Oracle调优之buffer pool相关

一个oracle block与data buffer中的一个buffer对应。
用户进程(server process)负责读取磁盘上的block到data buffer cache中，DEWn进程负责将脏块写到磁盘上。

一个buffer在data buffer中有4种状态
    pined:多个进程想写这个块,但只有1个进程能获得锁。
    claen    :buffer中的数据和磁盘上的数据时一致的，这些块将优先被淘汰。
    free/unused:没有被使用过，是空白内容。
    dirty:不被某个进程使用使用，但buffer的内容和磁盘内容不一致

data buffer cache中用2个队列保存buffer,一个队列是LRU list，按照每个buffer被访问的时间排序，最近访问的buffer排在最前。一个队列是checkpoint queue,保存脏块，DBWn进负责将这些脏块写到磁盘中。

建议将参数db_block_checksum设为true,为每个block添加一个校验码，防止磁盘损坏引起数据丢失。
data buffer cache由多个相互独立的buffer pool组成，每个buffer对应一个block,不同的block size对应不同的buffer pool。
db_block_size决定了default,recycle,keep池中每个buffer的大小。

db_cache_size：default池的大小。
db_recycle_cache_size：recycle池的大小。
db_keep_cache_size：keep池的大小。
也可通过设置SGA_TARGET，实现自动管理。

关于各data buffer cache大小的建议
select a.name,a.SIZE_FOR_ESTIMATE,a.ESTD_PHYSICAL_READ_FACTOR,a.ESTD_PHYSICAL_READS from
v$db_cache_advice a order by a.name,a.SIZE_FOR_ESTIMATE;




查看buffer cache的命中率
SELECT NAME, VALUE
  FROM V$SYSSTAT
WHERE NAME IN ('db block gets from cache', 'consistent gets from cache', 'physical reads cache');

并使用公式1 - (('physical reads cache') / ('consistent gets from cache' + 'db block gets from cache')计算
或者在sql语句中直接计算
select 1-(sum(decode(name,'physical reads',value,0))/
          (sum(decode(name,'db block gets',value,0))+
          (sum(decode(name,'consistent gets',value,0)))))
from v$sysstat;

在多buffer pool情况下，分别统计不同buffer pool的命中率
select name,1-(physical_reads/(db_block_gets+consistent_gets))
from v$buffer_pool_statistics
where db_block_gets+consistent_gets>0;

命中率需要和等待事件结合起来看性能情况。
大表的全扫描会降低buffer cache的命中率

 查看段在buffer cache中的占用情况，利用V$BH
方式一：查看每个段有多少个块在buffer cache中
    SELECT o.OBJECT_NAME, COUNT(*) NUMBER_OF_BLOCKS
     FROM DBA_OBJECTS o, V$BH bh
    WHERE o.DATA_OBJECT_ID = bh.OBJD
      AND o.OWNER         != 'SYS'
    GROUP BY o.OBJECT_NAME
    ORDER BY COUNT(*);

方式二：查看指定段占用buffer cache的比率
    1.获取段的object_id
    SELECT DATA_OBJECT_ID, OBJECT_TYPE
  FROM DBA_OBJECTS
 WHERE OBJECT_NAME = UPPER('segment_name');
    2.获取指定段占用了多少buffer
    SELECT COUNT(*) BUFFERS
  FROM V$BH
 WHERE OBJD = data_object_id_value;
    3.获取当前buffer cache中有多少个buffer
    SELECT NAME, BLOCK_SIZE, SUM(BUFFERS)
  FROM V$BUFFER_POOL
 GROUP BY NAME, BLOCK_SIZE
 HAVING SUM(BUFFERS) > 0;
    4.利用第3步和第4步的结果就可以计算出该段在buffer cache中的占用情况。


对buffer cache调优的目标
    server process能够在buffer cache中找到需要的数据
    发生相应的等待事件的次数减少

调优的手段
    降低sql语句对数据块的请求
    增加buffer cache的容量
    把不同访问模式的对方防到不同的pool中
    将小表钉在内存中
    直接读

主要事件
    Free Buffer Inspected:    server process为了在LRU链表上找到可用的内存数据块所所跳过的数据块的个数。
    Free Buffer waits:    server process通知DBWn写脏块的次数
    Buffer busy waits:    找到buffer,但buffer被另一个进程占有，开始等待的次数。
    000000000
    查看Free Buffer Inspected产生的次数
    select name,value from v$sysstat where name = 'free buffer inspected';
    查看Free Buffer waits和Buffer busy waits发生的次数及耗用时间
select EVENT,TOTAL_WAITS,TIME_WAITED from v$system_event
where EVENT in('buffer busy waits','free buffer waits');


多个buffer pool
    当对大表进行全表扫描时，可能会使其他buffer(温块)移除buffer pool,将这些大表设置使用recycle pool。
    recycle pool的容量应小于default pool,recycle pool中的buffer应尽快移出。
    将温块设置为使用keep pool。keep pool的容量应大于default pool。
    alter table me.t_option storage(buffer_pool keep);
    1个segment只能放在1个pool中。

v$cache,需要执行@?/rdbms/admin/catclust.sql脚本。与v$bh类型
select a.username,NAME,count(BLOCK#) from dba_users a join
v$cache b on a.USER_ID = b.owner#
where a.username != 'SYS'
group by OWNER#,a.username,NAME
order by a.username;

v$sess_io 记录了每个已连接session的读取情况的累计值
select b.USERNAME,a.BLOCK_GETS,a.CONSISTENT_GETS,a.PHYSICAL_READS
from v$sess_io a full join v$session b on a.SID=b.SID
where b.USERNAME is not null;

cache table
    当使用全表扫描的方式查询一张表时，会将该表相应的buffer放在LRU list的末尾，以便尽快淘汰，但有些小表需要全表扫描而不希望被淘汰掉，这时就需要使用cache table将表对应的buffer放在LRU list的开头。可以通过创建表，修改表，和sql提示实现cache table。建议被cache  table的表不要太多，并放到keep pool中。cache table只能延长buffer在buffer pool中的存活时间，而不能将buffer pin在buffer pool中。
    可以在user_tables或all_tables或dba_tables中查询cache字段查看表是否被cache table。
    Y ：cache table N：没有被cache table
    例：create table cache_test(id int) cache;
          alter table cache_test cache;

配置多个DBWn进程
    配置参数db_writer_processes
    在多cpu,异步IO的OS上能显著提高性能。
    参数disk_asynch_io是是否启用异步IO的开关 true:打开
    什么时候需要增加DBWn进程？如果等待事件Free Buffer waits占有比较高比例时