ORACLE强大的令人发指

资讯 4个月前 王牌蛋蛋
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谈崩了?5小时闭门会议不欢而散,泽连斯基放话接着打

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作为一名混迹数据库江湖十几年的老 DBA,当你对关系型数据库的了解越来越深入时,你会发现,ORACLE 数据库真的是强大到令人发紫! Oracle 数据库的强大,不仅体现在其对 ACID 的巧妙实现,其对高并发的完美支持,更重要的是他的可管理性,包括可度量、可回溯,以及出现问题后的问题核查接口和问题检查方法论,真是强大到令人发紫, 这是其他关系型数据库短期内还无法超越的。 问题来了!!!! 电话响了,是某银行一位熟悉的资深 DBA 的来电。 “在吗?现在应用连接数据库会 hang 住,sysdba 登陆也会 hang 住,无报错,该如何处理?” 没有往日的寒暄和客套,直入主题! 人的声音是有表情的,从电话那头急促的语气,不难判断,客户很着急。 可能有些朋友不清楚数据库登录 hang 住是怎样的一种现象,下图可以脑补一下: 也就是说,正常的登录是可以快速看到 “SQL>” 这样的提示符的,但出现异常时,就会长时间等不到 “SQL>” 这样的提示符, 这就是所谓的登录数据库会 hang 住。 看到这里,有些朋友开始激动了,要猜一下原因,试一下身手! 1)是不是数据库归档满了? 答:这… 归档满了,sysdba 登录会报 ORA - 归档错误相关的提示!而且注意细节,之前提到了,客户是资深的 DBA,显然这种可能性早就被排除掉了, 注意细节啊 ^_^ 2)查一下等待事件,看看在等什么呢? 答:这… 数据库都连不进去了,怎么发出 SQL 来查询呢… 3)alert 日志有什么明显报错么? 答:在这个 case 中 alert 日志没有报错,也没有明显问题… 三板斧用完后,接下来不妨思考个两三分钟,如果是你,接下来你要怎么指挥这场战斗… “别着急,你收两个 SSD 保存现场,然后杀掉 pmon,先恢复业务,然后把 SSD 的 trace 发我,我来做下 RCA!” 客户杀完 pmon 进程,数据库自动重启后,业务恢复正常。随后将 SSD 发了过来。 这里有些同学听到这些术语,有些摸不着头脑了: 什么是 SSD?固态盘(不会吧)? 还有什么是 RCA 呢? 这里给大家科普一下: SSD 其实就是 System State Dump, 系统即时状态 DUMP 的首字母组合, RCA 就是 Root Cause Analyze, 根因分析,是解决问题的难度要大许多,也有意思许多 为什么要收集 SSD 呢? 因为原因的不确定性,怎么能抓到蝴蝶效应中的那只蝴蝶呢?那就需要足够的信息! 多年前未掌握 SSD 这个功能的时候,出现问题,喜欢收集 v$session,v$session_wait,v$sqlarea,v$lock 等动态性能的相关信息,然后重启,但是后来往下分析的时候,发现少收集了什么信息,导致分析不顺利,后悔莫及… 当时就在想,Oracle 是否有一个一键收集的功能: 把想要的,不想要的,全都收集下来呢!答案就是 SSD。 甚至是当 sysdba 无法登陆时,Oracle 依然可以直接 attach 到共享内存,将内存中的即时状态全部抓取下来,包括系统当前各个进程正在执行什么、正在等什么、进城的堆栈等信息,真是强大大令人发紫的一个功能。 SSD 的收集非常简单,照敲就是了,以下是 SSD 收集的命令 ### sqlplus -prelim "/as sysdba" SQL>oradebug setmypid SQL>oradebug dump systamstate 266 SQL>-- 等上 30 秒到 1 分钟 SQL>oradebug dump systamstate 266 SQL>oradebug tracefile_name 接下来就带领大家一起去分析 SSD,做根因分析,你会发现工作是一件多么有趣的事情。 1. 查看登陆进程在等什么 从 xxdb_ora_33030248.trc 中搜索 "waiting for" 可以看到: 可以看到: 1)有N 个进程都在等 LATCH:librarycache,latch, 并且 latch 是同一个即 70000006b9d8008 2) 1个进程在等 cursor:pin X,即在等待 cursor 类型的 mutex 3) latch 等待的时间已经长达达到 3723 秒 这里不难看出: 由于登陆的时候,要执行包括验证用户、获取权限等内部的 SQL(递归 SQL),但是在发出 SQL 后,由于长时间无法获取 latch:library cache 这样的资源,因此登陆看上去就像 hang 住了一样… 接下来,我们只需要找到无法 latch:library cache 的原因,就可以解开数据库 hang 住的真相了! 2. 第一次头脑风暴 看到这里,也许有同学迫不及待地又想再试试身手: 是不是硬解析的问题? 可以看到: 当客户端发出的 SQL 到达数据库的服务进程后,要先在 shared pool 中去找内存中是否存在该 SQL 和执行计划,如果存在则拿到执行计划直接执行即可。 