Oracle數(shù)據(jù)庫11g五大特點與自我調(diào)整
在這里，我首先簡單的介紹一下Oracle11g的五大特點，接著詳細(xì)介紹其自我調(diào)整。
Oracle11g最突出的五大特性是：
相比在無壓縮格式下存儲數(shù)據(jù)，新的Oracle數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)能夠確保以較小的開銷節(jié)省三倍以上的磁盤存儲空間。這一點比僅節(jié)省磁盤空間要具有更大的優(yōu)勢，因為它能夠使企業(yè)節(jié)約更多的開支，以便有更多的資金來鞏固自己的地位，中型企業(yè)尤其適合。
自動診斷知識庫（Automatic Diagnostic Repository，ADR）是專門針對嚴(yán)重錯誤的知識庫。該知識庫基本上能夠自動完成一些以往需要由數(shù)據(jù)庫管理員來手動完成的操作。
作為ADR的一部分，SQL性能分析器（SQL Performance Analyzer，SPA）是最令人興奮的特性之一。SQL性能分析器是一個整體調(diào)整工具，管理員可以通過該工具在數(shù)據(jù)庫上定義和重演(replay) 一個典型的工作負(fù)載，之后管理員可以調(diào)節(jié)整體參數(shù)來使數(shù)據(jù)庫盡快的達(dá)到最佳性能——而這一任務(wù)同樣也是許多年以來由數(shù)據(jù)庫管理員手動完成的。
由于獲得了最優(yōu)的初始參數(shù)，數(shù)據(jù)庫管理員就不需要調(diào)整數(shù)以萬計的SQL語句。管理員需要做的就是給定一個典型的負(fù)載 ，由SAP根據(jù)歷史記錄來決定SQL的最終設(shè)置，而不用管理員來檢測哪一個SQL設(shè)置是最合理的。
多年以來，甲骨文公司一直在努力完成地另一個新特性便是“聯(lián)機更新”(在不down機的情況下更新軟件)。實際上，很難從軟件工程的角度來設(shè)計一個運行時能自動升級的軟件。由于真正的應(yīng)用集群（Real Application Clusters ，RAC）特性，甲骨文公司再一次對其他的數(shù)據(jù)庫供應(yīng)商造成了更大的壓力。在實際的使用過程中，數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的用戶總是希望產(chǎn)品有持續(xù)的高可用性，這并不是說只需滿足下次補丁更新之前的3年的時間就夠了。
自動內(nèi)存管理（Automatic Memory Management，AMM）這一特性可以追溯到Oracle 9i，那時甲骨文公司推出首款自動調(diào)節(jié)存儲池的工具。AMM工具其實就是一種探測機制。實際上，Oracle11g 有很多隨機訪問存儲池，當(dāng)AMM探測到某個存儲池中已滿時，它將整個RAM從一個區(qū)域分配到其他合適的區(qū)域。
簡言之，Oracle11g是功能非常強大，技術(shù)極先進(jìn)的。希望有更多的朋友來學(xué)習(xí)她，使用她，研究她。好，讓我們再來詳細(xì)了解一下她的自我調(diào)整：
如何讓數(shù)據(jù)庫能夠?qū)崿F(xiàn)自我調(diào)整，減輕數(shù)據(jù)庫管理員的工作量，是甲骨文公司一直追求的目標(biāo)。畢竟其數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出同類數(shù)據(jù)庫;而且，其數(shù)據(jù)庫的維護(hù)成本也比其他數(shù)據(jù)庫要高出不少。所以，甲骨文公司追求Oracle數(shù)據(jù)庫的自我調(diào)整與優(yōu)化，降低Oracle數(shù)據(jù)庫的維護(hù)成本，也是可以理解的。
自我調(diào)整SGA與自我調(diào)整檢查點，雖然是Oracle數(shù)據(jù)庫10G版本中的新增功能，但是，在11G的版本中，才真正發(fā)揮到極致，被數(shù)據(jù)庫管理員充分肯定并積極采納。下面我結(jié)合實際的工作經(jīng)驗，帶領(lǐng)大家一起看看，這兩個新特性，是如何幫助企業(yè)降低維護(hù)成本，提高數(shù)據(jù)庫的管理效率的。
