【記憶體管理】Oracle如何使用ASMM自動共享記憶體管理
一、 自動共享記憶體管理介紹
自動共享記憶體管理ASMM （ Automatic Shared Memory Management, 以下均稱 ASMM ）是 Oracle 在 10g 版本推出的特性，但是在 11g 或 12c 版本，仍然可以用 ASMM 來替代自動記憶體管理 AMM （ Automatic Memory Management ）。
1. ASMM 概念
從oracle 9i 開始，一些 SGA 引數可以進行動態地修改，透過 ” alter system ” 命令可以放大或縮小他們的當前值。整個SGA 的大小被 sga_max_size 引數限制。每一個 SGA 引數都是以“顆粒”的形式進行分配，這些“顆粒”大小將取決於 sga_max_size 的值和硬體平臺。
從9i 版本開始，下面的引數可以動態的定義：
- Shared Pool
- Default Buffer Cache
- Large Pool
在10g 之前版本，當你想要放大或縮小這些動態引數，空閒的記憶體不會自動的修改，我們必須手動的進行修改。在 10g 版本，引入了 ASMM 特性，目的是減輕 DBA 對 SGA 的某些元件進行手工修改工作。
當ASMM 啟動時，讓 Oracle 自動為 SGA 的元件進行正確的分配，如：
- SHARED POOL
- LARGE POOL
- JAVA POOL
- STREAMS POOL
- DB CACHE(using the DB_BLOCK_SIZE value)
這個功能的主要目地就是，Oracle 根據當前的工作負載分配可用記憶體。根據記憶體活動增強記憶體使用，避免 ORA-4031 這樣的記憶體錯誤發生。
2. 配置ASMM
自動共享記憶體管理ASMM 透過一個引數配置： sga_target
當sga_target 設定為 0 ， ASMM 將會被禁用。你只能用更舊的方法去調節記憶體分配，因此需要自己定義上述自動調節引數。
當設定以下條件，ASMM 將會被啟動：
- statistics_level=typical or all
- sga_target > 0
ASMM 被啟用，記憶體將在所有的元件之間擴充套件。因此， sga_target 值將定義可在自動調節引數和手動引數之間共享記憶體大小。
手動引數如下：
- db_cache_size
- db_nk_cache_size(non default block size)
- log_buffer
- fixed sga
- streams_pool_size
在這些手動引數中，有一些是可修改的，有一些是固定的（僅在啟動時固定）
可修改的：db_cache_size,streams_pool_size
固定的：db_nk_cache_size,fixed sga,log_buffer
sga_target 值被 sga_max_size 值限制， sga_max_size 引數不能動態修改。
SQL> show parameter sga_max
NAME TYPE VALUE
-------------- ----------- ----------------
sga_max_size big integer 300M
如果你想要修改更大的sga_target, 將會得到以下錯誤提示：
SQL> alter system set sga_target=600m;
alter system set sga_target=600m
*
ERROR at line 1:
ORA-02097: parameter cannot be modified because specified value is invalid
ORA-00823: Specified value of sga_target greater than sga_max_size
二、使用ASMM 示例
1. 手動設定 ASMM
當你剛升級資料庫從低版本到10g 版本時，可能會出現以下情況：
sga_target 沒有定義，預設為 0
SQL> show parameter sga;
NAME TYPE VALUE
----------------------- ----------- ------------------------------
lock_sga boolean FALSE
pre_page_sga boolean FALSE
sga_max_size big integer 164M
sga_target big integer 0
所有SGA 引數已經被手動設定
SQL> show parameter size
NAME TYPE VALUE
-------------- ------ - ------- - ----- ----- -- ---------------
bitmap_merge_area_size integer 1048576
create_bitmap_area_size integer 8388608
db_block_size integer 8192
db_cache_size big integer 24M
db_keep_cache_size big integer 0
db_recovery_file_dest_size big integer 2G
db_recycle_cache_size big integer 0
db_16k_cache_size big integer 0
db_2k_cache_size big integer 0
db_32k_cache_size big integer 0
db_4k_cache_size big integer 0
db_8k_cache_size big integer 0
global_context_pool_size string
hash_area_size integer 131072
java_max_sessionspace_size integer 0
java_pool_size big integer 48M
large_pool_size big integer 8M
max_dump_file_size string UNLIMITED
object_cache_max_size_percent integer 10
object_cache_optimal_size integer 102400
olap_page_pool_size big integer 0
parallel_execution_message_size integer 2148
sga_max_size big integer 164M
shared_pool_reserved_size big integer 4M
shared_pool_size big integer 80M
sort_area_retained_size integer 0
sort_area_size integer 65536
