自动负载信息库：AWR的引入
内存中记录的ASH信息始终是有限的，为了保存历史数据，这些信息最终需要写入磁盘。这些历史信息的存储，引出了Oracle 10g的另外一个新特性：自动负载信息库（Automatic Workload Repository，AWR）。
1. AWR的采样机制：
AWR收集关于该特定数据库的操作统计信息和其他统计信息，Oracle以固定的时间间隔（默认为每小时一次）为其所有重要统计信息和负载信息执行一次快照，并将这些快照存储在AWR中。这些信息在AWR中保留给定的时间（默认为一周），然后被清除。执行快照的频率及其保持时间都可以自定义，以满足不同环境的独特需要。
AWR的采样工作由后台进程MMON每60分钟执行一次，ASH信息同样会被采样写出到AWR负载库。虽然ASH Buffers被设计为保留1小时的信息，但是很多时候这个内存是不足够的，当ASH Buffers写满之后，另外一个后台进程MMNL将会主动将ASH信息写出。由于数据量巨大，把所有的ASH数据写到磁盘上是不可接受的。一般是在写到磁盘的时候过滤这个数据，写出的数据占采样数据的10％，写出时通过direct-path insert完成，尽量减少日志生成，从而最小化数据库性能影响。
通过下图可以理解一下ASH与AWR的关系。
AWR的行为受到数据库另外一个重要初始化参数STATISTICS_LEVEL的影响，该参数有3个可选值。
·BASIC：设置为BASIC时，AWR的统计信息收集所有自我调整的特性都被关闭。
·TYPICAL：设置为TYPICAL时，数据库收集部分统计信息，这些信息为典型的数据库监控需要，是数据库的缺省设置。
·ALL：所有可能的统计信息都被收集。
ASH信息的写出比例受一个隐含参数控制：
[email protected]> @GetHidPar.sql
Enter value for par: filter_ratio
old 4: AND x.ksppinm LIKE '%&par%'
new 4: AND x.ksppinm LIKE '%filter_ratio%'
NAME VALUE DESCRIB
------------------------------ -------------------- ------------------------------------------------------------
_ash_disk_filter_ratio 10 Ratio of the number of in-memory samples to the number of sa
mples actually written to disk
写出到AWR负载库的ASH信息记录在AWR的基础表wrh$_active_session_history中，wrh$_active_session_history是一个分区表，Oracle会自动进行数据清理。
wrh$_active_session_history记录的这些历史信息，可以通过dba_hist_active_sess_history视图进行聚合查询，通过简化后的下图来看一下Oracle以session为起点的一系列用以追踪和诊断的数据库对象。
简单总结一下：
·v$session代表数据库活动的开始，是为源起；
·v$session_wait视图用以实时记录活动session的等待情况，是当前信息；
·v$session_wait_history是对v$session_wait的简单增强，记录活动session的最近10次等待；
·v$active_session_history是ASH的核心，用以记录活动session的历史等待信息，每秒采样1次，这部分内容记录在内存中，期望值是记录1个小时的内容；
·wrh$_active_session_history是v$active_session_history在AWR的存储池，v$active_session_history中记录的信息会被定期（每小时1次）地刷新到负载库中，并缺省保留一个星期用于分析；
·dba_hist_active_sess_history视图是wrh$_active_session_history视图和其他几个视图的联合展现，我们通常通过这个视图进行历史数据的访问。
通过以上分析过程可以看到，关于session信息的记录，Oracle从不同的粒度进行了增强，目的只有一个，那就是全面真实地记录、监控和反映数据库的运行状况。
2. AWR的采样数据存储：
AWR记录的信息还远不止于此，通过系统的自动采样，AWR可以收集数据库运行的各方面统计信息及等待等重要数据，提供给数据库诊断分析使用。当然AWR的信息需要独立存储，在Oracle 10g中，新增的SYSAUX表空间是这类信息的存储地：
[email protected]> select occupant_name,occupant_desc,schema_name,space_usage_kbytes/1024 "MB"
2 from v$sysaux_occupants
3 where occupant_name like '%AWR%';
OCCUPANT_NAME OCCUPANT_DESC SCHEMA_NAME MB
--------------- ------------------------------------------------------- --------------- ----------
SM/AWR Server Manageability - Automatic Workload Repository SYS 161.8125
在Oracle 10g之前的版本中，类似的功能是由Statspack实现，但是Statspack需要由用户自行安装调度，并且其收集的信息十分有限。我们一直提到的session历史信息Statspack就是无法提供的。AWR大大强化了这部分信息，由于AWR收集的信息十分完备，所以经常被称为“数据库的数据仓库”。