一、 自我調(diào)整檢查點。
在以前的文章中，我談到過，Oracle數(shù)據(jù)庫中有存儲緩沖區(qū)，其包括三部分內(nèi)容，一種叫做臟緩沖存儲區(qū)。這個緩沖存儲區(qū)中存儲的是已經(jīng)被修改的數(shù)據(jù)。一般情況下，這個數(shù)據(jù)不會馬上被寫入到數(shù)據(jù)文件中去。除非空閑緩沖快用完了，這個數(shù)據(jù)才會被寫入數(shù)據(jù)文件。但是，如此的話，也會遇到一個問題，若空閑緩沖區(qū)剛用完的時候，其他用戶也在頻繁的對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行讀寫操作，在這個繁忙的時刻，再往數(shù)據(jù)庫文件中寫入更改后的數(shù)據(jù)，那么，很明顯，會極大的影響數(shù)據(jù)庫的性能。
所以，作為數(shù)據(jù)庫管理員，我們的設(shè)想是能否在I/Q操作比較空的時候，就把臟緩沖中的數(shù)據(jù)寫入到數(shù)據(jù)庫中去呢?這若是靠數(shù)據(jù)庫管理員手工管理肯定不現(xiàn)實，我們數(shù)據(jù)庫有這個自動判斷的功能。甲骨文好像聽到了我們眾多數(shù)據(jù)庫管理員的呼聲，在10G版本的數(shù)據(jù)庫中新增了這個功能，并在11G版本中進(jìn)行了完善，這就是自我調(diào)整檢查點的自我調(diào)整功能。
檢查點是將內(nèi)存中修改的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)文件同步的手段。Oracle數(shù)據(jù)庫定期將檢查點之間修改的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)文件，這種做法的要求之一是需要服務(wù)器有足夠的可用內(nèi)存，以提高為即將進(jìn)行的操作尋找空閑內(nèi)存的執(zhí)行性能。
所以，這個檢查點的設(shè)置，跟很多參數(shù)有關(guān)，如服務(wù)器的內(nèi)存等等。雖然在以前的版本中，數(shù)據(jù)庫管理員可以通過設(shè)置相關(guān)的初始化參數(shù)，來指定預(yù)期的崩潰恢復(fù)時間。但是，實際上，由于這個設(shè)置復(fù)雜，影響因素眾多，所以，很少有數(shù)據(jù)庫管理員會去調(diào)整這個參數(shù)，而都是采用其默認(rèn)的設(shè)置。
我在使用Oracle11g數(shù)據(jù)庫中，印象最深的是數(shù)據(jù)庫可以自我調(diào)整檢查點。雖然在10G中也已經(jīng)提出了這個功能，但是用的總是不怎么順心。在11G中作了一定的改善，從而使得這個新功能得到了大家的認(rèn)同。使用數(shù)據(jù)庫的自動檢查點調(diào)整，數(shù)據(jù)庫就會自動判斷數(shù)據(jù)庫的繁忙程度，具體的說是判斷I/Q 操作的繁忙程度，數(shù)據(jù)庫會自動在其比較空閑的時候，把臟緩沖期中的內(nèi)容寫入到數(shù)據(jù)文件中，從而降低對數(shù)據(jù)庫吞吐量所產(chǎn)生的影響，提高數(shù)據(jù)庫的操作性能。
其實，這個檢查點的自我調(diào)整功能就好像是一個交通警察，當(dāng)?shù)缆贩泵Φ臅r候，下班高峰期時，一些打掃衛(wèi)生的清潔車就不能進(jìn)入車道;只有到道路比較空閑的時候，清潔車才能進(jìn)入車道打掃衛(wèi)生。從而把清潔車對于車道的正常運行的影響降低到最低。
當(dāng)然，這個改善可能用戶一下子還察覺不出來。
但是，我們通過數(shù)據(jù)庫日志進(jìn)行前后的對比，就會發(fā)現(xiàn)，兩者的差異是很大的。利用了數(shù)據(jù)庫檢查點自我調(diào)整功能后，數(shù)據(jù)庫的查詢性能，特別是查詢大量數(shù)據(jù)的性能，得到了比較顯著的改善。
