oracle12c之一控制-PDB的磁盘I/O(IOPS,MBPS)资源管理

在以前的版本中，没有简单的方法来控制单个PDB使用的磁盘I / O量。因此，某个PDB可能耗尽大量磁盘I / O，并影响同一实例中的其他PDB的性能。 Oracle 12c R2可以控制PDB使用的磁盘I / O量，是多PDB相处更融洽。

1 I/O参数介绍
下面的一些参数可以在PDB或者CDB级别设置已达到限制PDB I/O的目的。
MAX_IOPS：PDB的每秒最大I/O操作数。默认值为“0”。不推荐使用小于100 IOPS的值。
MAX_MBPS：PDB的每秒I/O的最大兆字节数。默认值为“0”。不推荐使用小于25 MBPS的值。
这两个参数只作用于PDB，不对CDB和非多租户环境生效。另外，这两个参数不限制redo log的写入（LGWR进程）和buffercache脏块写入磁盘（DBWR进程）。

一些需要注意的地方：
·参数是独立的。您可以使用none，one或both。
·当参数设置在CDB级别时，它们成为所有PDB使用的默认值。
·当它们设置在PDB级别时，它们覆盖任何默认值。
·如果在CDB和PDB级别的值为“0”，则没有I / O限制。
·实例的正常功能所必需的关键I/O不受限制，比如：对控制文件的访问或对口令文件的访问，但只要涉及极限，就会计入总I/O，因此I/O可能暂时超过限制。
·这些参数仅适用于多租户架构。
·此功能不适用于Exadata。
·限制将导致名为I/O rate limit的等待事件。

2 设置I/O参数
下面是在CDB级别设置MAX_IOPS 和MAX_MBPS参数，值是对所有PDB。
--设置参数值

SQL>ALTER SYSTEM SET max_iops=100 SCOPE=BOTH;
SQL>ALTER SYSTEM SET max_mbps=400 SCOPE=BOTH;

--移除参数值

SQL>ALTER SYSTEM SET max_iops=0 SCOPE=BOTH;
SQL>ALTER SYSTEM SET max_mbps=0 SCOPE=BOTH;

下面是PDB级别设置这两个参数：

SQL>ALTER SESSION SET CONTAINER = pdb1;

-- 设置指定PDB参数值

SQL>ALTER SYSTEM SET max_iops=100 SCOPE=BOTH;
SQL>ALTER SYSTEM SET max_mbps=400 SCOPE=BOTH;

-- 移除指定PDB参数值

SQL>ALTER SYSTEM SET max_iops=0 SCOPE=BOTH;
SQL>ALTER SYSTEM SET max_mbps=0 SCOPE=BOTH;

3 监控PDB的I/O使用情况
Oracle现在提供视图去监控PDB的资源使用(CPU, I/O, parallel execution, memory)
如：
·V$RSRCPDBMETRIC：每个PDB一行，保存1分钟样本的最后一个。
·V$RSRCPDBMETRIC_HISTORY：每个PDB有61行，从V $ RSRCPDBMETRIC视图保存最后60分钟的样本。
·DBA_HIST_RSRC_PDB_METRIC：AWR快照，基于AWR保留期保留。

下面是具体的SQL：

SQL>SET LINESIZE 180
SQL>COLUMN pdb_name FORMAT A10
SQL>COLUMN begin_time FORMAT A26
SQL>COLUMN end_time FORMAT A26
SQL>ALTER SESSION SET NLS_DATE_FORMAT='DD-MON-YYYY HH24:MI:SS';
SQL>ALTER SESSION SET NLS_TIMESTAMP_FORMAT='DD-MON-YYYY HH24:MI:SS.FF';

       
SQL>SET LINESIZE 180
SQL>COLUMN pdb_name FORMAT A10
SQL>COLUMN begin_time FORMAT A26
SQL>COLUMN end_time FORMAT A26
SQL>ALTER SESSION SET NLS_DATE_FORMAT='DD-MON-YYYY HH24:MI:SS';
SQL>ALTER SESSION SET NLS_TIMESTAMP_FORMAT='DD-MON-YYYY HH24:MI:SS.FF';

 
 -- 每个PDB最后样本 

SQL>SELECT r.con_id,
       p.pdb_name,
       r.begin_time,
       r.end_time,
       r.iops,
       r.iombps,
       r.iops_throttle_exempt,
       r.iombps_throttle_exempt,
       r.avg_io_throttle
FROM v$rsrcpdbmetric r,
       cdb_pdbs p
WHERE r.con_id = p.con_id
ORDER BY p.pdb_name;

       
SQL>SELECT r.con_id,
       p.pdb_name,
       r.begin_time,
       r.end_time,
       r.iops,
       r.iombps,
       r.iops_throttle_exempt,
       r.iombps_throttle_exempt,
       r.avg_io_throttle
FROM v$rsrcpdbmetric r,
       cdb_pdbs p
WHERE r.con_id = p.con_id
ORDER BY p.pdb_name;

