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Oracle之内存结构(SGA、PGA)  

2015-10-23 19:48:52|  分类: DBA |  标签: |举报 |字号 订阅

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Oracle之内存结构(SGA、PGA)

一、内存结构

    SGA(System Global Area):由所有服务进程和后台进程共享;
    PGA(Program Global Area):由每个服务进程、后台进程专有;每个进程都有一个PGA。


二、SGA
    包含实例的数据和控制信息,包含如下内存结构:
    1)Database buffer cache:缓存了从磁盘上检索的数据块。
    2)Redo log buffer:缓存了写到磁盘之前的重做信息。
    3)Shared pool:缓存了各用户间可共享的各种结构。
    4)Large pool:一个可选的区域,用来缓存大的I/O请求,以支持并行查询、共享服务器模式以及某些备份操作。
    5)Java pool:保存java虚拟机中特定会话的数据与java代码。
    6)Streams pool:由Oracle streams使用。
    7)Keep buffer cache:保存buffer cache中存储的数据,使其尽时间可能长。
    8)Recycle buffer cache:保存buffer cache中即将过期的数据。
    9)nK block size buffer:为与数据库默认数据块大小不同的数据块提供缓存。用来支持表空间传输。
    
    database buffer cache, shared pool, large pool, streams pool与Java pool根据当前数据库状态,自动调整;
    keep buffer cache,recycle buffer cache,nK block size buffer可以在不关闭实例情况下,动态修改。


三、PGA
    每个服务进程私有的内存区域,包含如下结构:
    1)Private SQL area:包含绑定信息、运行时的内存结构。每个发出sql语句的会话,都有一个private SQL area(私有SQL区)
    2)Session memory:为保存会话中的变量以及其他与会话相关的信息,而分配的内存区。


四、SGA COMPONENT
(一)、Buffer Cache
    1、DB_CACHE_SIZE
        通过参数DB_CACHE_SIZE可指定DB buffer cache的大小
        ALTER SYSTEM SET DB_CACHE_SIZE=20M scope=both;
        服务进程从数据文件读数据到buffer cache;DBWn从buffer cache写数据到数据文件。
        buffer cache的四种状态:
            1)pinned:当前块正在读到cache或正写到磁盘,其他会话等待访问该块。
            2)clean:
            3)free/unused:buffer内为空,为实例刚启动时的状态。
            4)dirty:脏数据,数据块被修改,需要被DBWn刷新到磁盘,才能执行过期处理。
    
    同一个数据库中,支持多种大小的数据块缓存。通过DB_nK_CACHE_SIZE参数指定,如
        ? DB_2K_CACHE_SIZE
        ? DB_4K_CACHE_SIZE
        ? DB_8K_CACHE_SIZE
        ? DB_16K_CACHE_SIZE
        ? DB_32K_CACHE_SIZE
    标准块缓存区大小由DB_CACHE_SIZE指定。如标准块为nK,则不能通过DB_nK_CACHE_SIZE来指定标准块缓存区的大小,应由DB_CACHE_SIZE指定。
    例,标准块为8K,则数据库可以设置的块缓存大小的参数如下:
        ? DB_CACHE_SIZE    (指定标准块(这里为8K)的缓存区)
        ? DB_2K_CACHE_SIZE    (指定块大小为2K的缓存区)
        ? DB_4K_CACHE_SIZE    (指定块大小为4K的缓存区)
        ? DB_16K_CACHE_SIZE    (指定块大小为16K的缓存区)
        ? DB_32K_CACHE_SIZE    (指定块大小为32K的缓存区)
    
    2、多种缓冲池(buffer pool)
        1)Keep:通过db_keep_cache_size参数指定。
        该buffer内的数据可能被重用,以降低I/O操作。该池的大小要大于指定到该池的段的总和。
       读入到keep buffer的块不需要过期操作。
        2)Recycle:通过db_recycle_cache_size参数指定。
        该池中的数据被重用机会较小,该池大小要小于分配到该池的段的总和。读入该池的块需要经常执行过期处理。
        3)Default:相当于一个没有Keep与Recycle池的实例的buffer cache,通过db_cache_size参数指定。

    3、为对象明确指定buffer pool
        buffer_pool子句,用来为对象指定默认的buffer pool,是storage子句的一部分。
       对create与alter table、cluster、index语句有效。
        如果现有对象没有明确指定buffer pool,则默认都指定为default buffer pool,大小为DB_CACHE_SIZE参数设置的值。
    语法:
        a.CREATE INDEX cust_idx ON tt(id) STORAGE (BUFFER_POOL KEEP);
        b.ALTER TABLE oe.customers STORAGE (BUFFER_POOL RECYCLE);
        c.ALTER INDEX oe.cust_lname_ix STORAGE (BUFFER_POOL KEEP);
(二)、Share Pool
    1、SHARE_POOL_SIZE
       1)Share Pool可通过SHARE_POOL_SIZE参数指定:
          SQL> alter system set shared_pool_size=20M scope=both;
       2)Share Pool保存的信息被多个会话共享,类型包括:
          a.Library Cache
            Library Cache又包含共享SQL区与PL/SQL区:
                a).共享SQL区保存了分析与编译过的SQL语句。
                b).PL/SQL区保存了分析与编译过的PL/SQL块(过程和函数、包、触发器与匿名PL/SQL块)。
          b.Data Dictionary Cache
            保存了数据字典对象的定义。
          c.UGA(User Global Area)
            UGA内包含了共享服务器模式下的会话信息。
            共享服务器模式时,如果large pool没有配置,则UGA保存在Share Pool中。