那么 oracle 是如何查找的呢?就是对 SQL 文本计算 hash 值后,获取 latch:library cache(11g 中则采用 mutex 代替),对对应的链表进行扫描即可。 因此,软解析也会申请该 latch。 所以,不能说是简单的硬解析的问题,一切都有可能 。 BTW, 笔者面试过很多人,其实更想看到的是分析问题的方法论,而不是使劲的猜… 为什么呢?我们总会遇到很多经验范围之外的事情,怎么可能猜出自己不知道的事情呢? 3. 找原因,Orale 就是这么简单! 既然长时间无法获取 latch, 那么是谁在持有 latch 呢? 需要说明的是,当无法获取 latch:library cache 的时候,Oracle 在实现上,会将自己放到 latch 的等待者列表 waiter list 当中,那么自然也就有一个对应的持有者列表, 这么做的原因在于,当持有者使用完该 latch 后,到等待者列表中唤醒等待的进程即可。同时,Oracle 在做 SSD 的时候,就已经把持有者给打印到 trace 里了。 搜索 "waiting for 70000006b9d8008 Childlibrary" 可以看到 “possible holder pid = 19ospid=10027060”,即持有者是 pid = 19 ospid=10027060 接下来,我们需要去看看 latch 持有者即 pid = 19 ospid=10027060 的进程在做什么 4. 持有 latch 的人去哪了? 搜索 “ospid:10027060”,就可以看到 LATCH 持有者的进程的详细信息了 包括进程名,在执行什么 SQL,进程状态是什么,在等什么资源… 可以看到: Pid=19,spid=10027060 的进程,是 ORACLE 的一个 JOB SLVAE 进程 j001, 由于他在持有 latch, 导致了很多进程需要等待, holding (efd=5) 70000006b9d8008 Child library cache 乘胜追击,进一步查看该进程在等什么资源: 可以看到: 该进程对应的 SID 是 534,当前实际上并没有在等待任何资源,因为 last wait 表示的是上一次的等待了。长时间持有 latch:library cache, 导致 N 个进程登陆执行内部 SQL 的时候无法获取 latch, 继而无法登陆,但是,

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进程持有者 PID=19,SID=534,又没有在等待任何资源,SQL:0 表示当前没有在执行任何 SQL。 生无可恋了,那我怎么知道进程持有者在做什么呢,这还怎么往下查呢… 提示:这里请记住 latch 的持有者,SID 是 534,534! 5.陷入僵局 还记得么,Oracle 有一套方法论,那么方法论就是查看 call stack, 通过查看进程调用的函数轨迹,就可以判断出来,当前进入了哪一种场景。 但是由于客户一着急,收集的 SSD 的 level 不够,因为没有打印每个进程的 call stack! 这可如何是好啊, 难道问题要陷入僵局.. 如果是你,接下来,会怎么往下打这一场仗 6.细节决定成败 如图所示: 红色加框部分显示,该进程的状态处于 DEAD 状态!即持有 latch 的那个进程已经死掉了! 看到这里: 有些朋友又要蒙圈了,“这是什么情况?” 有些朋友可能已经开始有点想法了,心里在嘿嘿乐… 没错,实际上,这已经设计到道和术的问题。 技术层面上,一路找到最终的阻塞者后,已经进行不下去了! 接下来,大家不妨停下来,思考一下: 原理层面呢? 学了那么多体系架构的东西,怎么用到生产问题中呢? 是否可以运用原理帮助解开这个数据库挂起的问题呢? 我面试候选 DBA 的时候,喜欢问原理。 很多候选 DBA 答不上来的时候,总喜欢解释道,而且是很坦然的解释到: 不好意思,过去从来不关注原理, 熟练操作就可以了! 听到这些回答,本人总会语重心长的让对方做一道故障题,不掌握原理是不可能解开的,结果很显然的,候选人自然答不上来,之后我会演示问题处理和分析过程,候选人往往都会重新定义对道和术的认知,孺子可教... 工程师熟练操作是基础,,但是从中级工程师到高级工程师,再到资深工程师,深入原理是一道坎,能将原理熟练应用到实际分析中又是一道坎。什么时候跨过坎了,层次也就不一样了。很多 DBA 因为没有人点拨,可能永远过不了那道坎… 7. 振聋发聩的一问! 为什么进程死掉了,但是进程还在持有 latch 资源不释放? PMON 做什么去了?他是干什么吃的… 是的!这就是问题的关键!当听到这么一个振聋发聩的惊天一问时,恭喜你,跨过了一道坎! 如果已经提示到这个程度,依然无法发出这么一个疑问,实在是! 8. 看看 PMON 在做什么 搜索(PMON),就可以找到 SSD 中 PMON 进程的相关信息。如下所示: 可以看到: PMON 正在等待 cursor:pin x,即申请模式为独占,类型为 cursor 的 mutex waiting for 'cursor: pin X' 该 mutux 的 IDN 是 idn=ad39e34, 即 hash 值 由于 PMON 被阻塞, 卡住了,因此自然没有机会去清理死去进程所持有的 LATCH 了! 