转:// LINUX下为ORACLE数据库设置大页--hugepage

一、在解释什么情况下需要开启大页和为啥需要开启大页前先了解下Linux下页的相关的知识：
以下的内容是基于32位的系统，4K的内存页大小做出的计算
1）目录表，用来存放页表的位置，共包含1024个目录entry，每个目录entry指向一个页表位置，每个目录entry，4b大小，目录表共4b*1024=4K大小
2）页表，用来存放物理地址页的起始地址，每个页表entry也是4b大小，每个页表共1024个页表entry，因此一个页表的大小也是4K，共1024个页表，因此页表的最大大小是1024*4K=4M大小
3）每个页表entry指向的是4K的物理内存页，因此页表一共可以指向的物理内存大小为：1024（页表数）*1024（每个页表的entry数）*4K（一个页表entry代表的页大小）=4G
4）操作系统将虚拟地址映射为物理地址时，将虚拟地址的31-22这10位用于从目录表中索引到1024个页表中的一个，将虚拟地址的12-21这10位用于从页表中索引到1024个页表entry中的一个。从这个页表entry中获得物理内存页的起始地址，然后将虚拟地址的0-12位用作4KB内存页中的偏移量，那么物理内存页起始地址加上偏移量就是进出所需要访问的物理内存地址。

由于32操作系统不会出现4M的页表，因为一个进程不能使用到4GB的内存空间，有些空间被保留使用，比如用来做操作系统内核的内存。而且页表entry的创建出现在进程访问到一块内存的时候，而不是一开始就创建。
在32位系统下，一个进程访问1GB的内存，会产生1M(1*1024*1024/4*4/1024/1024)的页表，如果是在64位系统，将会增大到2M。
很容易推算，如果一个SGA设置为60G，有1500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：60*2*1500/1024=175G，是的，你没看错，是175G！　　（？？？）

二、为什么使用大页？什么时候使用大页？
而在Redhat Linux中，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。这种增大的内存页尺寸在Linux 2.1中，称为Big page；在AS 3/4中，称为Hugepage
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。
当你主机的物理内存为64G，设SGA>=32G时，建议开启大页

三、设置了大页，但没被Oracle使用，原因只有两个：
1）SGA_MAX_SIZE超过了大页
2）没有设置内存锁
内存：是进程活动的舞台，ORACLE数据库在startup时会自动去查找是否设置有大页。如有，在大页中分配SGA。如没有，则正常使用默认数据块大小启动。

四、设置大页步骤
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: 1028
HugePages_Free: 869
HugePages_Rsvd: 842
Hugepagesize: 2048 kB
注：
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159*2M=118M，小于sga_target。
HugePages_Rsvd: 842 ---操作系统承诺给Oracle预留842页，即842*2M=1684M（1684+118==SGA_MAX_SIZE）
Hugepagesize: 2048 kB --每页是2M，不可修改

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480*2M=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521*2M=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。