l?????? 前言
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對于oracle的內存的管理，截止到9iR2，都是相當重要的環節，管理不善，將可能給數據庫帶來嚴重的性能問題。下面我們將一步一步就內存管理的各個方面進行探討。
l?????? 概述
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oracle的內存可以按照共享和私有的角度分為系統全局區和進程全局區，也就是SGA和PGA(process global area or private global area)。對于SGA區域內的內存來說，是共享的全局的，在UNIX上，必須為oracle設置共享內存段（可以是一個或者多個），因為oracle在UNIX上是多進程；而在WINDOWS上oracle是單進程（多個線程），所以不用設置共享內存段。PGA是屬于進程（線程）私有的區域。在oracle使用共享服務器模式下（MTS）,PGA中的一部分，也就是UGA會被放入共享內存large_pool_size中。
對于SGA部分，我們通過sqlplus中查詢可以看到：
SQL> select * from v$sga;
NAME????????????????????? VALUE
--------------------????????????? ----------
Fixed Size?????????????????? 454032
Variable Size???????????????? 109051904
Database Buffers????????????? 385875968
Redo Buffers????????????????? 667648
Fixed Size
oracle 的不同平臺和不同版本下可能不一樣，但對于確定環境是一個固定的值，里面存儲了SGA各部分組件的信息，可以看作引導建立SGA的區域。
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Variable Size
包含了shared_pool_size、java_pool_size、large_pool_size等內存設置和用于管理數據緩沖區等內存結構的hash table、塊頭信息(比如x$bh消耗內存)等
Database Buffers
??? 指數據緩沖區，在8i中包含default pool、buffer_pool_keep、buffer_pool_recycle三部分內存。在9i中包含db_cache_size、db_keep_cache_size、db_recycle_cache_size、db_nk_cache_size。這里要注意在8i中三部分內存總和為db_block_buffers*db_block_size。
Redo Buffers
指日志緩沖區，log_buffer。在這里要額外說明一點的是，對于v$parameter、v$sgastat、v$sga查詢值可能不一樣。v$parameter里面的值，是指用戶在初始化參數文件里面設置的值，v$sgastat是oracle實際分配的日志緩沖區大小（因為緩沖區的分配值實際上是離散的，也不是以block為最小單位進行分配的），v$sga里面查詢的值，是在oracle分配了日志緩沖區后，為了保護日志緩沖區，設置了一些保護頁，通常我們會發現保護頁大小大約是11k(不同環境可能不一樣)。參考如下內容
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SQL>? select substr(name,1,10) name,substr(value,1,10) value
? 2? from v$parameter where name = 'log_buffer';
NAME???????????????? VALUE
--------------------???? --------------------
log_buffer?????????????? 524288
?
SQL> select * from v$sgastat ;
POOL? NAME???????????? BYTES
----------- -------------------
fixed_sga?????????????????? 454032
buffer_cache??????????????? 385875968
log_buffer????????????????? 656384
SQL> select * from v$sga;
NAME???????????????????? VALUE
--------------------????????????? ----------
Fixed Size????????????????? 454032
Variable Size??????????????? 109051904
Database Buffers???????????? 385875968
Redo Buffers??????????????? 667648
關于各部分內存的作用，參考oracle體系結構，在此不再敘述。
l?????? SGA的大小
