Oracle 12c系列(四)｜资源隔离之IO、内存、CPU

沃趣科技数据库技术专家  姚崇

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一、IO 资源隔离

12cR2中，引入了两个参数MAX_IOPS和MAX_MBPS来限制PDB的物理IO。这两个参数只作用于PDB，不对CDB和非多租户环境生效。另外，这两个参数不限制redo log的写入（LGWR进程）和buffercache脏块写入磁盘（DBWR进程）。

默认情况下，这两个参数都为0。如果在PDB中这两个参数为0，CDB$ROOT中也为0，那对于PDB来讲，没有IO限制。

可以使用DBA_HIST_RSRC_PDB_METRIC来计算一个PDB合理的IO限制。当计算IO限制值时，可以参考以下列：IOPS、IOMBPS、IOPS_THROTTLE_EXEMPT和IOMBPS_THROTTLE_EXEMPT。

set linesize 400 col PDB_NAME for a10 col BEGIN_TIME for a30 col END_TIME for a30
SELECTR.SNAP_ID,
   R.CON_ID,
   P.PDB_NAME,
   TO_CHAR(R.BEGIN_TIME, 'YYYY-MM-DHH24:MI') AS BEGIN_TIME,
   TO_CHAR(END_TIME, 'YYYY-MM-D HH24:MI')AS END_TIME,
   R.IOPS,
   R.IOMBPS,
   R.IOPS_THROTTLE_EXEMPT,
   R.IOMBPS_THROTTLE_EXEMPT,
   R.AVG_IO_THROTTLE FROM DBA_HIST_RSRC_PDB_METRIC R, CDB_PDBS P WHERE R.CON_ID = P.CON_ID ORDER BY R.BEGIN_TIME;                          		

下面在同一数据库中，设置不同的max_iops和max_mbps查询相同的语句所需要的时间，可以看出max_iops和max_mbps对IO的限制是起作用的。

当数据库中出现resmgr: I/O rate limit等待事件时，可以通过如下视图查询当前IO过载影响到的sql，p1值标示当前pdb_id，出现此等待事件就需要合理的调整max_iops 和max_mbps值，避免影响到关键性业务。

SELECT H.EVENT,
  H.P1 AS PDB_ID,
  C.PDB_NAME,
  H.SQL_ID,
  TO_CHAR(H.SAMPLE_TIME, 'YYYY-MM-D HH24:MI') AS SAMPLE_TIME,
  H.INSTANCE_NUMBER
FROMDBA_HIST_ACTIVE_SESS_HISTORY H
JOINCDB_PDBS C
ONC.PDB_ID = H.P1
ANDH.EVENT = 'resmgr: I/O rate limit' ORDER BY 4;  		

二、内存资源隔离

在12cR2的多租户环境中，PDB的SGA使用情况可能会很不均衡，有些PDB占用了大量的SGA内存，导致某些PDB得不到足够的SGA，进而影响性能。在12cR2的多租户环境中，可以控制和监控每个PDB的主机的内存情况。

丨 满足条件

• CDB$ROOT中初始化参数NONCDB_COMPATIBLE保持为默认的FALSE。

• CDB$ROOT中初始化参数MEMORY_TARGET没有设置或设置为0，关闭内存自动管理，这是我们期待的。

丨 管理PDB的SGA

命令如下：

ALTER SESSION SET CONTAINER=PDB1; ALTER SYSTEM SET SGA_TARGET = 1500M SCOPE = BOTH; ALTER SYSTEM SET SGA_MIN_SIZE = 500M SCOPE = BOTH;  												

在PDB级别上设置PGA_AGGREGATE_TARGET和PGA_AGGREGATE_LIMIT可以控制某个PDB的PGA使用情况。

以下两个视图用于监控PDB的内存使用情况

下面说明内存组件在数据库中设置时需要满足的条件。

PDB数量很多的情况下，使用这种CDB级别的资源计划对每个PDB进行资源限制会很麻烦。在12cR2版本中，引入了PDB Performance profile特性，来使一组PDB使用相同的resource plan，而不是一个个PDB进行配置。一些资源需求相同的PDB，可以创建一个performance profile，这些PDB只要设置一下DB_PERFORMANCE_PROFILE初始化参数，就可以使用相同的性能配置。

创建CDB资源计划：woqucdb_plan。里面包括PDB performance profile，gold、silver、bronze。

1）创建pending area

This proceduremakes changes to resource manager objects.

