Oracle資料庫提高命中率及相關優化

轉自：http://database.51cto.com/art/201001/181466.htm

本文是關於Oracle資料庫除錯與優化方面的文章，主要介紹Oracle資料庫中命中率相關的問題，包括不同的演算法之間效能的比對。51CTO編輯向您推薦《Oracle資料庫除錯與效能優化》

關於Oracle中各個命中率的計算以及相關的調優

1)Library Cache的命中率:

.計算公式:Library Cache Hit Ratio = sum(pinhits) / sum(pins)

SQL>SELECT SUM(pinhits)/sum(pins)    
FROM V$LIBRARYCACHE; 

通常在98%以上，否則，需要要考慮加大共享池，繫結變數，修改cursor_sharing等引數。

2)計算共享池記憶體使用率:

SQL>SELECT (1 - ROUND(BYTES / (&TSP_IN_M * 1024 * 1024), 2)) * 100 || '%' 
FROM V$SGASTAT  
WHERE NAME = 'free memory' AND POOL = 'shared pool'; 

其中: &TSP_IN_M是你的總的共享池的SIZE(M)

共享池記憶體使用率，應該穩定在75%-90%間，太小浪費記憶體，太大則記憶體不足。

查詢空閒的共享池記憶體:

SQL>SELECT * FROM V$SGASTAT  
WHERE NAME = 'free memory' AND POOL = 'shared pool'; 

3)db buffer cache命中率:

計算公式:Hit ratio = 1 - [physical reads/(block gets + consistent gets)]

SQL>SELECT NAME, PHYSICAL_READS, DB_BLOCK_GETS, CONSISTENT_GETS,  
1 - (PHYSICAL_READS / (DB_BLOCK_GETS + CONSISTENT_GETS)) "Hit Ratio" 
FROM V$BUFFER_POOL_STATISTICS  
WHERE NAME='DEFAULT'; 

通常應在90%以上，否則，需要調整,加大DB_CACHE_SIZE。

[@more@]

另外一種計算命中率的方法(摘自ORACLE官方文件<>):

命中率的計算公式為:

Hit Ratio = 1 - ((physical reads - physical reads direct - physical reads direct (lob)) / (db block gets + 
consistent gets - physical reads direct - physical reads direct (lob)) 

分別代入上一查詢中的結果值,就得出了Buffer cache的命中率

SQL>SELECT NAME, VALUE  
FROM V$SYSSTAT  
WHERE NAME IN('session logical reads',  
'physical reads',  
'physical reads direct',  
'physical reads direct (lob)',  
'db block gets', 'consistent gets'); 

4)資料緩衝區命中率：

SQL> select value from v$sysstat where name ='physical reads';  
SQL> select value from v$sysstat where name ='physical reads direct';  
SQL> select value from v$sysstat where name ='physical reads direct (lob)';  
SQL> select value from v$sysstat where name ='consistent gets';  
SQL> select value from v$sysstat where name = 'db block gets'; 

這裡命中率的計算應該是

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於90%,則應該調整應用可可以考慮是否增大資料緩衝區

5)共享池的命中率：

SQL> select sum(pinhits-reloads)/sum(pins)*100 "hit radio" from v$librarycache; 

假如共享池的命中率低於95%,就要考慮調整應用（通常是沒使用bind var ）或者增加記憶體

6)計算在記憶體中排序的比率:

SQL>SELECT * FROM v$sysstat t WHERE NAME='sorts (memory)';—查詢記憶體排序數  
SQL>SELECT * FROM v$sysstat t WHERE NAME='sorts (disk)';—查詢磁碟排序數  
--caculate sort in memory ratio  
SQL>SELECT round(&sort_in_memory/(&sort_in_memory+&sort_in_disk),4)*100||'%' FROM dual; 

此比率越大越好,太小整要考慮調整,加大PGA

7)PGA的命中率:

計算公式:BP x 100 / (BP + EBP)

BP: bytes processed

EBP: extra bytes read/written

SQL>SELECT * FROM V$PGASTAT  WHERE NAME='cache hit percentage'; 

或者從OEM的圖形介面中檢視

我們可以檢視一個檢視以獲取Oracle的建議值:

SQL>SELECT round(PGA_TARGET_FOR_ESTIMATE/1024/1024) target_mb,  
ESTD_PGA_CACHE_HIT_PERCENTAGE cache_hit_perc,  
ESTD_OVERALLOC_COUNT  
FROM V$PGA_TARGET_ADVICE;  
The output of this query might look like the following:  
TARGET_MB  CACHE_HIT_PERC  ESTD_OVERALLOC_COUNT  
----------           --------------        --------------------  
   63              23                   367  
  125              24                    30  
  250              30                     3  
  375              39                     0  
  500              58                     0  
  600              59                     0  
  700              59                     0  
  800              60                     0  
  900              60                     0 

