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Oracle內存結構研究-SGA篇

壹、概述

在《Oracle內存結構研究-PGA篇》壹文中提到,PGA是壹個服務器進程的專用的私有內存區,而SGA則是***享內存區。

SGA由多個部分組成:

1,

固定SGA(Fixed SGA)

2,

塊緩沖區(Db cache)

3,

重做日誌緩沖區(Redo log buffer)

4,

Java池(Java pool)

5,

大池(Large pool)

6,

***享池(Shared pool)

7,

流池(Stream pool)

有如下參數控制***享池相關組件大小:

1,

JAVA_POOL_SIZE:控制Java池大小。

2,

SHARED_POOL_SIZE:9i中控制***享池中占用最大的部分,10g以上控制***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大小。

5,

LOG_BUFFER:控制重做日誌緩沖區大小。

6,

SGA_TARGET:10g以上控制自動SGA內存管理的總內存大小。

7,

SGA_MAX_SIZE:控制SGA可以達到的最大大小,改變需重啟數據庫。

下面將詳細介紹各個部分的作用和推薦設置。

二、SGA各組件作用

1,

固定SGA:

顧名思義,是壹段不變的內存區,指向SGA中其他部分,Oracle通過它找到SGA中的其他區,可以簡單理解為用於管理的壹段內存區。

2,

塊緩沖區:

查詢時,Oracle會先把從磁盤讀取的數據放入內存,以後再查詢相關數據時不用再次讀取磁盤。插入和更新時,Oracle會現在該區中緩存數據,之後批量寫到硬盤中。通過塊緩沖區,Oracle可以通過內存緩存提高磁盤的I/O性能。

塊緩沖區中有三個區域:

默認池(Default pool):所有數據默認都在這裏緩存。

保持池(Keep pool):用來緩存需要多次重用的數據。

回收池(Recycle pool):用來緩存很少重用的數據。

原來只有壹個默認池,所有數據都在這裏緩存。這樣會產生壹個問題:大量很少重用的數據會把需重用的數據“擠出”緩沖區,造成磁盤I/O增加,運行速度下降。後來分出了保持池和回收池根據是否經常重用來分別緩存數據。

這三部分內存區需要手動確定大小,並且之間沒有***享。例如:保持池中已經滿了,而回收池中還有大量空閑內存,這時回收池的內存不會分配給保持池。

9i開始,還可以設置db_nk_cache。9i之前數據庫只能使用相同的塊大小。9i開始同壹個數據庫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,需要為其設置各自的緩沖區。

3,

重做日誌緩沖區(Redo log buffer):

數據寫到重做日誌文件之前在這裏緩存,在以下情況中觸發:

每隔3秒

緩存達到1MB或1/3滿時

用戶提交時

緩沖區的數據寫入磁盤前

4,

Java池(Java pool):

在數據庫中運行Java代碼時用到這部分內存。例如:編寫Java存儲過程在服務器內運行。需要註意的是,該內存與常見的Java編寫的B/S系統並沒關系。用JAVA語言代替PL/SQL語言在數據庫中寫存儲過程才會用到這部分內存。

5,

大池(Large pool):

下面三種情況使用到大池:

並行執行:存放進程間的消息緩沖區

RMAN:某些情況下用於磁盤I/O緩沖區

***享服務器模式:***享服務器模式下UGA在大池中分配(如果設置了大池)

6,

***享池(Shared pool)

***享池是SGA中最重要的內存段之壹。***享池太大和太小都會嚴重影響服務器性能。

SQL和PL/SQL的解釋計劃、代碼,數據字典數據等等都在這裏緩存。

SQL和PL/SQL代碼在執行前會進行“硬解析”來獲得執行計劃及權限驗證等相關輔助操作。“硬解析”很費時間。對於響應時間很短的查詢,“硬解析”可以占到全部時間的2/3。對於響應時間較長的統計等操作,“硬解析”所占用的時間比例會下降很多。執行計劃及所需的數據字典數據都緩存在***享池中,讓後續相同的查詢可以減少很多時間。

