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  • 混合列压缩(HCC)在OLAP及OLTP场景中的测试

    作者:李敏,云和恩墨交付工程师。


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    Oracle Corp最先在11G R2中引入了EHCC(Exadata Hybrid Columnar Compression),早先限制较多,体现的方式是这里的E,指的是exadata一体机上才可以启用这个特性。作为exadata上众多优秀特性里一个重要部分,和smart scan或者说cell offloading对比,虽然EHCC能带来极大的空间压缩,但是EHCC还是需要DBA额外做一些操作,甚至多个场景的评估来决定是否要采用。


    EHCC(或者说后来因使用平台更多,在除了exadata之外,在Oracle corp的zfssa、Pillar Axiom、SuperCluster、ODA上都支持了之后改成了叫做HCC)本质上解决的问题是IO问题,也可以说,是为了在CPU及IO间平衡,拿算力换空间,目前看来在大部分场景下,这个交换是非常超值的,几倍、十几倍甚至几十倍的压缩率都很常见,如果这部分数据是冷数据,这个特性看起来是完美的。


    但是有些时候不是这样的。本文从HCC的多个方面选出一两个点来简述这个特性给DBA带来的第一个直观感受。


    640?wx_fmt=png

    测试环境的DB版本


    640?wx_fmt=png
    存储为模拟的ZFSSA VM,这个是合法的。


    首先,准备环境


    创建表空间,这里选择多个小文件的方式。

    CREATE SMALLFILE TABLESPACE EHCCTBS
        DATAFILE
            '/ehccfs/ORA19C/ora19pdb1/EHCCTBS_001.DBF' SIZE 10485760 AUTOEXTEND ON NEXT 1048576 MAXSIZE 10737418240 ,
            '/ehccfs/ORA19C/ora19pdb1/EHCCTBS_002.DBF' SIZE 10485760 AUTOEXTEND ON NEXT 1048576 MAXSIZE 10737418240 ,
            '/ehccfs/ORA19C/ora19pdb1/EHCCTBS_003.DBF' SIZE 10485760 AUTOEXTEND ON NEXT 1048576 MAXSIZE 10737418240 ,
            '/ehccfs/ORA19C/ora19pdb1/EHCCTBS_004.DBF' SIZE 10485760 AUTOEXTEND ON NEXT 1048576 MAXSIZE 10737418240
        BLOCKSIZE 8192
        FORCE LOGGING
        DEFAULT COLUMN STORE NO COMPRESS  NO INMEMORY
        ONLINE
        SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO
        EXTENT MANAGEMENT LOCAL AUTOALLOCATE;
    (左右滑动,查看完整代码,下同)


    这里选择NO Compress方式创建表空间,不把压缩作为表空间的属性,而用CREATE TABLE的方式来指定压缩属性。


    第一部分,这个部分看压缩率。看OLAP的表现。(偏重SELECT)

    继续准备,测试用户及源表。

    [ora19c@dm01db06 ~]$ sqlplus / as sysdba

    SQL*Plus: Release 19.0.0.0.0 - Production on Sun Mar 24 10:07:02 2019
    Version 19.2.0.0.0

    Copyright (c) 19822018, Oracle.  All rights reserved.


    Connected to:
    Oracle Database 19c Enterprise Edition Release 19.0.0.0.0 - Production
    Version 19.2.0.0.0

    SQL> create user hr identified by welcome1 default tablespace ehcctbs;

    User created.

    SQL> grant dba to hr;

    Grant succeeded.

    SQL> create table hr.big_table_no_ehcc as select * from dba_objects;

    Table created.

    为了体现压缩率的差距,我创建了一个360M的未压缩表,来对比8种压缩方式下的压缩率。

    [ora19c@dm01db06 ~]$ sqlplus hr/welcome1@ora19pdb1

    SQL*Plus: Release 19.0.0.0.0 - Production on Sun Mar 24 10:07:28 2019
    Version 19.2.0.0.0

    Copyright (c) 19822018, Oracle.  All rights reserved.

    Last Successful login time: Sun Mar 24 2019 09:36:33 +08:00

    Connected to:
    Oracle Database 19c Enterprise Edition Release 19.0.0.0.0 - Production
    Version 19.2.0.0.0

    SQL>

    SQL> insert into BIG_TABLE_NO_EHCC select * from BIG_TABLE_NO_EHCC;

    72360 rows created.

