Oracle数据库System Global Area
1 概述
Oracle SGA区的监控和管理，是数据库日常维护的重要内容。本文详细介绍SGA的基本概念，SGA运行情况检查，以及SGA的参数设置原则，希望对大家的有所帮助。
2 SGA的基本概念
当启动Oracle数据库时，系统会先在内存内规划一个固定区域，用来储存用户需要的数据，以及Oracle运行时必备的系统信息。我们称此区域为系统全局区(System Global Area)，简称SGA。
SGA 包含数个重要区域，分别是：
■ Database Buffer Cache (数据库缓冲区)
■ Redo Log Buffer (重做日志缓冲区)
■ Shared Pool (共享区)
■ 其它，如Java pool， Large pool
2.1 Database Buffer Cache (数据库缓冲区)
数据库缓冲区的作用主要是在内存中缓存从数据库中读取的数据块。数据库缓冲区越大，为用户已经在内存里的共享数据提供的内存就越大，这样可以减少所需要的磁盘物理读。
在9i以前数据库缓冲区的大小是由db_block_buffers*db_block_size 来决定大小的。db_block_size参数是在创建数据库时设置的，OLTP系统的db_block_size一般设置为8k。
在9i中，数据库缓冲区的大小由db_cache_size决定，8i中的db_block_buffers被取消。db_cache_size的单位是字节，它直接决定了数据库缓冲区的大小，而不再是块的数量。
2.2 Shared Pool (共享区)
共享区由三部分组成，分别是Dictionary cache(包括数据字典的定义，如表结构、权限等)，Library cache(包括共享的sql游标，sql原代码以及执行计划、存储过程和会话信息)和Control structure。它的大小由初始化参数shared_pool_size控制，它的作用是缓存已经被解析过的SQL，使其能被重用，不用再解析。SQL的解析非常消耗CPU的资源，如果一条SQL在Shared pool中已经存在，则进行的仅是软解析(在Shared pool中寻找相同SQL)，这将大大提高数据库的运行效率。当然，这部分内存也并非越大越好，太大的Shared pool，oracle为了维护共享结构，将付出更大的管理开销。建议在150M-500M之间。如果系统内存为1G，该值可设为150M-200M;如果为2G，该值设为250M-300M;每增加1G内存，该值增加100M;但该值最大不应超过500M。
2.3 Redo Log Buffer (重做日志缓冲区)
Log_buffer是重做日志缓冲区，对数据库的任何修改都按顺序被记录在该缓冲，然后由LGWR 进程将它写入磁盘。LGWR的写入条件是：用户提交、有1/3 重做日志缓冲区未被写入磁盘、有大于1M 重做日志缓冲区未被写入磁盘、超时、DBWR需要写入的数据的SCN 号大于LGWR 记录的SCN 号，DBWR 触发LGWR写入。
从中可以看出，大于1M的log buffer值意义并不大。重做日志缓冲区的大小由初始化参数log_buffer设定。
2.4 Large pool和Java pool
Large pool：用于MTS、并行查询和RMAN。如果使用了MTS或RMAN，large_pool特别有用，它可以降低用户对share pool的争用。
如果应用系统不使用MTS，也不使用RMAN，large_pool_size的大小可设为1M。
Java pool：Oracle8I以后，oracle数据库内置了对java的支持，如果数据库安装时选择了JServer组件，则这个值可以设置为20M-30M之间。可以查询v$option动态视图，如果java那一项值为true，则表示安装了JServer，为false，表示未安装。
如果应用系统不使用PORTAL，APPS，也不使用RMAN，Java pool值的大小可设为1M。如果系统需要安装补丁，建议先把Java pool值的大小临时增加到50-150M。
3 SGA运行情况检查
3.1 SGA整体检查
对于SGA部分，我们通过sqlplus查询：
SQL> show sga
Total System Global Area 316899848 bytes
Fixed Size 741896 bytes
Variable Size 150994944 bytes
Database Buffers 163840000 bytes
Redo Buffers 1323008 bytes
或者
SQL> select * from v$sga;
NAME VALUE
-------------------- ----------
Fixed Size 741896
Variable Size 150994944
Database Buffers 163840000
Redo Buffers 1323008
Show sga的结果和SGA的初始化参数配置并不是完全一一对应的，下面是每一个部分的具体解释：
Fixed Size
oracle 的不同平台和不同版本下可能不一样，但对于确定环境是一个固定的值，里面存储了SGA各部分组件的信息，可以看作引导建立SGA的区域。
Variable Size
包含了shared_pool_size、java_pool_size、large_pool_size等内存设置和用于管理数据缓冲区等内存结构的hash table、块头信息等。
Database Buffers
指数据缓冲区，在8i中包含default pool、buffer_pool_keep、buffer_pool_recycle三部分内存。在9i中包含db_cache_size、db_keep_cache_size、db_recycle_cache_size、db_nk_cache_size。这里要注意在8i中三部分内存总和为db_block_buffers*db_block_size。
Redo Buffers
指重做日志缓冲区的实际大小，和log_buffer的值可能稍有不同。
3.2 Data buffer 命中率检查
检查语句：
SQL>select 1 - (phy.value / (cur.value + con.value)) "HIT RATIO"
from v$sysstat cur， v$sysstat con， v$sysstat phy where cur.name = 'db block gets'
and con.name = 'consistent gets'
and phy.name = 'physical reads';
调整原则：
命中率不应该低于90%.
