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主题： 《DBA的思想天空：感悟Oracle数据库本质》第二章要点摘录[原创]

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2015-3-13 16:36:02 | [全部帖] [楼主帖]

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《DBA的思想天空：感悟Oracle数据库本质》第二章理解 DB Cache

DB Cache 的存在主要是为了提高会话访问数据文件中数据的效率

DB Cache是以 Block为单位组织的缓冲区，不同的 Block Size的数据块对应于不同的 DB Cache

前台进程只负责将数据块从文件中读取到DB CACHE中，而DB CACHE中的脏数据是由DBWn进程来负责写入数据文件

一般情况下，DB cache命中率越高，访问性能越好；

数据库刚刚启动时，DB CACHE中几乎没有用户数据的缓冲（除非在系统级触发器中做了事先加载）；

当会话访问数据库的表和索引时，首先会检查 DB Cache中是否存在该数据；如果不存在，就会从数据文件中读取该数据块到 DB Cache，然后再从 DB Cache中读取该数据。

定位 DB Cache中的数据块是通过散列算法实现的，对于 DB Cache来说，Oralce为了提高数据块定位的速度，为其设计了一个 Hash链结构，将整个 DB Cache中正在使用的数据块都放置到Hash链上，这个 Hash链是由多个 Bucket组成的多链结构，每个 Bucket就是一条链的链头，从链头引出一条独立的双向链

Oracle 设计 Hash链的基本思路是，每个链上有最少的 Buffer数量，最佳的情况是每条链上只有一个 Buffer

普通会话只读取和修改 DB Cache，不负责将脏数据写入磁盘

访问 Hash链时，为了保证数据访问的一致性，通过 cache buffers chains闩锁来保护 Hash链的数据结构

一般来说会话分配 Cache 时，会从 LRU 的冷端开始查找。在冷端找到脏块就把脏块移到 LRU-W（DBWR的任务就是将 LRU-W中的脏数据写入文件，然后将这些缓冲区从 LRU-W上释放，变为可用缓冲），找到没有被 PIN住的非脏块，就完成了缓冲区的分配操作

LRU链通过 cache buffers lru chains来保护，因此针对 LRU链的操作都要使用该闩锁。如果该闩锁发生较为严重的争用，说明数据块缓冲的分配操作出现了性能瓶颈，大多数情况下，DB Cache容量不足都可能导致该闩锁严重争用

将经常访问的数据放入 Keep Pool，一次性使用的数据可以使用 Recycle Pool

在 RAC环境下，更需要减少热块冲突，减少不必要的节点间 DB Cache的传输。在 RAC环境中，要提高全局缓冲的性能，除了在硬件上提高私有网络的带宽外，尽可能提高 DB Cache 的命中率也十分关键

DB Cache是由一系列共享内存组成的，是在 SGA中统一分配的一个组件

SGA是以 GRANULE为单位的，大多数系统的 GRANULE的大小一般为 16M，SGA比较小的系统可能为 4M。每个GRANULE中包含多个 Buffer，这些 Buffer的大小和数据块的大小相同。

DB Cache 中有多种类型的链，这些链大多数是双向链表，这些链表可以归结为两类，LRU链和 HASH链。LRU链根据 LRU算法对 DB Cache进行 Buffer分配和换出（Age Out）的管理而 HASH链能够加快对 DB Cache的访问（一个是为了分配和换出，另一个则是为了逻辑读）

全表扫描会对DB Cache造成较大的影响，因为有大量的数据块需要被扫描，并放入DB Cache中。为了尽可能少地影响 DB Cache，对于大表的全表扫描，Oracle 数据库设计了一个算法，使这类扫描操作增加的 Buffer被放在 LRU链的尾部，而不是中部，因此这些 Buffer会被最快换出，尽可能不影响 LRU 链中的热块，不会将较常用的数据很快挤到尾部。

在一个并发量很大的系统中，这种寻址的效率决定了系统的性能。当我们要访问某个数据块的时候，能够依赖的参数就是文件号和块号。

一个数据块的文件号和块号通过散列算法，会定位到唯一的一个 Bucket上，因此该数据块在 DB Cache中的 Bucket的位置是固定的。通过这种机制，Oracle就可以在 DB Cache中快速定位到这个数据块了

散列算法使用的参数是文件号和块号，因此一个数据块的不同版本，在 DB Cache的 HASH链中肯定在同一条链上，因为它们具有相同的文件号和块号

该贴被lei.wang编辑于2015-3-13 16:37:27

该贴被lei.wang编辑于2015-3-13 16:38:13

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