优化调整Oracle 8i数据库
Oracle 8i数据库服务器是高度可优化的软件产品，经常性的调整可以优化系统的性能，防止出现数据瓶颈。我们通过调整数据库系统，可以使它达到最佳性能以满足用户的需要。
下面，笔者将介绍优化和调整Sun SPARC Solaris系统平台上的Oracle 8i数据库服务器的一些相关命令和方法。
Solaris性能监控命令
Solaris提供了性能监控命令，用于监控数据库性能和决定数据库的需求。除了为Oracle进程提供统计外，它们还为CPU提供使用统计，为整个系统提供中断、交换、分页和上下文转换功能。监控命令包括：
1.vmstat
vmstat命令报告Solaris上的进程、虚拟内存、磁盘、分页和CPU的活动情况。下面命令将显示系统每5秒钟做的事的概要：
% vmstat 5
2.sar
sar命令用于监控交换、分页、磁盘和CPU活动。下面命令用于每10秒显示10次分页活动的概要：
$ sar -p 10 10
3.iostat
iostat命令报告终端和磁盘的活动。该报告显示哪些磁盘是忙的（该信息在平衡I/O负载时有用）。下面命令用于每5秒显示5次终端和磁盘活动：
$ iostat 5 5
4.swap
swap命令报告关于交换空间使用的信息。交换空间的不足可以导致系统悬挂，减慢响应时间。
5.mpstat
mpstat命令报告每个处理器的统计。
调整内存管理
1.分配足够的交换空间
内存交换（swapping）可以造成很大的内存开销，应该将它最小化。在Solaris上使用sar -w或vmstat -S命令来检查交换。若系统在交换，且需要节省内存，则应采用以下措施：
避免运行不必要的系统daemon进程或应用程序进程；
减少数据库缓冲区的数量，以释放一些内存；
减少UNIX文件缓冲区的数量（特别是在使用原始设备时）。
在Solaris上用swap -l命令决定当前正在使用多少交换空间。使用swap -a命令向系统中增加交换区。用系统RAM两到四倍的交换空间启动数据库。若准备使用Oracle Developer、Oracle Applications或Oracle InterOffice，则使用更高的值。监控交换空间的使用，在必要时增加它。
2.控制分页
内存分页（paging）可能没有交换那样问题严重，因为为了运行，整个应用程序不必全部放在内存中。少量的分页不可能显著地影响系统的性能。为了检测过多的分页，在快速响应或空闲期间运行测量，并与响应迟缓时的测量进行比较。使用vmstat或sar -p监控分页。
若系统有过多的页面活动，则需考虑以下解决办法：
安装更多的内存；
将一些工作移到另一系统中；
配置系统核心使用更少的内存；
保持SGA在单个共享内存段中。
没有足够的共享内存，将不能够启动数据库。这时，我们可以重新配置UNIX核心，以增加共享内存。
调整磁盘I/O
I/O瓶颈是最容易识别的性能问题。跨所有可用的磁盘均匀地平衡I/O，可以减少磁盘存取的时间。对于较小的数据库和不使用并行查询选项的那些数据库，要确保不同的数据文件和表空间跨可用的磁盘分布。
1.调整DBWR，增加写带宽
Oracle提供以下方法以防止DBWR（数据库写进程）活动成为瓶颈：
使用异步I/O 异步I/O允许进程继续处理下一个操作，而不必等待在发出写后，最小化了空闲时间，因而改善了系统性能。Solaris支持原始设备和文件系统数据文件的异步I/O。
使用I/O从属 I/O从属（slave）是专用的进程，其惟一功能是执行I/O。它们代替Oracle 7的多个DBWR特性（实际上它们是多个DRWR的概括，可以由其它进程分布）。不管异步I/O是否可用，它们都可以操作。若设置的话，它们被从LARGE_POOL_SIZE分配，否则从共享内存缓冲区分配。
初始化参数控制了I/O从属的行为，其中DISK_ASYNCH_IO和TAPE_ASYNCH_IO允许分别为磁盘和磁带设备关闭异步I/O（因为每个进程类型的I/O从属缺省为0，除非明确设置，否则没有I/O从属被发布）。
若DISK_ASYNCH_IO或TAPE_ASYNCH_IO无效，则DBWR_IO_SLAVES应该设置大于0，否则DBWR将成为一个瓶颈。在这种情况下，Solaris上DBWR_IO_SLAVES的最佳值为4，而在LGWR_IO_SLAVES的情况下，发布的从属不应该超过9个。
DB_WRITER_PROCESSES代替Oracle 7的参数DB_WRITERS，指定某实例的数据库写进程的初始数量。若使用DBWR_IO_SLAVES，则只有一个数据库写进程被使用，而不管DB_WRITER_PROCESSES的设置。
