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Linux環(huán)境下Oracle大頁配置全過程

 更新時間:2025年05月13日 11:07:32   作者:安呀智數據坊  
在 Oracle 數據庫運行過程中,內存管理是影響其性能的關鍵因素之一,大頁內存(Large Pages)作為一種優(yōu)化內存使用的技術,能夠顯著提升 Oracle 數據庫的運行效率,本文將深入介紹大頁內存的相關概念,并詳細闡述 Oracle 在 Linux 系統(tǒng)上的大頁配置過程

一、大頁內存介紹?

(一)概念?

大頁內存,是指使用比系統(tǒng)默認頁面更大的內存頁面來管理內存。在傳統(tǒng)的內存管理模式下,操作系統(tǒng)使用較小的頁面(例如 4KB)來管理內存,而大頁內存通常提供 2MB 甚至 1GB 的頁面大小。?

對于大的SGA大小,HugePages可以在虛擬內存管理方面提供實質性的好處。如果沒有HugePages, SGA的內存將被劃分為4K頁面,這些頁面必須由Linux內核管理。使用HugePages,頁面大小增加到2MB(如果硬件支持,可以配置為1G),從而減少了內核要管理的頁面總數,從而減少了在內存中保存頁面表所需的內存量。除了這些更改之外,與HugePages關聯(lián)的內存不能交換出去,這迫使SGA保持內存駐留。內存的節(jié)省和頁面管理的工作量使得在x86-64架構上運行的Oracle系統(tǒng)幾乎必須使用HugePages。

(二)優(yōu)勢?

  1. 減少頁表項數量:由于大頁內存頁面尺寸更大,同樣大小的內存使用大頁時所需的頁表項數量會大幅減少。這可以降低 CPU 在地址轉換時對頁表的訪問次數,從而提高內存訪問效率。?
  1. 降低 TLB(Translation Lookaside Buffer,轉換后援緩沖器)壓力:TLB 用于緩存頁表項,以加快內存地址轉換速度。大頁內存減少了頁表項數量,進而降低了 TLB 的負載,減少 TLB 未命中的情況,提升內存訪問性能。?
  1. 提升應用程序性能:對于像 Oracle 這樣的大型數據庫管理系統(tǒng),頻繁的內存操作和數據讀寫對內存性能要求極高。大頁內存能夠提供更高效的內存訪問,減少內存碎片,從而顯著提升 Oracle 數據庫的運行性能。?

(三)在 Oracle 數據庫中的作用

Oracle 數據庫的 SGA(System Global Area,系統(tǒng)全局區(qū))是數據庫運行時最重要的內存區(qū)域,用于存儲數據庫實例的數據和控制信息。將 SGA 放置在大頁內存中,可以充分利用大頁內存的優(yōu)勢,使 SGA 中的數據訪問更加快速和高效,減少內存爭用,為數據庫的穩(wěn)定運行和高性能表現(xiàn)提供有力保障。?

一個大的SGA并不意味著如果不使用HugePages就會出現(xiàn)問題。通常,大型SGA和大量數據庫連接的組合會導致問題。要確定當前使用多少內存來支持頁表,請在服務器處于正常/重載狀態(tài)時運行以下命令。

# grep PageTables /proc/meminfo
PageTables:      1244880 kB

注意:自動內存管理(Automatic Memory Management, AMM)與Linux HugePages不兼容,所以除了ASM實例和小型不重要的數據庫之外,在Linux上運行的真實數據庫上可能不需要AMM。相反,應該使用自動共享內存管理和自動PGA管理,因為它們與HugePages兼容

二、配置大頁

運行以下命令確定當前HugePage的使用情況。在Oracle Linux 8上,默認的HugePage大小是2MB。從下面的輸出中可以看到,默認情況下沒有定義HugePages。

$ grep Huge /proc/meminfo
AnonHugePages:         0 kB
HugePages_Total:       0
HugePages_Free:        0
HugePages_Rsvd:        0
HugePages_Surp:        0
Hugepagesize:       2048 kB