    SQL> /

    144720 rows created.

    SQL> /

    289440 rows created.

    SQL> /

    578880 rows created.

    SQL> insert into BIG_TABLE_NO_EHCC select * from BIG_TABLE_NO_EHCC;

    1157760 rows created.

    SQL> commit;

    SQL> select count(*from BIG_TABLE_NO_EHCC;

      COUNT(*)
    ----------
       2315520

    SQL> col OWNER for a15
    SQL> col SEGMENT_NAME for a40
    SQL> select OWNER,SEGMENT_NAME,BYTES/1048576 SIZE_MB  from dba_segments where SEGMENT_NAME like ('%EHCC%');

    OWNER           SEGMENT_NAME                                SIZE_MB
    --------------- ---------------------------------------- ----------
    HR              BIG_TABLE_NO_EHCC                               360

    之后基于这个基础表,创建8个不同HCC压缩方式的表。这里我timing on了,但是只做参考,因为redo是200M的,导致CTAS的时候有一次归档行为,IO受影响,可能有一次的时间受影响。

    SQL> create table EHCC_QUERY_HIGH compress for query high tablespace ehcctbs as select * from big_table_no_ehcc ;

    Table created.

    Elapsed: 00:00:10.61
    SQL> create table EHCC_QUERY_LOW compress for query low tablespace ehcctbs as select * from big_table_no_ehcc ;

    Table created.

    Elapsed: 00:00:21.33
    SQL> create table EHCC_ARCHIVE_HIGH compress for archive high tablespace ehcctbs as select * from big_table_no_ehcc ;

    Table created.

    Elapsed: 00:00:38.75
    SQL> create table EHCC_ARCHIVE_LOW compress for archive low  tablespace ehcctbs as select * from big_table_no_ehcc ;

    Table created.

    Elapsed: 00:00:11.07
    SQL> create table EHCC_QUERY_HIGH_LOCKING compress for query high  row level locking tablespace ehcctbs as select * from big_table_no_ehcc ;

    Table created.

    Elapsed: 00:00:09.46
    SQL> create table EHCC_QUERY_LOW_LOCKING compress for query low row level locking tablespace ehcctbs as select * from big_table_no_ehcc ;

    Table created.

    Elapsed: 00:00:12.35
    SQL> create table EHCC_ARCHIVE_HIGH_LOCKING compress for archive high  row level locking tablespace ehcctbs as select * from big_table_no_ehcc ;

    Table created.

    Elapsed: 00:00:33.90
    SQL> create table EHCC_ARCHIVE_LOW_LOCKING compress for archive low  row level locking tablespace ehcctbs as select * from big_table_no_ehcc ;

    Table created.

    Elapsed: 00:00:17.50


    然后查看这些不同压缩方式下的对象大小。注意这里的LOCKING,指的是row level locking。


    640?wx_fmt=png


    除了第一个基础表之外,每两个相邻对象的压缩区别是row level locking方式的区别。


    hr.BIG_TABLE_NO_EHCC这个表是基于PDB的dba_objects来创建的一个28列的表,实话说,这个表做HCC跑分测试并不适合,但是依然能在archive high模式下,达到惊人的360/15=24倍的压缩率。


    640?wx_fmt=png


    基本符合这个趋势吧?


    那么,对未压缩的基础表强制全扫,再对最高压缩的archive high的表做强制全扫的话,哪个快呢?


    640?wx_fmt=png


    多次测试,结果出乎意料。16秒跟1秒下的差距,这是没在exadata上的结果,如果集合exadata的cell offloading,可以详见OLAP下,HCC的表现了。


    Oracle对自家产品间的协同和优化令人目瞪狗呆。


    第二部分,这个部分看DML。看OLTP的表现。(偏重DML测试)


    既能压缩几十倍的空间,还能高速query,甚至还能高速DML,还想着让锁的范围尽量小,如何实现呢?


    这个测试起来要考虑的东西有点多,要考虑CU大小,CU内有多少行,CU内锁的范围,insert的位置,update的影响范围,delete影响的范围,以及delete之后的空间的重用和压缩。


    CU是HCC里引入的新概念,叫做Compression Unit,压缩单元。


    640?wx_fmt=png

    HCC必备图


    上文构造的环境有点大,不适合接下来的OLTP的测试,以下dump出来几个块。


    拿压缩率最高的EHCC_ARCHIVE_HIGH来吧。


    这里插句话,看到有些文档说,HCC下的ROWID不是指的block的ID号,而是指向CU的号,这个部分其实很好理解,不好理解的是,怎么证明哪些block被压在了同一个CU上?