2.使用IOSTAT查找大磁盘请求队列
请求队列显示特定磁盘设备上等待服务的I/O请求有多长。由大量的磁盘I/O或由平均查找时间I/O引起请求队列。磁盘请求队列应该为0或接近于0。
3.选择合适的文件系统类型
Sun SPARC Solaris允许选择文件系统。文件系统有不同特性，它们用于存取数据的技术对数据库性能有实质性的影响。文件系统通常包括：
.s5：UNIX系统V文件系统；
.ufs：UNIX文件系统（由BSD UNIX派生）；
.vxfs：Veritas文件系统；
.原始设备：没有文件系统。
通常没有事实证明文件系统与文件系统是相配的，甚至不同的ufs文件系统也难以比较（因为执行不同），尽管ufs通常是高性能的选择，但根据选择文件系统的不同，性能差别变化也很大。
监控磁盘性能
使用sar -b和sar -u可以监控磁盘性能。
sar -b对磁盘性能的重要性如下：
（1）bread/s、bwrit/s：块读和块写，它们对文件系统而言是非常重要的。
（2）pread/s、pwrit/s：分区读和分区写，它们对原始分区数据库系统是非常重要的。
Oracle块大小应该匹配磁盘块大小或是磁盘块大小的倍数。若可能的话，在数据库文件使用文件系统前在分区上做文件系统检查；然后制作一个新的文件系统，确保它是清洁的和不破碎的。尽可能地均匀分布磁盘I/O，将数据库文件与日志文件分开。
调整CPU的使用
1.在同一优先权上保持所有Oracle用户和进程
在Oracle中，所有用户和后台进程操作在同一优先级上，修改优先权对竞争和响应时间有意想不到的影响。
例如，若LGWR（日志写进程）获得低优先权，则它不能充分地执行，LGWR将成为一个瓶颈；另一方面，若LGWR有高的优先权，用户进程可能要忍受较坏的响应时间。
2.在多处理器系统上使用处理器亲和力/捆绑
在多处理器环境中，使用处理器亲和力/捆绑（affinity/binding，若它在系统中可用）。处理器捆绑禁止某进程从一个CPU移动到另一个，允许CPU高速缓存中的信息被更好地利用，而且可以捆绑服务器进程，从而充分利用高速缓存（因为它总是活动的，允许后台进程在CPU间流动）。
3.为Export（导出）/Import（导入）和SQLLoader使用单任务链接
若要在用户和Oracle 8i之间传输大量的数据（如使用Export/Import），使用单任务结构是非常高效的，因为作为单任务链接Oracle可执行程序，允许某用户进程直接存取整个SGA。但运行单任务需要更多的内存。为了使用单任务导入、导出和SQLLoader(sqlldrst)可执行程序，我们可以调用make文件的ins_rdbms.mk（在$ORACLE_HOME/rdbms/lib目录中）。
下面是用于实现单任务导入、导出和SQLLoader(sqlldrst)的可执行程序：
% cd $ORACLE_HOME/rdbms/lib
% make -f ins_utilities.mk singletask
调整块大小和文件大小
在Solaris上，Oracle块缺省值为2KB，可以设置的实际大小为2KB的倍数，最大设置值为16KB。
最优的块大小通常是缺省值，但随着应用程序而变化。为了用不同的Oracle块大小建立数据库，在创建数据库前在initsid.ora文件中增加下面行：
db_block_size=new_block_size
调整Solaris缓冲区高速缓存大小
为了充分利用原始设备的优点，我们需要调整Oracle 8i缓冲区高速缓存的大小和Solaris缓冲区高速缓存。
Solaris缓冲区高速缓存由操作系统提供。它在内存中保存数据的块（在它们被从内存传送到磁盘前，反之亦然）。
Oracle 8i缓冲区高速缓存是在内存中保存Oracle数据库缓冲区的区域。因为Oracle 8i可以使用原始设备，它不需要使用Solaris缓冲区高速缓存。
在移动原始设备时，增加Oracle 8i缓冲区高速缓存的大小。若系统中内存的数量是有限的，则相应地减少Solaris缓冲区高速缓存的大小。
Solaris命令sar可以帮助决定哪些缓冲区高速缓存应该增加或减少：
sar -b：报告Solaris缓冲区高速缓存的活动；
sar -w：报告Solaris内存交换活动；
sar -u：报告CPU利用情况；
sar -r：报告内存利用情况；
sar -p：报告Solaris内存分页活动。
通常在缓存命中率上升时，我们需要增加Oracle 8i缓冲区高速缓存的大小，而在交换/分页活动变高时，我们需要减少高速缓存的大小。
我们还可以使用Oracle 8i建立的跟踪（Trace）和警报（Alter）文件来诊断和解决运行中存在的问题。
