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详解Oracle 11g DRCP连接方式的基本原理

程序员文章站 2022-03-16 20:10:05
学习oracle是一个复杂、繁琐的过程。在浩如烟海的oracle官方资料、新特性、mos资料和各种internal知识面前,我们总是觉得力不从心、不知所措。但是,这往往也就...

学习oracle是一个复杂、繁琐的过程。在浩如烟海的oracle官方资料、新特性、mos资料和各种internal知识面前,我们总是觉得力不从心、不知所措。但是,这往往也就是我们不断坚持、积累和追寻的乐趣。

在oracle 11g中,提出了突破传统专用/共享连接的第三种连接方式——database resident connection pooling(drcp)。本篇我们一起来探讨这项技术。

1、 从dedicated server到shared server

  client process连接到server process的方式,传统上有两种方式:dedicated server和shared server。在client连入到oracle server的过程中,默认是通过监听器listener监听器进行oracle实例服务定位。只有再由监听器fork出的子进程向instance请求出一个server process与client process远程通信。不同的连接方式,就体现在数据库实例在接受到server process请求后,是怎么样提供出server process进程,以及该进程如何管理的。
dedicated server模式也称为专用连接方式,就是oracle instance会专门创建出一个新的server process与client process进行远程通信。在整个client process请求过程中,server process只为该client提供服务。uga信息也保存在server process的pga空间中。当会话结束,client连接中断,server process就失去“存在意义”被清除掉,分配内存回收。dedicated方式是我们最常使用的数据库连接方式。在长会话或前端应用使用连接池组件的情况下,dedicated方式的优势是很明显的。
与dedicated server模式对应的是shared server。在该模式下,oracle实例会维持两种server process:分发进程(dispatcher dxxx)和共享进程(sxxx)。 

sql> select addr, pid, spid, username, program from v$process where program like '%000%';
 
addr   pid spid   username  program

-------- ---------- ------------ --------------- --------------------

6d24ba1c   13 648   system   oracle.exe (d000)

6d24c00c   14 1736   system   oracle.exe (s000)

当监听器向数据库实例提出server process分配请求的时候,在shared server模式下,监听器会向分发进程dxxx请求分配server process。dxxx会根据当前的空闲server情况,分配出一个server process供使用。当client使用结束之后,server process(sxxx)并不是被释放,而是重新回到d000管制下。系统也会依据参数设置,维持一个稳定的sxxx数量。

sql> show parameter shared_servers
name         type  value
------------------------------------ ----------- ------------------------------
max_shared_servers     integer 

shared_servers      integer  1

shared server连接模式的出现,是和短会话、高并发的互联网应用发展相关。每次创建和回收server process的成本是很高的。如果应用没有中间层连接池,而是高并发的创建server process并且快速回收,这对于数据库来说是很高的压力。
 从现在的应用设计开发看,连接池管理已经渗透入主流应用系统框架,shared server方式实际中应用不是很广泛。

2、database resident connection pooling(drcp) 

如果我们站在软件模式的角度看,shared server本质上也是想实现一种在数据库层面上的连接池。这点在oracle 11g上得到了实现,oracle驻留连接池(drcp)就是一个允许在多进程(multi-process)和多线程(multi-threads)之间共享连接的新特性。
shared server在一定程度上缓解了server process idel和频繁创建销毁server process的问题。但是,shared server没有解决session数据共享的问题。当存在client需要长时间持有session,同时其他client没有大量会话要求的时候,这种模型是有效的。但是,在每次请求会话的时间很短(短会话)和数据库活动需要多次会话交互的时候,drcp就是更加理想的连接池模型了。
drcp新特性主要针对的就是应用程序在访问数据库时,出现高并发连接数问题。drcp连接池将server和session信息进行缓存,为多个访问的应用程序提供连接共享。
 同shared server一样,drcp前端存在一个代理(connection broker),负责应用中间件连接的共享要求,同时负责管理数据库实例上的连接池连接。当应用中间件想broker提出连接请求的时候,broker会从连接池中找出空闲连接。当交互结束后,server process被释放回连接池供重用。
同shared server不同的方面在于。当共享池中连接池被分配出之后,等价于dedicated server方式。

3、三种连接方式的内存使用情况

三种连接方式下,oracle实例、server process和内存使用方式截然不同。

dedicated server方式

当client server请求连接的时候,全新的server process和session信息被创建。当连接中断,server process和session全部被释放。内存分配是一个连接要分配server process和session的空间。uga信息是保存在pga里的。 

shared server方式

当接收到client server的请求之后,dispatcher会将请求放置在一个common队列中。可用的server process就从队列中获取请求信息。当终止会话之后,对应的会话信息就被释放掉。session信息是从sga中分配出。

drcp方式

当client server请求之后,connection broker从连接池中寻找一个空闲pooled server提供给client server。如果没有空闲的,connection broker就会创建出一个新的连接。如果当前连接池已经达到最大数量限制,就将请求放置在等待队列中,等待空闲server。

当释放pooled server回到connection pool的时候,相应的数据库资源被释放掉。drcp的内存要求与存储池大小和会话有关。每个pooled server有一个session信息,且存储在pga中。 

下面一个分配实例,来说明情况: 

场景:一个应用程序,其每个session需要400k的空间。每个server process对应4m空间。连接池大小为100,共享shared server大小数据量也是100。如果有5000个连接数。

在dedicated server模式下:

memory usage=5000*(0.4m+4m)=22gb;

在shared server模式下:

memory usage=5000×0.4m+4m×100=2.5gb;注意,其中session信息的2g是从sga中分配的。 

在drcp模式下:
memory usage=100×(4m+0.4m)+5000×35k=615mb。注意:35k为维护会话信息使用的内存大小。 

4、结论

drcp模式在传统的shared server基础上,为前端应用提供更加成熟的数据连接池解决方案。从目前的资料看,drcp对oci、php等多种驱动提供了支持。注意:对jdbc thin和jdbc oci的支持还不存在。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。