    我们查看EHCC_ARCHIVE_HIGH表的extents分布。


    640?wx_fmt=png

    Oracle SQLdeveloper查询的结果


    按照Oracle DB的分配原则,0区的前面块为一级,二级位图块,eygle曾展示过三级位图块,但是我的环境里没有做这个构造,这里把一级和二级位图块展示出来。就是0区,24号文件的14336和14337块。然后接着往后dump,14338 ,14339,14340,14341,14342,14343,14344(1区第一个块)。


    来看一下这些块是什么。


    640?wx_fmt=png
    9个块dump到了一个trace里

    14336,一级位图块
    *** 2019-03-24T17:14:51.182266+08:00 (ORA19PDB1(3))
    Start dump data blocks tsn: 6 file#:24 minblk 14336 maxblk 14336
    ............................
    ............................
    ............................
    Dump of Second Level Bitmap Block
       number: 9       nfree: 1       ffree: 8      pdba:     0x06003802
       Inc #: 0 Objd: 72974 Flag: 3
      opcode:0

    这里提示到:

       Second Level Bitmap block DBAs
       --------------------------------------------------------
       DBA 1:   0x06003801
    二级位图块,正好是一级14336的下一个块:

    640?wx_fmt=png
    二级位图块

    下面是这个二级位图块的信息:

    Dump of Second Level Bitmap Block
       number: 9       nfree: 1       ffree: 8      pdba:     0x06003802
       Inc #: 0 Objd: 72974 Flag: 3
      opcode:0
     xid:
      L1 Ranges :
      --------------------------------------------------------
       0x06003800  Free: 1 Inst: 1
       0x06003840  Free: 1 Inst: 1
       0x05803400  Free: 1 Inst: 1
       0x06003880  Free: 1 Inst: 1
       0x05803480  Free: 1 Inst: 1
       0x06003900  Free: 1 Inst: 1
       0x05803500  Free: 1 Inst: 1
       0x06003980  Free: 1 Inst: 1
       0x05803580  Free: 7 Inst: 1

      --------------------------------------------------------
    End dump data blocks tsn: 6 file#: 24 minblk 14337 maxblk 14337

    看样子是没什么东西。似乎是表太小没用到。

    14338块信息不多。这里看14339块。

    block_row_dump:
    tab 0, row 0, @0x30
    tl: 8016 fb: --H-F--N lb: 0x0  cc: 1
    nrid:  0x06003804.0
    col  0: [8004]
    Compression level: 04 (Archive High)
     Length of CU row: 8004
    kdzhrh: ------PC- CBLK: 0 Start Slot: 00
     NUMP: 22
     PNUM: 00 POFF: 7774 PRID: 0x06003804.0
     PNUM: 01 POFF: 15790 PRID: 0x06003805.0
     PNUM: 02 POFF: 23806 PRID: 0x06003806.0
     PNUM: 03 POFF: 31822 PRID: 0x06003807.0
     PNUM: 04 POFF: 39838 PRID: 0x06003808.0
     PNUM: 05 POFF: 47854 PRID: 0x06003809.0
     PNUM: 06 POFF: 55870 PRID: 0x0600380a.0
     PNUM: 07 POFF: 63886 PRID: 0x0600380b.0
     PNUM: 08 POFF: 71902 PRID: 0x0600380c.0
     PNUM: 09 POFF: 79918 PRID: 0x0600380d.0
     PNUM: 10 POFF: 87934 PRID: 0x0600380e.0
     PNUM: 11 POFF: 95950 PRID: 0x0600380f.0
     PNUM: 12 POFF: 103966 PRID: 0x06003810.0
     PNUM: 13 POFF: 111982 PRID: 0x06003811.0
     PNUM: 14 POFF: 119998 PRID: 0x06003812.0
     PNUM: 15 POFF: 128014 PRID: 0x06003813.0
     PNUM: 16 POFF: 136030 PRID: 0x06003814.0
     PNUM: 17 POFF: 144046 PRID: 0x06003815.0
     PNUM: 18 POFF: 152062 PRID: 0x06003816.0
     PNUM: 19 POFF: 160078 PRID: 0x06003817.0
     PNUM: 20 POFF: 168094 PRID: 0x06003818.0
     PNUM: 21 POFF: 176110 PRID: 0x06003819.0
    *---------
    CU header:
    CU version: 0   CU magic number: 0x4b445a30
    CU checksum: 0xbdbe82d3
    CU total length: 180160
    CU flags: NC-U-CRD-OP
    ncols: 26
    nrows: 32759
    algo: 0
    CU decomp length: 175939   len/value length: 4332401
    row pieces per row: 1
    num deleted rows: 0
    START_CU:

    这部分信息较多,我按照个人的理解来说说。

    tl: 8016 fb: –H-F–N这里的H是CUhead的意思。fb是flag byte,F是first的意思,P是previous,N是next。此外我没有dump最后一个row piece,按道理来说,最后一个0x06003819块上的fb会显示L的,代表last。(事实上我事后dump了,显示的LP)


    nrid:   0x06003804.0这里nrid是next row piece id的意思,这里的数据是nrid:   0x06003804.0,换成10进制是rdba: 0x6003804(100677636) file: 24 ,block : 14340,24号文件14340块。


    按照道理来说,14340块上显示的是类似PN,没有H的tag。


    Compression level: 04 (Archive High)是HCC压缩格式。


    NUMP: 22是代表这个CU里有多少个row piece,这里显示的是22个row piece,而根据这个地址看,一个row piece就是一个block,我理解是代表,这个CU里有22个block。


    CU checksum: 0xbdbe82d3是这个CU的校验值。


    nrows: 32759,代表这个CU里存了32759行,这是一个非常大的数值。

    接下来,我们dump那个第二个CU块,14340块。

    Start dump data blocks tsn: 6 file#:24 minblk 14340 maxblk 14340
    ..........................
    ..........................
    ..........................
    block_row_dump:
    tab 0row 0, @0x1f
    tl: 8033 fb: ------PN lb: 0x0  cc: 1
    nrid:  0x06003805.0
    col  0: [8021]
    Compression level04 (Archive High)
     Length of CU row8021
    kdzhrh: ---------START_CU:

    如上文标识的一样,这是PN。

    这里将分别按照insert,update,delete这三个DML来测试在HCC情况下相关的可能的压缩转换情况,ROWID变化情况,锁范围情况来阐述。

    在DML场景中,对比两张表,非压缩表和压缩表。压缩表的所有行,都在一个CU的一个块里。

    如下是创建的表,有一张普通表,一张archive high的表,以及一张row level locking的archive high表。他们分配的大小是一样的,这不代表在extents内占的空间是一样大,而是因为表初始分配的extents是8个block,每个block是8192 bytes。这个是ASSM的分配规律。

    SQL> create table dml_test_no_ehcc as select * from dba_objects where rownum < 100;

    Table created.

    SQL> update dml_test_no_ehcc set OBJECT_ID=rownum;

    99 rows updated.

    SQL> commit;

    Commit complete.

    SQL> create table DML_TEST_ARCHIVE_HIGH compress for archive high tablespace ehcctbs as select * from dml_test_no_ehcc ;

    Table created.

    SQL> create table DML_TEST_ARCHIVE_HIGH_LOCKING compress for archive high  row level locking tablespace ehcctbs as select * from dml_test_no_ehcc ;

    Table created.

    col OWNER for a15
    col SEGMENT_NAME for a40

    SQL> select s.OWNER,s.SEGMENT_NAME,s.BYTES/1024 SIZE_MB,t.COMPRESS_FOR  from dba_segments s,dba_tables t where s.SEGMENT_NAME like ('DML_TEST_%') and s.owner=t.owner and s.segment_name =  t.table_name order by 2;

    OWNER           SEGMENT_NAME                                SIZE_MB COMPRESS_FOR
    --------------- ---------------------------------------- ---------- ----------------------------------
    SYS             DML_TEST_ARCHIVE_HIGH                            64 ARCHIVE HIGH
    SYS             DML_TEST_ARCHIVE_HIGH_LOCKING                    64 ARCHIVE HIGH ROW LEVEL LOCKING
    SYS             DML_TEST_NO_EHCC          