只要我们充分利用以上命令和方法，就可以很好地优化与调整Oracle 8i数据库了。
下面，笔者将介绍优化和调整Sun SPARC Solaris系统平台上的Oracle 8i数据库服务器的一些相关命令和方法。
Solaris性能监控命令
Solaris提供了性能监控命令，用于监控数据库性能和决定数据库的需求。除了为Oracle进程提供统计外，它们还为CPU提供使用统计，为整个系统提供中断、交换、分页和上下文转换功能。监控命令包括：
1.vmstat
vmstat命令报告Solaris上的进程、虚拟内存、磁盘、分页和CPU的活动情况。下面命令将显示系统每5秒钟做的事的概要：
% vmstat 5
2.sar
sar命令用于监控交换、分页、磁盘和CPU活动。下面命令用于每10秒显示10次分页活动的概要：
$ sar -p 10 10
3.iostat
iostat命令报告终端和磁盘的活动。该报告显示哪些磁盘是忙的（该信息在平衡I/O负载时有用）。下面命令用于每5秒显示5次终端和磁盘活动：
$ iostat 5 5
4.swap
swap命令报告关于交换空间使用的信息。交换空间的不足可以导致系统悬挂，减慢响应时间。
5.mpstat
mpstat命令报告每个处理器的统计。
调整内存管理
1.分配足够的交换空间
内存交换（swapping）可以造成很大的内存开销，应该将它最小化。在Solaris上使用sar -w或vmstat -S命令来检查交换。若系统在交换，且需要节省内存，则应采用以下措施：
避免运行不必要的系统daemon进程或应用程序进程；
减少数据库缓冲区的数量，以释放一些内存；
减少UNIX文件缓冲区的数量（特别是在使用原始设备时）。
在Solaris上用swap -l命令决定当前正在使用多少交换空间。使用swap -a命令向系统中增加交换区。用系统RAM两到四倍的交换空间启动数据库。若准备使用Oracle Developer、Oracle Applications或Oracle InterOffice，则使用更高的值。监控交换空间的使用，在必要时增加它。
2.控制分页
内存分页（paging）可能没有交换那样问题严重，因为为了运行，整个应用程序不必全部放在内存中。少量的分页不可能显著地影响系统的性能。为了检测过多的分页，在快速响应或空闲期间运行测量，并与响应迟缓时的测量进行比较。使用vmstat或sar -p监控分页。
若系统有过多的页面活动，则需考虑以下解决办法：
安装更多的内存；
将一些工作移到另一系统中；
配置系统核心使用更少的内存；
保持SGA在单个共享内存段中。
没有足够的共享内存，将不能够启动数据库。这时，我们可以重新配置UNIX核心，以增加共享内存。
调整磁盘I/O
I/O瓶颈是最容易识别的性能问题。跨所有可用的磁盘均匀地平衡I/O，可以减少磁盘存取的时间。对于较小的数据库和不使用并行查询选项的那些数据库，要确保不同的数据文件和表空间跨可用的磁盘分布。
1.调整DBWR，增加写带宽
Oracle提供以下方法以防止DBWR（数据库写进程）活动成为瓶颈：
使用异步I/O 异步I/O允许进程继续处理下一个操作，而不必等待在发出写后，最小化了空闲时间，因而改善了系统性能。Solaris支持原始设备和文件系统数据文件的异步I/O。
使用I/O从属 I/O从属（slave）是专用的进程，其惟一功能是执行I/O。它们代替Oracle 7的多个DBWR特性（实际上它们是多个DRWR的概括，可以由其它进程分布）。不管异步I/O是否可用，它们都可以操作。若设置的话，它们被从LARGE_POOL_SIZE分配，否则从共享内存缓冲区分配。
初始化参数控制了I/O从属的行为，其中DISK_ASYNCH_IO和TAPE_ASYNCH_IO允许分别为磁盘和磁带设备关闭异步I/O（因为每个进程类型的I/O从属缺省为0，除非明确设置，否则没有I/O从属被发布）。
若DISK_ASYNCH_IO或TAPE_ASYNCH_IO无效，则DBWR_IO_SLAVES应该设置大于0，否则DBWR将成为一个瓶颈。在这种情况下，Solaris上DBWR_IO_SLAVES的最佳值为4，而在LGWR_IO_SLAVES的情况下，发布的从属不应该超过9个。
DB_WRITER_PROCESSES代替Oracle 7的参数DB_WRITERS，指定某实例的数据库写进程的初始数量。若使用DBWR_IO_SLAVES，则只有一个数据库写进程被使用，而不管DB_WRITER_PROCESSES的设置。
2.使用IOSTAT查找大磁盘请求队列