根據SGA的大小,您可能希望將Hugepagesize的值增加到1G。

用以下內容創(chuàng)建一個名為“hugepages_setting.sh”的文件。

#!/bin/bash
#
# hugepages_setting.sh
#
# Linux bash script to compute values for the
# recommended HugePages/HugeTLB configuration
#
# Note: This script does calculation for all shared memory
# segments available when the script is run, no matter it
# is an Oracle RDBMS shared memory segment or not.
# Check for the kernel version
KERN=`uname -r | awk -F. '{ printf("%d.%d\n",$1,$2); }'`
# Find out the HugePage size
HPG_SZ=`grep Hugepagesize /proc/meminfo | awk {'print $2'}`
# Start from 1 pages to be on the safe side and guarantee 1 free HugePage
NUM_PG=1
# Cumulative number of pages required to handle the running shared memory segments
for SEG_BYTES in `ipcs -m | awk {'print $5'} | grep "[0-9][0-9]*"`
do
   MIN_PG=`echo "$SEG_BYTES/($HPG_SZ*1024)" | bc -q`
   if [ $MIN_PG -gt 0 ]; then
      NUM_PG=`echo "$NUM_PG+$MIN_PG+1" | bc -q`
   fi
done
# Finish with results
case $KERN in
   '2.4') HUGETLB_POOL=`echo "$NUM_PG*$HPG_SZ/1024" | bc -q`;
          echo "Recommended setting: vm.hugetlb_pool = $HUGETLB_POOL" ;;
   '2.6' | '3.8' | '3.10' | '4.1' | '4.14' ) echo "Recommended setting: vm.nr_hugepages = $NUM_PG" ;;
    *) echo "Unrecognized kernel version $KERN. Exiting." ;;
esac
# End

使文件可執(zhí)行。

$ chmod u+x hugepages_setting.sh

確保所有Oracle服務在服務器上正常運行,然后運行腳本并記錄推薦的“vm.nr_hugepages”價值。

$ ./hugepages_setting.sh 
Recommended setting: vm.nr_hugepages = 305

以“root”用戶身份編輯“/etc/sysctl.conf”文件,添加以下條目,并根據腳本的輸出進行調整。您應該將值設置為大于或等于腳本顯示的值。您只需要 1 或 2 個備用頁。

vm.nr_hugepages=306

以“root”用戶身份運行以下命令。

# sysctl -p

或者,編輯“/etc/grub.conf”文件,將“hugepages=306”添加到默認內核的內核行末尾,然后重新啟動。

您現(xiàn)在可以看到 HugePages 已創(chuàng)建,但當前尚未使用。  

$ grep Huge /proc/meminfo
AnonHugePages:         0 kB
HugePages_Total:     306
HugePages_Free:      306
HugePages_Rsvd:        0
HugePages_Surp:        0
Hugepagesize:       2048 kB

將以下條目添加到“/etc/security/limits.conf”腳本或“/etc/security/limits.d/99-grid-oracle-limits.conf”腳本中,其中設置至少為HugePages 分配(以 KB 為單位)(HugePages * Hugepagesize)。在這種情況下,該值為 306*2048=626688。

* soft memlock 626688
* hard memlock 626688

檢查是否未為數據庫設置 MEMORY_TARGET 參數,而是使用 SGA_TARGET 和 PGA_AGGREGATE_TARGET 參數。

SQL> show parameter target
 
NAME                                 TYPE        VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
archive_lag_target                   integer     0
db_flashback_retention_target        integer     1440
fast_start_io_target                 integer     0
fast_start_mttr_target               integer     0
memory_max_target                    big integer 0
memory_target                        big integer 0
parallel_servers_target              integer     16
pga_aggregate_target                 big integer 200M
sga_target                           big integer 600M

根據需要重啟服務器并重啟數據庫服務。

再次檢查HugePages信息。  

$ grep Huge /proc/meminfo
AnonHugePages:         0 kB
HugePages_Total:     306
HugePages_Free:       98
HugePages_Rsvd:       93
HugePages_Surp:        0
Hugepagesize:       2048 kB

您可以看到 HugePages 現(xiàn)在正在被使用。

三、強制ORACLE使用大頁 (USE_LARGE_PAGES)

