oracle的ASSM小結

ASSM採用3級點陣圖，第一個extent至少有3個後設資料塊，L1 – L2 – header(包含L3)

段頭 & L3
Extent control: 儲存HHWM資訊
Header control: 記錄三級點陣圖的基本資訊，其中L2 hint for insert為搜尋可用空間的起始位置
Extent table/Auxillary extent map: 維護extent map資訊

buffer tsn: 115 rdba: 0x11227ca3 (68/2260131)
scn: 0x0860.07f11dac seq: 0x01 flg: 0x04 tail: 0x1dac2301
frmt: 0x02 chkval: 0x7157 type: 0x23=PAGETABLE SEGMENT HEADER
Hex dump of block: st=0, typ_found=1
  Extent Control Header
  --------------------描述HHWM---------------------------------------------
  Extent Header:: spare1: 0      spare2: 0      #extents: 23     #blocks: 1024 
                  last map  0x00000000  #maps: 0      offset: 2716 
      Highwater::  0x113a3e09  ext#: 22     blk#: 128    ext size: 128   --高水位線塊號/所在extent/該extent塊數 
  #blocks in seg. hdr's freelists: 0    
  #blocks below: 1000 
  mapblk  0x00000000  offset: 22   
                   Unlocked
  -------------------描述LHWM-------------------------------------
  Low HighWater Mark :
      Highwater::  0x113a3e09  ext#: 22     blk#: 128    ext size: 128  
  #blocks in seg. hdr's freelists: 0    
  #blocks below: 1024 
  mapblk  0x00000000  offset: 22   
  Level 1 BMB for High HWM block: 0x113a3d8a
  Level 1 BMB for Low HWM block: 0x113a3d8a
  --------------------------------------------------------
  Segment Type: 1 nl2: 1      blksz: 8192   fbsz: 0     
  L2 Array start offset:  0x00001434
  First Level 3 BMB:  0x00000000
  L2 Hint for inserts:  0x11227ca2 – 搜尋L2 BMB的起始位置，insert需要使用
  Last Level 1 BMB:  0x113a3d8a
  Last Level II BMB:  0x11227ca2
  Last Level III BMB:  0x00000000
     Map Header:: next  0x00000000  #extents: 23   obj#: 345420 flag: 0x20000000
  Inc # 0
  Extent Map--以(dba, len)形式儲存extent基本資訊，start DBA + length
  -----------------------------------------------------------------
   0x11227ca1  length: 8    
   0x11227ca9  length: 8    
   0x11227cb1  length: 8     
   ............. 
   0x11400109  length: 128  
   0x113a3d09  length: 128  
   0x11400189  length: 128  
   0x113a3d89  length: 128  
 
  Auxillary Map：extent no + L1 BMB of first DBA + first DBA in extent(extent 0前3個塊儲存metadata)
  --------------------------------------------------------
   Extent 0     :  L1 dba:  0x11227ca1 Data dba:  0x11227ca4
   Extent 1     :  L1 dba:  0x11227ca1 Data dba:  0x11227ca9
   Extent 2     :  L1 dba:  0x11227cb1 Data dba:  0x11227cb2
   Extent 3     :  L1 dba:  0x11227cb1 Data dba:  0x11227cb9
   .............
   Extent 19    :  L1 dba:  0x11400109 Data dba:  0x1140010b
   Extent 20    :  L1 dba:  0x113a3d09 Data dba:  0x113a3d0b
   Extent 21    :  L1 dba:  0x11400189 Data dba:  0x1140018b
   Extent 22    :  L1 dba:  0x113a3d89 Data dba:  0x113a3d8b
  --------------------------------------------------------
 
   Second Level Bitmap block DBAs
   --------------------------------------------------------
   DBA 1:   0x11227ca2

注：Extent元資訊存於段頭塊，包括start DBA + length + L1 BMB ，若頭塊空間不足則新分配extent map block專門儲存extent map；
所有L3 BMB以單向連結串列組織在一起，由header control + L2 BMB array組成
   Second Level Bitmap block DBAs
   --------------------------------------------------------
   DBA 1:   0x11227ca2

L2 BMB
 
L1 BMB陣列構成: L1 BMB DBA + max freeness + instance id

buffer tsn: 115 rdba: 0x11227ca2 (68/2260130)
scn: 0x0860.07f11d99 seq: 0x02 flg: 0x04 tail: 0x1d992102
frmt: 0x02 chkval: 0x4536 type: 0x21=SECOND LEVEL BITMAP BLOCK
Dump of Second Level Bitmap Block
   number: 22      nfree: 1       ffree: 20     pdba:     0x11227ca3
   Inc #: 0 Objd: 0
  opcode:0
 xid:
  L1 Ranges :
  --------------------------------------------------------
   0x11227ca1  Free: 1 Inst: 1
   0x11227cb1  Free: 1 Inst: 1
   0x11227cc1  Free: 1 Inst: 1 
   .....
   0x113a3d89  Free: 3 Inst: 1
   0x113a3d8a  Free: 1 Inst: 1
  Free:從1-5依次為full和75%-100% free
  --------------------------------------------------------

