Oracle9i Database 自调整:Oracle SGA

　　随着数据库管理员在自调整工作方面变得更加成熟，许多 Oracle 规格可能变为自调整。在 Oracle Database 10g 中，我们将看到比以前更多的自调整功能。
　　
　　例如，Oracle Database 10g 的动态内存分配特性使得创建一个自调整的 Oracle SGA 成为可能。通过演示，在本文中我将说明如何检查 Oracle 9i Database 中的 Oracle 例程，以及根据服务器上和数据库内的处理需求来调整 sort_area_size 或 pga_aggregate_target、large_pool_size、sga_max_size 和 db_cache_size 的内存区域。这里讨论的技巧的基础是使用 Statspack 来随时监控内存区域并显示系统资源利用率的信号图。
　　
　　我还将讨论如何创建一种智能机制，以根据当前的处理需求来自动地重新配置 Oracle9i Database，并提供了示例代码，这些示例代码将使您能够开始编写自己的能够有效地仿效 Oracle Database 10g 功能的自动化脚本；例如，我将提供一个脚本，它将自动识别小型、常用的程序段，并将它们分配给 KEEP 池，以全部进行缓存。（重要注意事项：这种仿效仅考虑外部的行为，但不反映新版本的内部实施。）因为每个数据库都各不相同，所以为了清楚起见，这些脚本特意进行了省略和简化。因此，您将需要扩展这些示例并编写适合您的环境的自定义的自动化脚本。
　　
　　具有以下特性的商店将从自动化的自调整中最大程度的获益：
　　
　　双模式系统 ― 在在线事务处理 (OLTP) 和数据仓库处理模式之间转换的系统尤其将从自调整 RAM 区域中获益。
　　
　　32 位的商店 ― 运行 32 位服务器的商店受其 RAM 区域大小（最大约为 1.7GB）的限制。对于这些商店，最有效地使用 RAM 资源尤为重要。
　　
　　记住拥有一个非常大的 db_cache_size 的趋势正在下降也很重要。虽然对数据的直接访问是利用散列法来完成的，但有时数据库必须检查 RAM 缓存中的所有内存块：
　　
　　高失效率的系统 ― 无论何时当程序产生一个截断表、使用临时表或运行一次大型的数据清除时，Oracle 必须清除 db_cache_size 中的所有内存块，以除去已被使用的内存块。对于拥有大于 10gB 的 db_cache_size 的系统，这种方法可能造成过多的开销。
　　
　　更新率高的系统 ― 当执行一次异步写操作时，数据库写入器 (DBWR) 过程必须清除 db_cache_size 中的所有内存块。拥有一个巨大的 db_cache_size 可能给数据库写入器造成过重的负担。
　　
　　首先，让我们回顾一下创建自调整数据库背后的准则。
　　
　　自调整背后的准则
　　重新配置一个 Oracle 例程的最常用的技巧是使用一个脚本，并通过 dbms_job 或一个外部调度程序（如 UNIX cron）来调用这个脚本。为了说明一个简单的例子，考虑一个白天在 OLTP 模式下运行，而晚上在数据仓库模式下运行的数据库。对于这种类型的数据库，您可以安排一项作业来将例程 SGA 内存重新配置成最适合于在该 Oracle 例程中执行的处理类型的配置。
　　
　　列表 1 包含一个 UNIX 脚本，该脚本用来重新配置 Oracle，以便进行决策支持处理。注意为了适应数据仓库行为，对 shared_pool、db_cache_size 和 pga_aggregate_target 中的配置作了重要的修改。该脚本被安排在每晚 6:00pm 通过 dbms_job 来调用。
　　
　　在列表 1 中，我们看到了建立了自调整 Oracle Database 10g 的基础的 alter system 命令。记住 RAM 是一种昂贵的 Oracle 服务器资源，DBA 有责任在服务器上充分地分配 RAM 资源。未得到利用的 RAM 将浪费昂贵的硬件资源。
　　
　　即使得到了充分的分配，分配过度的 RAM 也是一种浪费。例如，当您只需要 200m 时，分配一个 shared_pool_size=400m 是效率低下的，因为 RAM 可以被 SGA 的另一个区域（如 db_cache_size）使用。
　　
　　为了说明 RAM 重新配置的概念，考虑下面这个例子，一个分配不足且数据缓冲命中率很低的 16K 数据缓冲区，和一个分配过度且数据缓冲命中率很高的 32K 数据缓冲区（参见图 1）。
　　
　　 　
　　使用 alter system 命令，我们可以在数据缓冲区之间调整 RAM，以将 RAM 重新分配给最需要的地方（参见图 2）。
　　
　　您可以在很多种 Oracle 脚本（包括动态 SQL、dbms_job 和 shell 脚本）中使用 alter system 命令。列表 2 是调整 RAM 缓存大小的一个简单的 SQL*Plus 脚本；这个脚本向您提示缓存的名称和大小，并发出适当的 alter system 命令来调整 RAM 区域的大小。下面是输出的内容：
　　
　　SQL> @dyn_sga
　　
　　Enter cache to decrease:shared_pool_size
　　Enter cache to increase:db_cache_size
　　Enter amount to change: 1048576
　　
　　alter system set shared_pool_size = 49283072;
　　System altered.