不過，話說回來，數(shù)據(jù)庫的自我調(diào)整功能雖然是一個不錯的“交通警察”，但是當(dāng)車真的很多的時候，最好的“交通警察”，也是無能為力。此時，就需要對硬件上的改善，如增加服務(wù)器的內(nèi)存等等。畢竟像數(shù)據(jù)檢查點等自我調(diào)整功能只能夠改善硬件的利用能力，而不能從本質(zhì)上提升硬件的容量。
二、 自我調(diào)整系統(tǒng)全局區(qū)。
SGA是一個英文簡稱，中文的意思是系統(tǒng)全局區(qū)。它是一個存儲區(qū)域，被所有用戶所共享。系統(tǒng)全局區(qū)內(nèi)就像是一個個格子，每個格子就是一個存儲組件，用來存放為滿足每類內(nèi)存分配需求而使用的內(nèi)存池。例如用戶最近查詢過的數(shù)據(jù)塊就會被保存在其中的一個格子里;數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)等變化需求等也會被存儲在這些格子中。
現(xiàn)在就遇到一個問題，格子大小的問題。若格子太大，整個格子只裝了不到三分之一的內(nèi)容，那么明顯是一種浪費，這些空間本來是可以被用作其他用途的;若格子太小，信息存放不下去了，就又會發(fā)生內(nèi)存分配錯誤。
如果數(shù)據(jù)庫管理員自己來調(diào)整這些格子的大小，那么難度也是可想而知的。因為這些空間的需求量是不確定的，隨著業(yè)務(wù)的不同，其需要的容量也隨之改變。所以，數(shù)據(jù)庫管理員希望數(shù)據(jù)庫能夠?qū)ο到y(tǒng)全局區(qū)進(jìn)行動態(tài)分配，能夠讓數(shù)據(jù)庫根據(jù)實際的需要量，劃分這些格子的存儲空間。當(dāng)然有個前提，就是其不超出總的容量大小。
在Oracle 10G與11G的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，增加并完善了這方面的功能，實現(xiàn)了對于系統(tǒng)全局區(qū)的動態(tài)分配功能。也就是說，我們數(shù)據(jù)庫管理員，只需要制定一個系統(tǒng)全局區(qū)的總大小，然后，里面的格子怎么分，就不需要我們關(guān)心了。Oracle數(shù)據(jù)庫會自己根據(jù)里面居住的客人數(shù)量的多少，進(jìn)行分配。Oracle數(shù)據(jù)庫會擔(dān)負(fù)起在整個系統(tǒng)全局區(qū)內(nèi)部進(jìn)行優(yōu)化內(nèi)存分配對一個重任。數(shù)據(jù)庫有了這個改進(jìn)之后，這些房間的大小就不是固定的，而是會隨著業(yè)務(wù)量的不同而實現(xiàn)動態(tài)的梗概。如此的話，一方面，房間的空間不會被浪費，不會一個房間很擠而其他房間很空;另一方面，也不會因為存儲信息的時候因為空間不夠而發(fā)生內(nèi)存存儲錯誤。
通過這個自我調(diào)整系統(tǒng)全局區(qū)的功能，Oracle數(shù)據(jù)庫會智能地對數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的內(nèi)存進(jìn)行合理的分配，提高內(nèi)存的使用效率，提高數(shù)據(jù)庫的性能。
不過，這兩項功能，都提供了自定義的功能，如可以自己定義系統(tǒng)全局區(qū)的總大小以及檢查點的恢復(fù)時間等等。雖然定義起來比較簡單，但是，有個問題就是定義多大才使合理的呢?這個很難確定。因為這根據(jù)企業(yè)應(yīng)用不同而有所區(qū)別，沒有什么可以參考的標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下，數(shù)據(jù)庫管理員可能需要觀測數(shù)據(jù)庫性能達(dá)一年以上，才能夠取得一個合理的值。所以，我的建議是，剛開始的時候，就采取默認(rèn)的設(shè)置。讓數(shù)據(jù)庫自己根據(jù)服務(wù)器的硬件配置，去取得合理的參數(shù)。在以后若有必要的時候，再根據(jù)相關(guān)的信息，去設(shè)置一個合理的值。
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