如果该值过低，应该调高初始化参数。8i调整db_block_buffer，9i调整db_cache_size。
3.3 Dictionary cache命中率检查
检查语句：
SQL>SELECT 1 - (SUM(getmisses)/SUM(gets)) "Data Dictionary Hit Ratio" FROM v$rowcache;
调整原则：
命中率不应该低于95%.
如果该值过低，应调高shared_pool_size的大小。
3.4 Library cache命中率检查
检查语句：
SQL>SELECT 1-(SUM(reloads)/SUM(pins)) "Library cache Hit Ratio" FROM v$librarycache;
调整原则：
命中率不应该低于99%.
如果该值过低，应调高shared_pool_size的大小。
3.5 Log buffer命中率检查
检查语句：
SQL>select (req.value*5000)/entries.value "Ratio"
from v$sysstat req， v$sysstat entries
where req.name = 'redo log space requests'
and entries.name = 'redo entries';
调整原则：
命中率不应该高于1.
如果该值过高，应调高log_buffer的大小。
4 SGA 的参数设置原则
在 Oracle8i 时，SGA 的大小是由初始化参数文件内的某些参数所设定，最麻烦的是每次调整参数之后必须等重新激活数据库才生效。从Oracle9i 开始，DBA 可以动态配置内存的大小;这样的技术我们称为「dynamicSGA」。有了dynamic SGA ，SGA的各组成区域都可以动态地进行规划与调整，而不需先关闭数据库。
在Oracle9i中，SGA_MAX_SIZE可设定 SGA 所占用的最大内存空间。需要注意的是：SGA_MAX_SIZE 尽量不要超过物理内存大小，否则将会使用到硬盘上的虚拟内存，反而导致性能低下。如果 SGA_MAX_SIZE 之设定值小于其它 SGA 相关参数设定值的总和，或是小于各相关参数默认值的总和，则 SGA_MAX_SIZE 之设定值无效。
在SGA的基本概念部分，已经介绍了各个部分大小设置的原则，这里再用一句话来总结：
1)数据库缓冲区建议占物理内存的20%-30%。物理内存在1G以内，可以占20%，1G-2G之间可占25%，物理内存在2G以上，可以占30%，甚至更高。
2)共享区建议在150M-500M之间。如果系统内存为1G，该值可设为150M-200M;如果为2G，该值设为250M-300M;每增加1G内存，该值增加100M;但该值最大不应超过500M。
3)重做日志缓冲区建议设为1M。
4)如果应用系统不使用MTS，也不使用RMAN，Large pool的大小可设为1M。否则设为16M。
5)如果应用系统不使用RMAN，Java pool值的大小可设为1M。否则设为50M。如果系统需要安装补丁，建议先把Java pool值的大小临时增加到50-150M。
调整完上述参数后，一定要计算SGA的尺寸，总原则是SGA的尺寸应小于物理内存的一半。SGA的计算方法如下：SGA=DB_BLOCK_BUFFERS*DB_BLOCK_SIZE+SHARED_POOL_SIZE+LOG_BUFFER。同时还要保证(SGA+sort_area_size*sesson数量)不大于物理内存的70%。
Oracle SGA区的监控和管理，是数据库日常维护的重要内容。本文详细介绍SGA的基本概念，SGA运行情况检查，以及SGA的参数设置原则，希望对大家的有所帮助。
2 SGA的基本概念
当启动Oracle数据库时，系统会先在内存内规划一个固定区域，用来储存用户需要的数据，以及Oracle运行时必备的系统信息。我们称此区域为系统全局区(System Global Area)，简称SGA。
SGA 包含数个重要区域，分别是：
■ Database Buffer Cache (数据库缓冲区)
■ Redo Log Buffer (重做日志缓冲区)
■ Shared Pool (共享区)
■ 其它，如Java pool， Large pool
2.1 Database Buffer Cache (数据库缓冲区)
数据库缓冲区的作用主要是在内存中缓存从数据库中读取的数据块。数据库缓冲区越大，为用户已经在内存里的共享数据提供的内存就越大，这样可以减少所需要的磁盘物理读。
在9i以前数据库缓冲区的大小是由db_block_buffers*db_block_size 来决定大小的。db_block_size参数是在创建数据库时设置的，OLTP系统的db_block_size一般设置为8k。
在9i中，数据库缓冲区的大小由db_cache_size决定，8i中的db_block_buffers被取消。db_cache_size的单位是字节，它直接决定了数据库缓冲区的大小，而不再是块的数量。
2.2 Shared Pool (共享区)