streams_pool_size big integer 0
workarea_size_policy string AUTO
所以，自動調節的引數有
db_cache_size=24M
shared_pool_size=80M
large_pool_size=8M
java_pool_size=48M
手動設定ASMM 模式
SQL> alter system set sga_target= 100 M;
SQL> show parameter sga;
NAME TYPE VALUE
--------------------------- ---------- --------------------
lock_sga boolean FALSE
pre_page_sga boolean FALSE
sga_max_size big integer 164 M
sga_target big integer 164 M
sga_target 作為 sga 的最小值，並且 sga_target 已經自動做了調整，以支援 V$SGA_DYNAMIC_COMPONENTS 檢視中列出的自動調節引數的初始值。
SQL> select component, current_size, min_size, user_specified_size from v$sga_dynamic_components;
COMPONENT CURRENT_SIZE MIN_SIZE USER_SPECIFIED_SIZE
--------------------------- ------------ ------- -- --- -------------------
shared pool 80 80 80
large pool 8 8 8
java pool 48 48 48
streams pool 0 0 0
DEFAULT buffer cache 24 24 24
KEEP buffer cache 0 0 0
RECYCLE buffer cache 0 0 0
DEFAULT 2K buffer cache 0 0 0
DEFAULT 4K buffer cache 0 0 0
DEFAULT 8K buffer cache 0 0 0
DEFAULT 16K buffer cache 0 0 0
DEFAULT 32K buffer cache 0 0 0
OSM Buffer Cache 0 0 24
在這種情況下，oracle 沒有更多空餘的記憶體可以用來進行動態調節。
SQL> select * from v$sga_dynamic_free_memory;
CURRENT_SIZE
------------
0
假設設定sga_max_size 超過 SGA 的計算大小，我們設定為 700M
SQL> alter system set sga_max_size= 300 M scope=spfile;
SQL> shutdown immediate;
SQL> startup
SQL> alter system set sga_target=164M;
SQL> show parameter sga;
NAME TYPE VALUE
------------------------------- ----------- --------------------
lock_sga boolean FALSE
pre_page_sga boolean FALSE
sga_max_size big integer 300M
sga_target big integer 164M
SQL> select current_size/1024/1024 "CURRENT_SIZE" from v$sga_dynamic_free_memory;
CURRENT_SIZE
------------
1 36
此時我們發現有140M 的空餘記憶體可供 SGA 使用
2. 增加、減少 sga_target
修改sga_target 大小
SQL> alter system set sga_target=200M;
SQL> show parameter sga
NAME TYPE VALUE
------------------------------ ----------- -----------------------
lock_sga boolean FALSE
pre_page_sga boolean FALSE
sga_max_size big integer 300 M
sga_target big integer 200 M
SQL> select component, current_size/1024/1024 "CURRENT_SIZE", min_size/1024/1024 "MIN_SIZE", user_specified_size/1024/1024 "USER_SPECIFIED_SIZE" from v$sga_dynamic_components;
COMPONENT CURRENT_SIZE MIN_SIZE USER_SPECIFIED_SIZE
-------------------------- ------------ ---------- -------------------
shared pool 80 80 80
large pool 8 8 8
java pool 48 48 48
streams pool 0 0 0
DEFAULT buffer cache 60 24 24
KEEP buffer cache 0 0 0
RECYCLE buffer cache 0 0 0
DEFAULT 2K buffer cache 0 0 0
DEFAULT 4K buffer cache 0 0 0
DEFAULT 8K buffer cache 0 0 0
DEFAULT 16K buffer cache 0 0 0
DEFAULT 32K buffer cache 0 0 0
OSM Buffer Cache 0 0 24
透過上面的對比我們可以看到，db_buffer_cache 大小由 24 自動調節到 60 ， SGA SIZE=80M+8M+48M+60M=196M ，預留 4M 作為手動引數。 Oracle 將根據記憶體管理器查出的結果，根據每個自動調節元件的需求來決定在哪裡分配更多的空間。
再次進行如下設定
SQL> alter system set sga_target=300M;
SQL> select component, current_size/1024/1024 "CURRENT_SIZE", min_size/1024/1024 "MIN_SIZE",
user_specified_size/1024/1024 "USER_SPECIFIED_SIZE" from v$sga_dynamic_components;
