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oracle的ASSM小結

發布時間:2020-08-10 11:04:41 來源:ITPUB博客 閱讀:153 作者:531968912 欄目:關系型數據庫

ASSM采用3級位圖,第一個extent至少有3個元數據塊,L1 – L2 – header(包含L3)


段頭 & L3
Extent control: 存儲HHWM信息
Header control: 記錄三級位圖的基本信息,其中L2 hint for insert為搜索可用空間的起始位置
Extent table/Auxillary extent map: 維護extent map信息

buffer tsn: 115 rdba: 0x11227ca3 (68/2260131)
scn: 0x0860.07f11dac seq: 0x01 flg: 0x04 tail: 0x1dac2301
frmt: 0x02 chkval: 0x7157 type: 0x23=PAGETABLE SEGMENT HEADER
Hex dump of block: st=0, typ_found=1
  Extent Control Header
  --------------------描述HHWM---------------------------------------------
  Extent Header:: spare1: 0      spare2: 0      #extents: 23     #blocks: 1024 
                  last map  0x00000000  #maps: 0      offset: 2716 
      Highwater::  0x113a3e09  ext#: 22     blk#: 128    ext size: 128   --高水位線塊號/所在extent/該extent塊數 
  #blocks in seg. hdr's freelists: 0    
  #blocks below: 1000 
  mapblk  0x00000000  offset: 22   
                   Unlocked
  -------------------描述LHWM-------------------------------------
  Low HighWater Mark :
      Highwater::  0x113a3e09  ext#: 22     blk#: 128    ext size: 128  
  #blocks in seg. hdr's freelists: 0    
  #blocks below: 1024 
  mapblk  0x00000000  offset: 22   
  Level 1 BMB for High HWM block: 0x113a3d8a
  Level 1 BMB for Low HWM block: 0x113a3d8a
  --------------------------------------------------------
  Segment Type: 1 nl2: 1      blksz: 8192   fbsz: 0     
  L2 Array start offset:  0x00001434
  First Level 3 BMB:  0x00000000
  L2 Hint for inserts:  0x11227ca2 – 搜索L2 BMB的起始位置,insert需要使用
  Last Level 1 BMB:  0x113a3d8a
  Last Level II BMB:  0x11227ca2
  Last Level III BMB:  0x00000000
     Map Header:: next  0x00000000  #extents: 23   obj#: 345420 flag: 0x20000000
  Inc # 0
  Extent Map--以(dba, len)形式存儲extent基本信息,start DBA + length
  -----------------------------------------------------------------
   0x11227ca1  length: 8    
   0x11227ca9  length: 8    
   0x11227cb1  length: 8     
   ............. 
   0x11400109  length: 128  
   0x113a3d09  length: 128  
   0x11400189  length: 128  
   0x113a3d89  length: 128  
 
  Auxillary Map:extent no + L1 BMB of first DBA + first DBA in extent(extent 0前3個塊存儲metadata)
  --------------------------------------------------------
   Extent 0     :  L1 dba:  0x11227ca1 Data dba:  0x11227ca4
   Extent 1     :  L1 dba:  0x11227ca1 Data dba:  0x11227ca9
   Extent 2     :  L1 dba:  0x11227cb1 Data dba:  0x11227cb2
   Extent 3     :  L1 dba:  0x11227cb1 Data dba:  0x11227cb9
   .............
   Extent 19    :  L1 dba:  0x11400109 Data dba:  0x1140010b
   Extent 20    :  L1 dba:  0x113a3d09 Data dba:  0x113a3d0b
   Extent 21    :  L1 dba:  0x11400189 Data dba:  0x1140018b
   Extent 22    :  L1 dba:  0x113a3d89 Data dba:  0x113a3d8b
  --------------------------------------------------------
 
   Second Level Bitmap block DBAs
   --------------------------------------------------------
   DBA 1:   0x11227ca2

注:Extent元信息存于段頭塊,包括start DBA + length + L1 BMB ,若頭塊空間不足則新分配extent map block專門存儲extent map;
所有L3 BMB以單向鏈表組織在一起,由header control + L2 BMB array組成

   Second Level Bitmap block DBAs
   --------------------------------------------------------
   DBA 1:   0x11227ca2


L2 BMB
 
L1 BMB數組構成: L1 BMB DBA + max freeness + instance id

buffer tsn: 115 rdba: 0x11227ca2 (68/2260130)
scn: 0x0860.07f11d99 seq: 0x02 flg: 0x04 tail: 0x1d992102
frmt: 0x02 chkval: 0x4536 type: 0x21=SECOND LEVEL BITMAP BLOCK
Dump of Second Level Bitmap Block
   number: 22      nfree: 1       ffree: 20     pdba:     0x11227ca3
   Inc #: 0 Objd: 0
  opcode:0
 xid:
  L1 Ranges :
  --------------------------------------------------------
   0x11227ca1  Free: 1 Inst: 1
   0x11227cb1  Free: 1 Inst: 1
   0x11227cc1  Free: 1 Inst: 1 
   .....
   0x113a3d89  Free: 3 Inst: 1
   0x113a3d8a  Free: 1 Inst: 1
  Free:從1-5依次為full和75%-100% free
  --------------------------------------------------------