 
 -- PDB1的最后几个小时的样本 

SQL>SELECT r.con_id,
       p.pdb_name,
       r.begin_time,
       r.end_time,
       r.iops,
       r.iombps,
       r.iops_throttle_exempt,
       r.iombps_throttle_exempt,
       r.avg_io_throttle
FROM v$rsrcpdbmetric_history r,
       cdb_pdbs p
WHERE r.con_id = p.con_id
AND p.pdb_name = 'PDB1'
ORDER BY r.begin_time;

       
SQL>SELECT r.con_id,
       p.pdb_name,
       r.begin_time,
       r.end_time,
       r.iops,
       r.iombps,
       r.iops_throttle_exempt,
       r.iombps_throttle_exempt,
       r.avg_io_throttle
FROM v$rsrcpdbmetric_history r,
       cdb_pdbs p
WHERE r.con_id = p.con_id
AND p.pdb_name = 'PDB1'
ORDER BY r.begin_time;•

-- PDB1的所有AWR快照的信息

SQL>SELECT r.snap_id,
       r.con_id,
       p.pdb_name,
       r.begin_time,
       r.end_time,
       r.iops,
       r.iombps,
       r.iops_throttle_exempt,
       r.iombps_throttle_exempt,
       r.avg_io_throttle
FROM dba_hist_rsrc_pdb_metric r,
       cdb_pdbs p
WHERE r.con_id = p.con_id
AND p.pdb_name = 'PDB1'
ORDER BY r.begin_time;

       
SQL>SELECT r.snap_id,
       r.con_id,
       p.pdb_name,
       r.begin_time,
       r.end_time,
       r.iops,
       r.iombps,
       r.iops_throttle_exempt,
       r.iombps_throttle_exempt,
       r.avg_io_throttle
FROM dba_hist_rsrc_pdb_metric r,
       cdb_pdbs p
WHERE r.con_id = p.con_id
AND p.pdb_name = 'PDB1'
ORDER BY r.begin_time;

可以使用 DBA_HIST_RSRC_PDB_METRIC 来计算一个PDB合理的IO限制。当计算IO限制值时，可以参考以下列：IOPS、IOMBPS、 IOPS_THROTTLE_EXEMPT 和 IOMBPS_THROTTLE_EXEMPT 。

set linesize 400
col PDB_NAME for a10
col BEGIN_TIME for a30
col END_TIME for a30
SELECTR.SNAP_ID,
   R.CON_ID,
   P.PDB_NAME,
   TO_CHAR(R.BEGIN_TIME, 'YYYY-MM-DHH24:MI') AS BEGIN_TIME,
   TO_CHAR(END_TIME, 'YYYY-MM-D HH24:MI')AS END_TIME,
   R.IOPS,
   R.IOMBPS,
   R.IOPS_THROTTLE_EXEMPT,
   R.IOMBPS_THROTTLE_EXEMPT,
   R.AVG_IO_THROTTLE
FROM DBA_HIST_RSRC_PDB_METRIC R, CDB_PDBS P
WHERE R.CON_ID = P.CON_ID
ORDER BY R.BEGIN_TIME;

       
set linesize 400
col PDB_NAME for a10
col BEGIN_TIME for a30
col END_TIME for a30
SELECTR.SNAP_ID,
   R.CON_ID,
   P.PDB_NAME,
   TO_CHAR(R.BEGIN_TIME, 'YYYY-MM-DHH24:MI') AS BEGIN_TIME,
   TO_CHAR(END_TIME, 'YYYY-MM-D HH24:MI')AS END_TIME,
   R.IOPS,
   R.IOMBPS,
   R.IOPS_THROTTLE_EXEMPT,
   R.IOMBPS_THROTTLE_EXEMPT,
   R.AVG_IO_THROTTLE
FROM DBA_HIST_RSRC_PDB_METRIC R, CDB_PDBS P
WHERE R.CON_ID = P.CON_ID
ORDER BY R.BEGIN_TIME;

当数据库中出现resmgr: I/O rate limit等待事件时，可以通过如下视图查询当前IO过载影响到的sql，p1值标示当前 pdb_id ，出现此等待事件就需要合理的调整 max_iops 和 max_mbps 值，避免影响到关键性业务。

SELECT H.EVENT,
  H.P1 AS PDB_ID,
  C.PDB_NAME,
  H.SQL_ID,
  TO_CHAR(H.SAMPLE_TIME, 'YYYY-MM-D HH24:MI') AS SAMPLE_TIME,
  H.INSTANCE_NUMBER
FROMDBA_HIST_ACTIVE_SESS_HISTORY H
JOINCDB_PDBS C
ONC.PDB_ID = H.P1
ANDH.EVENT = 'resmgr: I/O rate limit'
ORDER BY 4;

       
         x 
        
SELECT H.EVENT,
  H.P1 AS PDB_ID,
  C.PDB_NAME,
  H.SQL_ID,
  TO_CHAR(H.SAMPLE_TIME, 'YYYY-MM-D HH24:MI') AS SAMPLE_TIME,
  H.INSTANCE_NUMBER
FROMDBA_HIST_ACTIVE_SESS_HISTORY H
JOINCDB_PDBS C
ONC.PDB_ID = H.P1
ANDH.EVENT = 'resmgr: I/O rate limit'
ORDER BY 4;

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