How does SGA/PGA allocate on AMM?

Oracle 11g中引入了革命性的Automatic Memory Management(AMM)特性，通过该特性DBA只需要为Instance指定一个参数(memory_target)，数据库软件就会根据SGA/PGA内存的实际使用统计信息来调优SGA/PGA内存区域的大小。从技术上说这是一个很cool的特性，可以说是Oracle所提倡的self_tuned即自身调优数据库软件大成的一个标志。但从另一方面来看，AMM也会给我们带来不少问题和困惑，DBA需要面对更多黑盒内隐藏的秘密了。 虽然我们无法彻底了解AMM的所有细节，但有一些关键性问题肯定会在我们使用AMM的过程造成许多的不确定性，在此我列出部分问题及其解答。 Question1:在使用AMM特性时，即设置了memory_target的情况下sga/pga内存区域默认各占百分之多少? Answer: 这个问题存在多种不同的情景： 1)设置memory_target的同时，设置了sga_target及pga_aggregate_target参数：这种情况下设置的sga_target与pga_aggregate_target之和不能大于memory_target；默认sga大小等同于sga_target设定的值，可以从V$memory_Dynamic_Components视图中查询到pga target的current size可能远大于pga_aggregate_target(这里查询出来的current size仅代表pga的一个目标值，不是pga当前实际占用的内存)，一般来说这里的pga current size等于(memory_target-sga_target)，显然pga target的最小值会是pga_aggregate_target，而sga的最小值为sga_target.在此前提下sga/pga内存区域有较小的灵活性，实际上仅当memory_target>sga_target+pga_aggregate_target的情况下，sga/pga才可能发生扩展(grow)和收缩(shrink) 2)设置memory_target的同时，设置了sga_target而未设置pga_aggregate_target参数：这种情况下Oracle会自动调优以上2个参数，pga_aggregate_target的初始值为(memory_target-sga_target)，注意这里说的是初始值；这种情况下因为没有硬性地设置pga_aggregate_target，故而sga/pga内存区域有较大的灵活性去扩展(grow)和收缩(shrink)。更倾向于sga的扩展，当然这并不绝对。 3)设置memory_target的同时，设置了pga_aggregate_target而未设置sga_target：这种情况下Oracle会自动调优以上2个参数，sga_target的初始值为min(memory_target-pga_aggregate_target,sga_max_size)，注意这里说的是初始值；类似于以上的情况因为没有硬性地设置sga_target，故而sga/pga内存区域有较大的灵活性去扩展(grow)和收缩(shrink)。更倾向于pga的扩展，当然这并不绝对。 4)仅仅设置了memory_target参数，Oracle会自动调优sga/pga内存区域，且没有任何最小值或默认值的约束。当在初始化分配操作系统内存的时候存在一个分配pga/sga的策略；该策略会在实例启动阶段(instance startup)为SGA分配memory_target 60%的内存(该比例受到隐藏参数_memory_initial_sga_split_perc Initial default sga target percentage with memory target的影响，该参数默认为60)，而为PGA分配40%的内存。这种情况下sga/pga内存区域的游标最为灵活，可以不受限制地上下浮动，是真正意义上的AMM，但也最为危险！ 5)没有设置memory_target参数，该情况下Oracle 11g的表现与10g中"一致"(并非完全一致，黑盒中藏了很多秘密，只是看上去这样，后面会提到) Question2:"我在10g就感到ASMM很不好用，产生了很多问题；我是个保守派，对11g中的AMM一定也不感兴趣。我要彻底禁用AMM和ASMM，在11g中是否只要设置sga_target和memory_target参数为零就ok了？" Answer: 在11.2.0.1之前的版本(包括11.1.0.7,11.1.0.6等)我们仅需要设置sga_target和memory_target参数为零就可以避免sga/pga内存区域的resize，但在Oracle 11g Release 2中引入了immediate memory allocation requests立即内存分配的特性，该特性会在automatic memory management被禁用的情况下始终生效，引入这一特性的直接目的是尽可能的避免ORA-04031错误的发生，一般来说该特性更多地表现出了其积极的一面，但如果你实际需要的是一块安宁的、如死水寂静的sga/pga内存区域的话，我们还是有办法禁用该immediate memory allocation requests特性的，这样可以彻底杜绝sga中内存组建resize的发生:

SQL> col DESCRIB for a60
SQL> set linesize 200 pagesize 2000
SQL> col name for a32
SQL> col value for a10

SQL> SELECT x.ksppinm NAME, y.ksppstvl VALUE, x.ksppdesc describ
  2   FROM SYS.x$ksppi x, SYS.x$ksppcv y
  3   WHERE x.inst_id = USERENV ('Instance')
  4   AND y.inst_id = USERENV ('Instance')
  5   AND x.indx = y.indx
  6  AND x.ksppinm LIKE '%_memory_imm_mode_without_autosga%';

NAME                             VALUE      DESCRIB
-------------------------------- ---------- ------------------------------------------------------------
_memory_imm_mode_without_autosga TRUE       Allow immediate mode without sga/memory target

SQL> alter system set "_memory_imm_mode_without_autosga"=FALSE scope=both;
System altered.

/* 修改该参数需要重启实例 ！*/

Question3:"我是一个激进派，我喜欢Oracle self-tuned自动调优的种种特性，为了充分利用AMM的优势，我决定仅设置memory_target参数，而不设置sga_target和pga_aggregate_target参数，让Oracle自行去调优这2个参数。但是我有担心如果pga扩展过头，是不是可能造成sga频繁shrink，造成系统颠簸甚至实例hang住？" Answer:你的担心是完全有理由的，已知的文档604080.1指出了在11.1.0.6到11.1.0.7版本中存在AMM下未设置PGA_AGGREGATE_TARGET导致Oracle所使用的总内存超过MEMORY_MAX_TARGET的bug 6346293(When not setting PGA_AGGREGATE_TARGET to an explicit value, MEMORY_MAX_TARGET can be exceeded)。该Bug在11.2以上版本中得到了修复。 显然通过R1多个版本的历练后，Oracle充分认识到了AMM"自由调度"所可能带来的问题，我相信Oracle已经得到了某些内存阀值的黄金比例(Another magic number),当然这些幻数隐藏得很深(可能由某个_memory开头的隐藏参数控制着，但我没有兴致去研究，这需要花费太多的时间)。通过这些经典阀值Oracle可以有效控制pga/sga在不过度扩展或收缩的情况下仍保留其灵活性。 针对那些和我一样热爱新特性的朋友，最好的建议可能是在设置memory_target的同时为sga_target、pga_aggregate_target设置最小的期望值： Memory_Max_Target>=Memory_Target>>(Sga_Target+Pga_Aggregate_Target) 这样可以避免由AMM过于活跃所造成的系统颠簸，而又不失去其灵活性。 to be continued.............