COMPONENT CURRENT_SIZE MIN_SIZE USER_SPECIFIED_SIZE
-------------------------- ------------ ---------- -------------------
shared pool 80 80 80
large pool 8 8 8
java pool 48 48 48
streams pool 0 0 0
DEFAULT buffer cache 160 24 24
KEEP buffer cache 0 0 0
RECYCLE buffer cache 0 0 0
DEFAULT 2K buffer cache 0 0 0
DEFAULT 4K buffer cache 0 0 0
DEFAULT 8K buffer cache 0 0 0
DEFAULT 16K buffer cache 0 0 0
DEFAULT 32K buffer cache 0 0 0
OSM Buffer Cache 0 0 24
如上圖所示，db_cache_size 已經提升到了 160 。此時所有新增的 SGA 記憶體都已經新增給 buffer cache 。
正如上面所言，sga_target 引數包括自動調節和手動引數。當你去提高一個手動引數時，它將會影響自動調節部分。
SQL> alter system set streams_pool_size=10M;
SQL> select component, current_size/1024/1024 "CURRENT_SIZE", min_size/1024/1024 "MIN_SIZE",
user_specified_size/1024/1024 "USER_SPECIFIED_SIZE", last_oper_type "TYPE" from
v$sga_dynamic_components;
COMPONENT CURRENT_SIZE MIN_SIZE SER_SPECIFIED_SIZE TYPE
------------------------ ------------ ---------- ------------------- --------
shared pool 80 80 80 STATIC
large pool 8 8 8 STATIC
java pool 48 48 48 STATIC
streams pool 12 0 12 GROW
DEFAULT buffer cache 148 24 24 SHRINK
KEEP buffer cache 0 0 0 STATIC
RECYCLE buffer cache 0 0 0 STATIC
DEFAULT 2K buffer cache 0 0 0 STATIC
DEFAULT 4K buffer cache 0 0 0 STATIC
DEFAULT 8K buffer cache 0 0 0 STATIC
DEFAULT 16K buffer cache 0 0 0 STATIC
DEFAULT 32K buffer cache 0 0 0 STATIC
OSM Buffer Cache 0 0 24 STATIC
如上圖所示，我們手動修改了streams pool 引數，該引數型別變為 GROW,db_buffer_cache 引數型別變為 SHRINK 。
注意到這裡streams pool 是 12M 而不是我們修改的 10M ，是因為 streams pool 基於 GRANULE_SIZE 四捨五入到 12M 了。查詢 GRANULE_SIZE 基本單位如下：
SQL> select component, granule_size/1024/1024 "GRANULE_SIZE(Mb)" from v$sga_dynamic_components;
COMPONENT GRANULE_SIZE(Mb)
------------------------------ ----------------
shared pool 4
large pool 4
java pool 4
streams pool 4
DEFAULT buffer cache 4
KEEP buffer cache 4
RECYCLE buffer cache 4
DEFAULT 2K buffer cache 4
DEFAULT 4K buffer cache 4
DEFAULT 8K buffer cache 4
DEFAULT 16K buffer cache 4
DEFAULT 32K buffer cache 4
OSM Buffer Cache 4
也可以透過v$sga_resize_ops 檢視， sga 中元件的歷史變化
SQL> select component, oper_type, oper_mode,initial_size/1024/1024 "INITIAL",
TARGET_SIZE/1024/1024 "TARGET", FINAL_SIZE/1024/1024 "FINAL", status from v$sga_resize_ops;
COMPONENT OPER_TYPE OPER_MODE INITIAL TARGET FINAL STATUS
-------------------- -------- -- --------- ------- ------ ----- ----- -- -
DEFAULT buffer cache SHRINK MANUAL 160 148 148 COMPLETE
streams pool GROW MANUAL 0 12 12 COMPLETE
如果你打算減少sga_target, 自動最佳化的引數將會受影響，但是手動引數不會受影響。
SQL> alter system set sga_target=200M;
SQL> select component, current_size/1024/1024 "CURRENT_SIZE", min_size/1024/1024 "MIN_SIZE", user_specified_size/1024/1024 "USER_SPECIFIED_SIZE", last_oper_type "TYPE" from v$sga_dynamic_components;
COMPONENT CURRENT_SIZE MIN_SIZE SER_SPECIFIED_SIZE TYPE
------------------------ ------------ ---------- ------------------- --------
shared pool 80 80 80 STATIC
large pool 8 8 8 STATIC
java pool 48 48 48 STATIC
streams pool 12 0 12 GROW
DEFAULT buffer cache 48 24 24 SHRINK
KEEP buffer cache 0 0 0 STATIC
