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Oracle数据库命中率优化原理解析

本文是关于Oracle数据库调试与优化方面的文章,主要介绍Oracle数据库中命中率相关的问题,包括不同的算法之间性能的比对。关于Oracle中各个命中率的计算以及相关的调优 1) Library Cache的命中率: 计算公式:Library Cache Hit Ratio = sum(pinhits) / sum(pi

本文是关于Oracle数据库调试与优化方面的文章,主要介绍Oracle数据库中命中率相关的问题,包括不同的算法之间性能的比对。关于Oracle中各个命中率的计算以及相关的调优

1)Library Cache的命中率:计算公式:Library Cache Hit Ratio = sum(pinhits) / sum(pins)

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

通常在98%以上,否则,需要要考虑加大共享池,绑定变量,修改cursor_sharing等参数。


2)计算共享池内存使用率:

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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是你的总的共享池的SIZE(M)

共享池内存使用率,应该稳定在75%-90%间,太小浪费内存,太大则内存不足。

查询空闲的共享池内存:

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

3)db buffer cache命中率:计算公式:Hit ratio = 1 - [physical reads/(block gets + consistent gets)]

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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';

通常应在90%以上,否则,需要调整,加大DB_CACHE_SIZE

外一种计算命中率的方法(摘自ORACLE官方文档<<数据库性能优化>>):

命中率的计算公式为:

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

分别代入上一查询中的结果值,就得出了Buffer cache的命中率

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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)数据缓冲区命中率

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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';

这里命中率的计算应该是令 x = physical reads direct + physical reads direct (lob),命中率 =100 - ( physical reads - x) / (consistent gets + db block gets - x)*100,通常如果发现命中率低于90%,则应该调整应用可可以考虑是否增大数据缓冲区

5)共享池的命中率:

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

假如共享池的命中率低于95%,就要考虑调整应用(通常是没使用bind var )或者增加内存

6)计算在内存中排序的比率:

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SELECT * FROM v$sysstat t WHERE NAME='sorts (memory)';

查询内存排序数 

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SELECT * FROM v$sysstat t WHERE NAME='sorts (disk)';

查询磁盘排序数caculate sort in memory ratio 

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SELECT round(&sort_in_memory/(&sort_in_memory+&sort_in_disk),4)*100||'%' FROM dual;

此比率越大越好,太小整要考虑调整,加大PGA

7)PGA的命中率:

计算公式:BP x 100 / (BP + EBP)

BP: bytes processed

EBP: extra bytes read/written

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

或者从OEM的图形界面中查看

我们可以查看一个视图以获取Oracle的建议值:

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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

我个人认为PGA命中率不应该低于50%

以下的SQL统计sql语句执行在三种模式的次数: optimal memory size, one-pass memory size, multi-pass memory size:

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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)共享区字典缓存区命中率

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

命中率应大于0.85

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

9)数据高速缓存区命中率

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

命中率应大于0.90最好

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

10)共享区库缓存区命中率

计算公式:SUM(pins - reloads) / SUM(pins)

命中率应大于0.99

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

11)检测回滚段的争用

SUM(waits)值应小于SUM(gets)值的1%

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

12)检测回滚段收缩次数

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

 

几个常用的检查语句

1. 查找排序最多的SQL:

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


2.查找磁盘读写最多的SQL:

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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.查找工作量最大的SQL(实际上也是按磁盘读写来排序的):

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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_$sql where
command_type != 47) where disk_reads > 50 * executions) s,
ys.v_$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:

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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、根据sid查看对应连接正在运行的sql

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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 缓冲区命中率低的分析及解决办法******************

首先确定下面的查询结果:

1,缓冲区命中率的查询(是否低于90%):

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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,使用率的查询(有无free状态的数据快.):

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

  

3,相关等待事件的查询(是否有相关等待事件)

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

  

4,当前大小(是否已经很大)

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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)

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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建议值(9i后的新特性,可以根据他更好的调整cache_size)

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


说明分析:

缓冲区命中率(低于90的命中率就算比较低的).

