导致等待事件的常见原因及解决方案

如果你只能选择两个Oracle实用程序来发现和监控Oracle9i数据库系统中的性能问题，你就应当选择Oralce Enterprise Manager（Oracle企业管理器，现在可用的版本为4.0）和Statspack。从Oracle8i 8.1.6版开始，Statspack应用程序代替了Oracle数据库早期版本用于性能监测的UTLBSTAT/UTLESTAT脚本文件；Statspack对这些脚本进行了一些重要的改进。本专栏集中讨论关于等待事件的高级问题的解决方案--这些事件是系统在处理某个资源使其可用以及完成某个动作的过程中必须等待的事件。

前5个顶级等待事件
当你试图消除系统的瓶颈时，应该首先查看Statspack报告中的"前5个顶级等待事件"部分。报告的这一部分给出了前5个顶级等待事件、等待事件的完整列表和后台等待事件。如果系统的TEMED_STATISTICS初始化参数被设为"真"，这些事件是按其等待时间进行排序的。这种排序是较好的排序方式，因为并不是所有的事件都显示等待。如果TIMED_STATISTICS被设为"假"，这些事件就按等待数目进行排序。
清单1给出了很多与读取单个块（db文件的顺序读取）相关的等待以及latch等待（latch释放）。在这个清单中可以看到一些等候写入数据文件和日志文件的高级等待事件。为了确定哪些是主要的问题，必须通过研究Statspack其他部分的具体报告来缩小等待事件列表的范围。
解决等待事件
下面是导致等待事件的10个最常见原因，以及对事件的解释和可能的解决方案：
1. DB文件分散读取。这种情况通常显示与全表扫描相关的等待。当全表扫描被限制在内存时，它们很少会进入连续的缓冲区内，而是分散于整个缓冲存储器中。如果这个数目很大，就表明该表找不到索引，或者只能找到有限的索引。尽管在特定条件下执行全表扫描可能比索引扫描更有效，但如果出现这种等待时，最好检查一下这些全表扫描是否必要。因为全表扫描被置于LRU（Least Recently
Used，最近最少适用）列表的冷端（cold end），所以应尽量存储较小的表，以避免一次又一次地重复读取它们。
2. DB文件顺序读取。这一事件通常显示单个块的读取(如索引读取)。这种等待的数目很多时，可能显示表的连接顺序不佳，或者不加选择地进行索引。对于高级事务处理（high-transaction）、调整良好（welltuned）的系统，这一数值很大是很正常的，但在某些情况下，它可能暗示着系统中存在问题。你应当将这一等待统计量与Statspack报告中的已知问题（如效率较低的SQL）联系起来。检查索引扫描，以保证每个扫描都是必要的，并检查多表连接的连接顺序。DB_CACHE_SIZE也是这些等待出现频率的决定因素。有问题的散列区域（Hash-area）连接应当出现在PGA内存中，但它们也会消耗大量内存，从而在顺序读取时导致大量等待。它们也可能以直接路径读／写等待的形式出现。
3. 释放缓冲区。这种等待表明系统正在等待内存中的缓冲，因为内存中已经没有可用的缓冲空间了。如果所有SQL都得到了调优，这种等待可能表示你需要增大DB_BUFFER_CACHE。释放缓冲区等待也可能表示不加选择的SQL导致数据溢出了带有索引块的缓冲存储器，没有为等待系统处理的特定语句留有缓冲区。这种情况通常表示正在执行相当多数量的DML（插入／更新／删除），并且数据库书写器（DBWR）写的速度不够快，缓冲存储器可能充满了相同缓冲器的多个版本，从而导致效率非常低。为了解决这个问题，可能需要考虑增加检查点、利用更多的DBWR进程，或者增加物理磁盘的数量。
4. 缓冲区忙。这是为了等待一个以非共享方式使用的缓冲区，或者正在被读入缓冲存储器的缓冲区。缓冲区忙等待不应大于百分之一。检查缓冲等待统计部分（或V$WAITSTAT），看一下等待是否位于字段头部。如果事实如此，应增加自由列表（freelist）的组数，或者增加pctused到pctfree之间的距离。如果这一等待处于回退段（undo）头部块，可以通过增加回滚段（rollback
segment）来解决缓冲区的问题；如果等待处于回退段（undo）非头部块上，就需要降低驱动一致读取的表中的数据密度，或者增大DB_CACHE_SIZE；如果等待处于数据块，可以将数据移到另一数据块以避开这个"热"数据块、增加表中的自由列表或使用本地化管理的表空间（Locally Managed Tablespaces）；如果等待处于索引块，应该重建索引、分割索引或使用反向键索引。为了防止与数据块相关的缓冲忙等待，也可以使用较小的块：在这种情况下，单个块中的记录就较少，所以这个块就不是那么"繁忙"。在执行DML（插入／更新／删除）时，Oracle数据库书写器就向块中写入信息，包括所有对块状态"感兴趣"的用户（感兴趣的事务表，ITL）。为了减少这一区域的等待，可以增加initrans，这样会在块中创建空间，从而使你能够使用多个ITL槽。你也可以增加该块所在表中的pctfree（当根据指定的initrans建立的槽数量不足时，这样可以使ITL信息数量达到maxtrans指定的数量）。