正確調整 HugePages 的數量非常重要,因為在 11.2.0.3 之前,如果整個 SGA 不適合可用的 HugePages,實例將在不使用任何 HugePages 的情況下啟動。從11.2.0.3開始,SGA部分可以運行在HugePages中,部分不能運行,所以這個問題的影響不是很大。不正確的尺寸可能不易被發(fā)現(xiàn)。數據庫的更高版本在啟動期間在警報日志中顯示“大頁信息”部分。

****************** Large Pages Information *****************
 
Total Shared Global Region in Large Pages = 602 MB (100%)
 
Large Pages used by this instance: 301 (602 MB)
Large Pages unused system wide = 5 (10 MB) (alloc incr 4096 KB)
Large Pages configured system wide = 306 (612 MB)
Large Page size = 2048 KB
***********************************************************

如果您運行的是 Oracle 11.2.0.2 或更高版本,則可以將 USE_LARGE_PAGES 初始化參數設置為“only”,這樣數據庫在沒有大頁支持的情況下將無法啟動。

ALTER SYSTEM SET use_large_pages=only SCOPE=SPFILE;
SHUTDOWN IMMEDIATE;
STARTUP;

啟動時,警報日志中的“大頁面信息”反映了此參數的使用。

****************** Large Pages Information *****************
Parameter use_large_pages = ONLY
 
Total Shared Global Region in Large Pages = 602 MB (100%)
 
Large Pages used by this instance: 301 (602 MB)
Large Pages unused system wide = 5 (10 MB) (alloc incr 4096 KB)
Large Pages configured system wide = 306 (612 MB)
Large Page size = 2048 KB
***********************************************************

當沒有足夠的 HugePages 來容納 SGA 時嘗試啟動數據庫現(xiàn)在將返回以下錯誤。

SQL> STARTUP
ORA-27137: unable to allocate large pages to create a shared memory segment
Linux-x86_64 Error: 12: Cannot allocate memory
SQL> 

警報日志輸出的“大頁信息”部分描述了啟動失敗以及要采取的適當操作。

****************** Large Pages Information *****************
Parameter use_large_pages = ONLY
 
Large Pages unused system wide = 0 (0 KB) (alloc incr 4096 KB)
Large Pages configured system wide = 0 (0 KB)
Large Page size = 2048 KB
 
ERROR:
  Failed to allocate shared global region with large pages, unix errno = 12.
  Aborting Instance startup.
  ORA-27137: unable to allocate Large Pages to create a shared memory segment
 
ACTION:
  Total Shared Global Region size is 608 MB. Increase the number of
  unused large pages to atleast 304 (608 MB) to allocate 100% Shared Global
  Region with Large Pages.
***********************************************************

四、禁止透明大頁 

從 RHEL6/OL6 開始,默認實現(xiàn)并啟用透明大頁。它們旨在通過允許“khugpaged”內核線程動態(tài)分配 HugePages 來改進內存管理,而不是像傳統(tǒng)的 HugePages 那樣在啟動時分配。這聽起來是個好主意,但不幸的是,透明大頁不能很好地與 Oracle 數據庫配合使用,并且與 RAC 安裝中的節(jié)點重新啟動以及單實例和 RAC 安裝中的性能問題相關。因此,Oracle 建議在運行 Oracle 數據庫的所有服務器上禁用透明大頁。  

五、大頁性能測試

以下是一個實驗過程,用于證明 Oracle 在 Linux 上開啟大頁內存配置后能獲得明顯的性能提升。這個實驗設計包含了測試環(huán)境準備、測試方案設計、測試執(zhí)行和結果分析等關鍵環(huán)節(jié)。

(一)腳本analyze-results.sh

#!/bin/bash
 
# Oracle大頁內存性能測試 - 結果分析腳本
 
# 檢查參數
if [ -z "$1" ] || [ -z "$2" ]; then
    echo "用法: $0 <非大頁測試結果目錄> <大頁測試結果目錄>"
    exit 1
fi
 
# 定義常量
NON_HUGEPAGES_DIR=$1
HUGEPAGES_DIR=$2
ANALYSIS_DIR="$HOME/hugepages_analysis_$(date +%Y%m%d_%H%M%S)"
RESULT_FILE="$ANALYSIS_DIR/comparison_results.txt"
 