    接下来,需要证明这两个HCC的表的所有行都在同一个CU里。

    640?wx_fmt=png

    DML_TEST_ARCHIVE_HIGH表的所有8个块


    640?wx_fmt=png

    DML_TEST_ARCHIVE_HIGH_LOCKING表的所有8个块

    这个时候,除去一级和二级位图块,dump每个表的第四个块,就是说DML_TEST_ARCHIVE_HIGH在24号文件的19203块,和DML_TEST_ARCHIVE_HIGH_LOCKING在24号文件的19211块,从dump信息中查看是否所有行在一个CU内。

    19203块,信息如下,可以看到fb标识为Head,有F,有L,代表这个CU既是first也是last的CU,并且这个CU里的nrows 是99行。这都跟构造的环境一致。

    data_block_dump,data header at 0x9b95a07c
    ===============
    tsiz: 0x1f80
    hsiz: 0x1c
    pbl: 0x9b95a07c
         76543210
    flag=-0------
    ntab=1
    nrow=1
    frre=-1
    fsbo=0x1c
    fseo=0x1830
    avsp=0x1814
    tosp=0x1814
            r0_9ir2=0x0
            mec_kdbh9ir2=0x0
                          76543210
            shcf_kdbh9ir2=----------
                      76543210
            flag_9ir2=--R-----      Archive compression: Y
                    fcls_9ir2[0]={ }
    0x16:pti[0]     nrow=1  offs=0
    0x1a:pri[0]     offs=0x1830
    block_row_dump:
    tab 0, row 0, @0x1830
    tl: 1872 fb: --H-FL-- lb: 0x0  cc: 1
    col  0: [1866]
    Compression level: 04 (Archive High)
     Length of CU row: 1866
    kdzhrh: --------- Start Slot: 00
    *---------
    CU header:
    CU version: 0   CU magic number: 0x4b445a30
    CU checksum: 0x24a713c2
    CU total length: 1854
    CU flags: NC-U-CRD-OP
    ncols: 26
    nrows: 99
    algo: 0
    CU decomp length: 1715   len/value length: 10614
    row pieces per row: 1
    num deleted rows: 0
    START_CU:

    同样,另外一个表的19211块也是得到一样的构造信息。

    data_block_dump,data header at 0x7fda7a65e07c
    ===============
    tsiz: 0x1f80
    hsiz: 0x1c
    pbl: 0x7fda7a65e07c
         76543210
    flag=-0------
    ntab=1
    nrow=1
    frre=-1
    fsbo=0x1c
    fseo=0x17c9
    avsp=0x17ad
    tosp=0x17ad
            r0_9ir2=0x0
            mec_kdbh9ir2=0x0
                          76543210
            shcf_kdbh9ir2=----------
                      76543210
            flag_9ir2=--R-----      Archive compression: Y
                    fcls_9ir2[0]={ }
    0x16:pti[0]     nrow=1  offs=0
    0x1a:pri[0]     offs=0x17c9
    block_row_dump:
    tab 0, row 0, @0x17c9
    tl: 1975 fb: --H-FL-- lb: 0x0  cc: 1
    col  0: [1969]
    Compression level: 04 (Archive High)
     Length of CU row: 1969
    kdzhrh: --------L Start Slot: 00
    num lock bits: 8
    locked rows:
    *---------
    CU header:
    CU version: 0   CU magic number: 0x4b445a30
    CU checksum: 0x24a713c2
    CU total length: 1854
    CU flags: NC-U-CRD-OP
    ncols: 26
    nrows: 99
    algo: 0
    CU decomp length: 1715   len/value length: 10614
    row pieces per row: 1
    num deleted rows: 0
    START_CU:

    OLTP下的第一个场景测试,我们暂定为insert测试,这里只针对HCC的表做测试,分别测试append方式和常规插入方式在HCC表及row level locking的HCC表下的表现。

    根据文档显示,对已经HCC压缩的表的插入,如果是常规插入,新插入的数据将不会被压缩,只有以append等直接路径的方式插入,才会继续压缩。这里除了需要验证这个事情之外,还需要验证下其他会话的并发插入会不会受影响,如果被阻塞,需要测试row level locking方式的HCC表是否受影响。

    SQL> select distinct(sidfrom v$mystat;

           SID
    ----------
           147

    SQL> insert into DML_TEST_ARCHIVE_HIGH select * from DML_TEST_NO_EHCC;

    99 rows created.

    SQL> 

    SQL> select distinct(sidfrom v$mystat;

           SID
    ----------
           269

    SQL> insert into DML_TEST_ARCHIVE_HIGH select * from DML_TEST_NO_EHCC;

    99 rows created.