请求队列显示特定磁盘设备上等待服务的I/O请求有多长。由大量的磁盘I/O或由平均查找时间I/O引起请求队列。磁盘请求队列应该为0或接近于0。
3.选择合适的文件系统类型
Sun SPARC Solaris允许选择文件系统。文件系统有不同特性，它们用于存取数据的技术对数据库性能有实质性的影响。文件系统通常包括：
.s5：UNIX系统V文件系统；
.ufs：UNIX文件系统（由BSD UNIX派生）；
.vxfs：Veritas文件系统；
.原始设备：没有文件系统。
通常没有事实证明文件系统与文件系统是相配的，甚至不同的ufs文件系统也难以比较（因为执行不同），尽管ufs通常是高性能的选择，但根据选择文件系统的不同，性能差别变化也很大。
监控磁盘性能
使用sar -b和sar -u可以监控磁盘性能。
sar -b对磁盘性能的重要性如下：
（1）bread/s、bwrit/s：块读和块写，它们对文件系统而言是非常重要的。
（2）pread/s、pwrit/s：分区读和分区写，它们对原始分区数据库系统是非常重要的。
Oracle块大小应该匹配磁盘块大小或是磁盘块大小的倍数。若可能的话，在数据库文件使用文件系统前在分区上做文件系统检查；然后制作一个新的文件系统，确保它是清洁的和不破碎的。尽可能地均匀分布磁盘I/O，将数据库文件与日志文件分开。
调整CPU的使用
1.在同一优先权上保持所有Oracle用户和进程
在Oracle中，所有用户和后台进程操作在同一优先级上，修改优先权对竞争和响应时间有意想不到的影响。
例如，若LGWR（日志写进程）获得低优先权，则它不能充分地执行，LGWR将成为一个瓶颈；另一方面，若LGWR有高的优先权，用户进程可能要忍受较坏的响应时间。
2.在多处理器系统上使用处理器亲和力/捆绑
在多处理器环境中，使用处理器亲和力/捆绑（affinity/binding，若它在系统中可用）。处理器捆绑禁止某进程从一个CPU移动到另一个，允许CPU高速缓存中的信息被更好地利用，而且可以捆绑服务器进程，从而充分利用高速缓存（因为它总是活动的，允许后台进程在CPU间流动）。
3.为Export（导出）/Import（导入）和SQLLoader使用单任务链接
若要在用户和Oracle 8i之间传输大量的数据（如使用Export/Import），使用单任务结构是非常高效的，因为作为单任务链接Oracle可执行程序，允许某用户进程直接存取整个SGA。但运行单任务需要更多的内存。为了使用单任务导入、导出和SQLLoader(sqlldrst)可执行程序，我们可以调用make文件的ins_rdbms.mk（在$ORACLE_HOME/rdbms/lib目录中）。
下面是用于实现单任务导入、导出和SQLLoader(sqlldrst)的可执行程序：
% cd $ORACLE_HOME/rdbms/lib
% make -f ins_utilities.mk singletask
调整块大小和文件大小
在Solaris上，Oracle块缺省值为2KB，可以设置的实际大小为2KB的倍数，最大设置值为16KB。
最优的块大小通常是缺省值，但随着应用程序而变化。为了用不同的Oracle块大小建立数据库，在创建数据库前在initsid.ora文件中增加下面行：
db_block_size=new_block_size
调整Solaris缓冲区高速缓存大小
为了充分利用原始设备的优点，我们需要调整Oracle 8i缓冲区高速缓存的大小和Solaris缓冲区高速缓存。
Solaris缓冲区高速缓存由操作系统提供。它在内存中保存数据的块（在它们被从内存传送到磁盘前，反之亦然）。
Oracle 8i缓冲区高速缓存是在内存中保存Oracle数据库缓冲区的区域。因为Oracle 8i可以使用原始设备，它不需要使用Solaris缓冲区高速缓存。
在移动原始设备时，增加Oracle 8i缓冲区高速缓存的大小。若系统中内存的数量是有限的，则相应地减少Solaris缓冲区高速缓存的大小。
Solaris命令sar可以帮助决定哪些缓冲区高速缓存应该增加或减少：
sar -b：报告Solaris缓冲区高速缓存的活动；
sar -w：报告Solaris内存交换活动；
sar -u：报告CPU利用情况；
sar -r：报告内存利用情况；
sar -p：报告Solaris内存分页活动。
通常在缓存命中率上升时，我们需要增加Oracle 8i缓冲区高速缓存的大小，而在交换/分页活动变高时，我们需要减少高速缓存的大小。
我们还可以使用Oracle 8i建立的跟踪（Trace）和警报（Alter）文件来诊断和解决运行中存在的问题。
只要我们充分利用以上命令和方法，就可以很好地优化与调整Oracle 8i数据库了。