不使用“綁定變量”導致:

系統需要花費大量的資源去解析查詢。

***享池中的代碼從不重用,系統花費很大代價管理這部分內存。

關於***享變量的優缺點討論已經超過了這篇文章的範疇,簡單來講,響應時間短的查詢要使用***享變量,響應時間長的統計不使用***享變量。

需要註意的是,SHARED_POOL_SIZE參數在9i中控制***享池中占用最大的部分,10g以上控制***享池總大小。

7,

流池(Stream pool)

9iR2以上增加了“流”技術,10g以上在SGA中增加了流池。流是用來***享和復制數據的工具。

三、SGA設置

沒有通用的設置,所有設置都要根據系統的負載、業務需求和硬件環境來進行調整。這裏只是總結出大體的設定,避免因SGA設置不當引起的問題。

1,自動SGA內存管理

在Oracle 10g中引入了自動SGA內存管理特性,DBA可以設定SGA_TARGET告訴Oracle可用的SGA內存為多大,由Oracle根據系統負載來動態調整各組件大小,相應的數定會保存在控制文件中,使數據庫重啟後也記得各組件大小。

需要註意壹下幾點:

要使用自動SGA內存管理,STATISTICS_LEVEL參數必須設為TYPICAL或ALL,系統自動收集相應的信息用來動態調整SGA設定。

可以設定某個組件的值,Oracle使用此值為該組件的最小大小

可動態調整的參數:

DB_CACHE_SIZE,SHARED_POOL_SIZE,LARGE_POOL_SIZE,JAVA_POOL_SIZE。

需手動設置的參數:

LOG_BUFFER,STREAMS_POOL,DB_NK_CACHE_SIZE,DB_KEEP_CACHE_SIZE,DB_RECYCLE_CACHE_SIZE。

2,手動SGA內存管理

1)

32bit和64bit限制

在32位的操作系統中,Oracle最大可用內存為1.75g,也就是說SGA+PGA=1.75g,超過這壹限制的內存將不會被Oracle用到。

32位的Oracle可以裝到64位的操作系統上,64位的Oracle不可以裝到32位的操作系統上。

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)

各組件設置:

JAVA_POOL_SIZE:如果沒用到數據庫端java的系統,30MB足夠。

LOG_BUFFER:默認為MAX(512KB,128KB*CPU個數)。壹般系統1MB足夠,運行大型事務的系統可以設為2MB,讓1/3滿寫入日誌文件時可以繼續寫入緩沖,再大也沒有意義。

SHARED_POOL_SIZE:過大過小都會嚴重影響系統性能,1GB內存可以設為100MB,2GB內存可設為150MB,4GB內存可設為300MB。***享池命中過低首先要調整的是應用程序而不是擴大***享池。使用綁定變量可以減少***享池需求、提高命中率,減少***享池管理負擔和LATCH競爭。

LARGE_POOL_SIZE:使用專用服務模式可設為30MB,除非必要,不然不建議使用***享服務器模式。

DB_CACHE_SIZE:除去上述內存外其他可用內存都分配給該區域。

總結

32位Oracle:

1G內存:SHARED_POOL_SIZE=100MB,DB_CACHE_SIZE=0.5GB;

2G內存:SHARED_POOL_SIZE=150MB,DB_CACHE_SIZE=1.25GB;

64位Oracle

4G內存:SHARED_POOL_SIZE=200MB,DB_CACHE_SIZE=2.5GB;

8G內存:SHARED_POOL_SIZE=400MB,DB_CACHE_SIZE=5GB;

12G內存:SHARED_POOL_SIZE=500MB,DB_CACHE_SIZE=8GB

再次強調,以上只是避免因SGA設置不當引起問題的大體設置,需要根據具體的系統負載和業務邏輯結合Stackpack等工具細調。