(三)、Large Pool     
    1)Large Pool大小通过LARGE_POOL_SIZE参数指定:
        SQL> alter system set large_pool_size=20m scope=both;
    2)作用:
        a.为I/O服务进程分配内存
        b.为备份与恢复操作分配内存
        c.为Oracle共享服务器模式与多个数据库间的联机事务分配内存。
        通过从large pool中为共享服务器模式分配会话内存,可以减少share pool因频繁为大对象分配和回收内存而产生的碎片。将大的对象从share pool中分离出来,可以提高shared pool的使用效率,使其可以为新的请求提供服务或者根据需要保留现有的数据。

(四)、Java Pool           
    1、JAVA_POOL_SIZE
         通过JAVA_POOL_SIZE参数指定java pool大小。
              保存了jvm中特定会话的java code和数据。
    2、在编译数据库中的java代码和使用数据库中的java资源对象时,都会用到share pool。
            java的类加载程序对每个加载的类会使用大约8K的空间。
           系统跟踪运行过程中,动态加载的java类,也会使用到share pool。

(五)、Redo Log Buffer
    1、服务进程从用户空间拷贝每条DML/DDL语句的redo条目到redo log buffer中。
    2、redo log buffer是一个可以循环使用的buffer,服务进程拷贝新的redo覆盖掉redo log buffer中已通过LGWR写入磁盘(online redo log)的条目。
    3、导致LGWR执行写redo log buffer到online redo log的条件
        a.用户执行事务提交commit
        b.每3秒钟或redo log buffer内已达到1/3满或包含1MB数据
        c.DBWn进程将修改的缓冲区写入磁盘时(如果相应的重做日志数据尚未写入磁盘)

(六)、ASMM(Automatic Shared Memory Management)
    1、SGA_TARGET
          1)SGA_TARGET默认值为0,即ASMM被禁用。需要手动设置SGA各中各组件的大小。
          2)当SGA_TARGET为非0时,则启用ASMM,自动调整以下各组件大小:
            DB buffer cache(default pool)
            shared pool
            large pool
            streams pool
            java pool
               但ASSM中, 以下参数仍需要手动指定:
            log buffer
            keep、recycle、以及非标准块缓冲区
            固定SGA以及其他内部分配。
    2、启用ASMM需要将STATISTICS_LEVEL设置成TYPICAL或ALL
    3、启用ASMM,自动调整SGA内部组件大小后。若手动指定某一组件值,则该值为该组件的最小值。如
        手动设置SGA_TARGET=8G,SHARE_POOL_SIZE=1G,则ASMM在自动调整SGA内部组件大小时,保证share pool不会低于1G。
        SQL> SELECT component, current_size/1024/1024 size_mb FROM   v$sga_dynamic_components;
    4、SGA_MAX_SIZE
        SGA_MAX_SIZE指定内存中可以分配给SGA的最大值。
        SGA_TARGET是一个动态参数,其最大值为SGA_MAX_SIZE指定的值。

五、PGA

     
(一)Private SQL Area
    1、保存了当前会话的绑定信息以及运行时内存结构。这些信息
    2、每个执行sql语句的会话,都有一个private sql area。
    3、当多个用户执行相同的sql语句,此sql语句保存在一个称为shared sql area。此share sql area被指定给这些用户的private sql area
    4、共享服务器模式:private sql area位于SGA的share pool或large pool中
         专用服务器模式:private sql area位于PGA中
(二)Cursor、SQL Areas
(三)Work Area    
    PGA的一大部分被分配给Work Area,用来执行如下操作:
        a.基于操作符的排序,group by、order by、rollup和窗口函数。
          参数为sort_area_size  
        b.hash散列连接,
          参数为hash_area_size     
        c.位图合并,
          参数为bitmap_merge_area_size
        d.位图创建,
          参数为create_bitmap_area_size 
        e.批量装载操作使用的写缓存
(四)Session memory
     保存了会话的变量,如登录信息及其他与会话相关的信息,共享服务器模式下,Session memory是共享的。

(五)自动PGA管理
    设置PGA_AGGREGATE_TARGET为非0,则启用PGA自动管理,并忽略所有*_area_size的设置。如sort_area_size,hash_area_size等。
    默认为启用PGA的自动管理,Oracle根据SGA的20%来动态调整PGA中专用与Work Area部分的内存大小,最小为10MB。
    用于实例中各活动工作区(work area)的PGA总量,为PGA_AGGREGATE_TARGET减去其他组件分配的PGA内存。得到的结果,按照特定需求动态分配给对应的工作区。
    1)设置PGA_AGGREGATE_TARGET大小的步骤
        a.设置PGA_AGGREGATE_TARGET为SGA的20%,对于DSS系统,此值可能过低。
        b.运行典型的负载,通过oracle收集的pga统计信息来调整PGA_AGGREGATE_TARGET的值。
        c.根据oracle的pga建议调整PGA_AGGREGATE_TARGET大小。
    2)禁用自动pga管理
        为向后兼容,设置PGA_AGGREGATE_TARGET为0,即禁用pga的自动管理。可使用关联的*_area_size参数调整对应工作区的最大大小。
        bitmap_merge_area_size
        create_bitmap_area_size
        hash_area_size
        sort_area_size         

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