Oracle数据库 ORA-00090 错误分析和解决

Oracle数据库ORA-00090错误解析

最新推荐文章于 2025-11-24 15:52:13 发布

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好的，我们来详细解析一个与Oracle数据库内存管理密切相关的错误：ORA-00090。

🧠 ORA-00090: 未能将内存分配给群集数据库 ORACLE 实例

1. 官方正式说明

错误名称：ORA-00090: failed to allocate memory for cluster database ORACLE instance

官方解释：此错误表明在Oracle实时应用集群（RAC）环境中，某个实例无法从操作系统中分配其运行所必需的内存。当实例尝试启动或动态调整其内存区域（如SGA）时，向操作系统发出的内存分配请求被拒绝，从而导致此故障。这通常表明操作系统层面的物理内存或虚拟内存（交换空间）资源不足，或者配置的内存参数超出了系统可用的资源上限。

错误信息结构：
ORA-00090: failed to allocate memory for cluster database ORACLE instance %s

%s：是一个变量，通常会被替换为无法分配内存的Oracle实例的名称或标识符。这明确指出了是集群中的哪个实例遇到了问题。

2. 错误原因与原理

根本原因：操作系统无法满足Oracle实例的内存分配请求。在RAC环境中，每个实例都需要分配自己的系统全局区（SGA）和程序全局区（PGA）。当所有实例请求的内存总和超过了物理服务器（或虚拟机）的实际可用资源时，就会发生此错误。
内存管理原理：
1. 启动时分配：当ORACLE实例启动时，它会根据初始化参数（如MEMORY_TARGET, SGA_TARGET, PGA_AGGREGATE_TARGET, DB_CACHE_SIZE, SHARED_POOL_SIZE等）计算其需要的内存总量，并向操作系统申请一大块连续的共享内存段。
2. 运行时调整：如果使用了自动内存管理并动态调高了MEMORY_TARGET，实例会尝试向操作系统申请更多的内存。
3. 操作系统拒绝：如果此时系统的物理内存（RAM） 和交换空间（Swap Space） 均已耗尽，或者请求的大小超过了操作系统对单个进程的内存限制（ulimit），内核的内存管理器会拒绝此次分配请求。
4. 实例失败：Oracle实例由于无法获取其运行所需的最基本资源（内存），启动过程失败或动态调整中止，并抛出ORA-00090错误。

3. 常见场景

RAC环境下的资源超额订阅（Overcommitment）：这是最常见的原因。为RAC集群中的多个实例配置的内存参数总值（SGA_MAX_SIZE * N）超过了服务器实际的物理内存容量。当所有实例都启动时，最后一个启动的实例很可能因内存不足而失败。
交换空间不足：虽然物理内存不足，但如果配置了足够的交换空间，操作系统可以通过“换出”一些不活跃的内存页来满足请求。如果交换空间也被填满，分配就必定失败。
操作系统资源限制：Oracle软件运行用户的资源限制设置过低（例如，ulimit -v或ulimit -m限制了对虚拟内存或物理内存的使用）。
错误的参数配置：MEMORY_MAX_TARGET或SGA_MAX_SIZE等参数被设置得过高，甚至超过了理论可用的最大值。
内存碎片化：系统长时间运行后，虽然总空闲内存可能足够，但缺乏足够大的连续物理内存块来满足Oracle的大页（HugePages）分配请求（如果启用了HugePages）。

4. 相关联的其他ORA错误

ORA-27102: out of memory。这是一个更通用的“内存不足”错误，ORA-00090可以看作是其在RAC环境下的一个具体表现。
ORA-00837: Specified value of MEMORY_TARGET greater than MEMORY_MAX_TARGET。参数设置错误。
ORA-00838: Specified value of MEMORY_TARGET is too small。参数设置错误。
ORA-00385: cannot set very large pool size。在调整大型池时可能遇到的内存分配问题。
操作系统错误：在警报日志中，ORA-00090之前或之后通常会有操作系统返回的错误信息（如Linux上的 Cannot allocate memory），这是诊断的关键。

5. 定位原因与分析过程

当遭遇ORA-00090错误时，可以按以下步骤排查：

检查警报日志（Alert Log）：这是第一步也是最重要的一步。查看报告错误的实例的警报日志，找到ORA-00090条目。仔细阅读其前后的内容，通常会记录它当时尝试分配多少内存以及操作系统的错误信息。

检查操作系统资源状态：登录到出错的实例所在服务器，检查当前的内存使用情况。

# Linux 示例
free -h              # 查看物理内存和交换空间使用情况
grep Huge /proc/meminfo # 如果使用HugePages，检查其分配情况
cat /proc/sys/vm/overcommit_memory # 检查内存过量使用策略