下一步
阅读OTN上"采用Statspack进行性能调优"中关于Statspack的更多内容，请访问：

otn.oracle.com/deploy/performance/pdf/

statspack_tuning_otn_new.pdf

关于Rich Niemiec的"Oracle性能调优技巧和技术"可以从Amazon.com获得：

amazon.com/oracle
要获得来自MetaLink的支持，请访问：

oracle.com/support/metalink/index.html
要获得关于Oracle9i的培训，请访问：

otn.oracle.com/oramag/oracle/searchou.html
5. latch释放。latch是一种低级排队机制（它们被准确地称为相互排斥机制），用于保护系统全局区域（SGA）中共享内存结构。latch就像是一种快速地被获取和释放的内存锁。latch用于防止共享内存结构被多个用户同时访问。如果latch不可用，就会记录latch释放失败。大多数latch问题都与以下操作相关：不能使用邦定变量（库缓存latch）、重复生成问题（重复分配latch）、缓冲存储器竞争问题（缓冲器存储LRU链），以及缓冲存储器中的"热"块（缓冲存储器链）。也有一些latch等待与bug（程序错误）有关，如果怀疑是这种情况，可以检查MetaLink上的bug报告(oracle.com/support)。当latch不命中率大于0.5%时，就应当研究这一问题。在我的下一个Oracle杂志专栏中，将详细介绍latch等待，这一主题本身就需要一整篇文章来介绍。
6. Enqueue。enqueue是一种保护共享资源的锁定机制。该锁定机制保护共享资源，如记录中的数据，以避免两个人在同一时间更新同一数据。enqueue包括一个排队机制，即FIFO（先进先出）排队机制。注意：Oracle的latch机制不是FIFO。Enqueue等待通常指的是ST enqueue、HW enqueue、TX4 enqueue和TM
enqueue。ST enqueue用于空间管理和字典管理的表空间的分配。利用LMT，或者试图对区域进行预分配，或者至少使下一个区域大于有问题的字典管理的表空间。HW enqueue与段的高水位标记一起使用；手动分配区域可以避免这一等待。TX4是最常见的enqueue等待。TX4 enqueue等待通常是以下三个问题之一产生的结果。第一个问题是唯一索引中的重复索引，你需要执行提交（commit）/回滚（rollback）操作来释放enqueue。第二个问题是对同一位图索引段的多次更新。因为单个位图段可能包含多个行地址（rowid），所以当多个用户试图更新同一段时，你需要执行提交或回滚操作，以释放enqueue。第三个问题，也是最可能发生的问题是多个用户同时更新同一个块。如果没有自由的ITL槽，就会发生块级锁定。通过增大initrans和/或maxtrans以允许使用多个ITL槽，或者增大表上的pctfree值，就可以很轻松地避免这种情况。最后，TM
enqueue在DML期间产生，以避免对受影响的对象使用DDL。如果有外来关键字，一定要对它们进行索引，以避免这种常见的锁定问题。
7. 日志缓冲空间。当你将日志缓冲（log buffer）写入重做日志（redo log）的速度比LGWR的写入速度快，或者是当日志转换（log switch）太慢时，就会发生这种等待。为解决这个问题，可以增大日志文件的大小，或者增加日志缓冲器的大小，或者使用写入速度更快的磁盘。你甚至可以考虑使用固态磁盘，因为它们的速度很高。
8. 日志文件转换。所有的提交请求都需要等待"日志文件转换（必要的归档）"或"日志文件转换（chkpt.不完全）"。确保归档磁盘未满，并且速度不太慢。DBWR可能会因为输入/输出（I／O）操作而变得很慢。你可能需要增加更多或更大的重做日志，而且如果DBWR是问题症结所在的话，可能需要增加数据库书写器。
9. 日志文件同步。当一个用户提交或回滚数据时，LGWR将会话期的重做由日志缓冲器写入到重做日志中。日志文件同步过程必须等待这一过程成功完成。为了减少这种等待事件，可以尝试提交更多的记录（如一次提交50个记录，而不是一个）。将重做日志置于较快的磁盘上，或者交替使用不同物理磁盘上的重做日志，以降低归档对LGWR的影响。不要使用RAID 5，因为它对于那些书写很多的应用程序速度很慢，可以考虑使用文件系统直接输入/输出，或者使用原始设备（raw
device），它们在书写信息时的速度非常快。
10. 空闲事件。在输出之后列出了几个空闲等待事件，你可以忽略它们。空闲事件一般被列在每节的底部，并且包括诸如送给/来自客户机构的SQL＊Net消息以及其他与后台相关的时间选择。空闲事件被列于stats$idle_event表中。
保持调优
在下一期的Oracle杂志中，将研究latch-另一种可能遇到的常见等待，研究这种常见的latch，你将会了解如何对它们进行调优以获得最佳的性能。
Rich Niemiec是TUSC (www.tusc.com) 的CEO，同时也是国际Oracle用户团体(International Oracle Users Group，www.ioug.org)的主席。感谢Steve Adams在编辑方面所给予的帮助。
等待事件快速参考指南

