详解数据库中的分页、内存和I/O延迟

　　几年前我写了一篇关于 AIX 调优的文章，现在 AIX 7 出现了，所以有必要重新审视需要在 AIX 系统上执行的基本调优措施。已经发布的许多技术级别 (TL) 和一些建议可能会改变。在本文中，我将提供与 AIX 5.3、6.1 和 7 中的可调项相关的 AIX 调优信息。

　　我主要关注 I/O、内存和网络。在默认情况下，AIX 6 和 7 在内存调优方面做得相当好，只需要做几个小调整。但是，AIX 5.3 在这个方面需要更多调优。图 1 给出不同的可调项及其默认设置。第四栏是对于这三个版本最新的 TL 的这些设置的推荐值。

　　图 1.不同可调项及其默认设置

　　请记住一个要点：在安装全新的 AIX 6 或 7 时，会自动地设置新的内存可调项默认值。如果是从 AIX 5.3 迁移系统，那么在 AIX 5.3 中设置的所有可调项会随同迁移。在执行迁移之前，建议记录已经修改的所有可调项(取得 /etc/tunables/nextboot 的拷贝)，然后把可调项恢复为默认值。在迁移之后，检查 nextboot 并确保其中没有任何内容。现在，讨论需要为 AIX 6 或 7 修改的可调项。

　　分页空间

　　最佳实践建议在不同的不太忙的硬盘驱动器 (hdisk) 上配置多个相同大小的分页空间。所有分页空间应该建立镜像，或者放在 RAID(1 或 5)存储区域网络 (SAN) 上。除非数据库需要，分页空间一般不需要达到内存量的两倍。我曾经在 AIX 上用 250 GB 内存和三个 24 GB 的分页空间运行大型 Oracle 数据库。关键是使用并发 I/O (CIO) 等技术避免分页，提供分页空间是为了以防万一需要分页。

　　在默认情况下，AIX 在 rootvg 中创建一个分页空间 (hd6)，它太小了。如果 rootvg 被镜像，那么这个分页空间也会被镜像。我通常使用几个来自 SAN 的自定义大小的逻辑单元号 (LUN) 添加额外的分页空间。不要在当前 rootvg 分页空间所在的内部磁盘(或 SAN LUN)中添加分页空间。在相同的 hdisk 上配置多个分页空间会降低分页速度。

　　在构建虚拟 I/O 服务器 (VIOS) 时，会自动地配置两个分页空间，它们都在 hdisk0 上。hd6 是 512 MB，paging00 是 1,024 MB。我总是关闭并删除 paging00，然后把 hd6 增加到 4,096 MB。正如前面提到的，在相同的 hdisk 上配置两个分页空间是不好的做法。

　　页面偷取方法

　　在 AIX 5.3 的默认设置中，page_steal_method 设置为 0。这影响最近最少使用守护进程 (least recently used daemon LRUD) 扫描可释放页面的方式。设置 lru_file_repage=0 意味着强烈建议 LRUD 不偷取可执行代码的页面，总是尝试偷取文件系统(持久)页面。偷取持久页面比偷取工作存储页面代价低得多，因为后者会导致换出/换入页面。假设使用 100 GB 内存和五个内存池，内存会划分为五个大约 20 GB 的池，每个 LRUD 处理大约 20 GB(这是非常简化的描述)。根据图 2 中的 numclient 值，可以假设大约 45% 的内存用于文件系统，即大约 45 GB;另外的 55 GB 是工作存储。

　　图 2.vmstat 输出

　　如果设置 page_steal_method=0，在寻找空闲页面时 LRUD 不得不扫描它们控制的所有内存页面，尽管很可能只释放持久页面。如果设置 page_steal_method=1，LRUD 会改用基于列表的页面管理方案。这意味着 LRUD 把内存划分为一个持久页面列表和一个工作存储页面列表。当 LRUD 搜索可从文件系统缓存中释放的页面时，它们只搜索持久页面列表。对于图 2 中的示例，这应该会把扫描可释放页面的速度提高一倍多，这会降低开销。在“vmstat -I 2 2”的输出中可以看到扫描速度和空闲率。

　　内存和 I/O 缓冲区

　　在探索最佳内存设置时，有几个命令很有用，尤其是 vmstat -v。图 2 显示 vmstat -v 的部分输出。

　　在内存中有两类页面：持久页面(与文件系统关联)和工作存储或者说动态页面(包含可执行代码及其工作区)。如果偷取持久页面，就不需要换出页 面，除非页面被修改过(在这种情况下，把它写回文件系统)。如果偷取工作存储页面，就必须先把它写到分页数据集，下一次需要它时再从分页数据集读回来;这 是开销很大的操作。

　　设置 minperm%=3 和 lru_file_repage=0 意味着，强烈建议 LRUD 在文件系统正在使用超过 3% 的内存的情况下总是尝试偷取持久页面。LRUD 在大多数情况下忽略最大设置，除非是要限制文件系统可以使用的内存量。maxperm% 指所有持久页面，包括日志文件系统 (JFS)、网络文件服务器 (NFS)、Veritas File System (VxFS) 和增强型日志文件系统 (JFS2)。maxclient% 是其中的子集，只包括 NFS 和 JFS2 文件系统。maxperm% 是软限制，maxclient% 是硬限制(而且不能超过 maxperm%)