Oracle 11g新引數USE_LARGE_PAGES與AMM使用

 

在之前的文章（http://space.itpub.net/17203031/viewspace-774843）中，筆者介紹瞭如何在Linux 2.6核心中配置HugePage以及AMM與其的不相容性。由於原理機制的差異，Oracle 11g引入的特性AMM（Automatic Memory Management）與HugePage是不可並存的。

 

在早期的11g版本中（11.2.0.2之前），AMM與HugePage水火不容。如果作業系統啟用了HugePage特性，同時資料庫使用AMM的情況下，資料庫例項啟動是要報錯的。Oracle推薦的做法是將AMM關閉，退化到ASMM（Automatic Shared Memory Management）時代。

 

但是這樣的情況還是引起了Oracle官方的一定重視，因為必定是一個不相容性問題。在11.2.0.2的時候，Oracle新新增入一個引數USE_LARGE_PAGES來緩解問題。

 

USE_LARGE_PAGES最初是為了應對Bug 9195408而引入的，這個Bug的起因是當HugePage不足時候，Oracle一些的行為方式問題。在11.2.0.2版本上，如果資料庫伺服器上沒有空閒的HugePage使用，只有一些small pages使用的時候，會導致ORA-4030錯誤。

 

在11.2.0.3的時候，這個引數讓Oracle的行為更加靈活。如果出現HugePage分配不足的情況，SGA是可以使用那些small pages的。這就保證了極端情況下資料庫是可以正常執行的。

 

USE_LARGE_PAGES引數取值有三個，分別為True、Only和False。下面分別進行測試實驗。

 

1、基礎環境實驗

 

當前資料庫版本為11.2.0.3。

 

 

SQL> select * from v$version;

 

BANNER

--------------------------------------------------------------------------------

Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.3.0 - Production

PL/SQL Release 11.2.0.3.0 - Production

CORE    11.2.0.3.0      Production

TNS for Linux: Version 11.2.0.3.0 - Production

NLSRTL Version 11.2.0.3.0 – Production

 

 

此時Oracle選擇ASMM，對應引數USE_LARGE_PAGES為TRUE。

 

 

SQL> show parameter use_large

 

NAME                                 TYPE        VALUE

------------------------------------ ----------- ------------------------------

use_large_pages                      string      TRUE

SQL>

 

[root@SimpleLinux ~]# grep HugePage /proc/meminfo

HugePages_Total:    67

HugePages_Free:      1

HugePages_Rsvd:      0

 

SQL> show parameter target

 

NAME                                 TYPE        VALUE

------------------------------------ ----------- ------------------------------

archive_lag_target                   integer     0

db_flashback_retention_target        integer     1440

fast_start_io_target                 integer     0

fast_start_mttr_target               integer     0

memory_max_target                    big integer 0

memory_target                        big integer 0

parallel_servers_target              integer     16

pga_aggregate_target                 big integer 100M

sga_target                           big integer 260M

 

 

此時：當我們使用ASMM，引數USE_LARGE_PAGES為True的時候，資料庫啟動執行沒有問題，系統記憶體中HugePage被使用。

 

2、引數取值True情況下，AMM實驗

 

我們保持USE_LARGE_PAGES引數不變的情況下，由ASMM切換到AMM。

 

 

SQL> alter system set memory_max_target=360M scope=spfile;

System altered.

 

SQL> alter system set memory_target=360M scope=spfile;

System altered.

 

SQL> alter system set sga_target=0 scope=spfile;

System altered.

 

SQL> alter system set sga_max_size=0 scope=spfile;

System altered.

 

SQL> alter system set pga_aggregate_target=0 scope=spfile;

System altered.

 

 

重新啟動，如果按照無此引數的行為，Oracle應該啟動報錯。

 

 

SQL> startup force

ORACLE instance started.

 

Total System Global Area  267833344 bytes

Fixed Size                  1344312 bytes

Variable Size             176164040 bytes

Database Buffers           88080384 bytes

Redo Buffers                2244608 bytes

Database mounted.

Database opened.

 

 

啟動成功，我們檢視HugePage使用情況。

 

 

[root@SimpleLinux ~]# grep HugePage /proc/meminfo

HugePages_Total:    67

HugePages_Free:     67

HugePages_Rsvd:      0

[root@SimpleLinux ~]# ipcs -m

 

------ Shared Memory Segments --------

key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status     

0x00000000 589824     oracle    640        4096       0                      

0x00000000 622593     oracle    640        4096       0                      

0x01606d30 655362     oracle    640        4096       0                      

 

 

HugePage功能啟動，空閒數等於總數，說明Oracle系統例項並沒有使用HugePage功能，而是採用Small Pages。從ipcs –m功能看，AMM也啟用。

 

 

SQL> show parameter target

 

NAME                                 TYPE        VALUE

------------------------------------ ----------- ------------------------------

archive_lag_target                   integer     0

db_flashback_retention_target        integer     1440

fast_start_io_target                 integer     0

fast_start_mttr_target               integer     0

memory_max_target                    big integer 360M

memory_target                        big integer 360M

parallel_servers_target              integer     16

pga_aggregate_target                 big integer 0

sga_target                           big integer 0

 

 

這就說明引數USE_LARGE_PAGES的特性功能，當引數取值為True的時候，即使資料庫是AMM情況，系統啟動是沒有問題的。但是Linux HugePage功能啟用的情況下，Oracle沒有使用。

 

同樣，如果引數為True，那麼當系統的HugePage被使用盡，只有small pages的情況下，SGA也會繼續執行。此時，Oracle例項就執行在記憶體使用混合模式（Mixed Mode）下。

 

3、引數取值Only情況下

 

USE_LARGE_PAGES引數的第二個取值是Only，從含義上，表示Oracle例項只會使用HugePage作為記憶體使用。如果系統在AMM模式或者HugePage用盡的時候，資料庫就不能啟動或者報錯。

 

 

SQL> alter system set use_large_pages=only scope=spfile;

System altered.