RECYCLE buffer cache 0 0 0 STATIC
DEFAULT 2K buffer cache 0 0 0 STATIC
DEFAULT 4K buffer cache 0 0 0 STATIC
DEFAULT 8K buffer cache 0 0 0 STATIC
DEFAULT 16K buffer cache 0 0 0 STATIC
DEFAULT 32K buffer cache 0 0 0 STATIC
OSM Buffer Cache 0 0 24 STATIC
sga_target 在設定的時候，是有一個最小值限制。它的最小值計算方式為：
SUM(MIN_SIZE)= 所有自動調節引數 + streams_pool 的當前值 + 4M = 176M
如果你的設定值小於這個最小值，那麼將會報ORA-00827 的錯誤。
1） 升高、降低自動調節引數
你可以選擇去改變一些自動調節引數，如下：
SQL> alter system set shared_pool_size=100M;
SQL>select component, current_size/1024/1024 "CURRENT_SIZE", min_size/1024/1024 "
user_specified_size/1024/1024 "USER_SPECIFIED_SIZE", last_oper_type "TYPE" from
v$sga_dynamic_components;
COMPONENT CURRENT_SIZE MIN_SIZE USER_SPECIFIED_SIZE TYPE
---------------------- ------------ ---------- ------------------- -------
shared pool 100 80 100 GROW
large pool 8 8 8 STATIC
java pool 48 48 48 STATIC
streams pool 12 0 12 GROW
DEFAULT buffer cache 28 24 24 SHRINK
KEEP buffer cache 0 0 0 STATIC
RECYCLE buffer cache 0 0 0 STATIC
DEFAULT 2K buffer cache 0 0 0 STATIC
DEFAULT 4K buffer cache 0 0 0 STATIC
DEFAULT 8K buffer cache 0 0 0 STATIC
DEFAULT 16K buffer cache 0 0 0 STATIC
DEFAULT 32K buffer cache 0 0 0 STATIC
OSM Buffer Cache 0 0 24 STATIC
上面的查詢輸出顯示shared_pool_size 已經設定為 100M,CURRENT_SIZE 和 USER_SPECIFIED_SIZE 列已經被重置。其中 20M 是從 db_buffer_cache 中提取的，該列的值從 48M 減少到 28M 。
如果你想繼續嘗試
SQL> alter system set shared_pool_size=180M;
alter system set shared_pool_size=180M
*
ERROR at line 1:
ORA-02097: param
eter cannot be modified because specified value is invalid
ORA-04033: Insufficient memory to grow pool
3.ASMM 設定為手動
你可以禁用ASMM 設定為手動模式，只要設定 sga_target=0 即可。
SQL> alter system set sga_target=0;
在重啟例項之後，所有的MIN_SIZE 將會等於 CURRENT_SIZE
SQL> select component, current_size/1024/1024 "CURRENT_SIZE", min_size/1024/1024 "MIN_SIZE",
user_specified_size/1024/1024 "USER_SPECIFIED_SIZE", last_oper_type "TYPE" from
v$sga_dynamic_components;
COMPONENT CURRENT_SIZE MIN_SIZE USER_SPECIFIED_SIZE TYPE
------------------------- ------------ ---------- ------------------- ---- --
shared pool 104 104 104 STATIC
large pool 8 8 8 STATIC
java pool 48 48 48 STATIC
streams pool 12 12 12 STATIC
DEFAULT buffer cache 24 24 24 STATIC
KEEP buffer cache 0 0 0 STATIC
RECYCLE buffer cache 0 0 0 STATIC
DEFAULT 2K buffer cache 0 0 0 STATIC
DEFAULT 4K buffer cache 0 0 0 STATIC
DEFAULT 8K buffer cache 0 0 0 STATIC
DEFAULT 16K buffer cache 0 0 0 STATIC
DEFAULT 32K buffer cache 0 0 0 STATIC
OSM Buffer Cache 0 0 24 STATIC
這裡需要注意，儘管memory_target 和 sga_target 引數設定為 0 ，自動記憶體管理（ AMM/ASMM ）已經禁用，但是升級到 11.2 版本之後， SGA 的大小可能會重新調整，這通常表現在 share_pool_size 增加，而剩餘的 db_cache_size 值減少。 db_cache_size 可能會縮小到引數檔案中指定的 db_cache_size 值以下。
三、總結
在10g 以前的版本，可以透過為 SGA 的各個元件找到最佳的值，來達到例項調優。使用 ASMM ，我們不必調整一些 SGA 元件引數的大小， oracle 會根據例項概要來自動選擇正確的值。 Oracle 建議為這些自動調優的引數提供一個最小顯式設定，來幫助 Oracle 對於記憶體分配做出最佳選擇。
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來自 “ ITPUB部落格 ” ，連結：http://blog.itpub.net/31529886/viewspace-2739017/，如需轉載，請註明出處，否則將追究法律責任。
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