# 創(chuàng)建分析目錄
mkdir -p $ANALYSIS_DIR
 
# 記錄結果函數
record_result() {
    echo "$1" >> $RESULT_FILE
    echo "$1"
}
 
# 分析測試結果
analyze_test_results() {
    local test_type=$1
    local non_hugepages_files=$(find $NON_HUGEPAGES_DIR -name "${test_type}*.txt" | sort)
    local hugepages_files=$(find $HUGEPAGES_DIR -name "${test_type}*.txt" | sort)
    
    record_result "=== 測試類型: $test_type ==="
    record_result ""
    
    local non_hugepages_total_time=0
    local non_hugepages_count=0
    local hugepages_total_time=0
    local hugepages_count=0
    
    # 計算非大頁測試的平均時間
    record_result "非大頁測試結果:"
    for file in $non_hugepages_files; do
        # 提取real時間
        real_time=$(grep "real" "$file" | tail -1 | awk '{print $2}')
        # 轉換為秒
        minutes=$(echo $real_time | cut -d'm' -f1)
        seconds=$(echo $real_time | cut -d'm' -f2 | cut -d's' -f1)
        total_seconds=$(echo "scale=2; $minutes * 60 + $seconds" | bc)
        
        record_result "  文件: $(basename $file), 執(zhí)行時間: ${total_seconds}秒"
        non_hugepages_total_time=$(echo "scale=2; $non_hugepages_total_time + $total_seconds" | bc)
        ((non_hugepages_count++))
    done
    
    if [ $non_hugepages_count -gt 0 ]; then
        non_hugepages_avg_time=$(echo "scale=2; $non_hugepages_total_time / $non_hugepages_count" | bc)
        record_result "  平均執(zhí)行時間: ${non_hugepages_avg_time}秒"
    else
        record_result "  未找到非大頁測試結果"
        non_hugepages_avg_time=0
    fi
    
    record_result ""
    
    # 計算大頁測試的平均時間
    record_result "大頁測試結果:"
    for file in $hugepages_files; do
        # 提取real時間
        real_time=$(grep "real" "$file" | tail -1 | awk '{print $2}')
        # 轉換為秒
        minutes=$(echo $real_time | cut -d'm' -f1)
        seconds=$(echo $real_time | cut -d'm' -f2 | cut -d's' -f1)
        total_seconds=$(echo "scale=2; $minutes * 60 + $seconds" | bc)
        
        record_result "  文件: $(basename $file), 執(zhí)行時間: ${total_seconds}秒"
        hugepages_total_time=$(echo "scale=2; $hugepages_total_time + $total_seconds" | bc)
        ((hugepages_count++))
    done
    
    if [ $hugepages_count -gt 0 ]; then
        hugepages_avg_time=$(echo "scale=2; $hugepages_total_time / $hugepages_count" | bc)
        record_result "  平均執(zhí)行時間: ${hugepages_avg_time}秒"
    else
        record_result "  未找到大頁測試結果"
        hugepages_avg_time=0
    fi
    
    record_result ""
    
    # 計算性能提升百分比
    if [ $non_hugepages_avg_time -gt 0 ] && [ $hugepages_avg_time -gt 0 ]; then
        improvement=$(echo "scale=2; (1 - $hugepages_avg_time / $non_hugepages_avg_time) * 100" | bc)
        record_result "性能提升: ${improvement}%"
    else
        record_result "無法計算性能提升百分比"
    fi
    
    record_result "========================================"
    record_result ""
}
 
# 主函數
record_result "Oracle大頁內存性能測試對比分析"
record_result "測試日期: $(date)"
record_result "非大頁測試結果目錄: $NON_HUGEPAGES_DIR"
record_result "大頁測試結果目錄: $HUGEPAGES_DIR"
record_result "----------------------------------------"
record_result ""
 
# 分析各項測試結果
analyze_test_results "full_table_scan"
analyze_test_results "index_scan"
analyze_test_results "dml_operations"
 
# 生成圖表數據
if [ -f "$RESULT_FILE" ]; then
    # 提取性能提升數據
    grep "性能提升" "$RESULT_FILE" > "$ANALYSIS_DIR/improvement_data.txt"
    