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那么我們現在來考察內存參數的設置。實際上，對于特定的環境，總是存在著不同的最優設置的，沒有任何一種普遍適用的最優方案。但為什么在這里我們還要來談設置這個話題呢，那僅僅是出于一個目的，避免過度的犯錯誤。事實上，在任何一個生產系統正式投入使用之前，我們不擁有任何系統運行信息讓我們去調整，這樣就只有兩種可能，一是根據文檔推薦設置，另外一種就是根據經驗設置。相對來說，根據經驗的設置比根據文檔的設置要可靠一些。尤其是那些24*7的系統，我們更要減少錯誤的發生。那么我們嘗試去了解不同的系統不同的應用的具體設置情況，從而提供一個參照信息給大家。
為了得出一個參照設置，我們就必須假定一個參照環境。以下所有設置我們基于這樣一個假定，那就是硬件服務器上只考慮存在操作系統和數據庫，在這個單一的環境中，我們來考慮內存的設置。
在設置參數之前呢，我們首先要問自己幾個問題
一：物理內存多大
二：操作系統估計需要使用多少內存
三：數據庫是使用文件系統還是裸設備
四：有多少并發連接
五：應用是OLTP類型還是OLAP類型
根據這幾個問題的答案，我們可以粗略地為系統估計一下內存設置。那我們現在來逐個問題地討論，首先物理內存多大是最容易回答的一個問題，然后操作系統估計使用多少內存呢？從經驗上看，不會太多，通常應該在200M以內（不包含大量進程PCB）。
接下來我們要探討一個重要的問題，那就是關于文件系統和裸設備的問題，這往往容易被我們所忽略。操作系統對于文件系統，使用了大量的buffer來緩存操作系統塊。這樣當數據庫獲取數據塊的時候，雖然SGA中沒有命中，但卻實際上可能是從操作系統的文件緩存中獲取的。而假如數據庫和操作系統支持異步IO，則實際上當數據庫寫進程DBWR寫磁盤時，操作系統在文件緩存中標記該塊為延遲寫，等到真正地寫入磁盤之后，操作系統才通知DBWR寫磁盤完成。對于這部分文件緩存，所需要的內存可能比較大，作為保守的估計，我們應該考慮在 0.2——0.3 倍內存大小。但是如果我們使用的是裸設備，則不考慮這部分緩存的問題。這樣的情況下SGA就有調大的機會。
關于數據庫有多少并發連接，這實際上關系到PGA的大小（MTS下還有large_pool_size）。事實上這個問題應該說還跟OLTP類型或者OLAP類型相關。對于OLTP類型oracle傾向于可使用MTS,對于OLAP類型使用獨立模式，同時OLAP還可能涉及到大量的排序操作的查詢，這些都影響到我們內存的使用。那么所有的問題綜合起來，實際上主要反映在UGA的大小上。UGA主要包含以下部分內存設置
SQL> show parameters area_size
NAME???????????????????????????????? TYPE???????? VALUE
------------------------------------?????????????? -------????????? -------------
bitmap_merge_area_size?????????????????? integer???????? 1048576
create_bitmap_area_size?????????????????? integer???????? 8388608
hash_area_size?????????????????????????? integer???????? 131072
sort_area_size??????????????????????????? integer???????? 65536
SQL>
在這部分內存中我們最關注的通常是sort_area_size，這是當查詢需要排序的時候，數據庫會話將使用這部分內存進行排序，當內存大小不足的時候，使用臨時表空間進行磁盤排序。由于磁盤排序效率和內存排序效率相差好幾個數量級，所以這個參數的設置很重要。這四個參數都是針對會話進行設置的，是單個會話使用的內存的大小，而不是整個數據庫使用的。偶爾會看見有人誤解了這個參數以為是整個數據庫使用的大小，這是極其嚴重的錯誤。假如設置了MTS，則UGA被分配在large_pool_size，也就是說放在了共享內存里面，不同進程（線程）之間可以共享這部分內存。在這個基礎上，我們假設數據庫存在并發執行server? process為100個，根據上面我們4個參數在oracle8.1.7下的默認值，我們來計算獨立模式下PGA的大致大小。由于會話并不會經常使用create_bitmap_area_size、bitmap_merge_area_size，所以我們通常不對四個參數求和。在考慮到除這四個參數外會話所保存的變量、堆棧等信息，我們估計為2M，則100個進程最大可能使用200M的PGA。
現在，根據上面這些假定，我們來看SGA實際能達到多少內存。在1G的內存的服務器上，我們能分配給SGA的內存大約為400—500M。若是2G的內存，大約可以分到1G的內存給SGA，8G的內存可以分到5G的內存給SGA。當然我們這里是以默認的排序部分內存sort_area_size=64k進行衡量的，假如我們需要調大該參數和hash_area_size等參數，然后我們應該根據并發的進程的數量，來衡量考慮這個問題。
事實上，通常我們更習慣通過直觀的公式化來表達這樣的問題：
OS使用內存+SGA+并發執行進程數*(sort_area_size+hash_ara_size+2M) < 0.7*總內存
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???
