【Oracle】Exadata Smart Scan---Column Projection

The term Column Projection refers to Exadata‘s ability to limit the volume of data transferred between the storage tier and the database tier by only returning columns of interest (that is, those in the select list or

 necessary for join operations on the database tier). If your query requests five columns from a 100-column table, Exadata can eliminate most of the data that would be returned to the database servers by non-Exadata storage. This feature is a much bigger deal than you might expect and it can have a very significant impact on response times. Here is an example:

字段投影是指在Exadata中通过只返回感兴趣的列（指那些在SELECT列表中或者必须参加数据库层JOIN操作的列）来限制在存储层和数据库层之间的数据传输。如果查询从拥有100列的表中请求5个字段的值，Exadata能够消除非Exadata存储原本会返回给数据库层的大部分数据。此功能所做的工作远超出你可能的预期，在响应时间上会带来非常巨大的影响。

下面是字段投影的一个例子：

首先在test用户下建立一张大表做测试表：

SQL> conn test/test

Connected.

SQL> @large_table.sql

Table created.

SQL> exit

Disconnected from Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.1.0 - Production

With the Partitioning, Automatic Storage Management, OLAP, Data Mining

and Real Application Testing options

[oracle@db1 ~]$ sqlldr userid=test/test direct=true rows=100000 control=large_table.ldr

SQL*Loader: Release 11.2.0.1.0 - Production on Fri Oct 10 20:18:25 2014

Copyright (c) 1982, 2009, Oracle and/or its affiliates.  All rights reserved.

Save data point reached - logical record count 100000.

Save data point reached - logical record count 200000.

Save data point reached - logical record count 300000.

Save data point reached - logical record count 400000.

Save data point reached - logical record count 500000.

Save data point reached - logical record count 600000.

Save data point reached - logical record count 700000.

Save data point reached - logical record count 800000.

Save data point reached - logical record count 900000.

Save data point reached - logical record count 1000000.

Load completed - logical record count 1000000.

首先来看一下不启用Smart Scan的情况：

SQL> show parameter cell;

NAME                                 TYPE        VALUE

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

cell_offload_compaction              string      ADAPTIVE

cell_offload_decryption              boolean     TRUE

cell_offload_parameters              string

cell_offload_plan_display            string      AUTO

cell_offload_processing              boolean     TRUE

cell_partition_large_extents         string      DEFAULT

SQL> ALTER session SET cell_offload_processing=FALSE;

Session altered.

SQL> show parameter cell;

NAME                                 TYPE        VALUE

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

cell_offload_compaction              string      ADAPTIVE

cell_offload_decryption              boolean     TRUE

cell_offload_parameters              string

cell_offload_plan_display            string      AUTO

cell_offload_processing              boolean     FALSE

cell_partition_large_extents         string      DEFAULT

SQL> ALTER session SET "_serial_direct_read" = TRUE; 启用direct path read

Session altered.

SQL> set timing on

SQL> set autot trace

SQL> ALTER session SET cell_offload_processing=FALSE;

Session altered.

Elapsed: 00:00:00.00

SQL> SELECT id FROM large_table;

1000000 rows selected.

Elapsed: 00:00:11.64

Execution Plan

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

Plan hash value: 1101256009

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

---------

| Id  | Operation                 | Name        | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| T

ime     |

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

---------

|   0 | SELECT STATEMENT          |             |  1000K|  4882K|  4285   (1)| 0

0:00:52 |

|   1 |  TABLE ACCESS STORAGE FULL| LARGE_TABLE |  1000K|  4882K|  4285   (1)| 0

0:00:52 |

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

---------

Statistics

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

          1  recursive calls

          0  db block gets

      81301  consistent gets

      15619  physical reads

          0  redo size

   14646884  bytes sent via SQL*Net to client

     733745  bytes received via SQL*Net from client

      66668  SQL*Net roundtrips to/from client

          0  sorts (memory)

          0  sorts (disk)

1000000  rows processed

SQL> set autot off

SQL> SELECT sql_id,

  2  physical_read_bytes A,

  3  io_interconnect_bytes B,

  4  io_cell_offload_eligible_bytes C,

  5  io_cell_offload_returned_bytes D

  6  FROM v$sql

  7  WHERE sql_text LIKE ‘%large_table%‘

  8  AND sql_text NOT LIKE ‘%v$sql%‘;

SQL_ID                 A          B          C          D

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

8rxx50g4qjas9      16384      16384          0          0

6huzbgn52m7pz  127950848  127950848          0          0

再看一下开启Smart Scan的情况：

SQL> alter system flush shared_pool;

System altered.

SQL> ALTER session SET cell_offload_processing = TRUE;

Session altered.

SQL> ALTER session SET "_serial_direct_read" = TRUE;

Session altered.

SQL> show parameter cell;

NAME                                 TYPE        VALUE

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

cell_offload_compaction              string      ADAPTIVE

cell_offload_decryption              boolean     TRUE

cell_offload_parameters              string

cell_offload_plan_display            string      AUTO

cell_offload_processing              boolean     TRUE

cell_partition_large_extents         string      DEFAULT

SQL> set timing on

SQL> set autot trace

SQL> set timing on

SQL> SELECT id FROM large_table;

1000000 rows selected.

Elapsed: 00:00:05.08

Execution Plan

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

Plan hash value: 1101256009

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

---------

| Id  | Operation                 | Name        | Rows  | Bytes | Cost (%CPU)| T

ime     |

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

---------

|   0 | SELECT STATEMENT          |             |  1000K|  4882K|  4285   (1)| 0

0:00:52 |

|   1 |  TABLE ACCESS STORAGE FULL| LARGE_TABLE |  1000K|  4882K|  4285   (1)| 0

0:00:52 |

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

---------

Statistics

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

          0  recursive calls

          0  db block gets

      15623  consistent gets

      15619  physical reads

          0  redo size

   14646884  bytes sent via SQL*Net to client

     733745  bytes received via SQL*Net from client

      66668  SQL*Net roundtrips to/from client

          0  sorts (memory)

          0  sorts (disk)

    1000000  rows processed

SQL> set timing off

SQL> set autot off

SQL> SELECT sql_id,

  2  physical_read_bytes A,

  3  io_interconnect_bytes B,

  4  io_cell_offload_eligible_bytes C,

  5  io_cell_offload_returned_bytes D

  6  FROM v$sql

  7  WHERE sql_text LIKE ‘%large_table%‘

  8  AND sql_text NOT LIKE ‘%v$sql%‘;

SQL_ID                 A          B          C          D

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

8rxx50g4qjas9      16384      16384          0          0

6huzbgn52m7pz  127950848   12592432  127950848   12592432

可以看到在启用Smart Scan的时候，io_interconnect_bytes从127950848降到了12592432，执行时间从00:00:11.64降到了00:00:05.08，同时consistent gets从81301降到了15623。

由于此时没有where条件，所以只是字段投影的影响，没有谓词过滤和存储索引的影响。