Oracle Freelist和HWM原理及效能最佳化(轉)

Oracle Freelist和HWM原理及效能最佳化(轉)[@more@]近期來，FreeList的重要作用逐漸為Oracle DBA所認識，網上也出現一些相關的討論。本文以FreeList為線索對Oracle的儲存管理的原理進行較深入的探討，涉及Oracle段區塊管理的原理，FreeList演算法等。而與FreeList密切相關的一個重用特性HWM，與sql效能密切相關，本文也作了原理分析介紹。在原理探討的基礎上，介紹了常用的儲存引數分析方法，並對所涉及的儲存最佳化、HWM的最佳化和Freelist競爭最佳化作了說明。

縮略語:

ASSM:auto segement space management

HWM:high water mark

DBA:data block address

OLTP:online transaction process

OPS:oracle parallel server

1.簡介

Oracle的空間管理和儲存引數管理是Oracle管理及最佳化的重要部分。FreeList作為Oracle底層儲存引數中的核心引數，其行為方式對Oracle的儲存管理及效能最佳化有重大影響，而現有的Oracle文件對此方面的內容比較缺乏。雖然Oracle 9i已出現了ASSM，但是作為深入調優對FreeList認識仍是必要的。

近期來，FreeList的重要作用逐漸為Oracle DBA所認識，網上也出現一些相關的討論。本文以FreeList為線索對Oracle的儲存管理的原理進行較深入的探討，涉及Oracle段區塊管理的原理，FreeList演算法等。而與FreeList密切相關的一個重用特性HWM，與sql效能密切相關，本文也作了原理分析介紹。在原理探討的基礎上，介紹了常用的儲存引數分析方法，並對所涉及的儲存最佳化、HWM的最佳化和Freelist競爭最佳化作了說明。

這些原理分析和效能最佳化都建立在探討的基礎上，限於篇幅和本人經驗可能存在侷限、偏差或謬誤。

為了準確文中部分結構和欄位的說明直接用英文描述。限於篇幅本文不對同樣很重要的block結構作更深入的討論，對OPS效能有重要影響的free list group本文也未提及，因此本文在單一free list group下討論。對於block的深入討論、free list group的介紹與最佳化以及PCTUSED和PCTFREE等重要引數的最佳化請參見參考文獻和資料。

2.原理探討

FreeList作為一個Oracle儲存管理的核心引數。其行為方式由Oralce內部控制，我們一般不需要掌握和控制。但是我們可能會遇到這些問題，當插入一條記錄，會插入到那個塊中?是使用新塊，還是插入有資料的老塊?段是什麼時候擴充套件的，如何擴充套件的?表中只有一條記錄，但是作一次select時代價卻是上千個塊，為什麼?如果我們從原理上清楚了Oracle的儲存管理方式，對相關這些問題的解決及效能最佳化就清晰自然了。

2.1 Oracle的邏輯儲存結構

Oralce的邏輯儲存結構按表空間，段，區，塊進行管理。塊是Oracle用來管理儲存空間的最基本單元，Oracle資料庫在進行輸入輸出操作時，都是以塊為單位進行邏輯讀寫操作的。區由一系列連續的塊組成，Oralce在進行空間分配、回收和管理時是以區為基本單位的。段由多個區組成，這些區可以是連續的也可以是不連續的，一般情況下一個物件擁有一個段。表空間中容納段和區。

在生成段的時候，會同時分配初始區(initial extents)， 初始區的第一個塊就格式化為segment header，並被用來記錄free list描述資訊、extents資訊，HWM資訊等。