在此例中:PGA至少要分配375M

我個人認為PGA命中率不應該低於50%

以下的SQL統計sql語句執行在三種模式的次數: optimal memory size, one-pass memory size, multi-pass memory size:

SQL>SELECT name profile, cnt, decode(total, 0, 0, round(cnt*100/total,4)) percentage  
FROM (SELECT name, value cnt, (sum(value) over ()) total FROM V$SYSSTAT WHERE name like 'workarea exec%'); 

8)共享區字典快取區命中率

計算公式：SUM(gets - getmisses - usage -fixed) / SUM(gets)

命中率應大於0.85

SQL>select sum(gets-getmisses-usage-fixed)/sum(gets)  
from v$rowcache; 

9)資料快取記憶體區命中率

計算公式：1-(physical reads / (db block gets + consistent gets))

命中率應大於0.90最好

SQL>select name,value  
from v$sysstat  
where name in ('physical reads','db block gets','consistent gets'); 

10)共享區庫快取區命中率

計算公式：SUM(pins - reloads) / SUM(pins)

命中率應大於0.99

SQL>select sum(pins-reloads)/sum(pins)  
from v$librarycache; 

11)檢測回滾段的爭用

SUM(waits)值應小於SUM(gets)值的1%

SQL>select sum(gets),sum(waits),sum(waits)/sum(gets)  
from v$rollstat; 

12)檢測回滾段收縮次數

SQL>select name,shrinks  
from v$rollstat, v$rollname  
where v$rollstat.usn = v$rollname.usn;  
----------------------------------------------------------------------------- 

幾個常用的檢查語句

1. 查詢排序最多的SQL:

SQL>SELECT HASH_VALUE, SQL_TEXT, SORTS, EXECUTIONS  
FROM V$SQLAREA  
ORDER BY SORTS DESC; 

2.查詢磁碟讀寫最多的SQL:

SQL>SELECT * FROM 
(SELECT sql_text,disk_reads "total disk" , executions "total exec",disk_reads/executions "disk/exec" FROM v$sql 
WHERE executions>0 and is_obsolete='N' ORDER BY  4 desc)  
WHERE ROWNUM<11 ; 

3.查詢工作量最大的SQL(實際上也是按磁碟讀寫來排序的):

SQL>select substr(to_char(s.pct, '99.00'), 2) || '%' load,s.executions executes,p.sql_text  
from(select address,disk_reads,executions,pct,rank() over (order by disk_reads desc) ranking from 
(select address,disk_reads,executions,100 * ratio_to_report(disk_reads) over () pct  
from sys.v_$sql  
 where command_type != 47)  
where disk_reads > 50 * executions) s,sys.v_$sqltext p  
 where s.ranking <= 5 and p.address = s.address  
order by 1, s.address, p.piece; 

4. 用下列SQL工具找出低效SQL:

SQL>select executions,disk_reads,buffer_gets,round((buffer_gets-disk_reads)/buffer_gets,2) Hit_radio,round(disk_reads/executions,2) reads_per_run,sql_text  
From v$sqlarea  
Where executions>0 and buffer_gets >0 and (buffer_gets-disk_reads)/buffer_gets<0.8  
Order by 4 desc; 

5、根據sid檢視對應連線正在執行的sql

SQL>select /*+ push_subq */command_type,sql_text,sharable_mem,persistent_mem,
runtime_mem,sorts,version_count,loaded_versions,open_versions,users_opening,executions,
users_executing,loads,first_load_time,invalidations,parse_calls,disk_reads,buffer_gets,
rows_processed,sysdate start_time,sysdate finish_time,’>’||address sql_address,’N’status  
From v$sqlarea  
Where address=(select sql_address from v$session where sid=&sid);  
***************Oracle 緩衝區命中率低的分析及解決辦法****************** 

首先確定下面的查詢結果:

1,緩衝區命中率的查詢(是否低於90%):

select round((1 - sum(decode(name,'physical reads',value,0)) /  
(sum(decode(name,'db block gets',value,0)) + sum(decode(name,'consistent gets',value,0))) ),4) *100 || '%' chitrati  
from v$sysstat; 

2,使用率的查詢(有無free狀態的資料快.):

select count(*), status from v$bh group by status ; 

3,相關等待事件的查詢(是否有相關等待事件)

select event,total_waits from v$system_event where event in ('free buffer waits'); 

4,當前大小(是否已經很大)

select value/1024/1024 cache_size from v$parameter where name='db_cache_size' 

5,top等待事件分析(Db file scatered read的比率是否大)

select event ,total_waits,suml  
from 
(select event,total_waits,round(total_waits/sumt*100,2)||'%' suml  
from 
(select event,total_waits from v$system_event ),  
(select sum(total_waits) sumt from v$system_event)  
order by total_waits desc)  
where rownum<6  
and event not like 'rdbms%' 
and event not like 'pmon%' 
and event not like 'SQL*Net%' 
and event not like 'smon%'; 

6,db_cache_advice建議值（9i後的新特性,可以根據他更好的調整cache_size）

select block_size,size_for_estimate,size_factor,estd_physical_reads from v$db_cache_advice; 

說明分析:

緩衝區命中率(低於90的命中率就算比較低的).

