動態調整關鍵參數（表 2）：
SELF_TUNING_MEM = ON、DATABASE_MEMORY = AUTOMATIC- 緩衝池：
IBMDEFAULTBP 1,100,000、CATBP 4,000、TEMPBP 1,000（16K 頁面）
DBA 僅需設定少量手動參數（表 3）：Unicode 資料庫、自動儲存表空間、日誌獨立條帶、3 張表（CustAcc/Order/Security）各自獨立表空間與索引表空間、停用檔案系統緩存、3 個專用緩衝池。
三種工作負載測試
- 插入（唯寫）： 載入 ~100 GB 原始 XML（600 萬 CustAcc、3,000 萬 Order、20,833 Security），分階段由 83→100 並發用戶執行（表 4）
- 查詢（唯讀）： 7 條 SQL/XML 查詢（含 XMLECTS、XMLQUERY、命名空間、XML 索引），25–150 並發用戶各跑 1 小時（表 5）
- 混合（讀/寫）： 70% 查詢 + 30% 更新/刪除/插入，同樣並發層級各跑 1 小時（表 6）
關鍵測試結果
插入效能
- 3,602 萬文件耗時 160 分鐘，平均 3,770 插入/秒
- 吞吐量隨文件大小變化：Order（1–2K）5,320 筆/秒；CustAcc（4–20K）1,550 筆/秒
- 資料量速度穩定約 30 GB/小時，與文件大小無關
- Order 插入速率隨量增至 300 萬筆近乎恆定（圖 2）
查詢效能
- 吞吐量隨並發用戶增長並隨 CPU 利用率趨平
- 150 用戶時達峰值 5,480 查詢/秒（CPU 96%、I/O 等待近零）（圖 3）
- 175 用戶無顯著提升（系統滿載）
混合負載效能
- 150 並發用戶時達峰值 1,980 交易/秒（圖 4）
- 混合負載吞吐量低於純查詢/純插入（預期內）
總結
- 總測試時間 23 小時（含建庫）
- 測試數據：600 萬 CustAcc、3,000 萬 Order、20,833 Security
- 並發層級：25–150 用戶
- 插入：1,550 tps（CustAcc）、5,320 tps（Order）；資料量穩定 30 GB/hr
- 查詢：25 用戶 2,000 tps → 150 用戶 5,500 tps（CPU 滿載、I/O 零等待）
- 混合：25 用戶 1,000 tps → 150 用戶 2,000 tps（CPU 42%、I/O 等待 50%）
本研究證明 DB2 9 pureXML 在最新 IBM 硬體/軟體堆疊下，對高並發、小文件、訊息驅動金融 XML 工作負載具備優異的操作效能特徵。