共享区由三部分组成，分别是Dictionary cache(包括数据字典的定义，如表结构、权限等)，Library cache(包括共享的sql游标，sql原代码以及执行计划、存储过程和会话信息)和Control structure。它的大小由初始化参数shared_pool_size控制，它的作用是缓存已经被解析过的SQL，使其能被重用，不用再解析。SQL的解析非常消耗CPU的资源，如果一条SQL在Shared pool中已经存在，则进行的仅是软解析(在Shared pool中寻找相同SQL)，这将大大提高数据库的运行效率。当然，这部分内存也并非越大越好，太大的Shared pool，oracle为了维护共享结构，将付出更大的管理开销。建议在150M-500M之间。如果系统内存为1G，该值可设为150M-200M;如果为2G，该值设为250M-300M;每增加1G内存，该值增加100M;但该值最大不应超过500M。
2.3 Redo Log Buffer (重做日志缓冲区)
Log_buffer是重做日志缓冲区，对数据库的任何修改都按顺序被记录在该缓冲，然后由LGWR 进程将它写入磁盘。LGWR的写入条件是：用户提交、有1/3 重做日志缓冲区未被写入磁盘、有大于1M 重做日志缓冲区未被写入磁盘、超时、DBWR需要写入的数据的SCN 号大于LGWR 记录的SCN 号，DBWR 触发LGWR写入。
从中可以看出，大于1M的log buffer值意义并不大。重做日志缓冲区的大小由初始化参数log_buffer设定。
2.4 Large pool和Java pool
Large pool：用于MTS、并行查询和RMAN。如果使用了MTS或RMAN，large_pool特别有用，它可以降低用户对share pool的争用。
如果应用系统不使用MTS，也不使用RMAN，large_pool_size的大小可设为1M。
Java pool：Oracle8I以后，oracle数据库内置了对java的支持，如果数据库安装时选择了JServer组件，则这个值可以设置为20M-30M之间。可以查询v$option动态视图，如果java那一项值为true，则表示安装了JServer，为false，表示未安装。
如果应用系统不使用PORTAL，APPS，也不使用RMAN，Java pool值的大小可设为1M。如果系统需要安装补丁，建议先把Java pool值的大小临时增加到50-150M。
3 SGA运行情况检查
3.1 SGA整体检查
对于SGA部分，我们通过sqlplus查询：
SQL> show sga
Total System Global Area 316899848 bytes
Fixed Size 741896 bytes
Variable Size 150994944 bytes
Database Buffers 163840000 bytes
Redo Buffers 1323008 bytes
或者
SQL> select * from v$sga;
NAME VALUE
-------------------- ----------
Fixed Size 741896
Variable Size 150994944
Database Buffers 163840000
Redo Buffers 1323008
Show sga的结果和SGA的初始化参数配置并不是完全一一对应的，下面是每一个部分的具体解释：
Fixed Size
oracle 的不同平台和不同版本下可能不一样，但对于确定环境是一个固定的值，里面存储了SGA各部分组件的信息，可以看作引导建立SGA的区域。
Variable Size
包含了shared_pool_size、java_pool_size、large_pool_size等内存设置和用于管理数据缓冲区等内存结构的hash table、块头信息等。
Database Buffers
指数据缓冲区，在8i中包含default pool、buffer_pool_keep、buffer_pool_recycle三部分内存。在9i中包含db_cache_size、db_keep_cache_size、db_recycle_cache_size、db_nk_cache_size。这里要注意在8i中三部分内存总和为db_block_buffers*db_block_size。
Redo Buffers
指重做日志缓冲区的实际大小，和log_buffer的值可能稍有不同。
3.2 Data buffer 命中率检查
检查语句：
SQL>select 1 - (phy.value / (cur.value + con.value)) "HIT RATIO"
from v$sysstat cur， v$sysstat con， v$sysstat phy where cur.name = 'db block gets'
and con.name = 'consistent gets'
and phy.name = 'physical reads';
调整原则：
命中率不应该低于90%.
