Oracle 开启异步IO

你的名字 2022-06-08 06:37 267阅读 0赞

**异步IO概念**

Linux 异步 I/O （AIO)是 Linux 内核中提供的一个增强的功能。它是Linux 2.6 版本内核的一个标准特性，当然我们在2.4 版本内核的补丁中也可以找到它。AIO 背后的基本思想是允许进程发起很多 I/O 操作，而不用阻塞或等待任何操作完成。稍后或在接收到 I/O 操作完成的通知时，进程就可以检索 I/O 操作的结果。

Linux IO模型（I/O models）分同步IO模型（synchronous models）和异步IO模型（asynchronous models）。 在同步IO中，线程启动一个IO操作然后就立即进入等待状态，直到IO操作完成后才醒来继续执行。而异步IO方式中，线程发送一个IO请求到内核，然后继续处理其他的事情，内核完成IO请求后，将会通知线程IO操作完成了

如果IO请求需要大量时间执行的话，异步文件IO方式可以显著提高效率，因为在线程等待的这段时间内，CPU将会调度其他线程进行执行，如果没有其他线程需要执行的话，这段时间将会浪费掉（可能会调度操作系统的零页线程）。如果IO请求操作很快，用异步IO方式反而还低效，还不如用同步IO方式。

**异步IO好处**

异步I/O的优点：异步I/O是和同步I/O相比较来说的，如果是同步I/O，当一个I/O操作执行时，应用程序必须等待，直到此I/O执行完。相反，异步I/O操作在后台运行，I/O操作和应用程序可以同时运行，提高了系统性能；使用异步I/O会提高I/O流量，如果应用是对裸设备进行操作，这种优势更加明显， 因此像数据库，文件服务器等应用往往会利用异步I/O，使得多个I/O操作同时执行. 而且从官方文档来看，ORACLE也是推荐ORACLE数据库启用异步IO的这个功能的。

**启用异步IO**

ORACLE数据库是从ORACLE 9i Release 2开始支持异步IO特性的。之前的版本是不支持异步IO特征的。另外在ORACLE 9i R2和 ORACLE 10g R1中默认是禁用异步特性的，直到ORACLE 10g R2才默认启用异步IO特性。

**1：首先要确认ORACLE数据库所在的系统平台（操作系统）是否支持异步IO**

目前流行的Linux/Unix平台基本上都支持异步IO，但是一些老旧的版本就不一定了。可以搜索一下相关文档了解清楚。

**2: 检查是否安装libaio、libaio-devel相关包**

**3：检查系统是否支持异步I/O**

\[root@xiechuang ~\]\# cat /proc/slabinfo |grep kio  
kioctx                58     80    384   10    1 : tunables   54   27    8 : slabdata      8      8      0  
kiocb                  0      0    256   15    1 : tunables  120   60    8 : slabdata      0      0      0

kiocb值的第二列和第三列非0表示系统已经启用异步IO。如上所示，表示异步I/O没有在使用。

**4：修改、优化系统内核参数**

Linux从2.6 kernel开始，已经取消了对IO size的限制,Oracle建议将aio-max-nr的值设置为1048576或更高。

\[root@xiechuang ~\]\# cat /proc/sys/fs/aio-max-nr  
1048576

命令echo 1048576 > /proc/sys/fs/aio-max-nr修改参数，只对当前环境有效，如果系统重启过后，则会使用默认值，所以最好修改参数文件/etc/sysctl.conf。编辑/etc/sysctl.conf 添加或修改参数fs.aio-max-nr = 1048576，保存后。运行sysctl -p使之生效。

**5：检查ORACLE软件是否支持开启AIO。**

如下所示有输出值，表示ORACLE软件支持开启AIO，其实从ORACLE 9i R2开始，ORACLE就已经支持开启异步IO（AIO）了。不过10GR1以前版本需要手动开启AIO，相对而言要麻烦一些。

cebpmxc:/home/oracle@xiechuang>/usr/bin/ldd $ORACLE\_HOME/bin/oracle | grep libaio  
 libaio.so.1 => /lib64/libaio.so.1 (0x0000003c1b200000)  
cebpmxc:/home/oracle@xiechuang>/usr/bin/nm $ORACLE\_HOME/bin/oracle | grep io\_getevent  
                 w io\_getevents@@LIBAIO\_0.4

**6：数据库级别启用异步I/O**

将参数disk\_asynch\_io设置为true，其实ORACLE 10g R2中参数disk\_asynch\_io默认是为true的。

SQL> show parameter disk\_asynch\_io

NAME         TYPE  VALUE  
\------------------------------------ ----------- ------------------------------  
disk\_asynch\_io        boolean  TRUE

SQL> show parameter filesystemio\_options

NAME         TYPE  VALUE  
\------------------------------------ ----------- ------------------------------  
filesystemio\_options       string  none

SQL> alter system set filesystemio\_options=setall scope=spfile;

System altered.

关于参数filesystemio\_options有四个值： asynch、directio, setall,none. 一般建议设置为setall比较合适。

**ASYNCH: enable asynchronous I/O on file system files, which has no timing requirement for transmission.**

**在文件系统文件上启用异步I/O，在数据传送上没有计时要求。**

**DIRECTIO: enable direct I/O on file system files, which bypasses the buffer cache.**

**在文件系统文件上启用直接I/O，绕过buffer cache。**

**SETALL: enable both asynchronous and direct I/O on file system files.**

**在文件系统文件上启用异步和直接I/O。**

**NONE: disable both asynchronous and direct I/O on file system files.**

**在文件系统文件上禁用异步和直接I/O。**

设置完成后重启数据库，验证异步IO特性是否启用。如下所示， kiocb的第二、三列都不为0，表示ORACLE的异步IO特性已经启用。

\[root@xiechuang ~\]\# cat /proc/slabinfo | grep kio  
kioctx               153    190    384   10    1 : tunables   54   27    8 : slabdata     19     19      0  
kiocb                 14     15    256   15    1 : tunables  120   60    8 : slabdata      1      1