    SQL> 

    这个测试为了证明没有row level locking属性的HCC表的插入,不会锁定单个CU。

    但是,这个测试测下来,有一个问题,就是对于没有使用append方式的插入,如果插入的数据,当前已经压缩的CU可以容下,那么插入的数据是会被压缩的,如果以没有append方式插入的数据,当前CU放置不下,那么在接下来的分配中,超出当前CU的数据是特么的不会被压缩的。

    这个又一次出乎意料。

      COUNT(*) COMPRESSION_TYPE
    ---------- ---------------------------------------------------------------
            10 COMP_NOCOMPRESS
        323126 COMP_FOR_ARCHIVE_HIGH

    SQL> 

    OLTP下的第二个场景,我们测试DELETE,这个我也不知道测试什么,我暂且对HCC的表,做两个会话的删除测试。

    我测试了两次,如果这个表没有被压缩,我分别在两个会话中,删除object_id=1及2的数据,不提交,是互相不会阻塞的。

    但是,如果这个表是HCC压缩,并且没有开启row level locking的话,如果在会话1删除object_id=1的条目,在会话2中删除object_id=2的条目,会话2的删除,是会被会话1阻塞的。

    640?wx_fmt=png


    这也侧面验证了,普通HCC表,锁的最小单元是CU,而不是像普通表那样,受影响的是被其他会话已经影响到的行。不过仔细一想,道理似乎是一样的。


    那么,我前面铺垫了那么多row level locking的HCC特性这个时候就发挥作用了。这个特性是在12c的HCC中引入了。Oracle corp可能发现对整个CU加锁影响的范围太大了,为了对OLTP友好,引入了row level locking的HCC的特性,虽然这可能带来一点点的压缩损耗,在前文能看到压缩损耗的情况。


    接下来,对那张创建好的row level locking的表做不同会话的object_id=1和object_id=2的记录的删除。

    640?wx_fmt=png


    640?wx_fmt=png

    可以看到添加了row level locking属性的HCC表的同个CU内的删除是互不影响的。

    OLTP中,第三个场景测试,我们将测试update,据前文DELETE测试,可以显然的知道,HCC中不带row level locking的压缩是会被其他update阻塞的。带了的话,如果针对同一个CU内不同记录操作,是不会影响的。如果是同一个CU内的相同记录操作,那会是怎么样呢:)。

    UPDATE部分,这里重点测试的是rowid变化情况。

    重新生成环境:

    SQL> drop table DML_TEST_ARCHIVE_HIGH purge; 

    Table dropped.

    SQL> drop table DML_TEST_ARCHIVE_HIGH_LOCKING purge;

    Table dropped.

    SQL> drop table DML_TEST_NO_EHCC purge;

    Table dropped.

    这次表创建的更小。

    SQL> create table dml_test_no_ehcc as select * from dba_objects where rownum < 10;

    Table created.

    SQL> create table DML_TEST_ARCHIVE_HIGH compress for archive high tablespace ehcctbs as select * from dml_test_no_ehcc ;

    Table created.

    SQL> create table DML_TEST_ARCHIVE_HIGH_LOCKING compress for archive high  row level locking tablespace ehcctbs as select * from dml_test_no_ehcc ;

    Table created.

    SQL> 
    SQL> col OWNER for a15
    SQL> col SEGMENT_NAME for a40
    SQL> select s.OWNER,s.SEGMENT_NAME,s.BYTES/1024 SIZE_MB,t.COMPRESS_FOR  from dba_segments s,dba_tables t where s.SEGMENT_NAME like ('DML_TEST_%') and s.owner=t.owner and s.segment_name =  t.table_name order by 2;

    OWNER           SEGMENT_NAME                                SIZE_MB COMPRESS_FOR
    --------------- ---------------------------------------- ---------- ------------------------------------------------------------------------------------------
    HR              DML_TEST_ARCHIVE_HIGH                            64 ARCHIVE HIGH
    HR              DML_TEST_ARCHIVE_HIGH_LOCKING                    64 ARCHIVE HIGH ROW LEVEL LOCKING
    HR              DML_TEST_NO_EHCC                                 64

    SQL> 

    查看其中HCC表的rowid及块号分布情况。

    SQL> select rowid,object_name,dbms_rowid.rowid_block_number(rowid) from DML_TEST_ARCHIVE_HIGH;

