個人筆記：ORACLE大頁內存hugepage和SGA、PGA的經驗，SGA并不是越大越好

背景：ORACLE 11.2,SGA 64G,PGA 8G，壓測出現操作系統內存耗盡
WARNING: Heavy swapping observed on system in last 5 mins.
pct of memory swapped in [1.94%] pct of memory swapped out [1.32%].

分析：
1、連接到數據庫的每個系統連接進程大概會占用10M左右，1000個連接那么也就接近10G了；
2、在32位系統下，一個進程訪問1GB的內存，會產生1M(110241024/44/1024/1024)的頁表，如果是在64位系統，將會增大到2M。
SGA設置為64G，有1000個ORACLE用戶進程（在linux中每個進程頁表獨立，都有自己的頁表），64位LINUX的系統上，最大的頁表占用內存為：642*1000/1024=125G；

解決方法：
1、控制SGA大小， sga+pga最好控制在50%物理內存以內，pga內存不要操作sga內存的20%；
2、當主機的物理內存為64G，設SGA>=32G時，建議開啟大頁；
內存都是以頁的形式劃分的，默認情況下每頁是4K，這就意味著如果物理內存很大，則映射表的條目將會非常多，會影響CPU的檢索效率。因為內存大小是固定的，為了減少映射表的條目，可采取的辦法只有增加頁的尺寸。
在Linux中配置hugepage可以提高oracle的性能，減少oracle sga的頁交換，類似于aix中的lagepage。

設置方法（參考第三方材料）：
1、關閉Oracle Database 11g中的AMM(Automatic Memory Management)，即把兩個參數MEMORY_TARGET / MEMORY_MAX_TARGET設為0
如果alter system set MEMORY_MAX_TARGET=0 scope=spfile;重啟后發現沒有改為0，可以alter system reset memory_max_target; 來設置

2、參考metalink(文檔 ID 401749.1)提供的腳本,計算hugepages的大小

3、對hugepages_settings.sh這個腳本授可執行的權限
chmod +x hugepages_settings.sh

4、執行執行hugepages_settings.sh得到建議值
得出大頁的大小為1028頁（注：一頁為2M，這個值不可改，1028*2M=2056M），實際上hugepages與參數sga_max_size有關，比sga_max_size的值稍微大一點點（比SGA_MAX_SIZE最少要多加一頁，2M的頁不要分配超過sga_max_size太多，會造成內存的浪費）
注意：使用Hugepage內存是共享內存，它會一直keep在內存中的，不會被交換出去，也就是說使用hurgepage的內存不能被其他的進程使用，所以，一定要合理設置這個值，避免造成浪費。對于只使用Oracle的服務器來說，把Hugepage_pool設置成大于SGA大小才能被Oracle使用。
SQL>show parameter sga_max_size
NAME TYPE VALUE

sga_max_size big integer 2G

5、設置hugepages，在內核參數中添加一行,vi /etc/sysctl.conf
vm.nr_hugepages = 1028

6、修改內核參數立即生效
[root@el5 ~]# sysctl -p

7、別忘記設定內存鎖memlock，以K為單位，memlock數量要大于大頁的數量，當然也要大于sga_max_size,這里設定為2056000，設置為-1，表示不限制。
[root@el5 ~]# vi /etc/security/limits.conf
oracle soft memlock 2056000
oracle hard memlock 2056000

8、檢查limits是否正確
[root@el5 ~]# su - oracle
[oracle@el5 ~] ulimit -l
2056000

9、重啟數據庫

10、查看大頁，已被使用
[oracle@el5 ~]$ watch -n1 'cat /proc/meminfo |grep -i HugePage'
HugePages_Total: 總共頁
HugePages_Free: 空閑頁
HugePages_Rsvd: 操作系統承諾給Oracle預留頁
Hugepagesize: 2048 kB 每頁是2M，不可修改

如：
HugePages_Total: 1028 ---總共1028頁
HugePages_Free: 869 ---空閑869 頁，即當前大頁被使用了1028-869=159頁，即被用了1592M=118M，小于sga_target。
HugePages_Rsvd: 842 ---操作系統承諾給Oracle預留842頁，即8422M=1684M（1684+118==SGA_MAX_SIZE）

使用了hugepage之后,SGA就默認pin在內存里了，那么就不用lock sga了。接下來我們研究一下參數：pre_page_sga，這個參數默認是false,我把它打開。
sys@OCM> alter system set pre_page_sga=true scope=spfile;
sys@OCM> show parameter sga
NAME TYPE VALUE

lock_sga boolean FALSE
pre_page_sga boolean TRUE
sga_max_size big integer 2G
sga_target big integer 1G
HugePages_Total: 1028 ---總共1028頁
HugePages_Free: 548 ---空閑548頁，即當前大頁被使用了1028-548=480頁，即被用了4802M=960M,約等于sga_target,參數pre_page_sga起作用了。
HugePages_Rsvd: 521 ---操作系統承諾給Oracle預留521頁，即5212M=1042M（理解為sga_max_size-sga_target）
Hugepagesize: 2048 kB --每頁是2M，不可修改

參考metalink:USE_LARGE_PAGES To Enable HugePages (文檔 ID 1392497.1)

補充關于內存申請的OverCommit
Linux下的OverCommit機制，主要是為了應對可能的異常的大量內存申請對OS本身造成沖擊。
Linux有三種OverCommit機制，可以通過：/proc/sys/vm/overcommit_memory來配置，三種配置的具體含義：
0：啟發式策略，后果比較嚴重的Overcommit將不能成功，而輕微的Overcommit將被允許。
1：永遠允許Overcommit，這種策略適合那些不能承受內存分配失敗的應用，比如某些科學計算應用。
2：永遠禁止Overcommit，在這個情況下，系統所能分配的內存不會超過swap+RAM*系數（/proc/sys/vm /overcmmit_ratio，默認50%，你可以調整），如果這么多資源已經用光，那么后面任何嘗試申請內存的行為都會返回錯誤，這通常意味著此時 沒法運行任何新程序。