沒有free不一定說明需要增加,還要結合當前cache_size的大小(我們是否還可以再增大,是否有需要增加硬體,增加開銷),

空閒緩衝區等待說明程式找不到空閒緩衝區，並通過寫出灰緩衝區，來加速資料庫寫入器生成空閒緩衝區，當DBWn將塊寫入磁碟後，灰資料緩衝區將被釋放，以便重新使用.產生這種原因主要是:

1，DBWn可能跟不上寫入灰緩衝區：i/0系統較慢，儘量將檔案均勻的分佈於所有裝置，

2，緩衝區過小或過大。

3，可以增加db_writer_processes數量。

4,可能有很大的一個事物，或者連續的大事物

我們需要長期觀察這個事件是否長期存在並數值一直在增大,如果一直在增大,則說明需要增大db_cache大小.或優化sql.

資料分散讀等待,通常表現存在著與全表掃描相關的等待，邏輯讀時，在記憶體中進行的全表掃描一般是零散地，而並非連續的被分散到緩衝區的各個部分，可能有索引丟失，或被仰制索引的存在。該等待時間在資料庫會話等待多塊io讀取結束的時候產生，並把指定的塊數離散的分佈在資料緩衝區。這意味這全表掃描過多，或者io不足或爭用，

存在這個事件,多數都是問題的,這說明大量的全部掃描而未採用索引.

db_cache_advice對我們調整db_cache_size大小有一定的幫助,但這只是一個參考，不一定很精確。

通過上面6種情況的綜合分析,判斷是否需要增加大cache_size. 或者把常用的（小）表放到keep區。

但多數的時候做這些不會解決質的問題,

而真正的問題主要是對sql語句的優化(如:是否存在大量的全表掃描等)

索引是在不需要改變程式的情況下,對資料庫效能，sql語句提高的最實用的方法.

我在生產中遇到過類似的問題,200M的cache_size,命中率很低21%,但通過對sql語句的優化(新增索引,避免全表掃描),命中率增加到96%,程式執行時間由原來的2小時減少到不到10分鐘.

這就提到了怎麼定位高消耗的sql問題.全表掃描的問題,在這裡不做細緻的解說,這裡只說明方法,我會在相關的章節專門介紹怎麼使用這些工具

1,sql_trace跟蹤session.用tkprof 分別輸出磁碟讀,邏輯讀,執行時間長的sql進行優化.這些高消耗的sql一般都伴隨著全表掃描.

2,statspack分析.在系統繁忙時期進行時間點的統計分析,產看TOP事件是否有Db file scatered read.並檢視TOP sql語句是否存在問題等.

注：電腦學習網首發。

還要說一句：當然在硬體允許的情況下，儘量增大db_cache_size 減少磁碟讀，但並不是越大越好，一定要根據自己的庫資料量的程度來調節，因為大的db_cache_size同樣會增大資料庫管理的開銷，當然可能開銷並不會明顯的影響資料庫的效能，硬體價格也越來越低，這就需要我們具體問題具體分析了，在我看來物盡其用就最好了，儘量不要浪費，找到問題的本質。調優是一件很藝術的事。

***********************Oracle資料庫緩衝區命中率*****************

1、檢視Oracle資料庫緩衝區命中率

select a.value + b.value "logical_reads", c.value "phys_reads",  
    round(100 * ((a.value+b.value)-c.value) / (a.value+b.value)) "BUFFER HIT RATIO" 
    from v$sysstat a, v$sysstat b, v$sysstat c  
    where a.statistic# = 40 and b.statistic# = 41  
    and c.statistic# = 42; 

2、Tags: oracle

資料庫緩衝區命中率：

sql>select value from v$sysstat where name ='physical reads';  
value  
3714179  
sql>select value from v$sysstat where name ='physical reads direct';  
value  
0  
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  
856309623  
sql>select value from v$sysstat where name ='db block gets';  
value  
19847790 

這裡命中率的計算應該是

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於90%，則應該調整應用可以考慮是否增大資料加

共享池的命中率

sql> select sum(pinhits)/sum(pins)*100 "hit radio" from v$librarycache; 

如果共享池的命中率低於95％就要考慮調整應用（通常是沒應用bind var)或者增加記憶體。

關於排序部分

sql> select name,value from v$sysstat where name like '%sort%'; 

如果我們發現sorts(disk)/(sorts(memory)+sorts(disk))的比例過高，則通常意味著sort_area_size部分記憶體教較小，可考慮調整相應的引數。

關於log_buffer

sql>select name,value from v$sysstat where name in ('redo entries','redo buffer allocation retries'); 

假如redo buffer allocation retries/redo entries的比例超過1%我們就可以考慮增加log_buffer.

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