 

SQL> startup force

ORA-27125: unable to create shared memory segment

 

[root@SimpleLinux ~]# grep HugePage /proc/meminfo

HugePages_Total:    67

HugePages_Free:     67

HugePages_Rsvd:      0

[root@SimpleLinux ~]# ipcs -m

 

------ Shared Memory Segments --------

key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status   

 

 

資料庫例項建立過程中出現故障報錯，alter log中資訊如下：

 

 

Tue Oct 22 14:50:51 2013

ALTER SYSTEM SET use_large_pages='ONLY' SCOPE=SPFILE;

Tue Oct 22 14:51:14 2013

Shutting down instance (abort)

License high water mark = 3

USER (ospid: 27273): terminating the instance

Instance terminated by USER, pid = 27273

Tue Oct 22 14:51:15 2013

Instance shutdown complete

Tue Oct 22 14:51:15 2013

Starting ORACLE instance (normal)

Specified value of sga_max_size is too small, bumping to 268435456

******************************************************************

Large Pages are not compatible with specified SGA memory parameters

use_large_pages = "ONLY" cannot be used with memory_target,

memory_max_target, or use_indirect_data_buffers parameters

Large Pages are compatible with sga_target and shared_pool_size

******************************************************************

 

 

顯然從提示資訊中看到，在使用AMM的情況下，如果USE_LARGE_PAGES引數取值為only，就回到了原來不能啟動的情況。下面進行修復。

 

 

SQL> create pfile from spfile;

File created.

 

 

[oracle@SimpleLinux dbs]$ ls -l

total 9564

-rw-rw---- 1 oracle oinstall    1544 Sep  9 08:52 hc_ora11g.dat

-rw-r--r-- 1 oracle oinstall    2851 May 15  2009 init.ora

-rw-r--r-- 1 oracle oinstall    1137 Oct 22 14:56 initora11g.ora

-rw-r--r-- 1 oracle oinstall    1080 Oct 22 11:14 initora11g.ora.bk

-rw-r----- 1 oracle oinstall      24 Sep  9 08:52 lkORA11G

-rw-r----- 1 oracle oinstall    1536 Sep  9 09:02 orapwora11g

-rw-r----- 1 oracle oinstall 9748480 Oct 17 10:53 snapcf_ora11g.f

-rw-r----- 1 oracle oinstall    3584 Oct 22 14:50 spfileora11g.ora

 

*.undo_retention=300

*.undo_tablespace='UNDOTBS1'

*.use_large_pages='ONLY'

 

修改為：

 

*.undo_retention=300

*.undo_tablespace='UNDOTBS1'

*.use_large_pages='FALSE'

"initora11g.ora" 33L, 1138C written

 

 

重新啟動系統。

 

 

SQL> startup pfile=/u01/app/oracle/dbs/initora11g.ora

ORACLE instance started.

 

Total System Global Area  267833344 bytes

Fixed Size                  1344312 bytes

Variable Size             176164040 bytes

Database Buffers           88080384 bytes

Redo Buffers                2244608 bytes

Database mounted.

Database opened.

 

--系統未使用HugePage特性

[oracle@SimpleLinux dbs]$ grep Huge /proc/meminfo

HugePages_Total:    67

HugePages_Free:     67

HugePages_Rsvd:      0

Hugepagesize:     4096 kB

 

 

當引數設定為Force的時候，Oracle例項會強制使用HugePage，如果此時還是AMM，就會報錯啟動故障。此外，如果在執行過程中，出現HugePage不足的情況，也會報錯。

 

4、引數取值False的情況

 

最後是False的情況。如果引數取值為False，就意味著無論何時，都不會使用HugePage特性。

 

AMM情況下我們就不進行實驗了，直接修改之前的pfile。

 

 

--修改引數檔案

*.pga_aggregate_target=104857600

*.processes=150

*.remote_login_passwordfile='EXCLUSIVE'

*.sga_max_size=272629760

*.sga_target=272629760

*.undo_retention=300

*.undo_tablespace='UNDOTBS1'

*.use_large_pages='FALSE'

"initora11g.ora" 31L, 1106C written

 

 

啟動資料庫，此時ASMM開啟。

 

 

SQL> startup pfile=/u01/app/oracle/dbs/initora11g.ora

ORACLE instance started.

 

Total System Global Area  272011264 bytes

Fixed Size                  1344372 bytes

Variable Size             176163980 bytes

Database Buffers           88080384 bytes

Redo Buffers                6422528 bytes

Database mounted.

Database opened.

 

 

此時，雖然使用Linux共享記憶體，但是都是small pages，沒有使用HugePage特性。

 

 

[oracle@SimpleLinux dbs]$ ipcs -m

 

------ Shared Memory Segments --------

key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status     

0x00000000 884736     oracle    640        8388608    28                     

0x00000000 917505     oracle    640        264241152  28                     

0x01606d30 950274     oracle    640        4194304    28                     

 

[oracle@SimpleLinux dbs]$ grep Huge /proc/meminfo

HugePages_Total:    67

HugePages_Free:     67

HugePages_Rsvd:      0

Hugepagesize:     4096 kB

 

 

引數設定為False之後，Oracle即使可以使用HugePage，也不會去使用。SGA分配完全使用small page來進行。

 

5、結論

 

Oracle引入的USE_LARGE_PAGES，應該是對AMM和HugePage不相容的彌合。藉助這個引數，雖然不能讓AMM和HugePage徹底融合一體，但是至少可以消除由於不相容引發的問題故障。