    # 創(chuàng)建簡單的性能對比圖表
    cat > "$ANALYSIS_DIR/performance_comparison_chart.csv" <<EOF
測試類型,非大頁平均時間(秒),大頁平均時間(秒),性能提升(%)
全表掃描,$(grep "全表掃描" "$RESULT_FILE" | awk '{print $5}'),$(grep "全表掃描" "$RESULT_FILE" | awk '{print $12}'),$(grep "全表掃描" "$RESULT_FILE" | awk '{print $15}')
索引掃描,$(grep "索引掃描" "$RESULT_FILE" | awk '{print $5}'),$(grep "索引掃描" "$RESULT_FILE" | awk '{print $12}'),$(grep "索引掃描" "$RESULT_FILE" | awk '{print $15}')
DML操作,$(grep "DML操作" "$RESULT_FILE" | awk '{print $5}'),$(grep "DML操作" "$RESULT_FILE" | awk '{print $12}'),$(grep "DML操作" "$RESULT_FILE" | awk '{print $15}')
EOF
    
    record_result "分析完成,結果保存在: $RESULT_FILE"
    record_result "圖表數據保存在: $ANALYSIS_DIR/performance_comparison_chart.csv"
fi    

(二)腳本run-performance-tests.sh

#!/bin/bash
 
# Oracle大頁內存性能測試 - 測試執(zhí)行腳本
 
# 檢查是否為oracle用戶
if [ "$(id -un)" != "oracle" ]; then
    echo "請使用oracle用戶執(zhí)行此腳本"
    exit 1
fi
 
# 定義常量
ORACLE_SID="TESTDB"
ORACLE_HOME="/u01/app/oracle/product/19.3.0/dbhome_1"
TEST_USER="testuser"
TEST_PASS="testuser"
TEST_RUNS=5
TEST_RESULTS_DIR="$HOME/hugepages_test_results"
LOG_FILE="$TEST_RESULTS_DIR/performance_test_$(date +%Y%m%d_%H%M%S).log"
 
# 創(chuàng)建結果目錄
mkdir -p $TEST_RESULTS_DIR
 
# 記錄日志函數
log() {
    echo "$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S') - $1" | tee -a $LOG_FILE
}
 
# 函數:執(zhí)行SQL測試
run_sql_test() {
    local test_name=$1
    local sql_statement=$2
    local test_file="$TEST_RESULTS_DIR/${test_name}_$(date +%Y%m%d_%H%M%S).txt"
    
    log "開始測試: $test_name"
    
    for ((i=1; i<=$TEST_RUNS; i++)); do
        log "  測試運行 #$i"
        
        # 執(zhí)行SQL并記錄時間
        { time $ORACLE_HOME/bin/sqlplus -S $TEST_USER/$TEST_PASS <<EOF
SET TIMING ON
SET SERVEROUTPUT ON
$sql_statement
EXIT;
EOF
        ; } 2>> $test_file
        
        # 睡眠2秒
        sleep 2
    done
    
    log "完成測試: $test_name"
}
 
# 函數:執(zhí)行基準測試
run_benchmark_tests() {
    log "開始執(zhí)行基準測試..."
    
    # 測試1: 全表掃描
    run_sql_test "full_table_scan" "SELECT COUNT(*) FROM test_table;"
    
    # 測試2: 索引掃描
    run_sql_test "index_scan" "SELECT * FROM test_table WHERE created_date > SYSDATE - 100;"
    
    # 測試3: DML操作
    run_sql_test "dml_operations" "
DECLARE
    v_cnt NUMBER;
BEGIN
    -- 更新操作
    UPDATE test_table SET data = data || '_UPDATED' WHERE MOD(id, 10) = 0;
    COMMIT;
    
    -- 刪除操作
    DELETE FROM test_table WHERE id > 990000;
    COMMIT;
    
    -- 插入操作
    FOR i IN 990001..1000000 LOOP
        INSERT INTO test_table VALUES (i, 'NEW TEST DATA ' || TO_CHAR(i), SYSDATE);
    END LOOP;
    COMMIT;
    