 

L1
 
由一系列DBA range組成,描述若干連續塊(不可跨extent)的空間利用率,一個extent可由若干BMB描述;

buffer tsn: 115 rdba: 0x11227ca1 (68/2260129)
scn: 0x0860.07f11dac seq: 0x01 flg: 0x04 tail: 0x1dac2001
frmt: 0x02 chkval: 0x69fb type: 0x20=FIRST LEVEL BITMAP BLOCK
Hex dump of block: st=0, typ_found=1
Dump of First Level Bitmap Block
 --------------------------------
   nbits : 4 nranges: 2         parent dba:  0x11227ca2   poffset: 0    
   unformatted: 0       total: 16        first useful block: 3     
   owning instance : 1
   instance ownership changed at 02/26/2014 09:35:44
   Last successful Search 02/26/2014 09:35:44
   Freeness Status:  nf1 0      nf2 0      nf3 0      nf4 0     
 
   Extent Map Block Offset: 4294967295
   First free datablock : 16    
   Bitmap block lock opcode 0
   Locker xid:     :  0x0000.000.00000000
   Inc #: 0 Objd: 0
  --------------------------------------------------------
  DBA Ranges : --因為1個extent有8個塊,而該L1描述了16個塊,故包含2個range
  --------------------------------------------------------
   0x11227ca1  Length: 8      Offset: 0     
   0x11227ca9  Length: 8      Offset: 8     
 
   0:Metadata   1:Metadata   2:Metadata   3:FULL
   4:FULL   5:FULL   6:FULL   7:FULL
   8:FULL   9:FULL   10:FULL   11:FULL
   12:FULL   13:FULL   14:FULL   15:FULL
  --------------------------------------------------------

由L1 BMB描述每個數據塊的空間利用率;
 



如何搜索可用
空間?

依次查詢L3 – L2 – L1,最終定位到合適的DBA,處理L2/L1時需要PID哈希值;

1 L2-L1
根據段頭L2 Hint for inserts定位L2,進程依據其PID哈希值定位L1 并根據L1.free判斷是否有足夠空間;
若滿足條件跳轉到該L1 BMB,否則嘗試下一個L2 BMB;

2 L1-DBA
搜索L1 BMB,以進程pid哈希值作為start dba;
發現候選DBA時 進程以nowait模式嘗試獲取塊,若此時塊上有active進程則嘗試下一個,5次嘗試均失敗后則釋放L1 BMB進行buffer busy wait等待;
碰到unformatted塊則一次性格式化N個塊并更新HWM;
oracle的ASSM小結 



結論:

L3包含多個L2,L2包含多個L1,L1包含多個數據塊。
在L3中選擇L2,依賴L2 Hint for inserts。
在L2中選擇L1,根據進程PID號的HASH值
在L1中選擇數據塊,也是根據進程PID號的HASH值。

若L2 BMB包含N個L1 ,L1 BMB又包含M個DBA,則理論上可支持N*M個并發插入進程;
但并未考慮到高水位線,進程只能訪問HHWM之下的塊,假如當前高水位線位于第M個塊,則最大支持M個并發插入進程;
高水位線一次提升的塊數= min(L1 BMB ranges, extent);




Vage有一個很經典的調優案例;

癥狀
某ASSM表每天1分區,采用uniform extent每個1M;上午9:00開始并發插入,大約100多個進程;
每天9點左右開始出現buffer busy wait等待,十幾分鐘左右等待消失,然后壓力高的時候,偶而出現競爭,但不如早高峰嚴重

分析
通過試驗發現新創建的表即便有兩個L1 BMB, 可并發進程只選擇其中1個,每個L1 BMB描述64個塊;
這是由于高水位線的緣故,首次插入時 HHWM提升64個塊,另1個L1 BMB描述的塊均在HHWM之上故無法使用,此時并發度為64;
而當段大于64時,1個L1  BMB描述256個數據塊,而高水位線以128塊(extent)為單位增長,此時最高支持128個并發進程;
故過一段時間后癥狀消失,但偶爾會出現競爭;

解決方案
作者采用兩種措施
1 小于64M時,高水位線一次抬升64個塊(受限于L1 BMB),人為提升高水位線到64M,理論上此時并發進程可插入到<64M的任何1個塊中,并發度非常高;
2 大于64M時,高水位線一次抬升128個塊(受限于extent size),故將其從1M改為4M(2M應該就可以了);
目的都是為了提升插入并發度,其實還有1種解決方案,假定能估算每天數據量,可直接將高水位線提升至此;

 


 

向AI問一下細節

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