如果该值过低，应该调高初始化参数。8i调整db_block_buffer，9i调整db_cache_size。
3.3 Dictionary cache命中率检查
检查语句：
SQL>SELECT 1 - (SUM(getmisses)/SUM(gets)) "Data Dictionary Hit Ratio" FROM v$rowcache;
调整原则：
命中率不应该低于95%.
如果该值过低，应调高shared_pool_size的大小。
3.4 Library cache命中率检查
检查语句：
SQL>SELECT 1-(SUM(reloads)/SUM(pins)) "Library cache Hit Ratio" FROM v$librarycache;
调整原则：
命中率不应该低于99%.
如果该值过低，应调高shared_pool_size的大小。
3.5 Log buffer命中率检查
检查语句：
SQL>select (req.value*5000)/entries.value "Ratio"
from v$sysstat req， v$sysstat entries
where req.name = 'redo log space requests'
and entries.name = 'redo entries';
调整原则：
命中率不应该高于1.
如果该值过高，应调高log_buffer的大小。
4 SGA 的参数设置原则
在 Oracle8i 时，SGA 的大小是由初始化参数文件内的某些参数所设定，最麻烦的是每次调整参数之后必须等重新激活数据库才生效。从Oracle9i 开始，DBA 可以动态配置内存的大小;这样的技术我们称为「dynamicSGA」。有了dynamic SGA ，SGA的各组成区域都可以动态地进行规划与调整，而不需先关闭数据库。
在Oracle9i中，SGA_MAX_SIZE可设定 SGA 所占用的最大内存空间。需要注意的是：SGA_MAX_SIZE 尽量不要超过物理内存大小，否则将会使用到硬盘上的虚拟内存，反而导致性能低下。如果 SGA_MAX_SIZE 之设定值小于其它 SGA 相关参数设定值的总和，或是小于各相关参数默认值的总和，则 SGA_MAX_SIZE 之设定值无效。
在SGA的基本概念部分，已经介绍了各个部分大小设置的原则，这里再用一句话来总结：
1)数据库缓冲区建议占物理内存的20%-30%。物理内存在1G以内，可以占20%，1G-2G之间可占25%，物理内存在2G以上，可以占30%，甚至更高。
2)共享区建议在150M-500M之间。如果系统内存为1G，该值可设为150M-200M;如果为2G，该值设为250M-300M;每增加1G内存，该值增加100M;但该值最大不应超过500M。
3)重做日志缓冲区建议设为1M。
4)如果应用系统不使用MTS，也不使用RMAN，Large pool的大小可设为1M。否则设为16M。
5)如果应用系统不使用RMAN，Java pool值的大小可设为1M。否则设为50M。如果系统需要安装补丁，建议先把Java pool值的大小临时增加到50-150M。
调整完上述参数后，一定要计算SGA的尺寸，总原则是SGA的尺寸应小于物理内存的一半。SGA的计算方法如下：SGA=DB_BLOCK_BUFFERS*DB_BLOCK_SIZE+SHARED_POOL_SIZE+LOG_BUFFER。同时还要保证(SGA+sort_area_size*sesson数量)不大于物理内存的70%。