oracle体系结构三部曲之内存结构

长平狐 发布于 2012/09/19 13:56
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  还是想唠叨一下,要想把oracle体系结构学深学透,必须结合备份与恢复的实验及原理去学,这个我在后续也会写相应的blog。在这里我在介绍内存结构时,只是做些基础性的了解。

  我们先看两个容易混淆的概念。SID和ORACLE_SID,其实吧,这两个没啥本质的区别。若真个想分一分的话。那么,SID是站点标识符,也即会话标识符,他和$ORACLE_HOME一起唯一标识了一个SGA;而ORACLE_SID则可以认为是实例名,通过v$instance的字段instance_name查出。

  当DBA安装oracle软件时,针对os首先会辨别是32位还是64位,而这32位和64位又是代表什么意思呢?简单来说,就是CPU对于内存最大的支持范围。32位的CPU最大支持4G内存。如果oracle运行在32位linux上时,其默认SGA无法超过1.7G.

  实例是由参数文件创建出来的,存在于操作系统的内存中。linux上有两条命令可以检查实例是否开启:
  ps -ef|grep ora_  --检查后台进程是否开启;
  ipcs -m|grep ora  --检查SGA是否分配

  在我的磁盘上,有3个数据库.任何时刻我都只有一个实例,但有多个数据库,在任何时间点上只能访问其中的一个数据库。当一台服务器上有多个实例运行时,每个实例都有一个自己专用的SGA。

  每个oracle实例都有一个被oracle进程所共享的内存结构,称之为SGA。当实例打开后,各个内存区会依照最少的需求分配所需的大小。在ora10g使用自动SGA内存管理(ASMM:automatic shared memory management)时,只需把SGA_TARGET参数设置为所需的大小便可,其后会根据工作负载自动扩展每个内存块的大小。在SGA中,空间的最小分配单位是颗粒。它由sga_max_size决定,当sga的总和小于128m时,颗粒为4m,当sga大于128m时,颗粒为16m。

  下面我们来看看主要的SGA组件。
  database_buffer_cache


  缓冲区缓存中的块实质上在一个位置上管理,但有两个不同的列表指向这些块:
  脏块列表:其中的块需要DBWn写入磁盘
  非脏块列表:8.0以前的版本是LRU算法,之后采用接触计数算法,如果命中缓存中的一个块,则会增加与之相关联的计数器。块缓冲区不再像以前那样移到块列表的最前面,而是原地留在块列表中,只是递增它的接触计数。不过,一段时间,块会在列表中“移动”。例如,脏块由脏列表指向,过一段时间要重用块时,如果缓冲区已满,就要将接触计数较小的某个块释放,换由非脏块列表来指向。


  缓冲区缓存允许有不同的块大小。可以通过设置DB_nK_CACHE_SIZE参数,并重启数据库。但前提要注意SGA的大小。如果采用扩大的方法,比如,你的SGA大小是128m,你想再为缓冲区增加另外的64m,就必须把SGA_MAX_SIZE设置为192m或者更大。另外,你也可以采用收缩的办法,即缩小DB_CACHE_SIZE,因为9i之后,database_buffer_cache的大小可以直接修改参数db_cache_size,那么:
  show parameter db_cache_size; --看一下目前有多大
  alter system set db_cache_size=xxm; --将其缩小
  alter system set db_16k_cache_size=xxm; --设置16k的数据块大小的缓冲区缓存
  这样我在database_buffer_cache中就有两种数据块大小了。这两个缓存是互斥的。只是为了可传输表空间。比如,OLTP和OLAP就可以共存于一个数据库中。
 
  cache hit(缓存命中):用户请求查询时,oracle在缓冲区缓存找到用户所需的数据时,就直接从缓冲区返回给用户。如果在缓冲区找不到,则称之为cache miss(缓存失误)。
  database_buffer_cache命中率公式是
  cache hit ratio=1-(physical reads/(db block gets+consistent gets))
  db block gets:是指DML语句所得到的数据块个数
  consistent gets:是指select语句所得到的数据块个数
  logical reads:将db_block gets与consistent gets相加得到的数据块个数。
  physical reads:从硬盘上读出的数据
  hit ratio最好大于90%

  database_buffer_cache中包含三种不同性质的缓存:
  dirty buffer:已修改,但尚未写入数据库的数据
  free buffer:这里的内容和数据文件的内容一模一样,也就是这些buffer已经写入数据库内了,随时可以拿来覆盖使用。
  pinned buffer:正在被使用的buffer

  可以把database_buffer_cache却分为三种不同性质的分区:
  回收池:放在回收池的数据,只在事务还存在时才会被用到,一旦事务结束,就会被释放掉。
  保留池:频繁重复用到的数据
  默认池:没有指定时,数据就会被放在默认池。

  shared pool
  设计共享池是为了重用查询计划.破坏共享池,最容易的办法是不使用绑定变量。oracle提供一个参数cursor_sharing可对sql语句做强制绑定变量,其中有个参数值叫similar。在10g中,shared_pool_size参数控制了共享池的大小。里面的主要主件是库缓存和字典缓存。对于这两个的关系,参见的我的博客:http://blog.csdn.net/linwaterbin/article/details/7651038
  在共享池内分析sql语句可分为hard parse和soft parse,。当sql语句一进入oracle数据库时,oracle首先会检查一下共享池有没有完全相同的sql语句,如果没有,就会进行parse作业;如果有,就会跳过parse,只检查用户权限等。
  可以使用dbms_shared_pool.keep(两个参数),把sql强制留在shared pool里面。
  1)先找出sql语句的相对位置:
     select address,hash_value from v$sqlarea where sql_text='......';
  2)将位置保留在共享池内:
     exec dbms_shared_pool.keep('address','类型‘);

  redo log buffer
  重做日志缓冲区的默认大小由log_buffer参数控制,这个区的最小大小取决于os。将log_buffer设置为1,再重启数据库就可以知道最小值。重做日志缓冲区的空间划分为多个块,这些块基本上都是512k。 
  和这个区相关的概念,最重要的是检查点机制。即:DBWn会去检查某些redo entry是否已经写入redo log file。检查点机制是避免在数据库恢复时,读取的redo信息太多,导致恢复的时间过长。大体的检查点机制有以下几个步骤:
  1)取当前的SCN号为检查点SCN。
  2)检查相关的redo entry是否写入online redo log file
  3)如果写入,则DBWn会把redo保护的dirty buffer flush到磁盘
  4)如果没有,则DBWn会去通知LGWR来写,然后,自己再写
  5)CKPT更新控制文件和数据文件的文件头
  而触发检查点的事件有很多,比如:日志却,;fast_start_mttr_target等


原文链接:http://blog.csdn.net/linwaterbin/article/details/7743533
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