没有free不一定说明需要增加,还要结合当前cache_size的大小(我们是否还可以再增大,是否有需要增加硬件,增加开销),

空闲缓冲区等待说明进程找不到空闲缓冲区,并通过写出灰缓冲区,来加速数据库写入器生成空闲缓冲区,当DBWn将块写入磁盘后,灰数据缓冲区将被释放,以便重新使用.产生这种原因主要是:

1,DBWn可能跟不上写入灰缓冲区:i/0系统较慢,尽量将文件均匀的分布于所有设备,

2,缓冲区过小或过大。

3,可以增加db_writer_processes数量。

4,可能有很大的一个事物,或者连续的大事物

我们需要长期观察这个事件是否长期存在并数值一直在增大,如果一直在增大,则说明需要增大db_cache大小.或优化sql.

数据分散读等待,通常表现存在着与全表扫描相关的等待,逻辑读时,在内存中进行的全表扫描一般是零散地,而并非连续的被分散到缓冲区的各个部分,可能有索引丢失,或被仰制索引的存在。该等待时间在数据库会话等待多块io读取结束的时候产生,并把指定的块数离散的分布在数据缓冲区。这意味这全表扫描过多,或者io不足或争用,

存在这个事件,多数都是问题的,这说明大量的全部扫描而未采用索引.

db_cache_advice对我们调整db_cache_size大小有一定的帮助,但这只是一个参考,不一定很精确。

通过上面6种情况的综合分析,判断是否需要增加大cache_size. 或者把常用的(小)表放到keep区。

但多数的时候做这些不会解决质的问题,

而真正的问题主要是对sql语句的优化(如:是否存在大量的全表扫描等)

索引是在不需要改变程序的情况下,对数据库性能,sql语句提高的最实用的方法.

我在生产中遇到过类似的问题,200M的cache_size,命中率很低21%,但通过对sql语句的优化(添加索引,避免全表扫描),命中率增加到96%,程序运行时间由原来的2小时减少到不到10分钟.

这就提到了怎么定位高消耗的sql问题.全表扫描的问题,在这里不做细致的解说,这里只说明方法,我会在相关的章节专门介绍怎么使用这些工具

1,sql_trace跟踪session.用tkprof 分别输出磁盘读,逻辑读,运行时间长的sql进行优化.这些高消耗的sql一般都伴随着全表扫描.

2,statspack分析.在系统繁忙时期进行时间点的统计分析,产看TOP事件是否有Db file scatered read.并查看TOP sql语句是否存在问题等.

还要说一句:当然在硬件允许的情况下,尽量增大db_cache_size 减少磁盘读,但并不是越大越好,一定要根据自己的库数据量的程度来调节,因为大的db_cache_size同样会增大数据库管理的开销,当然可能开销并不会明显的影响数据库的性能,硬件价格也越来越低,这就需要我们具体问题具体分析了,在我看来物尽其用就最好了,尽量不要浪费,找到问题的本质。调优是一件很艺术的事。

***********************Oracle数据库缓冲区命中率*****************

1、查看Oracle数据库缓冲区命中率

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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

数据库缓冲区命中率:

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select value from v$sysstat where name ='physical reads'
value 3714179 
   
select value from v$sysstat where name ='physical reads direct'
value 0 
   
select value from v$sysstat where name ='physical reads direct(lob)';
value 0 
   
select value from v$sysstat where name ='consistent gets'
value 856309623 
   
select value from v$sysstat where name ='db block gets'
value 19847790

这里命中率的计算应该是

令x=physical reads direct + physical reads direct(lob)

命中率=100-(physical reads -x)/(consistent gets +db block gets -x)*100

通常如果发现命中率低于90%,则应该调整应用可以考虑是否增大数据加


共享池的命中率

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

如果共享池的命中率低于95%就要考虑调整应用(通常是没应用bind var)或者增加内存。

关于排序部分

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

如果我们发现sorts(disk)/(sorts(memory)+sorts(disk))的比例过高,则通常意味着sort_area_size部分内存教较小,可考虑调整相应的参数。

  

关于log_buffer

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

假如redo buffer allocation retries/redo entries的比例超过1%我们就可以考虑增加log_buffer.

posted on 2014-05-16 21:14 鸿雁 阅读(147) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: 数据库


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