    -- 回滾測試
    SAVEPOINT sp1;
    UPDATE test_table SET data = data || '_TEMP' WHERE MOD(id, 5) = 0;
    ROLLBACK TO sp1;
    
    -- 統(tǒng)計行數
    SELECT COUNT(*) INTO v_cnt FROM test_table;
    DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('總行數: ' || v_cnt);
END;
/
"
    
    log "基準測試完成"
}
 
# 函數:收集AWR報告
collect_awr_report() {
    log "收集AWR報告..."
    
    local snapshot_id_start=$($ORACLE_HOME/bin/sqlplus -S / as sysdba <<EOF
SET HEADING OFF
SET FEEDBACK OFF
SET PAGESIZE 0
SELECT MAX(snap_id) FROM dba_hist_snapshot;
EXIT;
EOF
)
    
    # 等待10分鐘收集性能數據
    log "等待10分鐘收集性能數據..."
    sleep 600
    
    local snapshot_id_end=$($ORACLE_HOME/bin/sqlplus -S / as sysdba <<EOF
SET HEADING OFF
SET FEEDBACK OFF
SET PAGESIZE 0
SELECT MAX(snap_id) FROM dba_hist_snapshot;
EXIT;
EOF
)
    
    local awr_file="$TEST_RESULTS_DIR/awr_report_$(date +%Y%m%d_%H%M%S).html"
    
    # 創(chuàng)建AWR報告
    $ORACLE_HOME/bin/sqlplus -S / as sysdba <<EOF
SET SERVEROUTPUT ON
SPOOL $awr_file
@?/rdbms/admin/awrrpt.sql html
$snapshot_id_start
$snapshot_id_end
7
SPOOL OFF
EXIT;
EOF
    
    log "AWR報告已生成: $awr_file"
}
 
# 主函數
case "$1" in
    run-tests)
        log "=== 開始性能測試 ==="
        run_benchmark_tests
        log "=== 性能測試完成 ==="
        ;;
    collect-awr)
        log "=== 開始收集AWR報告 ==="
        collect_awr_report
        log "=== AWR報告收集完成 ==="
        ;;
    *)
        echo "用法: $0 [run-tests|collect-awr]"
        echo "  run-tests     - 執(zhí)行基準測試"
        echo "  collect-awr   - 收集AWR性能報告"
        exit 1
        ;;
esac    

(三)腳本setup-test-env.sh

#!/bin/bash
 
# Oracle大頁內存性能測試 - 環(huán)境準備腳本
 
# 檢查是否為root用戶
if [ "$(id -u)" -ne 0 ]; then
    echo "請使用root用戶執(zhí)行此腳本"
    exit 1
fi
 
# 定義常量
SGA_SIZE_GB=8
HUGEPAGE_SIZE_MB=2
HUGEPAGE_COUNT=$((SGA_SIZE_GB * 1024 / HUGEPAGE_SIZE_MB))
ORACLE_SID="TESTDB"
ORACLE_HOME="/u01/app/oracle/product/19.3.0/dbhome_1"
 
# 函數:配置大頁內存
configure_hugepages() {
    echo "配置大頁內存..."
    # 修改sysctl.conf
    cat >> /etc/sysctl.conf <<EOF
# 配置大頁內存用于Oracle性能測試
vm.nr_hugepages = $HUGEPAGE_COUNT
vm.transparent_hugepage.enabled = never
vm.transparent_hugepage.khugepaged = never
EOF
    
    # 使配置生效
    sysctl -p
    
    # 配置大頁掛載點
    if ! grep -q "hugetlbfs" /etc/fstab; then
        echo "none /dev/hugepages hugetlbfs defaults 0 0" >> /etc/fstab
        mkdir -p /dev/hugepages
        mount -a
    fi
    
    echo "大頁內存配置完成"
}
 
# 函數:禁用大頁內存
disable_hugepages() {
    echo "禁用大頁內存..."
    # 修改sysctl.conf
    sed -i '/vm.nr_hugepages/d' /etc/sysctl.conf
    sed -i '/vm.transparent_hugepage/d' /etc/sysctl.conf
    
    # 添加禁用配置
    cat >> /etc/sysctl.conf <<EOF
# 禁用大頁內存
vm.nr_hugepages = 0
vm.transparent_hugepage.enabled = always
vm.transparent_hugepage.khugepaged = always
EOF
    
