數(shù)據(jù)庫是數(shù)字經(jīng)濟的基礎(chǔ)設(shè)施，是IT產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)軟件三駕馬車之一。當(dāng)今世界，數(shù)字化建設(shè)與數(shù)據(jù)智能發(fā)展如火如荼，數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定與高效是保障高科技產(chǎn)業(yè)順利發(fā)展的重要因素，數(shù)據(jù)庫相關(guān)技術(shù)也成為新時代背景下大國之間競爭的制高點。目前，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是美國對華禁運的35項“卡脖子”技術(shù)之一，而保障數(shù)據(jù)庫穩(wěn)定運行的智能運維技術(shù)是數(shù)據(jù)庫技術(shù)皇冠上的明珠。傳統(tǒng)人工運維方式已經(jīng)越來越難以維護功能復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在龐大業(yè)務(wù)與復(fù)雜負(fù)載下的穩(wěn)定性與高效性。但隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的上升，對數(shù)據(jù)庫運維的需求卻日漸高漲，如何解決其中的內(nèi)在矛盾，已成為學(xué)術(shù)界與工業(yè)界共同關(guān)心的議題。

人工運維存在下列問題：

·成本高：數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）年薪普遍在50萬以上

·效率低：資深工程師進行一次維護調(diào)參需要6小時以上

·門檻高：DBA培養(yǎng)周期長，非資深DBA調(diào)參效果難以滿足需求

針對上述問題，SmartOp團隊提出SmartOp數(shù)據(jù)庫智能管家，運用人工智能技術(shù)對數(shù)據(jù)庫進行智能調(diào)參和索引推薦，大大提高數(shù)據(jù)庫性能。團隊的技術(shù)方案目前達(dá)到國際領(lǐng)先水平，是唯一可落地的商業(yè)化解決方案。本項目主要功能分為兩部分：

① 數(shù)據(jù)庫自動調(diào)參

依托機器學(xué)習(xí)技術(shù)高效完成數(shù)據(jù)庫參數(shù)調(diào)優(yōu)，降低現(xiàn)階段數(shù)據(jù)庫參數(shù)調(diào)優(yōu)人力和時間成本。該功能使用長短期融合獎勵函數(shù)，在綜合考慮吞吐量和延遲的基礎(chǔ)上，結(jié)合短期收益和長期收益對調(diào)參過程進行彈性控制，解決了智能調(diào)參不能很好適應(yīng)負(fù)載動態(tài)變化和工作狀態(tài)動態(tài)變化的難題；開發(fā)在線訓(xùn)練方式，利用后臺克隆和并行化技術(shù)同時試錯多種調(diào)參方向，輔以機器學(xué)習(xí)技術(shù)對數(shù)據(jù)庫參數(shù)個數(shù)和維度進行壓縮降低調(diào)優(yōu)成本，解決了自動調(diào)參中參數(shù)數(shù)量多、相關(guān)性復(fù)雜、空間大等難題。

② 數(shù)據(jù)庫智能索引推薦

針對數(shù)據(jù)庫中因索引不合理導(dǎo)致的慢請求，以智能化方式推薦合理的索引結(jié)構(gòu)，提高云服務(wù)廠商的服務(wù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)庫購買用戶的使用體驗。該功能使用端到端訓(xùn)練技術(shù)，以向量化方式統(tǒng)一管理工作負(fù)載和索引，杜絕人為干預(yù)，真正做到端到端訓(xùn)練；使用代價估計模型，利用深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行代價估計，快速評估索引性能，提升學(xué)習(xí)索引推薦效率。

圖1 數(shù)據(jù)庫自動調(diào)參

圖2 數(shù)據(jù)庫智能索引推薦

①數(shù)據(jù)庫自動調(diào)參

·調(diào)參效果在業(yè)內(nèi)首次超過具有12年經(jīng)驗的數(shù)據(jù)庫管理員手工調(diào)參

②數(shù)據(jù)庫智能索引推薦

普通DBA推薦一次索引需要1-2小時，二智能索引推薦只需要1-3分鐘。同時，智能推薦的索引相比DBA推薦的索引可以使數(shù)據(jù)庫相應(yīng)時間降低34%，空間消耗減少25%。