计划的名字是woqucdb_plan

BEGIN DBMS_RESOURCE_MANAGER.CREATE_CDB_PLAN(
plan => 'woqucdb_plan', comment => 'CDB resource plan for woqucdb'); END;
/  																			

3）创建PDB Performance profile

创建PDBProfile, silver

BEGIN
DBMS_RESOURCE_MANAGER.CREATE_CDB_PROFILE_DIRECTIVE(
plan => 'newcdb_plan',
profile => 'silver',
shares => 2,
utilization_limit => 40,
parallel_server_limit => 40);
END;
/  																			

使用UPDATE_CDB_AUTOTASK_DIRECTIVE

6）校验pending area

execDBMS_RESOURCE_MANAGER.VALIDATE_PENDING_AREA();  																			

7）提交pending area

execDBMS_RESOURCE_MANAGER.SUBMIT_PENDING_AREA();  																			

8）启用CDB资源管理

重启PDB

conn/as sysdba alterpluggable database all close immediate; alterpluggable database all open;  																			

DBMS_RESOURCE_MANAGER.CREATE_CDB_PLAN_DIRECTIVE中shares来明确给PDB的共享值。多个PDB可以共用这一个profile。

the total number of shares is seven (3 plus 3 plus 1). 

PDB的资源限制，我们既可以设置CDB resource plan同样也可以设置pdb的初始化参数控制，两者皆可。当PDB数据很多时，更建议使用CDB resource plan结合pdb performance profile使用。

我们可以通过show parameter 命令查看当前pdb的performance profile，如果是空值的话，即为默认的performanceprofile。默认的performance profile中，shares值默认为1，utilization_limit和parallel_server_limit都为100，也就是说不对当前的pdb做任何的有关cpu资源的限制。

更改默认performance profile

当一个PDB从CDB中拔出时，相应的指令默认保留，当这个PDB迁移回来，它就会继续使用这个指令。除非手工删除。

上图说明默认的pdb指令share值为1，utilization_limit为50%，parallel_server_limit 是50%，当pdb没有指定指令时，例如marketingpdb和testingpdb就会使用默认的performance profile，因此marketingpdb和testingpdb每个都拿到1和cpu使用的50%。

四、 PDBLockdown Profiles

以下通过一个简单的测试来看看这个特性的基本功能。 首先在CDB root下创建一个profile，这个profile将对全局可用，并且需要：

丨 创建PDB Lockdown Profile

SQL> connect / as sysdba Connected.  SQL> CREATE LOCKDOWN PROFILE woqutech; Lockdown Profile created.  SQL> ALTER LOCKDOWN PROFILE woqutechDISABLE STATEMENT  = ('ALTER SYSTEM'); Lockdown Profile altered.  																																	

测试一下，可以看到所有的ALTER SYSTEM的操作都被禁用了：

现在测试一下，可以看到在PDB上，限制精确的生效，CHECKPOINT操作不允许被执行：

SQL>alter session set container = wxh; 																																					

禁止当前PDB所有的alter system语句

ALTER LOCKDOWN PROFILE woqutech DISABLESTATEMENT  = ('ALTER SYSTEM');  																																					

禁止PDB中XDB protocols(FTP, HTTP, HTTPS)的使用

ALTER LOCKDOWN PROFILE woqutech DISABLEFEATURE = ('XDB_PROTOCOLS')  																																					

丨 删除PDB Lockdown Profile

DROP LOCKDOWN_PROFILE woqutech; 																																						

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