一个索引热块的性能问题

某个核心应用，开发反馈业务高峰期的时候，有三张表的INSERT插入操作会出现用时较长的情况，通过日志定位，认为就是数据库操作的问题。

应用的数据库架构是3节点RAC，版本11.2.0.4，连接池使用的tns配置是failover，默认连接节点1。

高峰期AWR的数据库负载情况如下，

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高峰期AWR等待事件中的Top 10，可以看出来，索引争用、行锁争用，以及热块等待，占比比较高，其中行锁争用，由于应用逻辑中，存在对同行数据的并发访问，有特殊的处理，所以暂时关注另两个问题，

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P.S. 关于Top，有个小知识点：《AWR Top 5和Top 10的演进》。

根据热块所在的段信息，能定位到开发提到的三张表中，三个主键索引，以及一个非唯一索引段是争用的热点，因此推测，热块争用和索引争用，是同一个问题，都是因为索引块成为热点所产生的，如何解决索引热点的问题，就成为了关键，

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这三个主键索引，都是采用序列值填充的，因此每次向表中插入一行数据都会向索引最右侧的索引块插入新值，即发生索引单向增长，当数据库没有空间的时候，就会发生9-1分裂，创建新的索引块，尤其是高并发的系统，随着高峰期请求量的增加，越容易让索引叶子节点最右侧的数据块成为热点，产生争用。

《由点及面了解Oracle的Sequence序列》介绍了针对序列作为主键或者唯一键产生性能问题的解决方案，

方案一：将索引重建为reverse-key index

这种方案，可以缓解索引热块的争用，但是随着数据量的增加，索引越大，对于范围检索，一次检索可能需要读取到buffer cache的索引数据块就会越多，一方面可能会产生磁盘IO方面的等待，另一方面可能会将其他表或索引的数据挤出内存，因此，很有可能只是从索引争用，转换成另一种资源的等待，没有从根本解决这个问题。

方案二：将索引重建为hash partition index

如果是单实例，这种方案会有效，因为他将原先争用的块数据，分散到了不同的数据块，但是，如果迁移RAC，由于频繁的使用，可能会出现索引数据块在节点间频繁的传输，而且随着节点数增加，传输的可能性就会越大，还是会产生性能的问题。

方案三：编码生成的智能主键

根据实例号、进程号、以及序列值，拼接出能避免实例间传输、避免索引单向的争用、以及保证唯一的主键值。

我们采用的是方案二，将主键索引，改为16个分区的hash分区索引，由于有停机时间，因此指定并行度，加快执行速度，4000万记录的表，大约50秒能完成，

create index idx_t_01 on t (id) globalpartition by hash (id)partitions 16 tablespace IDX_TBSparallel 16;index idx_t_01 on t (id) global
partition by hash (id)
partitions 16 tablespace IDX_TBS
parallel 16;

调整之后，高峰期，相应的争用，明显降低了，热块段信息中，之前出现的三个主键索引和一个非唯一索引，不再出现，从应用端看，超时的现象，有所缓解，

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但是，方案二说了，如果是单实例，这种方法有效，如果改为RAC，则可能出现索引数据块在节点间频繁传输的场景，影响性能，由于应用采用failover连接方式，正常都在一个节点连接，但是不排除故障场景下，部分连接选择其他节点的可能，此时，对于这种hash分区索引就存在索引数据块在不同节点间传输，算是一个隐患。