??? (公式是死的，系統是活的，實際應用的調整不必框公式，這不過是一個參考建議)
??? 在我們的實際應用中，假如采用的是裸設備，我們可適當的增大SGA(如果需要的話)。由于目前幾乎所有的操作系統都使用虛擬緩存，所以實際上如果就算SGA設置的比較大也不會導致錯誤，而是可能出現頻繁的內存頁的換入與換出(page in/out)。在操作系統一級如果觀察到這個現象，那么我們就需要調整內存的設置。
l?????? SGA內參數設置
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Log_buffer
對于日志緩沖區的大小設置，通常我覺得沒有過多的建議，因為參考LGWR寫的觸發條件之后，我們會發現通常超過3M意義不是很大。作為一個正式系統，可能考慮先設置這部分為log_buffer=1—3M 大小，然后針對具體情況再調整。
Large_pool_size
對于大緩沖池的設置，假如不使用MTS，建議在20—30M 足夠了。這部分主要用來保存并行查詢時候的一些信息，還有就是RMAN在備份的時候可能會使用到。如果設置了MTS，則由于UGA部分要移入這里，則需要具體根據server process數量和相關會話內存參數的設置來綜合考慮這部分大小的設置。
Java_pool_size
假如數據庫沒有使用JAVA，我們通常認為保留10—20M大小足夠。事實上可以更少，甚至最少只需要32k，但具體跟安裝數據庫的時候的組件相關(比如http server)。
shared_pool_size
這是迄今為止最具有爭議的一部分內存設置。按照很多文檔的描述，這部分內容應該幾乎和數據緩沖區差不多大小。但實際上情況卻不是這樣的。首先我們要考究一個問題，那就是這部分內存的作用，它是為了緩存已經被解析過的SQL，而使其能被重用，不再解析。這樣做的原因是因為，對于一個新的SQL（shared_pool里面不存在已經解析的可用的相同的SQL），數據庫將執行硬解析，這是一個很消耗資源的過程。而若已經存在，則進行的僅僅是軟分析（在共享池中尋找相同SQL），這樣消耗的資源大大減少。所以我們期望能多共享一些SQL，并且如果該參數設置不夠大，經常會出現ora-04031錯誤，表示為了解析新的SQL，沒有可用的足夠大的連續空閑空間，這樣自然我們期望該參數能大一些。但是該參數的增大，卻也有負面的影響，因為需要維護共享的結構，內存的增大也會使得SQL的老化的代價更高，帶來大量的管理的開銷，所有這些可能會導致CPU的嚴重問題。
在一個充分使用綁定變量的比較大的系統中，shared_pool_size的開銷通常應該維持在300M以內。除非系統使用了大量的存儲過程、函數、包，比如oracle erp這樣的應用，可能會達到500M甚至更高。于是我們假定一個1G內存的系統，可能考慮設置該參數為100M，2G的系統考慮設置為150M,8G的系統可以考慮設置為200—300M。
對于一個沒有充分使用或者沒有使用綁定變量系統，這可能給我們帶來一個嚴重的問題。所謂沒有使用bind var 的SQL，我們稱為Literal SQL。也就是比如這樣的兩句SQL我們認為是不同的SQL,需要進行2次硬解析：
select * from EMP where name = ‘TOM’;
select * from EMP where name = ‘JERRY’;
假如把’TOM’ 和 ‘JERRY’ 換做變量V，那就是使用了bind var，我們可以認為是同樣的SQL從而能很好地共享。共享SQL本來就是shared_pool_size這部分內存存在的本意，oracle的目的也在于此，而我們不使用bind var就是違背了oracle的初衷，這樣將給我們的系統帶來嚴重的問題。當然，如果通過在操作系統監控，沒有發現嚴重的cpu問題，我們如果發現該共享池命中率不高可以適當的增加shred_pool_size。但是通常我們不主張這部分內存超過800M（特殊情況下可以更大）。
事實上，可能的話我們甚至要想辦法避免軟分析，這在不同的程序語言中實現方式有差異。我們也可能通過設置session_cached_cursors 參數來獲得幫助（這將增大PGA）。
Data buffer
現在我們來談數據緩沖區，在確定了SGA的大小并分配完了前面部分的內存后，其余的，都分配給這部分內存。通常，在允許的情況下，我們都嘗試使得這部分內存更大。這部分內存的作用主要是緩存 DB BLOCK，減少甚至避免從磁盤上獲取數據，在8i中是由db_block_buffers*db_block_size來決定大小的（包含default、keep、recycle）。如果我們設置了buffer_pool_keep 和buffer_pool_recycle，這兩部分內存的大小包含在前面設置中（db_block_buffers*db_block_size）。
buffer_pool_keep 是用來取代8i版本以前的緩存頻繁小表于LUR 的MOST? USED端的。通過開辟一段獨立的內存用于緩存頻繁的小表，在創建表的時候可以指定存儲參數，或者也可以動態修改表的存儲參數（alter table t storage(buffer_pool? keep);）。
Buffer_pool_recycle 作為一塊單獨開辟出來的內存，主要用于很少執行的大表全表掃描的查詢，使得這些大表掃描不會影響到default里面LRU而沖擊整個數據庫緩沖區的性能。雖然這樣有可能降低大表的全表掃描的性能，但是保護了整體性能不間歇性的受到較大的沖擊。同樣，除了設置參數外還需要在創建表的過程中使用存儲參數或者動態修改表的存儲參數（alter table t storage(buffer_pool? recycle);）
l?????? 9i下參數的變化
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oracle的版本的更新，總是伴隨著參數的變化，并且越來越趨向于使得參數的設置更簡單，因為復雜的參數設置使得DBA們經常焦頭爛額。關于內存這部分的變化，我們可以考察下面的參數。事實上在9i中數據庫本身可以給出一組適合當前運行系統的SGA相關部分的參數調整值（參考V$DB_CACHE_ADVICE、V$SHARED_POOL_ADVICE），關于PGA也有相關視圖V$PGA_TARGET_ADVICE等。
Data buffer