AWR收集的信息通过一系列的视图展现出来，可以查询这些视图获得数据库的信息采样：
[email protected]> select object_name,object_type from dba_objects
2 where object_name like 'DBA_HIST%' and object_type = 'VIEW' and rownum < 5;
OBJECT_NAME OBJECT_TYPE
------------------------------ -------------------
DBA_HIST_DATABASE_INSTANCE VIEW
DBA_HIST_SNAPSHOT VIEW
DBA_HIST_SNAP_ERROR VIEW
DBA_HIST_COLORED_SQL VIEW
这些系统视图的底层表大政有3类WRM$表存储AWR的元数据（Workload Repository Metadata），WRH$表存储采样快照的历史数据（Workload Repository Historical），WRI$表存储同数据库建议功能相关的数据。Oracle 11g中相关表的数量大致如下：
[email protected]> select * from v$version where rownum<2;
BANNER
--------------------------------------------------------------------------------
Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.1.0.6.0 - 64bit Production
[email protected]> select substr(table_name,1,4),count(*) from dba_tables
2 where table_name like 'WR%'
3 group by substr(table_name,1,4);
SUBSTR(TABLE_NAME,1,4) COUNT(*)
------------------------------ ----------
WRM$ 8
WRH$ 113
WRR$ 9
WRI$ 86
从Oracle 11g开始，这个家族又增加了新的成员，WRR$类表代表的是Oracle 11g新功能Workload Capture以及Workload Replay相关信息：
[email protected]> select table_name from dba_tables where table_name like 'WRR%';
TABLE_NAME
-----------------------------------
WRR$_REPLAY_STATS
WRR$_REPLAY_DIVERGENCE
WRR$_REPLAYS
WRR$_FILTERS
WRR$_CONNECTION_MAP
WRR$_CAPTURE_STATS
WRR$_CAPTURES
WRR$_REPLAY_SEQ_DATA
WRR$_REPLAY_SCN_ORDER
9 rows selected.
AWR的历史数据表主要通过分区表进行存储，这些分区表信息可以通过dba_tab_partitions视图进行查询：
[email protected]> select table_name,partition_name,tablespace_name
2 from dba_tab_partitions
3 where table_name like 'WR%' and rownum <5;
TABLE_NAME PARTITION_NAME TABLESPACE_NAME
-------------------- ------------------------------ ------------------
WRH$_FILESTATXS WRH$_FILESTATXS_MXDB_MXSN SYSAUX
WRH$_SQLSTAT WRH$_SQLSTAT_MXDB_MXSN SYSAUX
WRH$_WAITSTAT WRH$_WAITSTAT_MXDB_MXSN SYSAUX
WRH$_LATCH WRH$_LATCH_MXDB_MXSN SYSAUX
3. AWR报告展现：
AWR记录的数据可以通过报告来展现，报告可以通过运行脚本生成类似Statspack report的AWR报告，生成报告的脚本位于$ORACLE_HOME/rdbms/admin/awrrpt.sql，报表可以通过两种形式输出：TEXT和HTML。用脚本生成AWR报告的过程与生成Statspack报告非常类似，需要以sys用户执行这个脚本，执行过程需要选择报表类型、天数（用来决定显示那几天的snapshot）、begin_snap、end_snap以及报表名称等5个参数。
以下是一个HTML格式报表的展现示例，如下图。
值得注意的是，从Oracle 11g开始，AWR报告中增加了很多和操作系统相关的信息，这些信息此前无法通过报告获取。新增的内容包括主机CPU和内存信息：
Host Name Platform CPUs Cores Sockets Memory(GB)
---------------- -------------------------------- ---- ----- ------- ----------
test7 Linux 64-bit for AMD 4 2 2 1.96
负载概要信息增加了CPU信息：
Load Profile Per Second Per Transaction Per Exec Per Call
