数据库共享内存

　　每个数据库有一个数据库共享内存集。数据库共享内存是在数据库被激活或者第一次被连接上的时候分配的。该内存集将在数据库处于非激活状态时释放（如果数据库先前是处于激活状态）或者最后一个连接被断开的时候释放。这种内存用于数据库级的任务，例如备份/恢复、锁定和 SQL 的执行。

　　图2展示了数据库共享内存集内的各种内存池。括号中显示了控制这些内存池大小的配置参数。

　　图 2 - DB2 数据库共享内存

 

　　完整的绿色方框意味着，在数据库启动的时候，该内存池是完全分配的，否则，就只分配部分的内存。例如，当一个数据库第一次启动时，不管 util_heap_sz的值是多少，只有大约 16 KB 的内存被分配给实用程序堆。当一个数据库实用程序（例如备份、恢复、导出、导入和装载）启动时，才会按 util_heap_sz指定的大小分配全额的内存。

　　主缓冲池

　　数据库缓冲池通常是数据库共享内存中最大的一块内存。DB2 在其中操纵所有常规数据和索引数据。一个数据库必须至少有一个缓冲池，并且可以有多个缓冲池，这要视工作负载的特征、数据库中使用的数据库页面大小等因素而定。例如，页面大小为 8KB 的表空间只能使用页面大小为 8KB 的缓冲池。

　　可以通过 CREATE BUFFERPOOL 语句中的 EXTENDED STORAGE 选项“扩展”缓冲池。扩展的存储（ESTORE）充当的是从缓冲池中被逐出的页的辅助缓存，这样可以减少 I/O。ESTORE 的大小由 num_estore_segs 和 estore_seg_sz 这两个数据库配置参数来控制。如果使用 ESTORE，那么就要从数据库共享内存中拿出一定的内存，用于管理 ESTORE，这意味着用于其他内存池的内存将更少。

　　这时您可能要问，为什么要这么麻烦去使用 ESTORE？为什么不分配一个更大的缓冲池呢？答案跟可寻址内存（而不是物理内存）的限制有关，我们在后面会加以讨论。

　　隐藏的缓冲池

　　当数据库启动时，要分配 4 个页宽分别为 4K、8K、16K 和 32K 的小型缓冲池。这些缓冲池是“隐藏”的，因为在系统编目中看不到它们（通过 SELECT * FROM SYSCAT.BUFFERPOOLS 显示不出）。

　　如果主缓冲池配置得太大，则可能出现主缓冲池不适合可寻址内存空间的情况。（我们在后面会谈到可寻址内存。）这意味着 DB2 无法启动数据库，因为一个数据库至少必须有一个缓冲池。如果数据库没有启动，那么就不能连接到数据库，也就不能更改缓冲池的大小。由于这个原因，DB2 预先分配了 4 个这样的小型缓冲池。这样，一旦主缓冲池无法启动，DB2 还可以使用这些小型的缓冲池来启动数据库。（在此情况下，用户将收到一条警告（SQLSTATE 01626））。这时，应该连接到数据库，并减少主缓冲池的大小。

　　排序堆的阈值（ sheapthres， sheapthres_shr）

　　如果没有索引满足所取的行的要求顺序，或者优化器断定排序的代价低于索引扫描，那么就需要进行排序。DB2 中有两种排序，一种是私有排序，一种是共享排序。私有排序发生在代理的私有代理内存（在下一节讨论）中，而共享排序发生在数据库的数据库共享内存中。

　　对于私有排序，数据库管理器配置参数 sheapthres指定了私有排序在任何时刻可以消耗的内存总量在实例范围内的 软限制。如果一个实例总共消耗的私有排序内存达到了这一限制，那么为额外传入的私有排序请求所分配的内存将大大减少。这样就会在 db2diag.log 中看到如下消息：

　　"Not enough memory available for a (private) sort heap of size size of sortheap. Trying smaller size..."

　　如果启用了内部分区并行性（intra-partition parallelism）或者集中器（concentrator），那么当 DB2 断定共享排序比私有排序更有效时，DB2 就会选择执行共享排序。如果执行共享排序，那么就会在数据库共享内存中分配用于这种排序的排序堆。用于共享排序的最大内存量是由 sheapthres_shr数据库参数指定的。这是对共享排序在任何时刻可以消耗的内存总量在数据库范围内的 硬限制。当达到这个限制时，请求排序的应用程序将收到错误 SQL0955 (rc2)。之后，在共享内存总消耗量回落到低于由 sheapthres_shr指定的限制之前，任何共享排序内存的请求都得不到允许。

　　下面的公式可以计算出数据库共享内存集大致需要多少内存：数据库共享内存 = (主缓冲池 + 4 个隐藏的缓冲池 + 数据库堆 +实用程序堆 + locklist + 包缓存 + 编目缓存) + (estore 的页数 * 100 字节) + 大约 10% 的开销

　　对于启用了 intra_parallel 或集中器情况下的数据库，共享排序内存必须作为数据库共享内存的一部分预先分配，因而上述公式变为：数据库共享内存 = (主缓冲池 + 4 个隐藏的缓冲池 + 数据库堆 +实用程序堆 + locklist + 包缓存 + 编目缓存 + sheapthres_shr) + (estore 的页数 * 100 字节) + 大约 10% 的开销

　　提示： 为了发现分配给主缓冲池的内存有多少，可以发出：
SELECT * FROM SYSCAT.BUFFERPOOLS

　　虽然大多数内存池的大小是由它们的配置参数预先确定的，但下面两种内存池的大小在默认情况下却是动态的：

• 包缓存： pckcachesz = maxappls * 8
• 编目缓存： catalogcache_sz = maxappls * 4
• 活动应用程序的最大数量： maxappls = AUTOMATIC

　　将 maxappls设为 AUTOMATIC的效果是，允许任意数量的连接数据库的应用程序。DB2 将动态地分配所需资源，以支持新的应用程序。因此，包缓存和编目的大小可以随着 maxappls的值而变化。

　　除了上述参数以外，还有一个参数也会影响数据库共享内存的数量。这个参数就是 database_memory。该参数的缺省值是 AUTOMATIC。这意味着 DB2 将根据以上列出的各内存池的大小来计算当前配置所需的数据库内存量。此外，DB2 还将为溢出缓冲区分配一些额外的内存。每当某个堆超出了其配置的大小时，便可以使用溢出缓冲区来满足实例共享内存区内任何堆的峰值需求。

　　如果 database_memory被设为某个数字，则采用 database_memory与各内存池之和这两者之间的较大者。

　　如果 database_memory被设为 AUTOMATIC，则可以使用以下命令来显示它的值：

• db2 connect to dbnameuser useridusing pwd
• db2 get db cfg for dbnameshow detail

　　使用 db2mtrk 工具显示当前使用的内存量： db2mtrk -i -d -v （在 Windows 中，-i 必须指定。在 UNIX 中，-i 是可选的。）

Memory for database： SAMPLE
   Backup/Restore/Util Heap is of size 16384 bytes
   Package Cache is of size 81920 bytes
   Catalog Cache Heap is of size 65536 bytes
   Buffer Pool Heap is of size 4341760 bytes
   Buffer Pool Heap is of size 655360 bytes
   Buffer Pool Heap is of size 393216 bytes
   Buffer Pool Heap is of size 262144 bytes
   Buffer Pool Heap is of size 196608 bytes
   Lock Manager Heap is of size 491520 bytes
   Database Heap is of size 3637248 bytes
   Other Memory is of size 16384 bytes
   Application Control Heap is of size 327680 bytes
    Application Group Shared Heap is of size 57344000 bytes
   Total: 67829760 bytes