NUMA架构与数据库性能

在这次的 Oracle Open World 上，Hammerora 的作者 Steve Shaw 做了一个关于 Linux 平台 Oracle 调优的演讲，其中重点提到了 NUMA 架构对于 Intel Nehalem CPU 上跑 Oracle 的性能影响。对于传统 SMP 来说，CPU 增多未必系统性能就好，因为共享系统总线的限制了 CPU 数量，CPU 越多内部通信量越大共享总线越容易达到瓶颈。而 NUMA 架构则多少缓解了这个扩展问题，其大致机理是通过给每个核提供单独的本地内存，进而提高可扩展性。而每个核访问本地内存和其它核上的内存时间是不一样的，所以，应用程度对于内存的访问是有比较大的讲究的。从硬件到操作系统再到应用程序，都要支持 NUMA 才会发挥真正的处理能力。在这里倒是可以插入介绍一下阿姆达尔定律（Amdahl's Law），这个定律指出并行处理器环境中的速度受制于程序串行的部分，也即暗示说多核未必性能就那么好。 Image via Wikipedia对一个 DBA 来说，Intel 的 Nehalem CPU (右图为结构示意图）最值得关注的特性当属 NUMA (Non-Uniform Memory Access) 架构方面的改进。从 Oracle 数据库 8i 开始支持 NUMA 特性，NUMA 在10.2.0.4 与 11.1 上是默认启用的，不过在之前的版本以及 11.2 之后默认是关闭该特性的。在 Intel 平台上，Oracle Validated RPM 包安装后将激活 NUMA。安装的时候，当 Oracle 检测到硬件与操作系统支持 NUMA 的时候，会自动启用 NUMA 支持，Linux 在内核 2.6.9-67 以后自动支持 NUMA 。至于硬件上的开关是通过 BIOS ，如果硬件支持，则 BIOS 默认是激活（enable)该特性的。操作系统层面的开启可以通过核心参数添加 numa=off 的方式来达到。