　　
　　alter system set db_cache_size = 17825792;
　　
　　System altered.
　　
　　现在我们看到了在 Oracle Database 10g 中，如何轻易地改变 RAM 区域，下面让我们研究一下调用 RAM 区域自动调整的一些规则。
　　
　　何时触发动态重配置
　　无论何时当监控脚本的例程指示有一个负担过重的 RAM 区域时，您必须选择从哪一个区域中“窃取”内存。表 1 显示了阈值条件的一个简单的示例，该阈值条件触发 SGA 的三个主要区域的动态内存修改。当然，每个系统都各不相同，您将要根据您的需求来调整这些阈值。例如，许多商店实施了多个 blocksize，并分离了 db_32k_cache_size （用于索引表空间）、db_keep_cache_size（用于小型、引用频繁的对象）等的 RAM 区域。
　　
　　记住数据库的需求将根据正在执行的 SQL 不断变化是很重要的；在 9:00am 最优的一个 SGA 可能在 3:00pm 就不是最优了。为了了解处理特性的变化，您可以运行 Statspack 报表来查明 Oracle 改变 RAM 存储需求的那些时间。您还可以运行 v$db_cache_advice、v$pga_target_advice、v$java_pool_advice 和 v$db_shared_pool_advice 实用程序来查看 RAM 区域大小的变化带来的边际效益。
　　
　　一种使动态 SGA 重新配置自动化的流行的方法是识别趋势。您可以使用 Statspack 来预测那些处理特性变化的时间，并使用 dbms_job 程序包或动态 SQL 来执行特定的 SGA 修改。让我们详细了解一下基于趋势的方法。
　　
　　显示系统信号图
　　基于趋势的重新配置的一种常见的方法是使用 Statspack 历史数据来显示可预测的趋势，并根据信号图用这些趋势来修改数据库。
　　
　　这种方法与零库存生产很相似，其中零部件正好在需要组装时才出现在工厂车间里。Oracle Database 10g 使 DBA 能够预见处理需求并定期地安排适当的干预操作，从而确保为处理需求的变化即时地提供 SGA 资源。
　　
　　自调整 Oracle 的内存区域涉及到改变几个 Oracle 参数的值。虽然存在 250 多个 Oracle Database 10g 参数来管理数据库的各方面配置，但只有少数几个参数对自动的 Oracle SGA 调整很重要：
　　
　　db_cache_size ― db_cache_size 确定 Oracle SGA 中的数据库块缓冲的数量，并且代表着 Oracle 内存最重要的一个参数。
　　
　　db_keep_cache_size ― 这个数据缓冲池是 Oracle8i 中 db_block_buffers 的一个子缓冲池，但从 Oracle9i Database 开始成为一个单独的 RAM 区域。
　　
　　db_nn_cache_size ― Oracle Database 10g 有单独的数据缓冲池，您可以使用这些数据缓冲池来分离数据并分离具有不同 I/O 特性的对象。
　　
　　shared_pool_size ― shared_pool_size 定义系统中由所有用户共享的池，包括 SQL 区域和数据字典缓存。
　　
　　pga_aggregate_target ― pga_aggregate_target 定义为系统范围的排序和散列连接保留的 RAM 区域。
　　
　　您可以看到，甚至不需要对您的 Oracle 数据库状况的最重要的量度进行归零校正。让我们从检查库缓存中的趋势开始，并确定如何自动调整 shared_pool_size。
　　
　　使用 Oracle Database 10g 顾问实用程序
　　Oracle Database 10g 拥有完整的顾问实用程序，它们将准确地预测改变任意的 RAM 区域大小将带来的变化。Oracle Database 10g 中的顾问实用程序包括：
　　
　　共享池建议 ― v$shared_pool_advice
　　PGA 目标建议 ― v$pga_target_advice
　　数据缓存建议 ― v$db_cache_advice
　　Java 池建议 ― v$java_pool_advice
　　
　　这些实用程序是确保自调整变化正确合理的一种极好的方式。以下内容将显示如何调用和解释这些顾问实用程序；当您能够轻松地解释它们的输出时，您就可以编写自动化的脚本来生成建议、解释输出，并自动改变 RAM 区域的大小。
　　
　　共享池建议实用程序
　　这一顾问功能在 Oracle9i Database Release 2 中得到了扩展，包含了一个称为 v$shared_pool_advice 的新的建议实用程序，在将来的版本中它可能最终将被扩展至所有的 SGA RAM。
　　
　　从 Oracle9i Database Release 2 开始，当共享池的大小从当前值的 10% 变为当前值的 200% 时，v$shared_pool_advice 视图将显示 SQL 分析的边际差异。
　　
　　共享池建议实用程序非常易于配置：安装后，您可以运行一个简单的脚本来查询 v$shared_pool_advice 视图，并查看不同 shared_pool 大小的 SQL 分析的边际变化。以下脚本的输出将告诉您动态增加或减少 shared_pool_size 参数带来的变化。
　　
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　　-- Display shared pool advice
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