    ROWID              OBJECT_NAME                              DBMS_ROWID.ROWID_BLOCK_NUMBER(ROWID)
    ------------------ ---------------------------------------- ------------------------------------
    AAAR0vAAWAAAEWLAAA I_FILE#_BLOCK#                                                          17803
    AAAR0vAAWAAAEWLAAB I_OBJ3                                                                  17803
    AAAR0vAAWAAAEWLAAC I_TS1                                                                   17803
    AAAR0vAAWAAAEWLAAD I_CON1                                                                  17803
    AAAR0vAAWAAAEWLAAE IND$                                                                    17803
    AAAR0vAAWAAAEWLAAF CDEF$                                                                   17803
    AAAR0vAAWAAAEWLAAG C_TS#                                                                   17803
    AAAR0vAAWAAAEWLAAH I_CCOL2                                                                 17803
    AAAR0vAAWAAAEWLAAI I_PROXY_DATA$                                                           17803

    9 rows selected.

    这里可以通过DBMS_COMPRESSION.GET_COMPRESSION_TYPE来确认某行数据的压缩方式:

    SQL> select DBMS_COMPRESSION.GET_COMPRESSION_TYPE('HR','DML_TEST_ARCHIVE_HIGH','AAAR0vAAWAAAEWLAAA'from dual;

    DBMS_COMPRESSION.GET_COMPRESSION_TYPE('HR','DML_TEST_ARCHIVE_HIGH','AAAR0VAAWAAAEWLAAA')
    ----------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                          16

    参考如下:

    COMP_NOCOMPRESS CONSTANT NUMBER := 1;
    COMP_FOR_OLTP CONSTANT NUMBER := 2;
    COMP_FOR_QUERY_HIGH CONSTANT NUMBER := 4;
    COMP_FOR_QUERY_LOW CONSTANT NUMBER := 8;
    COMP_FOR_ARCHIVE_HIGH CONSTANT NUMBER := 16;
    COMP_FOR_ARCHIVE_LOW CONSTANT NUMBER := 32;

    COMP_RATIO_MINROWS CONSTANT NUMBER := 1000000;
    COMP_RATIO_ALLROWS CONSTANT NUMBER := -1;

    可以得知,16就是创建时候的ARCHIVE_HIGH压缩方式。

    之后,对这个表,进行更新操作。

    SQL> update DML_TEST_ARCHIVE_HIGH set OBJECT_NAME=OBJECT_NAME||'MINOR';

    9 rows updated.


    再次查看这个表的rowid及块号:


    SQL> select rowid,object_name,dbms_rowid.rowid_block_number(rowid) from DML_TEST_ARCHIVE_HIGH;

    ROWID              OBJECT_NAME                              DBMS_ROWID.ROWID_BLOCK_NUMBER(ROWID)
    ------------------ ---------------------------------------- ------------------------------------
    AAAR0vAAWAAAEWOAAA I_FILE#_BLOCK#MINOR                                                     17806
    AAAR0vAAWAAAEWOAAB I_OBJ3MINOR                                                             17806
    AAAR0vAAWAAAEWOAAC I_TS1MINOR                                                              17806
    AAAR0vAAWAAAEWOAAD I_CON1MINOR                                                             17806
    AAAR0vAAWAAAEWOAAE IND$MINOR                                                               17806
    AAAR0vAAWAAAEWOAAF CDEF$MINOR                                                              17806
    AAAR0vAAWAAAEWOAAG C_TS#MINOR                                                              17806
    AAAR0vAAWAAAEWOAAH I_CCOL2MINOR                                                            17806
    AAAR0vAAWAAAEWOAAI I_PROXY_DATA$MINOR                                                      17806

    9 rows selected.

    可以看到,rowid,block id,都发生了变化,所以证明对CU内的数据更新,这里有解压,移动到别的block更新的操作。

    那么更新后的数据还是压缩的吗?显然,不是了。

    SQL> select DBMS_COMPRESSION.GET_COMPRESSION_TYPE('HR','DML_TEST_ARCHIVE_HIGH',rowid) from DML_TEST_ARCHIVE_HIGH;

    DBMS_COMPRESSION.GET_COMPRESSION_TYPE('HR','DML_TEST_ARCHIVE_HIGH',ROWID)
    -------------------------------------------------------------------------
                                                                            1
                                                                            1
                                                                            1
                                                                            1
                                                                            1
                                                                            1
                                                                            1
                                                                            1
                                                                            1

    9 rows selected.

