用Oracle並行查詢發揮多CPU的威力__Oracle

用Oracle並行查詢發揮多CPU的威力 2006-07-05 07:00 作者： 出處： BLOG 責任編輯：方舟 　　在一個單獨的伺服器中安裝更多的CPU成為目前的一個趨勢。使用對稱式多處理伺服器（SMP）的情況下，一個Oracle伺服器擁有8個、16個或32個CPU以及幾吉位元RAM的SGA都不足為奇。

　　Oracle跟上了硬體發展的步伐，提供了很多面向多CPU的功能。從Oracle8i開始，Oracle在每個資料庫函數中都實現了並行性，包括SQL訪問（全表檢索）、並行資料操作和並行恢複。對於Oracle專業版的挑戰是為使用者的資料庫配置儘可能多的CPU。

　　在Oracle環境中實現並行性最好的方法之一是使用Oracle並行查詢（OPQ）。我將討論OPQ是如何工作的和怎樣用它來提升大的全表檢索的回應時間以及調用並行交易回復等等。

　　 使用OPQ

　　當在Oracle中進行一次合法的、大型的全表檢索時，OPQ能夠極大地提高回應時間。通過OPQ，Oracle將表劃分成如 圖 A所示的邏輯塊。

　　圖 A



　　 由OPQ劃分的表

　　一旦表被劃分成塊，Oracle啟用並行的子查詢（有時稱為雜務進程），每個子查詢同時讀取一個大型表中的一塊。所有子查詢完畢以後，Oracle將結果會傳給並行查詢調度器，它會重新安排資料，如果需要則進行排序，並且將結果傳遞給終端使用者。OPQ具有無限的伸縮性，因此，以前需要花費幾分鐘的全表檢索現在的回應時間卻不到1秒。

　　OPQ嚴重依賴於處理器的數量，通過並行運行之所以可以極大地提升全表檢索的效能，其前提就是使用了N-1個並行進程（N=Oracle伺服器上CPU的數量）。

　　必須注意非常重要的一點，即Oracle9i能夠自動檢測外部環境，包括伺服器上CPU的數量。在安裝時，Oracle9i會檢查伺服器上CPU的數量，設定一個名為cpu_count的參數，並使用cpu_count作為預設的初始化輸入參數。這些初始化參數會影響到Oracle對內部查詢的處理。

　　下面就是Orale在安裝時根據cpu_count而設定的一些參數：
fast_start_parallel_rollback
parallel_max_servers
log_buffer
db_block_lru_latches
    　　參數

　　讓我們進一步看看CPU的數量是如何影響這些參數的。

　　參數fast_start_parallel_rollback

　　Oracle並行機制中一個令人興奮之處是在系統崩潰時調用並行復原得能力。當Oracle資料庫發生少有的崩潰時，Oracle能自動檢測未完成的事務並復原到起始狀態。這被稱為並行暖開機，而Oracle使用基於cpu_count的fast_start_parallel_rollback參數來決定未完成事務的秉性程度。

　　並行資料操縱語言（DML）恢複能夠在Oracle資料庫崩潰後極大地加快其重新啟動的速度。此參數的預設值是系統CPU數量的兩倍，但是一些DBA們認為應該將這個值設定為cpu_count的四倍。

　　參數parallel_max_servers_parameter

　　Oracle一個顯著的加強是自動決定OPQ並行的程度。由於Oracle清楚伺服器中CPU的數量，它會自動分配合適的子進程的數量來提升並行查詢的回應時間。當然，會有其它的外部因素，比如表的劃分以及磁碟輸入/輸出子系統的布局等，但是根據cpu_count來設定parallel_max_servers參數將給Oracle一個合理的依據來選擇並行的程度。

　　由於Oracle的並行操作嚴重依賴伺服器上CPU的數量，parallel_max_servers會被設定成伺服器上CPU的數量。如果在一台伺服器上運行多個執行個體，則預設值太大了，會導致過度的頁面交換和嚴重的CPU負擔。並行的程度還依賴於目標表中分區的數量，因此parallel_max_servers應該設定成足夠大以允許Oracle為每個查詢選擇最佳數量的並行子查詢。

　　參數log_buffer

　　參數log_buffer定義了供即刻寫入redo日誌資訊的保留RAM的數量，這個參數受cpu_count的影響。Oracle推薦log_buffer最大為cpu_count乘以500KB或128KB。CPU的數量對於log_buffer來說非常重要，因為Oracle會產生多日誌寫入（LGWR）進程來非同步釋放redo資訊。

　　log_buffer是Oracle中最易誤解的的RAM參數之一，通常存在下面幾個配置錯誤：
log_buffer被設定得太高（例如，大於1MB），這回引起效能問題，因為大容量的結果會使得寫入同步進行（例如，日誌同步等待事件非常高）。
log_buffer不是db_block_size的倍數。在的Oracle9i中，log_buffer應該是2048位元組的倍數。
　　參數db_block_lru_latches

　　LRU鎖的數量是在Oracle資料庫內部用來管理資料庫緩衝的，這嚴重依賴於伺服器上CPU的數量。

　　很多聰明的Oracle9i的DBA使用多衝資料緩衝（例如db_32k_cache_size），他們推薦將這個未公開聲明的參數重設定為預設的最大值。db_block_lru_latches參數在Oracle8i中使用得很多，但是在Oracle9i中變成了一個未公開聲明的參數，因為Oracle現在根據資料庫擁有的CPU數量設定了一個合理的預設值。

　　db_block_lru_latches預設被設定為伺服器上cpu_count的一半（例如伺服器上只有一個Oracle資料庫）。Oracle推薦db_block_lru_latches千萬不要超過cpu_count的兩倍或三倍，或db_block_buffers的五十分之一。

　　如果使用多緩衝池則這種計算方法有一個問題，因為不能控制分配給每個資料緩衝池的鎖的數量。如果db_writers參數大於1，則預設值或許顯得太小。

　　 加強伺服器

　　Oracle資料庫總是在提升效能，根據外部伺服器環境檢測cpu_count和基本參數設定的能力對於Oracle軟體來說是一個重要的加強。

　　隨著更多的Oracle系統轉移到SMP上來，當客戶要採取增強措施並將眾多的資料庫轉移到擁有32個或64個CPU的巨大伺服器上來的時候，這些參數顯得愈發重要。  設定 PARALLEL_MAX_SERVERS：
Recommended Value: 2 * CPUs * number_of_concurrent_users
If you set this parameter too low, some queries may not have a parallel execution process available to them during query processing. If you set it too high, memory resource shortages may occur during peak periods, which can degrade performance.

PARALLEL_MIN_SERVERS：
Recommended Value: PARALLEL_MAX_SERVERS
The system parameter PARALLEL_MIN_SERVERS allows you to specify the number of processes to be started and reserved for parallel operations at startup in a single instance.

For example, if you have determined that the maximum number of concurrent parallel server processes that your machine can manage is 100, you should set PARALLEL_MAX_SERVERS to 100. Next determine how many parallel server processes the average operation needs, and how many operations are likely to be executed concurrently. For this example, assume you will have two concurrent operations with 20 as the average degree of parallelism. At any given time, there could be 80 parallel server processes busy on an instance. You should therefore set the parameter PARALLEL_MIN_SERVERS to 80.

Consider decreasing PARALLEL_MIN_SERVERS if fewer parallel server processes than this value are typically busy at any given time. Idle parallel server processes constitute unnecessary system overhead.

Consider increasing PARALLEL_MIN_SERVERS if more parallel server processes than this value are typically active, and the "Servers Started" statistic of V$PQ_SYSSTAT is continuously growing.