我们继续真相又进了一步! 只需要集中精力,需要继续到底是是哪个进程,持有了 idn=ad39e34 的 mutex, 导致 PMON 被长时间阻塞了,就可以解开问题的真相了! 接下来,大家不妨停下来,思考一下: 上图中, BLOCKING_SESS=0X0,这里无法直接查看是谁阻塞了 PMON 进程。 那么如果是你,你会怎么往下查呢 9. 谁阻塞了 PMON 由于 PMON 进程以独占方式申请 类型为 cursor 的 mutex 被阻塞,显然该 MUTEX 正在被某个进程以独享或独占方式长时间持有。这显然是不正常的。毕竟 MUTEX 是一种轻量级的资源。 接下来,我们在 TRACE 中搜索 "idn ad39e34 oper",结果如下所示 Mutex 70000003eec4be0(534, 0) idn ad39e34 oper GET_EXCL Mutex 70000003eec4be0(534, 0) idn ad39e34 oper EXCL 可以看到: 该 MUTEX 上有两个操作, OPER 即 Operation, 操作。 一个进程正在以独占方式持有, 即 oper EXCL 另外一个进程正以独占方式申请,oper GET_EXCL,Get 表示申请, 因此发生阻塞。该进程就是 PMON 进程。 红色底纹部分的 534,就表示 MUTEX 的持有者,即 SID=534! 没错!SID=534 就是我们之前持有 latch:library cache 资源但已经死去的进程! 就是那个等着被 PMON 清理的死去的进程! 10. 分析总结 综合上述分析,总结如下: 1) N 个进程无法登陆,是因为无法获得 latch:library cache 资源,该资源被一个死去的 SID=534 的进程持有了, 还没释放! 2) 按照原理,PMON 有义务去清理死去的 SID=534 的进程所持有的资源(latch 等). 3) 但是 PMON 只有一个,PMON 正在等'cursor:pin X', 即以独占方式申请类型为 cursor 的 mutex. 所以腾不出手来清理死去的 SID=534 的进程. 4) 正是 SID=534 持有 MUTEX,阻塞了 PMON ! 假设说步骤 1,2 还合理的话,但是步骤 3 和 4 就毁三观了! 总结起来就一句话,PMON 要去给死去的进程收尸,但是要获得死去进程的同意! 这太不合理,太不科学了!为什么会这样呢… 很简单,命中 BUG! 11. 轻松找 BUG 分析到这里,掌握了问题的本质,那么找 BUG 起来就很简单了! ORACLE 有一个强大的知识库,记录了全球客户提交过的 CASE,里面包含了 BUG 库! 怎么找到具体的 BUG 呢? 接下来不妨思考个 1 分钟,如果是你,接下来你要怎么定搜索关键字呢… 这里,以 “pmon cursor dead” 做为关键字(其他关键字也可以),检索 BUG。 很快,一个 BUG 的标题引起了注意: Bug 8426816 PMON may hang cleaning up a dead process (rare) 点开 BUG,描述如下: 怎么样,看完了吧,这不就是我们这个问题么! an instance hang may result due to PMON getting blocked when attempting to clean up a failed process. 从现象到问题本质完全吻合!版本 10.2.0.4 也完全吻合! 当 PMON 要以 X 模式即独占模式申请 MUTEX(cursor:pin X 就是一种 mutex)去清理一个死去进程的时候,该 MUTEX 被死去进程持有!从而导致了数据库 HANG 的情况! 问题原因与经验总结 故障过程总结: 1) SID=534 的进程在持有 latch:library cache 和 mutex 等资源的时候进程死去 2) PMON 有义务清理该进程所持有的资源,如 mutex 3) 由于命中 BUG 5377099 ,导致 PMON 无法获得 MUTEX,被死去的进程 534 阻塞 4) 因此 SID=534 的死去进程长时间持有 latch:library cache, 导致其他用户执行递归 SQL,无法被软解析,继而无法登陆,即数据库出现了 HANG 的故障! 经验总结: 1) 运维公式 = 快速收集系统即时状态信息 + 恢复业务 2) 快速收集系统即时状态信息的目的是做 RCA,根因分析,以便在大规模数据库运维中可以预防其他数据库也出现类似问题。 3) 不定期做补丁分析,发现严重的 BUG,提前预防。 4)技巧重要,原理更重要。 通过这样一个案例,你不难发现,ORACLE 的 SSD 功能,真是强大的令人发指!

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版权声明:王牌蛋蛋 发表于 2022年3月4日 上午6:58。
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