【TUNE_ORACLE】Oracle数据库与HugePages（一）HugePages概念和优势

说明相关文章链接：Oracle数据库与HugePages（一）HugePages概念和优势： http://blog.itpub.net/69992972/viewspace-2763625/ Oracle数据库与HugePages（二）HugePages配置和限制： http://blog.itpub.net/69992972/viewspace-2764357/ Oracle数据库与HugePages（三）HugePages常见问题和解决办法： http://blog.itpub.net/69992972/viewspace-2764597/ Oracle数据库与HugePages（四）如何禁用透明大页： http://blog.itpub.net/69992972/viewspace-2764784/ 前言Oracle数据库使用系统全局区(SGA)来管理可以共享的一些资源：比如shared pool中存储了共享的SQL语句及执行计划,buffer pool中存储了数据块。对这些资源的访问，其实就是Oracle使用OS的API来访问内存资源的过程。内存操作通常意义上都是很快的，这时候Oracle数据库可以很正常的工作。但是：1. 如果SGA内的某一部分被swap到硬盘上,那么再次访问它,就需要花非常多的时间。2. 如果OS本身的内存非常的大，那么管理/访问到我们需要的内存的过程就需要更长时间。 在这些情况下，我们往往会碰到诸如latch/mutex/library cache lock/row cache lock的问题。Linux下的HugePages 可以解决由以上两种问题引发的性能波动。下面具体谈谈HugePages。  什么是HugePagesHugePages（内存大页）是集成到2.6版及更高版本Linux内核中的一项功能。它允许较大的页面来管理内存，以替代较小的4KB页面大小。  HugePages优点如果生产环境有较大的RAM和SGA，那么HugePages对于在Linux上提高Oracle数据库性能至关重要。如果数据库SGA很大（例如超过8GB），则需要配置HugePages。 但是具体多大就一定需要使用HugePage？这并没有定论，有些文档曾经提到12G以上就推荐开启，但强烈建议在测试环境进行了充分的测试之后，再决定是否在生产环境应用HugePage（ 本人是从8G这个最小值开始测试）。SGA的大小很重要，因为HugePages是依靠SGA计算出来的。 HugePages的优点是： 1. 每个page较大使得page数量减少：默认页面大小为4K，而HugeTLB最小大小为2M（ 范围在2M-256M，具体取决于内核版本和硬件架构）。这意味着系统将需要少处理512倍的页面数量。2. 减少Page Table遍历：由于HugePage比常规大小的页面覆盖的连续虚拟地址范围更大，因此使用HugePages的每个TLB条目获得TLB命中率比常规页面高。这减少了遍历页表以从虚拟地址获取物理地址的次数。3. 减少内存操作的开销：在虚拟内存系统（任何主流的OS）上，每个内存操作实际上是两个抽象内存操作。使用HugePages，由于要处理的页面数较少，因此可以避免 访问Page Table中可能出现的瓶颈。4. 内存使用量更少：从Oracle数据库的角度来看，使用HugePages，与常规大小的页面相比，Linux内核将使用更少的内存来创建页表来维护SGA地址范围的虚拟到物理映射。这使更多的内存可用于进程专用计算或PGA使用。5. 不会使用Swap： 我们必须尽可能避免在所有Linux 操作系统上进行swap操作。HugePages是不可交换的（而常规页面是可交换的）。因此，没有页面替换机制的开销。HugePages通常是固定不变的。6. 没有kswapd参与操作：如果要分页的区域很大（比如50GB内存需要1300万个Page Table项），导致kswapd将变得非常繁忙，并且将占用大量CPU资源。当使用HugePages时，kswapd可以不参与管理它们。  注： TLB：转换后备缓冲区（TLB）是CPU中包含页表部分的缓冲区（或缓存）。这是一个固定大小的缓冲区，用于更快地进行虚拟地址转换。 HugeTLB：这是TLB中的一个条目，它指向HugePage。HugePages是通过HugeTLB条目实现的，即，我们可以说HugePage是由“ HugeTLB页面条目”处理的。所以 “HugeTLB”一词也与HugePage相同。 Kswapd：是linux中用于页面回收的内核线程。负责在内存不足时回收页面。