~~~~~~~~~~~~ --------------- --------------- ---------- ----------
DB Time(s): 0.0 0.0 0.00 0.01
DB CPU(s): 0.0 0.0 0.00 0.02
Redo size: 1,450.6 9,309.5
Logical reads: 28.8 185.1
Block changes: 9.1 58.1
Physical reads: 0.2 1.2
Physical writes: 0.4 2.6
User calls: 0.1 0.8
Parses: 1.5 9.9
Hard parses: 0.0 0.1
W/A MB processed: 62,833.8 403,253.5
Logons: 0.0 0.3
Executes: 2.8 18.0
Rollbacks: 0.0 0.0
Transactions: 0.2
以及CPU负载信息、实例CPU耗用以及内存使用等信息：
Host CPU (CPUs: 4 Cores: 2 Sockets: 2)
~~~~~~~~ Load Average
Begin End %User %System %WIO %Idle
--------- --------- --------- --------- --------- ---------
0.16 0.11 0.2 0.1 0.4 99.8
Instance CPU
~~~~~~~~~~~~
% of total CPU for Instance: 0.1
% of busy CPU for Instance: 41.2
%DB time waiting for CPU - Resource Mgr: 0.0
Memory Statistics
~~~~~~~~~~~~~~~~~ Begin End
Host Mem (MB): 2,011.0 2,011.0
SGA use (MB): 604.0 604.0
PGA use (MB): 104.8 107.0
% Host Mem used for SGA+PGA: 35.24 35.24
4. AWR比较报告诊断案例：
值得一提的是AWR报告还有另外一种形式的展现，那就是AWR比较报告。通常生成AWR报告的脚本是awrrpt.sql，而比较报告可以通过awrddrpt.sql生成（这个脚本通过调用awrddrpi.sql脚本生成报告）。这个脚本生成报告的过程与awrrpt.sql有所不同。
运行这个脚本，可以选择HTML格式生成报告：
[email protected]> @?/rdbms/admin/awrddrpt.sql
Specify the Report Type
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Would you like an HTML report, or a plain text report?
Enter 'html' for an HTML report, or 'text' for plain text
Defaults to 'html'
Enter value for report_type: html
Type Specified: html
接下来列出数据库的DBID等信息，接下来定义了报告数据库的DBID和实例号：
Instances in this Workload Repository schema
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
DB Id Inst Num DB Name Instance Host
------------ -------- ------------ ------------ ------------
* 3313878466 1 CCDB ccdb test7
* 3313878466 1 CCDB ccdb localhost.lo
caldomain
Database Id and Instance Number for the First Pair of Snapshots
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Using 3313878466 for Database Id for the first pair of snapshots
Using 1 for Instance Number for the first pair of snapshots
接下来选择列出采样的时间，缺省列出全部：
Specify the number of days of snapshots to choose from
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Entering the number of days (n) will result in the most recent
(n) days of snapshots being listed. Pressing without
specifying a number lists all completed snapshots.
Enter value for num_days:
Listing all Completed Snapshots
Snap
Instance DB Name Snap Id Snap Started Level
------------ ------------ --------- ------------------ -----
ccdb CCDB 7272 07 Mar 2010 09:00 1
7273 07 Mar 2010 10:00 1
7274 07 Mar 2010 11:00 1
......
