2009-10-29 12:02:10| 分类： oracle RAC技术 | 标签： |举报 |字号大中小 订阅
1、当数据库接收到一个sql语句时，先对这个语句执行一次哈希（hash)算法，得到一个hash值
2、在共享池中搜索这个hash值，如果找到，表明该语句已经被分析过，并且有完整的执行计划，跳转到第4步
3、如果没有找到，则首先进行一个称为parse的操作，主要是在共享池中分配内存，用于保存分析树、执行计划等，然后根据数据字典确定返回列的类型与长度（describe)，并根据返回列的长度与类型申请返回结果集的内存结构（define)，其中，parse与describe这两步都要消耗共享池（shared_pool），而define这步申请的内存是在缓冲区（db_cache)
4、绑定查询变量（bind)，主要是将条件中的变量值替换到语句中
5、执行查询并返回结果（execute、fetch)
当数据库刚启动时，共享池是一片连续的内存区域，当有用户提交查询后，共享池逐渐消耗殆尽，这时，如果再接收到新的语句，在执行上面描述的第3步时，由于已经没有空闲的shared_pool，系统通过lru算法清除共享池中原有的一个语句，回收一块内存，如果这块内存比新语句所需内存大，则切割这片内存，一部分给新语句使用，另一部分为空闲块。显然，这种内存分配方式会导致内存块数逐渐增加，而每块内存的大小却慢慢变小。
如果回收的内存比需要的内存少，则再次通过lru算法清除共享池中原有的一个语句，回收一块内存，直到回收的连续内存大小超过新语句所需的内存。如果所有能释放的内存块都释放完毕，还找不到比所需内存大的内存块，则要判断所需内存是否大于参数shared_pool_reserved_min_size所设定的大小，如果大于，则在保留区域(shared_pool_reserved)分配所需的内存大小，如果小于，则产生04031错误。由于保留区域是不释放的，因此，即使所需内存大于shared_pool_reserved_min_size所设定的大小，但保留区域已满时，同样产生04031错误。
根据以上说明，可以看出，对于大型数据库应用来说，ora-04031错误是不可能完全避免的（小型应用，由于语句原型较少，所有语句都可以缓存到共享池，即可以完全避免执行上面的第3步，因此，自然不会出现这个错误），作为应用，要努力的就是尽可能减缓共享池的碎片化，并保证系统能正常使用更长时间，至少保证一个月不重启数据库时不会出现这个错误，再长时间就应该重启数据库以便让数据库重新分配共享池了。
要延缓这个错误出现，就必须降低共享池碎片化的进度，有两种途径：
1、加大共享池，使共享池能保留更多语句，从而减少内存重新分配的可能性。然而这会有一定副作用，首先，对于32位系统，sga有1.7G的限制。对于64位的操作系统，虽然不再有这个限制，理论上可以达到4T，但数据库为了管理共享池，使用了四张系统表（sys.X$KSMSP，sys.X$KSPPI,sys.X$KSPPCV,sys.X$KSMLRU)，对每一个块，都会在sys.X$KSMSP表中有一条记录，而每块共享池平均大小都在几K左右，严重碎片化时才几百个字节，如果共享池足够大（如4G），那么sys.X$KSMSP就会有500万以上的记录，对这张大表的任何操作都会变得非常缓慢，而任何一个不在共享池中的新语句执行都会修改sys.X$KSMSP这张表，这也是数据库运行一段时间后，性能就越来越差的原因，这时重启数据库能明显提高性能（重启数据库时系统会自动清理sys.X$KSMSP表）,目前福建数据库设置的共享池是1G，可以尝试再向上调整到2G，但不建议超过2G。
2、使用数据库集群（rac)， 数据库集群是指多台服务器节点共享磁盘阵列（数据共享），并分别独立向客户端提供服务的一种应用。由于在集群中每个节点的共享池是完全独立的，如果能将不 同的语句交给不同的节点执行，则每个节点执行的原型语句将大为减少，这样就降低了共享池交换的频率，从而使共享池碎片化过程减缓，进而延缓ora-04031错误的出现。而fmis应用能很方便地区分不同的语句原型：不同单位库操作的语句是完全不同的，前台进程与后台进程操作的语句也是完全不同的。
显然，对于应用来说，第二条途径的效果将会是立杆见影的。
二、使用rac时也需要考虑rac特有的oracle的 Cache fusion，这里也介绍一下工作原理：
目的有两个
1.保证缓存的一致性
2.减少共享磁盘IO的消耗
因此在RAC环境中多个节点保留了同一份的DB CACHE。
缓存融合（Cache fusion）工作原理：
1.其中一个节点会从共享数据库中读取一个block到db cache中
2.这个节点会在所有的节点进行交叉db block copy
3.当任何一个节点缓存被修改的时候，就会在节点之间进行缓存修改
4.为了达到存储的一致最终修改的结果也会写到磁盘上
评论