    # 使配置生效
    sysctl -p
    
    # 卸載大頁掛載點
    if grep -q "hugetlbfs" /etc/fstab; then
        umount /dev/hugepages 2>/dev/null
        sed -i '/hugetlbfs/d' /etc/fstab
    fi
    
    echo "大頁內存已禁用"
}
 
# 函數:配置Oracle使用大頁
configure_oracle_hugepages() {
    echo "配置Oracle使用大頁內存..."
    su - oracle -c "$ORACLE_HOME/bin/sqlplus / as sysdba <<EOF
ALTER SYSTEM SET sga_target=${SGA_SIZE_GB}G SCOPE=SPFILE;
ALTER SYSTEM SET use_large_pages=TRUE SCOPE=SPFILE;
EXIT;
EOF"
    
    echo "Oracle大頁配置完成,請重啟數據庫使配置生效"
}
 
# 函數:配置Oracle不使用大頁
configure_oracle_no_hugepages() {
    echo "配置Oracle不使用大頁內存..."
    su - oracle -c "$ORACLE_HOME/bin/sqlplus / as sysdba <<EOF
ALTER SYSTEM SET sga_target=${SGA_SIZE_GB}G SCOPE=SPFILE;
ALTER SYSTEM SET use_large_pages=FALSE SCOPE=SPFILE;
EXIT;
EOF"
    
    echo "Oracle大頁配置已禁用,請重啟數據庫使配置生效"
}
 
# 函數:創(chuàng)建測試用戶和表
create_test_objects() {
    echo "創(chuàng)建測試用戶和表..."
    su - oracle -c "$ORACLE_HOME/bin/sqlplus / as sysdba <<EOF
CREATE USER testuser IDENTIFIED BY testuser DEFAULT TABLESPACE users TEMPORARY TABLESPACE temp;
GRANT CONNECT, RESOURCE, DBA TO testuser;
EXIT;
EOF"
    
    # 創(chuàng)建測試表
    su - oracle -c "$ORACLE_HOME/bin/sqlplus testuser/testuser <<EOF
CREATE TABLE test_table (
    id NUMBER PRIMARY KEY,
    data VARCHAR2(4000),
    created_date DATE
);
-- 插入100萬條測試數據
BEGIN
    FOR i IN 1..1000000 LOOP
        INSERT INTO test_table VALUES (i, 'TEST DATA ' || TO_CHAR(i), SYSDATE);
        IF MOD(i, 10000) = 0 THEN
            COMMIT;
        END IF;
    END LOOP;
    COMMIT;
END;
/
-- 創(chuàng)建索引
CREATE INDEX idx_test_table ON test_table(created_date);
EXIT;
EOF"
    
    echo "測試對象創(chuàng)建完成"
}
 
# 主函數
case "$1" in
    enable-hugepages)
        configure_hugepages
        configure_oracle_hugepages
        ;;
    disable-hugepages)
        disable_hugepages
        configure_oracle_no_hugepages
        ;;
    create-test-data)
        create_test_objects
        ;;
    *)
        echo "用法: $0 [enable-hugepages|disable-hugepages|create-test-data]"
        echo "  enable-hugepages    - 配置并啟用大頁內存"
        echo "  disable-hugepages   - 禁用大頁內存"
        echo "  create-test-data    - 創(chuàng)建測試數據"
        exit 1
        ;;
esac    

(四)使用說明test-procedure.md

# Oracle大頁內存性能測試實驗步驟
 
## 一、測試環(huán)境準備
### 1. 系統(tǒng)和數據庫配置
確保測試環(huán)境滿足以下條件:
- Linux操作系統(tǒng)(推薦Oracle Linux 7或Red Hat Enterprise Linux 7及以上版本)
- Oracle數據庫(12c及以上版本)
- 足夠的內存(建議至少16GB)
- 測試數據庫實例
### 2. 安裝測試腳本
將提供的三個腳本文件復制到測試服務器:
- setup-test-env.sh - 環(huán)境準備腳本
- run-performance-tests.sh - 測試執(zhí)行腳本
- analyze-results.sh - 結果分析腳本
 
