个人笔记：ORACLE大页内存hugepage和SGA、PGA的经验，SGA并不是越大越好

背景：ORACLE 11.2,SGA 64G,PGA 8G，压测出现操作系统内存耗尽
WARNING: Heavy swapping observed on system in last 5 mins.
pct of memory swapped in [1.94%] pct of memory swapped out [1.32%].

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分析：
1、连接到数据库的每个系统连接进程大概会占用10M左右，1000个连接那么也就接近10G了；
2、在32位系统下，一个进程访问1GB的内存，会产生1M(110241024/44/1024/1024)的页表，如果是在64位系统，将会增大到2M。
SGA设置为64G，有1000个ORACLE用户进程（在linux中每个进程页表独立，都有自己的页表），64位LINUX的系统上，最大的页表占用内存为：642*1000/1024=125G；

解决方法：
1、控制SGA大小， sga+pga最好控制在50%物理内存以内，pga内存不要操作sga内存的20%；
2、当主机的物理内存为64G，设SGA>=32G时，建议开启大页；
内存都是以页的形式划分的，默认情况下每页是4K，这就意味着如果物理内存很大，则映射表的条目将会非常多，会影响CPU的检索效率。因为内存大小是固定的，为了减少映射表的条目，可采取的办法只有增加页的尺寸。
在Linux中配置hugepage可以提高oracle的性能，减少oracle sga的页交换，类似于aix中的lagepage。

设置方法（参考第三方材料）：
1、关闭Oracle Database 11g中的AMM(Automatic Memory Management)，即把两个参数MEMORY_TARGET / MEMORY_MAX_TARGET设为0
如果alter system set MEMORY_MAX_TARGET=0 scope=spfile;重启后发现没有改为0，可以alter system reset memory_max_target; 来设置

2、参考metalink(文档 ID 401749.1)提供的脚本,计算hugepages的大小

3、对hugepages_settings.sh这个脚本授可执行的权限
chmod +x hugepages_settings.sh

4、执行执行hugepages_settings.sh得到建议值
得出大页的大小为1028页（注：一页为2M，这个值不可改，1028*2M=2056M），实际上hugepages与参数sga_max_size有关，比sga_max_size的值稍微大一点点（比SGA_MAX_SIZE最少要多加一页，2M的页不要分配超过sga_max_size太多，会造成内存的浪费）
注意：使用Hugepage内存是共享内存，它会一直keep在内存中的，不会被交换出去，也就是说使用hurgepage的内存不能被其他的进程使用，所以，一定要合理设置这个值，避免造成浪费。对于只使用Oracle的服务器来说，把Hugepage_pool设置成大于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、设置hugepages，在内核参数中添加一行,vi /etc/sysctl.conf
vm.nr_hugepages = 1028

6、修改内核参数立即生效
[root@el5 ~]# sysctl -p

7、别忘记设定内存锁memlock，以K为单位，memlock数量要大于大页的数量，当然也要大于sga_max_size,这里设定为2056000，设置为-1，表示不限制。
[root@el5 ~]# vi /etc/security/limits.conf
oracle soft memlock 2056000
oracle hard memlock 2056000

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

9、重启数据库

10、查看大页，已被使用
[oracle@el5 ~]$ watch -n1 'cat /proc/meminfo |grep -i HugePage'
HugePages_Total: 总共页
HugePages_Free: 空闲页
HugePages_Rsvd: 操作系统承诺给Oracle预留页
Hugepagesize: 2048 kB 每页是2M，不可修改

如：
HugePages_Total: 1028 ---总共1028页
HugePages_Free: 869 ---空闲869 页，即当前大页被使用了1028-869=159页，即被用了1592M=118M，小于sga_target。
HugePages_Rsvd: 842 ---操作系统承诺给Oracle预留842页，即8422M=1684M（1684+118==SGA_MAX_SIZE）

使用了hugepage之后,SGA就默认pin在内存里了，那么就不用lock sga了。接下来我们研究一下参数：pre_page_sga，这个参数默认是false,我把它打开。
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 ---总共1028页
HugePages_Free: 548 ---空闲548页，即当前大页被使用了1028-548=480页，即被用了4802M=960M,约等于sga_target,参数pre_page_sga起作用了。
HugePages_Rsvd: 521 ---操作系统承诺给Oracle预留521页，即5212M=1042M（理解为sga_max_size-sga_target）
Hugepagesize: 2048 kB --每页是2M，不可修改

参考metalink:USE_LARGE_PAGES To Enable HugePages (文档 ID 1392497.1)

补充关于内存申请的OverCommit
Linux下的OverCommit机制，主要是为了应对可能的异常的大量内存申请对OS本身造成冲击。
Linux有三种OverCommit机制，可以通过：/proc/sys/vm/overcommit_memory来配置，三种配置的具体含义：
0：启发式策略，后果比较严重的Overcommit将不能成功，而轻微的Overcommit将被允许。
1：永远允许Overcommit，这种策略适合那些不能承受内存分配失败的应用，比如某些科学计算应用。
2：永远禁止Overcommit，在这个情况下，系统所能分配的内存不会超过swap+RAM*系数（/proc/sys/vm /overcmmit_ratio，默认50%，你可以调整），如果这么多资源已经用光，那么后面任何尝试申请内存的行为都会返回错误，这通常意味着此时 没法运行任何新程序。