检查操作系统资源限制：切换到Oracle用户，检查其资源限制。

ulimit -a           # 显示所有资源限制，重点关注 'max memory size' 和 'virtual memory'

核查数据库参数配置：如果可能，连接到另一个正常运行的实例，或查看spfile/pfile，检查出错实例的内存参数设置。
```
-- 检查关键内存参数
SHOW PARAMETER target
SHOW PARAMETER sga_max
SHOW PARAMETER pga_aggregate
SHOW PARAMETER memory_max
```
计算总内存需求：将RAC集群中所有实例的 SGA_MAX_SIZE 和 PGA_AGGREGATE_TARGET 估算值相加，与服务器的总物理内存和交换空间对比，判断是否存在超额订阅。

6. 解决方案与预防措施

即时解决

释放系统内存：在服务器上终止一些非关键的进程，释放内存资源。

增加交换空间：如果问题是交换空间不足，可以临时创建一个新的交换文件来扩展交换空间（需要root权限）。

# Linux 下创建和启用交换文件示例 (需root)
dd if=/dev/zero of=/swapfile_add bs=1M count=8192
mkswap /swapfile_add
swapon /swapfile_add

调整参数后启动：修改该实例的初始化参数，降低其内存配置（如 MEMORY_TARGET, SGA_TARGET），然后尝试重新启动。这可能需要通过一个传统的pfile来启动。
```
-- 如果实例能启动到nomount状态，可以动态调整
ALTER SYSTEM SET MEMORY_TARGET = 2G SCOPE=spfile; -- 降低目标值
```
逐个启动实例：在资源紧张的RAC集群中，不要同时启动所有实例。可以先启动一部分，再启动另一部分。

根本性解决与预防

容量规划：在部署或扩容RAC之前，进行充分的容量规划。确保服务器的物理内存和交换空间足够容纳所有实例的最大内存配置之和，并留有富余。
总物理内存 > (实例1 SGA + 实例1 PGA) + (实例2 SGA + 实例2 PGA) + ... + OS开销
合理配置参数：不要为实例分配过高的内存。根据工作负载特点，为每个实例设置合理且不同的内存参数，避免一刀切。
配置HugePages：在Linux上为Oracle配置HugePages，可以减少内存管理开销和碎片化，提高大内存分配的可靠性。
监控与告警：建立对系统内存和交换空间使用率的监控，在资源使用率达到警告阈值时提前发出告警。
设置资源管理器：在极端情况下，可以考虑使用操作系统级的资源管理工具（如Linux上的cgroups）来限制和保证每个实例的资源使用额度，避免相互干扰。

7. 通俗易懂的讲解

让我们用一个合租公寓的比喻来理解ORA-00090：

物理服务器：一栋大房子（服务器），里面有固定的总面积（物理内存RAM）。
交换空间：房东准备的几个临时储物柜（交换空间SWAP），东西太多时可以暂时放这里，但存取速度很慢。
RAC集群实例：合租在这栋房子里的几个租客（实例1, 实例2…）。
内存参数：每个租客宣称自己需要的卧室面积（SGA_TARGET）和活动面积（PGA_AGGREGATE_TARGET）。

ORA-00090错误的发生场景是这样的：
租客实例3要搬进来了。他之前说自己需要一个20平米的卧室（内存配置）。但是房东（操作系统）一算账：租客实例1占了25平，实例2占了25平，这房子总共才70平米，还要留10平米给公共区域（操作系统本身）。

房东对实例3说：“不行啊小伙子（ORA-00090），你要的20平米我给不了你了！现在房子里只剩10平米了，你的床（SGA）根本放不下。”

为什么会发生？
因为所有租客（实例）要的面积总和超过了房子的实际总面积。

怎么解决？

临时解决：
1. 让实例3换个小点的床（调低 MEMORY_TARGET）。
2. 让房东赶紧去多买几个临时储物柜（增加交换空间）。
根本解决：
1. 搬家：换一栋更大的房子（给服务器增加物理内存）。
2. 合理规划：下次合租前，好好算一下每个租客到底需要多大面积，别让他们瞎报（合理的容量规划与参数配置）。

总而言之，ORA-00090是一个“内存预算超标”的错误。它告诉你，在Oracle集群这个“合租公寓”里，有一个新租客（实例）或想扩大空间的的老租客，它的“占地申请”被房东（操作系统）驳回了，因为总面积不够。解决它需要DBA和系统管理员一起，要么让租客们减少需求（调低参数），要么扩大房子面积（增加物理内存），要么更好地规划空间分配（容量规划）。

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