7474 15 Mar 2010 19:00 1
7475 15 Mar 2010 20:00 1
7476 15 Mar 2010 21:00 1
注意接下来提示与以往的不同，这里提示定义第一对起始和结束的快照ID，这里选择问题时段的7407～7430时段：
Specify the First Pair of Begin and End Snapshot Ids
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Enter value for begin_snap: 7407
First Begin Snapshot Id specified: 7407
Enter value for end_snap: 7430
First End Snapshot Id specified: 7430
接下来是和之前类似的过程，再次列出实例信息：
Instances in this Workload Repository schema
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
DB Id Inst Num DB Name Instance Host
------------ -------- ------------ ------------ ------------
* 3313878466 1 CCDB ccdb test7
* 3313878466 1 CCDB ccdb localhost.lo
caldomain
Database Id and Instance Number for the Second Pair of Snapshots
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Using 3313878466 for Database Id for the second pair of snapshots
Using 1 for Instance Number for the second pair of snapshots
接下来同样列采样数据：
Specify the number of days of snapshots to choose from
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Entering the number of days (n) will result in the most recent
(n) days of snapshots being listed. Pressing without
specifying a number lists all completed snapshots.
Enter value for num_days2:
Listing all Completed Snapshots
Snap
Instance DB Name Snap Id Snap Started Level
------------ ------------ --------- ------------------ -----
ccdb CCDB 7272 07 Mar 2010 09:00 1
7273 07 Mar 2010 10:00 1
7274 07 Mar 2010 11:00 1
......
7474 15 Mar 2010 19:00 1
7475 15 Mar 2010 20:00 1
7476 15 Mar 2010 21:00 1
这里定义与之前不同的采样时段，选择7431～7454时段：
Specify the Second Pair of Begin and End Snapshot Ids
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Enter value for begin_snap2: 7431
Second Begin Snapshot Id specified: 7431
Enter value for end_snap2: 7454
Second End Snapshot Id specified: 7454
最后定义输出报告名称，缺省的以awrdiff开头，也就是AWR报告对比之意：
Specify the Report Name
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
The default report file name is awrdiff_1_7407_1_7431.html To use this name,
press to continue, otherwise enter an alternative.
Enter value for report_name:
Using the report name awrdiff_1_7407_1_7431.html
现在看看这个生成的报告与普通报告的不同，首先第一部分题目显示“WORKLOAD REPOSITORY COMPARE PERIOD REPORT”，表示这是一个不同阶段的比较报告，第一个报告以及第二个报告的相关信息会对比列出，便于比较，如下图。
负载概要信息部分通过对比各类统计数据，可以直观地告诉我们不同时段数据库性能的变化。
为了能够通过比较机制对数据库不同阶段的性能情况进行比较，可以为AWR创建基线（Base Line），创建的基线不会被清除，以后生成的采样数据或者优化后采样可以保留的基线进行对比，以确定数据库的性能变化。创建Base Line可以通过Database Control进行，也可以通过命令完成，在内部都是通过DBMS_WORKLOAD_REPOSITORY.CREATE_BASELINE来完成Base Line的创建。
创建的Base Line可以通过数据字典视图dba_hist_baseline查询。类似以前的Statspack，Oracle允许将AWR数据导出并迁移到其他数据库以便于以后分析。Oracle 10gR2提供了新工具来完成导出和迁移AWR数据的工作。
DBMS_SWRF_INTERNAL.AWR_EXTRACT可以用来导出数据，awrextr.sql脚本就是用来完成这个工作的，而导入工作可以通过DBMS_SWRF_INTERNAL包中的AWR_LOAD和MOVE_TO_AWR过程来完成。awrload.sql脚本用于完成这个工作。
5. AWR使用信息报告：
Oracle还随软件提供一个脚本用于输出AWR的使用信息，这个脚本是awrinfo.sql，运行这个脚本，将会输出AWR的空间使用、快照采样、ASH及ADDM等AWR元数据信息。输出显示为3类：
·AWR Snapshot Info Gathering；
·Advisor Framework Diagnostics；
·AWR and ASH Usage Info Gathering。
下面是运行这个脚本的输出的摘要示例：
[email protected]> @?/rdbms/admin/awrinfo.sql
~~~~~~~~~~~~~~~
AWR INFO Report
~~~~~~~~~~~~~~~
Report generated at
22:13:44 on Mar 15, 2010 ( Monday ) in Timezone +08:00
Warning: Non Default AWR Setting!