9i中保留了8i中的參數，如設置了新的參數，則忽略舊的參數。9i中用db_cache_size來取代db_block_buffers，用db_keep_cache_size取代buffer_pool_keep,用db_recycle_cache_size取代buffer_pool_recycle；這里要注意9i中設置的是實際的緩存大小而不再是塊的數量。另外9i新增加了db_nk_cache_size，這是為了支持在同一個數據庫中使用不同的塊大小而設置的。對于不同的表空間，可以定義不同的數據塊的大小，而緩沖區的定義則依靠該參數的支持。其中n可以為2、4、6、8、16等不同的值。在這里順便提及的一個參數就是db_block_lru_latches，該參數在9i中已經成為了保留參數，不推薦手工設置。
PGA
??? 在9i里面這部分也有了很大的變化。在獨立模式下，9i已經不再主張使用原來的UGA相關的參數設置，而代之以新的參數。假如workarea_size_policy=AUTO（缺省），則所有的會話的UGA共用一大塊內存，該內存在 pga_aggregate_target 設置以內分配。在我們根據前面介紹的方法評估了所有進程可能使用的最大PGA內存之后，我們可以通過在初始化參數中設置這個參數，從而不再關心其他 ”*_area_size” 參數。
SGA_MAX_SIZE
在9i中若設置了SGA_MAX_SIZE，則在總和小于等于這個值內，可以動態的調整數據緩沖區和共享池的大小
SQL> show parameters sga_max_size
NAME???????????????????????????????? TYPE??? VALUE
------------------------------------ ------- -------------
sga_max_size???????????????????????? unknown 193752940
SQL>
SQL>? alter system set db_cache_size = 30000000;
System altered.
SQL>? alter system set shared_pool_size = 20480000;
System altered.
l?????? Lock_sga = true 的問題
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由于幾乎所有的操作系統都支持虛擬內存，所以即使我們使用的內存小于物理內存，也不能避免操作系統將SGA換到虛擬內存（SWAP）。所以我們可以嘗試使得SGA鎖定在物理內存中不被換到虛擬內存中，這樣減少頁面的換入和換出，從而提高性能。但在這里遺憾的是，windows是無法避免這種情況的。下面我們來參考在不同的幾個系統下怎么實現lock_sga
AIX 5L（AIX 4.3.3以上）
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logon aix as root
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cd /usr/samples/kernel
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./vmtune (信息如下) v_pingshm已經是1
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./vmtune -S 1
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然后oracle用戶修改initSID.ora 中 lock_sga = true
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重新啟動數據庫
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HP UNIX
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Root身份登陸
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Create the file "/etc/privgroup":? vi /etc/privgroup
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Add line "dba MLOCK" to file
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As root, run the command "/etc/setprivgrp -f /etc/privgroup":
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$/etc/setprivgrp -f /etc/privgroup
?
oracle用戶修改initSID.ora中lock_sga=true
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重新啟動數據庫
?
SOLARIS (solaris2.6以上)
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8i版本以上數據庫默認使用隱藏參數 use_ism = true ，自動鎖定SGA于內存中,不用設置lock_sga, 如果設置 lock_sga =true 使用非 root 用戶啟動數據庫將返回錯誤。
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WINDOWS
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不能設置lock_sga=true,可以通過設置pre_page_sga=true,使得數據庫啟動的時候就把所有內存頁裝載，這樣可能起到一定的作用。
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l?????? 關于內存參數的調整
?
