Oracle Exadata性能優化

第1章智慧掃描
1.1什麼是智慧掃描
1.1.1行過濾
1.1.2列映射
1.1.3布隆過濾
1.1.4函數過濾
1.2智慧掃描前提條件
1.2.1前提條件
1.2.2滿足條件但不觸發智慧掃描
1.3如何確定正在發生智慧掃描
1.3.1執行計畫中出現全掃描並不代表已經智慧掃描
1.3.2如何確認智慧掃描已經工作
1.4串列直接路徑演算法
1.4.1_small_table_threshold參數
1.4.2_very_large_object_threshold參數
1.4.3串列Direct Path Read演算法
1.4.4_direct_read_decision_statistics_driven參數
1.5引導SQL語句使用智慧掃描
1.6診斷智慧掃描錯誤結果集
1.6.1智慧掃描流程圖
1.6.2智慧掃描錯誤結果集的診斷
1.7診斷智慧掃描性能問題
1.7.1智慧掃描性能問題常見原因
1.7.2智慧掃描性能問題診斷工具

第2章存儲索引
2.1存儲索引工作原理
2.2檢測SQL語句是否利用存儲索引
2.3列資料分佈對存儲索引的影響
2.4禁用存儲索引特性
2.5跟蹤存儲索引
2.6存儲索引特性增強
2.6.1存儲索引重定位
2.6.2優化MIN()和MAX()函數
2.7存儲索引不工作場景
2.7.1_kcfis_storageidx_disabled參數
2.7.2_smu_debug_mode參數
2.7.3長事務
2.7.4存儲索引超過8個欄位
 
第3章Exadata Smart FlashLog
3.1FlashLog工作原理
3.2管理FlashLog
3.2.1FlashLog日常管理
3.2.2關閉FlashLog特性
3.3FlashLog診斷
3.4監控FlashLog性能
3.4.1FlashLog性能指標
3.4.2FlashLog性能分析

第4章Exadata FlashCache
4.1Exadata上PCIE快閃記憶體卡變遷史
4.1.1X2系列F20卡
4.1.2X3系列F40卡
4.1.3X4系列F80卡
4.1.4X5系列F160卡
4.1.5X6系列F320卡
4.1.6X7系列F640卡
4.2Exadata上PCIE快閃記憶體卡的不同用途
4.3Exadata FlashCache原理
4.3.1針對大表或智慧掃描資料塊的緩存
4.3.2哪些資料塊會緩存到FlashCache中
4.3.3手動將對象keep在FlashCache中
4.3.4FlashCache keep屬性值自動失效
4.3.5FlashCache(writethrough模式)IO請求
4.3.6設置Griddisk的Cache策略
4.4FlashCache壓縮特性
4.4.1FlashCache壓縮特性需求
4.4.2FlashCache壓縮內部原理
4.4.3FlashCache壓縮特性的開啟與關閉
4.5FlashCache writeback模式
4.5.1為什麼開啟FlashCache的writeback模式
4.5.2FlashCache writeback模式需求
4.5.3FlashCache writeback模式IO請求
4.5.4writeback與writethrough模式切換
4.5.5writeback模式的flush操作
4.5.6直接路徑寫入對writeback模式的影響
4.6監控FlashCache性能
4.6.1flashcachecontent指標
4.6.2確認FlashCache的命中率
4.6.3FlashCache內容分析工具
4.6.4某個資料庫佔用的FlashCache大小

第5章混合列壓縮
5.1資料壓縮原理
5.1.1OLTP壓縮原理
5.1.2混合列壓縮原理與範圍
5.2混合列壓縮表解壓縮
5.3DML操作對混合列壓縮表的影響
5.4併發操作對混合列壓縮表的影響
5.5混合列壓縮建議

第6章IO資源管理
6.1IORM概要
6.2IO調度對比
6.3IORM目標模式
6.4IORM實施分類
6.4.1InterDatabase類型
6.4.2IntraDatabase類型
6.4.3Category類型
6.4.4Mixed類型
6.5監控IORM性能
6.5.1收集IORM配置資訊
6.5.2metric_iorm.pl腳本