--------------------------------------------------------------------------------
Snapshot interval is 60 minutes and Retention is 8 days
DB_ID DB_NAME HOST_PLATFORM INST STARTUP_TIME LAST_ASH_SID PAR
------------ --------- ---------------------------------------- ----- ----------------- ------------ ---
* 3313878466 CCDB test7 - Linux 64-bit for AMD 1 16:32:20 (01/26) 26804860 NO
########################################################
(I) AWR Snapshots Information
########################################################
*****************************************************
(1a) SYSAUX usage - Schema breakdown (dba_segments)
*****************************************************
|
| Total SYSAUX size 901.9 MB ( 3% of 32,768.0 MB MAX with AUTOEXTEND ON )
|
| Schema SYS occupies 424.3 MB ( 47.0% )
| Schema SYSMAN occupies 145.3 MB ( 16.1% )
| Schema FLOWS_030000 occupies 105.6 MB ( 11.7% )
| Schema XDB occupies 97.1 MB ( 10.8% )
| Schema MDSYS occupies 54.5 MB ( 6.0% )
| Schema OLAPSYS occupies 15.6 MB ( 1.7% )
......
**********************************
(3b) Space usage within AWR Components (> 500K)
**********************************
COMPONENT MB SEGMENT_NAME - % SPACE_USED SEGMENT_TYPE
--------- --------- --------------------------------------------------------------------- ---------------
FIXED 16.0 WRH$_SYSMETRIC_HISTORY - 83% TABLE
FIXED 12.0 WRH$_SYSMETRIC_HISTORY_INDEX - 83% INDEX
FIXED 3.0 WRH$_SYSMETRIC_SUMMARY - 82% TABLE
FIXED 2.0 WRH$_WAITCLASSMETRIC_HIST_IND - 38% INDEX
FIXED 2.0 WRH$_WAITCLASSMETRIC_HISTORY - 58% TABLE
FIXED 2.0 WRH$_SYSMETRIC_SUMMARY_INDEX - 54% INDEX
FIXED 1.0 WRH$_LATCH.WRH$_LATCH_3313878466_7264 - 88% TABLE PARTITION
FIXED 0.9 WRH$_SESSMETRIC_HISTORY_INDEX - 12% INDEX
FIXED 0.7 WRH$_LATCH.WRH$_LATCH_3313878466_7298 - 90% TABLE PARTITION
FIXED 0.7 WRH$_LATCH.WRH$_LATCH_3313878466_7322 - 90% TABLE PARTITION
4. 自动数据库诊断监控：ADDM的引入
有了这个AWR这个“数据仓库”之后，Oracle自然可以在此基础之上实现更高级别的智能应用，更大程度地发挥AWR的信用，这就是Oracle 10g引入的另外一个功能自动数据库诊断监控程序（Automatic Database Diagnostic Monitor，ADDM），通过ADDM，Oracle试图使数据库的维护、管理和优化工作变得更加自动和简单。
ADDM可以定期检查数据库的状态，根据内建的专家系统，自动确定潜在的数据库性能瓶颈，并提供调整措施和建议。由于这一切都是内建在Oracle数据库系统之内的，其执行效率很高，几乎不影响数据库的总体性能。
新版的Database Control可以以一种方便直观的形式提供ADDM的结果和建议，并引导管理员逐步实施ADDM的建议，快速解决性能问题。
通过下图可以直观看到AWR及ADDM的关系。
对于ADDM，不在本文做过多详细介绍了。
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