如何诊断RAC系统中的gc cr multi block request

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本文详细解析了GCCRMultiblockRequest等待事件的产生原因及解决方法，包括数据库参数设置、OS相关参数配置、网络状况及LMS进程检查，并提供了诊断步骤与建议。

'gc cr multi block request' 是RAC数据库上比较常见的一种等待事件，在RAC 上进行全表扫描(Full Table Scan)或者全索引扫描(Index Fast Full Scan）时，容易产生这样的多块读等待。

     这种等待产生的主要原因：
1. 数据库参数db_file_multiblock_read或者db_block_size设置太大，导致多块读时GC传输量太大；
2. OS上UDP相关的参数设置不够大导致接收发送UDP的缓存区溢出；
3. 私网性能；
4. LMS设置问题（个数不足或者不是实时运行(real time)）导致LMS的处理能力不够，不能及时传输global cache data/message。

这方面的Bug比较少，在11.2之前有一个BUG 8464597，当db_block_size = 32k时，引发大量"gc cr multi block request" 而且性能下降，这个Bug在11.2已经修复。
    很多情况下，降低DB_FILE_MULTIBLOCK_READ_COUNT 并且加大OS UDP相关参数会将极大缓解'gc cr multi block request' 等待。

     最近处理了一个问题，从10.2升级到11.2.0.3后产生大量'gc cr multi block request' 等待，发现DB_FILE_MULTIBLOCK_READ_COUNT， UDP 参数等都没有改变，只是升级后LMS的个数在不同实例间不同而且下降了很多，后来把LMS个数增加并且各个实例值保持一致后，问题得到解决。

                                                                Avg
                                                          wait   % DB
Event                                 Waits     Time(s)   (ms)   time Wait Class
------------------------------ ------------ ----------- ------ ------ ----------
gc cr multi block request           632,923      32,441     51   35.5 Cluster
DB CPU                                           13,518          14.8
gc cr grant 2-way                   327,717      10,900     33   11.9 Cluster
gc current grant 2-way              190,856       6,855     36    7.5 Cluster
gc current block 2-way              101,154       3,792     37    4.1 Cluster

如果发现AWR TOP5 等待中存在'gc cr multi block request' 而且它的Avg wait(ms)较高，那么请参考下面的诊断步骤：

第一步，查看db_file_multiblock_read_count和db_block_size参数设置。

SQL>show parameter db_block_size
SQL>show parameter db_file_multiblock_read_count

db_block_size一般为8192, db_file_multiblock_read_count一般为16.

第二步，参看OS udp相关参数设置，udp 的参数在不同的OS上是不同的，这些参数会设置UDP的接收缓存区和发送缓存区的大小，一般来说接收缓存区要>=发送缓存区。如果在生产库修改这些参数，最好咨询OS厂商了解注意事项。

AIX上：
#no –a
                udp_recvspace
                udp_sendspace

o 设置udp_sendspace >=[(DB_BLOCK_SIZE * DB_FILE_MULTIBLOCK_READ_COUNT) + 4096]，但是不低于 65536.
比如，DB_BLOCK_SIZE=8192, DB_FILE_MULTIBLOCK_READ_COUNT=16，那么udp_sendspace>= (8192 * 16) + 4096=135168.注意这个值只是最低值，并不是Oracle要求必须设置这么大。
o 设置udp_recvspace 为 4到10倍 udp_sendpace
o 由于sb_max 必须 >= udp_recvspaceIf ，可能需要增加sb_max的值(默认为1048576)
o 如果udp的参数设置不合理，可能会产生“socket buffer overflows”，如果这个值非0，需要增加udp_recvspace:
netstat -s | grep "socket buffer overflows"
o 参考资料:http://www-03.ibm.com/support/techdocs/atsmastr.nsf/WebIndex/WP100883
Minimum Software Versions and Patches Required to Support Oracle Products on IBM Power Systems (Doc ID 282036.1)

Linux上:
#More /etc/sysctl.conf

net.core.rmem_default
net.core.rmem_max
net.core.wmem_default
net.core.wmem_max

官方文档上要求的最低值：
http://docs.oracle.com/cd/E11882_01/install.112/e24321/pre_install.htm#BABDAEDB
Oracle Database Installation Guide
11g Release 2 (11.2) for Linux
E24321-07
rmem_default    262144
rmem_max    4194304
wmem_default    262144
wmem_max    1048576

可以将这几个值都设为4k：
net.core.rmem_default = 4194304
net.core.rmem_max = 4194304
net.core.wmem_default = 4194304
net.core.wmem_max = 4194304

HP上：

请检查UDP设置是否足够大：
$ /bin/ndd -get /dev/sockets socket_udp_rcvbuf_default
$ /bin/ndd -get /dev/sockets socket_udp_sndbuf_default

确保socket_udp_rcvbuf_default至少是socket_udp_sndbuf_default的两倍。

Sun：
可以用下面的命令查看UDP设置：
ndd /dev/udp udp_xmit_hiwat
ndd /dev/udp udp_recv_hiwat
ndd /dev/udp udp_max_buf

可以用下面的命令设置这两个值为OS最大允许的：
ndd -set /dev/udp udp_xmit_hiwat
ndd -set /dev/udp udp_recv_hiwat
ndd -set /dev/udp udp_max_buf <1M or higher>

更多信息，可以参考MOS文档：
Tuning Inter-Instance Performance in RAC and OPS (Doc ID 181489.1)

第三步，查看网络情况。
比如用netstat -s 命令查看是否有bad data length, bad checksums, incomplete headers, socket buffer overflows等，注意这些值是累计的，需要查看它们在发生问题的时候是否有增加。
另外可以查看AWR中是否有 "Global Cache Blocks Lost" ，理想情况下这个值是0，如果有较大的block lost，说明网络有问题(按照MOS 文档563566.1进行网络检查)。
还可以请网管查看私网的性能情况。

第四步，检查LMS。
1. 查看LMS的trace file，查看是否有异常。
2. 查看LMS进程的优先级是否是实时的(real time）的？

比如AIX:
# ps -elf|grep lms

ps -elf|grep lms
F      S      UID      PID     PPID   C PRI NI ADDR    SZ    WCHAN    STIME    TTY TIME CMD
240103 A   oracle 4719002        1   5 39 -- 8ae40b590 248856            Jul 28      - 570:45 ora_lms0_rac1

priority 越小说明优先级越高，PRI小于40说明是Real Time的：
http://aix4admins.blogspot.co.uk/2011/08/commands-and-processes-process-you-use.html

3. 查看LMS的个数:
SQL>show parameter GCS_SERVER_PROCESSES
这个值决定了LMS的个数

这个值依赖于CPU的个数(cpu_count)，根据11.2官方文档：
http://docs.oracle.com/cd/E11882_01/server.112/e25513/initparams094.htm#REFRN10259
Default value
If 1 - 3 CPUS, then 1
If 4 - 15 CPUs, then 2
If 16 or more CPUs, then 2 + (CPUs / 32). If the result includes a fraction, then the fraction is disregarded. For example, if you had 20 CPUs, then 2 + (20 / 32) would equal 2 GCS processes.
If CLUSTER_DATABASE is set to false, then 0
If ASM, then 1

在AIX上，有的时候CPU可能是动态增加的，那么一定要注意检查LMS进程的个数是否随之调整了。