第7章磁片擦洗特性
7.1“自動磁片擦洗和修復”特性需求
7.2自動磁片擦洗和修復特性對IO的影響
7.3自我調整的磁片擦洗調度特性
7.4“自動磁片擦洗和修復”特性增強
7.5“ASM磁片擦洗”特性

第8章Exadata優化誤區
8.1Exadata上是否需要索引
8.2Exadata上開啟並行
8.3Exadata上SGA設置
8.4Exadata上是否需要分區
8.5Exadata上的SQL是否需要優化

第9章等待事件與性能指標
9.1Exadata等待事件
9.1.1cell smart table scan和cell smart index scan等待事件
9.1.2cell single block physical read等待事件
9.1.3cell multiblock physical read等待事件
9.1.4cell list of blocks physical read等待事件
9.2監控性能指標
9.2.1指標類型
9.2.2存儲節點相關指標
9.2.3Celldisk相關指標
9.2.4FlashCache相關指標
9.2.5FlashLog相關指標
9.2.6Smart IO相關指標
9.2.7資源整合相關指標

第10章Exadata優化案例
10.1案例1(FlashCache writeback因素)
10.2案例2(FlashCache資源使用不均因素)
10.3案例3(IO回應延時)
10.4案例4(網路因素)
10.5案例5(智慧掃描因素)
10.6案例6(綜合因素)
10.7案例7(智慧掃描引發性能問題)
10.8案例8(整合環境引發性能問題)
10.9案例9(FlashCache管理缺陷)
結束語
 

Exadata是Oracle公司跨時代的一款產品。運行在Exadata架構上的Oracle資料庫，其整體性能比運行在傳統架構上的Oracle資料庫高出十幾倍，在一些特殊的業務場景，其性能表現還可以更加優秀。

有人可能會說，Exadata架構上內置了Infiniband交換機，同時在存儲底層使用了PCIE快閃記憶體卡，與傳統的SAN存儲環境相比，其IO頻寬提升了好幾倍，性能當然更加優秀了。沒錯，但這僅僅是Exadata架構性能提升的一個小小的因素而已。

目前，國內已經有很多企業紛紛效仿Exadata架構，迅速推出了自己的資料庫一體機產品，但這種效仿僅僅是硬體架構層面的模仿，對於Exadata的核心技術還是沒辦法模仿的。

Exadata上的Oracle資料庫之所以運行速度這麼快，並不是它的硬體有多麼好（其實它的硬體就是一堆PC伺服器而已，單純就硬體的運算能力進行對比，它就無法與IBM小型機抗衡），主要在於它有獨特的核心技術。那麼Exadata的核心技術是什麼呢？核心技術就是存儲管理軟體層面上的特性，如智慧掃描、FlashCache等。

一年前，在筆者編寫的第一本Exadata專著《Exadata實施運維指南》中，僅僅涉及了Exadata的刷機安裝、管理工具、硬體更換、元件升級這幾部分內容。這一方面是由於圖書篇幅的限制，另一方面主要因為筆者認為Exadata軟體特性才是Exadata架構的核心，有必要把這部分內容單獨拿出來深入地進行講解。

本書就帶領大家步入Exadata的軟體世界，瞭解Exadata的核心特性。只有真正理解了這些核心特性，才能更好地進行Exadata優化工作。

由於Oracle公司不可能公開Exadata原始程式碼，Exadata架構中很多軟體特性的具體實現演算法是封閉的，外部人員基本上不可能接觸到這些細節的技術資訊。在本書中，有些軟體特性的底層實現原理是個人推測的，這就難免存在一些疏漏，有待讀者指出並修改，也希望大家能回饋相關意見，使本書得到更好的修編、改進。

致謝
首先，感謝北京海天起點技術服務股份有限公司，沒有這樣的一個平臺，我們可能連接觸Exadata的機會都沒有，自然也就不可能有本書的出版。

其次，感謝饒冰、陳浩和我一起合力完成了本書；感謝劉文建、王富貴在我們遇到Exadata硬體方面的故障時，提供的各種思路與幫助；同時感謝我的其他同事在本書的寫作過程中給予的很大幫助。

最後，感謝清華大學出版社的各位編輯老師為本書的出版所做的細緻入微的工作，特別感謝盛東亮老師，他在本書的寫作過程中多次提出修改建議。
 
 
編著者2019年11月