Oracle內(nèi)存結(jié)構(gòu)研究的相關(guān)內(nèi)容介紹
我曾在《Oracle內(nèi)存結(jié)構(gòu)研究-PGA篇》一文中看到，PGA只是一個(gè)服務(wù)器的進(jìn)程專(zhuān)門(mén)使用的私有的相關(guān)內(nèi)存區(qū)，但是SGA卻是共享的相關(guān)內(nèi)存區(qū)。所以下文中就有相關(guān)內(nèi)容的提及，望你會(huì)從中有所感悟。
一、SGA由多個(gè)部分組成：
1， 固定SGA（Fixed SGA）
2， 塊緩沖區(qū)（Db cache）
3， 重做日志緩沖區(qū)（Redo log buffer）
4， Java池（Java pool）
5， 大池（Large pool）
6， 共享池（Shared pool）
7， 流池（Stream pool）
有如下參數(shù)控制共享池相關(guān)組件大小：
1， JAVA_POOL_SIZE：控制Java池大小。
2， SHARED_POOL_SIZE：9i中控制共享池中占用***的部分，10g以上控制共享池大小。
3， LARGE_POOL_SIZE：控制大池大小。
4， DB_*K_CACHE_SIZE：控制不同塊大小的緩沖區(qū)大小。
5， LOG_BUFFER：控制重做日志緩沖區(qū)大小。
6， SGA_TARGET：10g以上控制自動(dòng)SGA內(nèi)存管理的總內(nèi)存大小。
7， SGA_MAX_SIZE：控制SGA可以達(dá)到的***大小，改變需重啟數(shù)據(jù)庫(kù)。
下面將詳細(xì)介紹各個(gè)部分的作用和推薦設(shè)置。
二、SGA各組件作用
1， 固定SGA：
顧名思義，是一段不變的內(nèi)存區(qū)，指向SGA中其他部分，Oracle通過(guò)它找到SGA中的其他區(qū)，可以簡(jiǎn)單理解為用于管理的一段內(nèi)存區(qū)。
2， 塊緩沖區(qū)：
在Oracle內(nèi)存結(jié)構(gòu)研究-SGA篇中查詢時(shí)，Oracle會(huì)先把從磁盤(pán)讀取的數(shù)據(jù)放入內(nèi)存，以后再查詢相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)不用再次讀取磁盤(pán)。插入和更新時(shí)，Oracle會(huì)現(xiàn)在該區(qū)中緩存數(shù)據(jù)，之后批量寫(xiě)到硬盤(pán)中。通過(guò)塊緩沖區(qū)，Oracle可以通過(guò)內(nèi)存緩存提高磁盤(pán)的I/O性能。
塊緩沖區(qū)中有三個(gè)區(qū)域：
默認(rèn)池（Default pool）：所有數(shù)據(jù)默認(rèn)都在這里緩存。
保持池（Keep pool）：用來(lái)緩存需要多次重用的數(shù)據(jù)。
回收池（Recycle pool）：用來(lái)緩存很少重用的數(shù)據(jù)。
原來(lái)只有一個(gè)默認(rèn)池，所有數(shù)據(jù)都在這里緩存。這樣會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題：大量很少重用的數(shù)據(jù)會(huì)把需重用的數(shù)據(jù)“擠出”緩沖區(qū)，造成磁盤(pán)I/O增加，運(yùn)行速度下降。后來(lái)分出了保持池和回收池根據(jù)是否經(jīng)常重用來(lái)分別緩存數(shù)據(jù)。
這三部分內(nèi)存區(qū)需要手動(dòng)確定大小，并且之間沒(méi)有共享。例如：保持池中已經(jīng)滿了，而回收池中還有大量空閑內(nèi)存，這時(shí)回收池的內(nèi)存不會(huì)分配給保持池。
9i開(kāi)始，還可以設(shè)置db_nk_cache。9i之前數(shù)據(jù)庫(kù)只能使用相同的塊大小。9i開(kāi)始同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以使用多種塊大小（2KB,4KB,8KB,16KB,32KB），這些塊需要在各自的db_nk_cache中緩存。如果為不同的表空間指定了不同的塊大小，需要為其設(shè)置各自的緩沖區(qū)。
3， 重做日志緩沖區(qū)（Redo log buffer）：
數(shù)據(jù)寫(xiě)到重做日志文件之前在這里緩存，在以下情況中觸發(fā)：
每隔3秒