    压缩为1,1代表的是COMP_NOCOMPRESS CONSTANT NUMBER := 1,不压缩。所以,除了insert,update也会带来解压不压缩的情况。在执行update操作时,db会将列压缩的数据,转换为行来操作,并且在操作完成之后,并不会再次压缩。

    如果需要重新让这些复苏的数据重新压缩,需要显式的move这些表。

    刚才注意到,更新会导致压缩数据的rowid发生变化,那么,能不能不变化?答案是可以的。

    隐含参数:

    640?wx_fmt=png

    标亮的部分


    640?wx_fmt=png

    这居然是一个动态参数


    然后我们复现上面的更新操作:


    640?wx_fmt=png

    rowid,block id均保持不变

    第三部分,上面OLAP及OLTP的这么多测试均是单个场景的测试,那么HCC在实际场景下使用起来跟不带HCC的环境对比起来怎么样?这里想起了swingbench。

    swingbench不多介绍。但是有个问题,swingbench的对象是自己程序生成的,不能人工干预创建对象用的参数,除非你逐个去改那些脚本。

    其实有个简单的办法,就是创建测试表空间的时候,给表空间加上HCC参数。这里只做query high场景下不带row level locking及带row level locking跟非HCC场景下的压力测试。考虑到客户环境不是会串行的,所以我使用4个会话来测试。测试基准数据量为0.5GB,要测三场。

    首先生成三个承载表空间,一个是带了HCC属性,一个是带了HCC的row level locking属性,一个是不带HCC属性。

    SQL> CREATE SMALLFILE TABLESPACE SOE_EHCC_TBS
      2      DATAFILE
      3          '/ehccfs/ORA19C/ora19pdb1/SOE_EHCC_TBS_001.DBF' SIZE 10485760 AUTOEXTEND ON NEXT 1048576 MAXSIZE 10737418240
      4      BLOCKSIZE 8192
      5      FORCE LOGGING
      6      DEFAULT COLUMN STORE COMPRESS FOR query HIGH NO INMEMORY
      7      ONLINE
      8      SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO
      9      EXTENT MANAGEMENT LOCAL AUTOALLOCATE;

    Tablespace created.


    SQL> CREATE SMALLFILE TABLESPACE SOE_NO_EHCC_TBS
      2      DATAFILE
      3          '/ehccfs/ORA19C/ora19pdb1/SOE_NO_EHCC_TBS_001.DBF' SIZE 10485760 AUTOEXTEND ON NEXT 1048576 MAXSIZE 10737418240
      4      BLOCKSIZE 8192
      5      FORCE LOGGING
      6      DEFAULT COLUMN STORE COMPRESS FOR query HIGH NO INMEMORY
      7      ONLINE
      8      SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO
      9      EXTENT MANAGEMENT LOCAL AUTOALLOCATE;

    Tablespace created.

    SQL> CREATE SMALLFILE TABLESPACE SOE_EHCC_ROW_LOCKING_TBS
      2      DATAFILE
      3          '/ehccfs/ORA19C/ora19pdb1/SOE_EHCC_ROW_LOCKING_TBS_001.DBF' SIZE 10485760 AUTOEXTEND ON NEXT 1048576 MAXSIZE 10737418240
      4      BLOCKSIZE 8192
      5      FORCE LOGGING
      6      DEFAULT COLUMN STORE COMPRESS FOR query HIGH ROW LEVEL LOCKING NO INMEMORY
      7      ONLINE
      8      SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO
      9      EXTENT MANAGEMENT LOCAL AUTOALLOCATE;

    Tablespace created.

    640?wx_fmt=jpeg

    生成数据

    640?wx_fmt=jpeg

    最终能看到生成的数据如下:


    640?wx_fmt=png

    均已为query high的HCC的压缩方式


    待数据生成完成之后,开始swingbench的测试。这里停止了测试。因为在swingbench的默认场景中,有大量的DML操作,而跟我上文测试的结果,随着业务时间的推移,大部分表都会因DML而变成非压缩表。所以DML测试的意义不大。唯一可能有测试意义的就是OLAP了。这个修改swingbench配置此处省略。


    640?wx_fmt=png
    DML测试中,数据趋于跟非HCC一致了。


    End




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