 

L1
 
由一系列DBA range組成，描述若干連續塊(不可跨extent)的空間利用率，一個extent可由若干BMB描述；

buffer tsn: 115 rdba: 0x11227ca1 (68/2260129)
scn: 0x0860.07f11dac seq: 0x01 flg: 0x04 tail: 0x1dac2001
frmt: 0x02 chkval: 0x69fb type: 0x20=FIRST LEVEL BITMAP BLOCK
Hex dump of block: st=0, typ_found=1
Dump of First Level Bitmap Block
 --------------------------------
   nbits : 4 nranges: 2         parent dba:  0x11227ca2   poffset: 0    
   unformatted: 0       total: 16        first useful block: 3     
   owning instance : 1
   instance ownership changed at 02/26/2014 09:35:44
   Last successful Search 02/26/2014 09:35:44
   Freeness Status:  nf1 0      nf2 0      nf3 0      nf4 0     
 
   Extent Map Block Offset: 4294967295
   First free datablock : 16    
   Bitmap block lock opcode 0
   Locker xid:     :  0x0000.000.00000000
   Inc #: 0 Objd: 0
  --------------------------------------------------------
  DBA Ranges : --因為1個extent有8個塊，而該L1描述了16個塊，故包含2個range
  --------------------------------------------------------
   0x11227ca1  Length: 8      Offset: 0     
   0x11227ca9  Length: 8      Offset: 8     
 
   0:Metadata   1:Metadata   2:Metadata   3:FULL
   4:FULL   5:FULL   6:FULL   7:FULL
   8:FULL   9:FULL   10:FULL   11:FULL
   12:FULL   13:FULL   14:FULL   15:FULL
  --------------------------------------------------------

由L1 BMB描述每個資料塊的空間利用率；
 

如何搜尋可用空間？
依次查詢L3 – L2 – L1，最終定位到合適的DBA，處理L2/L1時需要PID雜湊值；

1 L2-L1
根據段頭L2 Hint for inserts定位L2，程式依據其PID雜湊值定位L1 並根據L1.free判斷是否有足夠空間；
若滿足條件跳轉到該L1 BMB，否則嘗試下一個L2 BMB；

2 L1-DBA
搜尋L1 BMB，以程式pid雜湊值作為start dba；
發現候選DBA時 程式以nowait模式嘗試獲取塊，若此時塊上有active程式則嘗試下一個，5次嘗試均失敗後則釋放L1 BMB進行buffer busy wait等待；
碰到unformatted塊則一次性格式化N個塊並更新HWM；
 

結論：
L3包含多個L2，L2包含多個L1，L1包含多個資料塊。
在L3中選擇L2，依賴L2 Hint for inserts。
在L2中選擇L1，根據程式PID號的HASH值
在L1中選擇資料塊，也是根據程式PID號的HASH值。

若L2 BMB包含N個L1 ，L1 BMB又包含M個DBA，則理論上可支援N*M個併發插入程式；
但並未考慮到高水位線，程式只能訪問HHWM之下的塊，假如當前高水位線位於第M個塊，則最大支援M個併發插入程式；
高水位線一次提升的塊數= min(L1 BMB ranges, extent)；

Vage有一個很經典的調優案例；
症狀：
某ASSM表每天1分割槽，採用uniform extent每個1M；上午9:00開始併發插入，大約100多個程式；
每天9點左右開始出現buffer busy wait等待，十幾分鐘左右等待消失，然後壓力高的時候，偶而出現競爭，但不如早高峰嚴重

分析：
通過試驗發現新建立的表即便有兩個L1 BMB， 可併發程式只選擇其中1個，每個L1 BMB描述64個塊；
這是由於高水位線的緣故，首次插入時 HHWM提升64個塊，另1個L1 BMB描述的塊均在HHWM之上故無法使用，此時併發度為64；
而當段大於64時，1個L1  BMB描述256個資料塊，而高水位線以128塊(extent)為單位增長，此時最高支援128個併發程式；
故過一段時間後症狀消失，但偶爾會出現競爭；

解決方案：
作者採用兩種措施
1 小於64M時，高水位線一次抬升64個塊(受限於L1 BMB)，人為提升高水位線到64M，理論上此時併發程式可插入到<64M的任何1個塊中，併發度非常高；
2 大於64M時，高水位線一次抬升128個塊(受限於extent size)，故將其從1M改為4M(2M應該就可以了)；
目的都是為了提升插入併發度，其實還有1種解決方案，假定能估算每天資料量，可直接將高水位線提升至此；

 

 

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