緩存達(dá)到1MB或1/3滿時(shí)
用戶提交時(shí)
緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入磁盤(pán)前
4， Java池（Java pool）：
在數(shù)據(jù)庫(kù)中運(yùn)行Java代碼時(shí)用到這部分內(nèi)存。例如：編寫(xiě)Java存儲(chǔ)過(guò)程在服務(wù)器內(nèi)運(yùn)行。需要注意的是，該內(nèi)存與常見(jiàn)的Java編寫(xiě)的B/S系統(tǒng)并沒(méi)關(guān)系。用JAVA語(yǔ)言代替PL/SQL語(yǔ)言在數(shù)據(jù)庫(kù)中寫(xiě)存儲(chǔ)過(guò)程才會(huì)用到這部分內(nèi)存。
5， 大池（Large pool）：
下面三種情況使用到大池：
并行執(zhí)行：存放進(jìn)程間的消息緩沖區(qū)
RMAN：某些情況下用于磁盤(pán)I/O緩沖區(qū)
共享服務(wù)器模式：共享服務(wù)器模式下UGA在大池中分配（如果設(shè)置了大池）
6， 共享池（Shared pool）
共享池是SGA中最重要的內(nèi)存段之一。共享池太大和太小都會(huì)嚴(yán)重影響服務(wù)器性能。
SQL和PL/SQL的解釋計(jì)劃、代碼，數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)等等都在這里緩存。
SQL和PL/SQL代碼在執(zhí)行前會(huì)進(jìn)行“硬解析”來(lái)獲得執(zhí)行計(jì)劃及權(quán)限驗(yàn)證等相關(guān)輔助操作。“硬解析”很費(fèi)時(shí)間。對(duì)于響應(yīng)時(shí)間很短的查詢，“硬解析”可以占到全部時(shí)間的2/3。對(duì)于響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)的統(tǒng)計(jì)等操作，“硬解析”所占用的時(shí)間比例會(huì)下降很多。執(zhí)行計(jì)劃及所需的數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)都緩存在共享池中，讓后續(xù)相同的查詢可以減少很多時(shí)間。
不使用“綁定變量”導(dǎo)致：
系統(tǒng)需要花費(fèi)大量的資源去解析查詢。
共享池中的代碼從不重用，系統(tǒng)花費(fèi)很大代價(jià)管理這部分內(nèi)存。
關(guān)于共享變量的優(yōu)缺點(diǎn)討論已經(jīng)超過(guò)了這篇文章的范疇，簡(jiǎn)單來(lái)講，響應(yīng)時(shí)間短的查詢要使用共享變量，響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的統(tǒng)計(jì)不使用共享變量。
需要注意的是，SHARED_POOL_SIZE參數(shù)在9i中控制共享池中占用***的部分，10g以上控制共享池總大小。
7， 流池（Stream pool）
9iR2以上增加了“流”技術(shù)，10g以上在SGA中增加了流池。流是用來(lái)共享和復(fù)制數(shù)據(jù)的工具。#p#
三、SGA設(shè)置
沒(méi)有通用的設(shè)置，所有Oracle內(nèi)存結(jié)構(gòu)設(shè)置都要根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)載、業(yè)務(wù)需求和硬件環(huán)境來(lái)進(jìn)行調(diào)整。這里只是總結(jié)出大體的設(shè)定，避免因SGA設(shè)置不當(dāng)引起的問(wèn)題。
1，自動(dòng)SGA內(nèi)存管理
在Oracle 10g中引入了自動(dòng)SGA內(nèi)存管理特性，DBA可以設(shè)定SGA_TARGET告訴Oracle可用的SGA內(nèi)存為多大，由Oracle根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整各組件大小，相應(yīng)的數(shù)定會(huì)保存在控制文件中，使數(shù)據(jù)庫(kù)重啟后也記得各組件大小。
需要注意一下幾點(diǎn)：