等待问题 可能的解决方法

DB文件分散读取 表明有许多全表扫描：调优代码；存储较小的表。

DB文件顺序读取 表明有许多索引读取：调优代码（特别是连接）。

释放缓冲区 增大DB_CACHE_SIZE；缩短检查点；调优代码。

缓冲区忙 段头部：增加自由列表或自由列表组。

缓冲区忙 数据块：分离"热"数据；利用反向键索引和/或较小的块。

缓冲区忙 数据块：增大initrans和/或maxtrans。

缓冲区忙 回退段头部块：增加回滚段或区域。

缓冲区忙 回退段非头部块：增大提交频率；使用更大的回滚段或区域。

释放latch 详细研究latch。

Enqueue—ST 利用LMT或预分配较大的区域。

Enqueue—HW 对高于最高水位标记的区域进行预分配。

Enqueue—TX4 增大与表或索引相关的initrans和/或maxtrans。

Enqueue—TM 对外来关键字进行索引，检查锁定表的应用程序。

日志缓冲空间 增大日志缓冲；利用较快的磁盘进行重做日志。

日志文件转换 归档磁盘变慢或已满；增加更多或更大的重做日志。

日志文件同步 一次提交更多的记录；利用更快的重做日志磁盘或原始设备。

空闲事件 忽略
常见空闲事件

事件 空闲事件类型

调度程序定时器 共享服务器

锁定管理器等待远程消息 Oracle9i Real Application Clusters

Pipe get 用户处理

Pmon定时器 后台处理

PX 空闲等待 并行查询

PXDeq信用：需要缓冲 并行查询

PX Deq信用：发送blkd 并行查询

rdbms ipc消息 后台处理

Smon定时器 后台处理

来自客户机的SQl＊Net消息 用户处理

虚拟电路状态 共享服务器