Oracle內存結構研究的相關內容介紹
我曾在《Oracle內存結構研究-PGA篇》一文中看到，PGA只是一個服務器的進程專門使用的私有的相關內存區(qū)，但是SGA卻是共享的相關內存區(qū)。所以下文中就有相關內容的提及，望你會從中有所感悟。
一、SGA由多個部分組成：
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SGA內存管理的總內存大小。
7， SGA_MAX_SIZE：控制SGA可以達到的***大小，改變需重啟數(shù)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，是一段不變的內存區(qū)，指向SGA中其他部分，Oracle通過它找到SGA中的其他區(qū)，可以簡單理解為用于管理的一段內存區(qū)。
2， 塊緩沖區(qū)：
在Oracle內存結構研究-SGA篇中查詢時，Oracle會先把從磁盤讀取的數(shù)據放入內存，以后再查詢相關數(shù)據時不用再次讀取磁盤。插入和更新時，Oracle會現(xiàn)在該區(qū)中緩存數(shù)據，之后批量寫到硬盤中。通過塊緩沖區(qū)，Oracle可以通過內存緩存提高磁盤的I/O性能。
塊緩沖區(qū)中有三個區(qū)域：
默認池（Default pool）：所有數(shù)據默認都在這里緩存。
保持池（Keep pool）：用來緩存需要多次重用的數(shù)據。
回收池（Recycle pool）：用來緩存很少重用的數(shù)據。
原來只有一個默認池，所有數(shù)據都在這里緩存。這樣會產生一個問題：大量很少重用的數(shù)據會把需重用的數(shù)據“擠出”緩沖區(qū)，造成磁盤I/O增加，運行速度下降。后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(shù)據。
這三部分內存區(qū)需要手動確定大小，并且之間沒有共享。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(shù)據庫只能使用相同的塊大小。9i開始同一個數(shù)據庫可以使用多種塊大?。?KB,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(qū)。
3， 重做日志緩沖區(qū)（Redo log buffer）：
數(shù)據寫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
緩存達到1MB或1/3滿時
用戶提交時
緩沖區(qū)的數(shù)據寫入磁盤前
4， Java池（Java pool）：
在數(shù)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。需要注意的是，該內存與常見的Java編寫的B/S系統(tǒng)并沒關系。用JAVA語言代替PL/SQL語言在數(shù)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：
并行執(zhí)行：存放進程間的消息緩沖區(qū)
RMAN：某些情況下用于磁盤I/O緩沖區(qū)
共享服務器模式：共享服務器模式下UGA在大池中分配（如果設置了大池）
6， 共享池（Shared pool）
共享池是SGA中最重要的內存段之一。共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(shù)據字典數(shù)據等等都在這里緩存。
SQL和PL/SQL代碼在執(zhí)行前會進行“硬解析”來獲得執(zhí)行計劃及權限驗證等相關輔助操作。“硬解析”很費時間。對于響應時間很短的查詢，“硬解析”可以占到全部時間的2/3。對于響應時間較長的統(tǒng)計等操作，“硬解析”所占用的時間比例會下降很多。執(zhí)行計劃及所需的數(shù)據字典數(shù)據都緩存在共享池中，讓后續(xù)相同的查詢可以減少很多時間。
不使用“綁定變量”導致：
系統(tǒng)需要花費大量的資源去解析查詢。
共享池中的代碼從不重用，系統(tǒng)花費很大代價管理這部分內存。
關于共享變量的優(yōu)缺點討論已經超過了這篇文章的范疇，簡單來講，響應時間短的查詢要使用共享變量，響應時間長的統(tǒng)計不使用共享變量。
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，10g以上在SGA中增加了流池。流是用來共享和復制數(shù)據的工具。#p#
三、SGA設置
沒有通用的設置，所有Oracle內存結構設置都要根據系統(tǒng)的負載、業(yè)務需求和硬件環(huán)境來進行調整。這里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(tǒng)負載來動態(tài)調整各組件大小，相應的數(shù)定會保存在控制文件中，使數(shù)據庫重啟后也記得各組件大小。
需要注意一下幾點：
要使用自動SGA內存管理，STATISTICS_LEVEL參數(shù)必須設為TYPICAL或ALL，系統(tǒng)自動收集相應的信息用來動態(tài)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(tài)調整的參數(shù)：
DB_CACHE_SIZE，SHARED_POOL_SIZE，LARGE_POOL_SIZE，JAVA_POOL_SIZE。
需手動設置的參數(shù)：
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(tǒng)中，Oracle***可用內存為1.75g，也就是說SGA+PGA<=1.75g，超過這一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(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) 各組件設置：
JAVA_POOL_SIZE：如果沒用到數(shù)據庫端java的系統(tǒng)，30MB足夠。
LOG_BUFFER：默認為MAX(512KB,128KB*CPU個數(shù))。一般系統(tǒng)1MB足夠，運行大型事務的系統(tǒng)可以設為2MB，讓1/3滿寫入日志文件時可以繼續(xù)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(tǒng)性能，1GB內存可以設為100MB，2GB內存可設為150MB，4GB內存可設為300MB。共享池命中過低首先要調整的是應用程序而不是擴大共享池。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，不然不建議使用共享服務器模式。
DB_CACHE_SIZE：除去上述內存外其他可用內存都分配給該區(qū)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Oracle內存結構中SGA設置不當引起問題的大體設置，需要根據具體的系統(tǒng)負載和業(yè)務邏輯結合Stackpack等工具細調。
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