要使用自動(dòng)SGA內(nèi)存管理，STATISTICS_LEVEL參數(shù)必須設(shè)為T(mén)YPICAL或ALL，系統(tǒng)自動(dòng)收集相應(yīng)的信息用來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整SGA設(shè)定。
可以設(shè)定某個(gè)組件的值，Oracle使用此值為該組件的最小大小
可動(dòng)態(tài)調(diào)整的參數(shù)：
DB_CACHE_SIZE，SHARED_POOL_SIZE，LARGE_POOL_SIZE，JAVA_POOL_SIZE。
需手動(dòng)設(shè)置的參數(shù)：
LOG_BUFFER,STREAMS_POOL,DB_NK_CACHE_SIZE,DB_KEEP_CACHE_SIZE，DB_RECYCLE_CACHE_SIZE。
2，手動(dòng)SGA內(nèi)存管理
1) 32bit和64bit限制
在32位的操作系統(tǒng)中，Oracle***可用內(nèi)存為1.75g，也就是說(shuō)SGA+PGA<=1.75g，超過(guò)這一限制的內(nèi)存將不會(huì)被Oracle用到。
32位的Oracle可以裝到64位的操作系統(tǒng)上，64位的Oracle不可以裝到32位的操作系統(tǒng)上。
2) 查看Oracle版本：
- SQL> select * from v$version;
- BANNER
- Oracle Database 10g Enterprise Edition Release
10.2.0.1.0 - Prod- PL/SQL Release 10.2.0.1.0 - Production
- CORE 10.2.0.1.0 Production
- TNS for 32-bit Windows: Version 10.2.0.1.0 -
Production- NLSRTL Version 10.2.0.1.0 – Production
3) 各組件設(shè)置：
JAVA_POOL_SIZE：如果沒(méi)用到數(shù)據(jù)庫(kù)端java的系統(tǒng)，30MB足夠。
LOG_BUFFER：默認(rèn)為MAX(512KB,128KB*CPU個(gè)數(shù))。一般系統(tǒng)1MB足夠，運(yùn)行大型事務(wù)的系統(tǒng)可以設(shè)為2MB，讓1/3滿寫(xiě)入日志文件時(shí)可以繼續(xù)寫(xiě)入緩沖，再大也沒(méi)有意義。
SHARED_POOL_SIZE：過(guò)大過(guò)小都會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能，1GB內(nèi)存可以設(shè)為100MB，2GB內(nèi)存可設(shè)為150MB，4GB內(nèi)存可設(shè)為300MB。共享池命中過(guò)低首先要調(diào)整的是應(yīng)用程序而不是擴(kuò)大共享池。使用綁定變量可以減少共享池需求、提高命中率，減少共享池管理負(fù)擔(dān)和LATCH競(jìng)爭(zhēng)。
LARGE_POOL_SIZE：使用專(zhuān)用服務(wù)模式可設(shè)為30MB，除非必要，不然不建議使用共享服務(wù)器模式。
DB_CACHE_SIZE：除去上述內(nèi)存外其他可用內(nèi)存都分配給該區(qū)域。
總結(jié)
32位Oracle：
1G內(nèi)存：SHARED_POOL_SIZE=100MB，DB_CACHE_SIZE=0.5GB；
2G內(nèi)存：SHARED_POOL_SIZE=150MB，DB_CACHE_SIZE=1.25GB；
64位Oracle
4G內(nèi)存：SHARED_POOL_SIZE=200MB，DB_CACHE_SIZE=2.5GB；
8G內(nèi)存：SHARED_POOL_SIZE=400MB，DB_CACHE_SIZE=5GB；
12G內(nèi)存：SHARED_POOL_SIZE=500MB，DB_CACHE_SIZE=8GB
再次強(qiáng)調(diào)，以上只是避免因Oracle內(nèi)存結(jié)構(gòu)中SGA設(shè)置不當(dāng)引起問(wèn)題的大體設(shè)置，需要根據(jù)具體的系統(tǒng)負(fù)載和業(yè)務(wù)邏輯結(jié)合Stackpack等工具細(xì)調(diào)。
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