確保腳本具有執(zhí)行權限:chmod +x setup-test-env.sh run-performance-tests.sh analyze-results.sh
 
## 二、執(zhí)行測試
### 1. 禁用大頁內存并進行測試
首先,以root用戶執(zhí)行以下命令禁用大頁內存并配置Oracle不使用大頁:./setup-test-env.sh disable-hugepages
重啟系統(tǒng)使配置生效:shutdown -r now
系統(tǒng)重啟后,以oracle用戶連接數據庫并啟動數據庫:sqlplus / as sysdba
STARTUP
創(chuàng)建測試數據:./setup-test-env.sh create-test-data
執(zhí)行基準測試并收集結果:mkdir -p ~/non_hugepages_results
./run-performance-tests.sh run-tests > ~/non_hugepages_results/test_log_$(date +%Y%m%d).txt
./run-performance-tests.sh collect-awr > ~/non_hugepages_results/awr_log_$(date +%Y%m%d).txt
### 2. 啟用大頁內存并進行測試
以root用戶執(zhí)行以下命令啟用大頁內存并配置Oracle使用大頁:./setup-test-env.sh enable-hugepages
重啟系統(tǒng)使配置生效:shutdown -r now
系統(tǒng)重啟后,以oracle用戶連接數據庫并啟動數據庫:sqlplus / as sysdba
STARTUP
執(zhí)行基準測試并收集結果:mkdir -p ~/hugepages_results
./run-performance-tests.sh run-tests > ~/hugepages_results/test_log_$(date +%Y%m%d).txt
./run-performance-tests.sh collect-awr > ~/hugepages_results/awr_log_$(date +%Y%m%d).txt
 
## 三、分析測試結果
以oracle用戶執(zhí)行結果分析腳本:./analyze-results.sh ~/non_hugepages_results ~/hugepages_results
分析腳本會生成詳細的測試對比結果和圖表數據,查看結果文件:cat ~/hugepages_analysis_*/comparison_results.txt
 
## 四、實驗結果解讀
分析結果文件中的數據,重點關注以下指標:
1. 各項測試(全表掃描、索引掃描、DML操作)在啟用大頁和未啟用大頁情況下的執(zhí)行時間對比
2. 性能提升百分比
3. AWR報告中的內存使用情況、CPU使用率等關鍵指標
 
通常情況下,啟用大頁內存后,Oracle數據庫的性能會有明顯提升,尤其是在內存訪問密集型操作中。
 
## 五、注意事項
1. 在測試過程中,確保系統(tǒng)負載穩(wěn)定,避免其他應用程序干擾測試結果
2. 測試前關閉所有不必要的服務和進程
3. 建議進行多次測試以確保結果的可靠性
4. 測試完成后,可以根據實際情況決定是否在生產環(huán)境中啟用大頁內存配置

這個實驗設計通過對比啟用和禁用大頁內存兩種情況下 Oracle 數據庫的性能表現(xiàn),能夠直觀地展示大頁內存對數據庫性能的影響。實驗包含完整的環(huán)境準備、測試執(zhí)行和結果分析流程,通過多種測試場景(全表掃描、索引掃描、DML 操作)驗證大頁內存的性能優(yōu)勢。

在執(zhí)行實驗時,請按照測試步驟說明依次操作,并根據實際環(huán)境調整相關參數(如 SGA 大小、測試數據量等)。測試完成后,通過分析結果文件中的性能數據和圖表,你將能夠清晰地看到啟用大頁內存后 Oracle 數據庫的性能提升情況。

六、總結

通過以上步驟,我們完成了 Oracle 在 Linux 上的大頁配置。合理配置大頁內存能夠有效提升 Oracle 數據庫的性能和穩(wěn)定性,但在配置過程中需要注意參數的準確設置,并根據實際環(huán)境進行適當調整。在實際應用中,還可以結合其他性能優(yōu)化手段,進一步提升數據庫的整體表現(xiàn)。?

以上就是Linux環(huán)境下Oracle大頁配置全過程的詳細內容,更多關于Linux Oracle大頁配置的資料請關注腳本之家其它相關文章!

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