關于參數調整，是oracle的復雜性的一個具體體現。通常來講，我們更傾向于讓客戶做statspack報告，然后告訴我們os監控的狀況，在這些的信息的基礎上，再向客戶索取具體的詳細信息以診斷問題的所在。系統的調整，現在我們通常采用從等待事件入手的方法。因為一個系統感覺到慢，必然是在某個環節上出現等待，那么我們從等待最多的事件入手逐步診斷并解決問題。
對于內存的調整，相對來說簡單一些，我們首先可以針對數據緩沖區的大小來看。首先觀察命中率
數據緩沖區命中率
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SQL> select value from? v$sysstat where name ='physical reads';
?
???? VALUE
?
----------
?
???? 14764
?
SQL>? select value from? v$sysstat where name ='physical reads direct';
?
???? VALUE
?
----------
?
??????? 50
?
SQL> select value from? v$sysstat where name ='physical reads direct (lob)';
?
???? VALUE
?
----------
?
???????? 0
?
SQL> select value from? v$sysstat where name ='consistent gets';
?
???? VALUE
?
----------
?
167763
?
SQL> select value from v$sysstat where name = 'db block gets';
?
???? VALUE
?
----------
?
???? 14305
?
這里命中率的計算應該是
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令 x = physical reads direct + physical reads direct (lob)
?
命中率 =100 - ( physical reads - x) / (consistent gets + db block gets - x)*100
?
通常如果發現命中率低于90%,則應該調整應用可可以考慮是否增大數據緩沖區
?
共享池的命中率
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SQL> select sum(pinhits)/sum(pins)*100 "hit radio" from v$librarycache;
?
?hit radio
?
----------
?
?99.809291
?
假如共享池的命中率低于95%,就要考慮調整應用（通常是沒使用bind var ）或者增加內存
?
關于排序部分
?
SQL>? select name,value from v$sysstat where name like '%sort%';
NAME????????????????????????????????????????????????????????????????? VALUE
---------------------------------------------------------------- ----------
sorts (memory)??????????????????????????????????????????????????????? 67935
sorts (disk)????????????????????????????????????????????????????????????? 1
sorts (rows)?????????????????????????????????????????????????????????? 7070
SQL>
假如我們發現sorts (disk)/ (sorts (memory)+ sorts (disk))的比例過高，則通常意味著sort_area_size部分內存較小，可考慮調整相應的參數。
關于log_buffer
?
SQL>? select name,value from v$sysstat
?
? 2??? where name in('redo entries','redo buffer allocation retries');
?
NAME????????????????????????????????????????????????????????????????? VALUE
?
---------------------------------------------------------------- ----------
?
redo entries??????????????????????????????????????????????????????? 2325719
?
redo buffer allocation retries?????????????????????????????????????????? 10
?
假如 redo buffer allocation retries/ redo entries 的比例超過1%我們就可以考慮增大log_buffer
通常來說，內存的調整的焦點就集中在這幾個方面，更多更詳細的內容，建議從statspack入手來一步一步調整。最后關于內存的調整，再強調這一點，一定要結合操作系統來衡量，任何理論都必須要實踐來檢驗。在操作系統中觀察 page? in/out 狀況，發現問題嚴重，應該考慮調小SGA。
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l?????? 32bit 和 64bit 的問題
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對于oracle來說，存在著32bit與64bit的問題。這個問題影響到的主要是SGA的大小。在32bit的數據庫下，通常oracle只能使用不超過1.7G的內存，即使我們擁有12G的內存，但是我們卻只能使用1.7G，這是一個莫大的遺憾。假如我們安裝64bit的數據庫,我們就可以使用很大的內存，幾乎不可能達到上限。但是64bit的數據庫必須安裝在64bit的操作系統上，可惜目前windows上只能安裝32bit的數據庫，我們通過下面的方式可以查看數據庫是32bit還是64bit：
SQL> select * from v$version;
BANNER
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Oracle8i Enterprise Edition Release 8.1.7.0.0 - Production
PL/SQL Release 8.1.7.0.0 - Production
CORE??? 8.1.7.0.0?????? Production
TNS for 32-bit Windows: Version 8.1.7.0.0 - Production
NLSRTL Version 3.4.1.0.0 - Production
??? 但是在特定的操作系統下，可能提供了一定的手段，使得我們可以使用超過1.7G的內存，達到2G以上甚至更多。
本文來自CSDN博客，轉載請標明出處：http://blog.csdn.net/pharaohsprince/archive/2005/07/07/416220.aspx