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Oracle:UNDO机制


Oracle:UNDO机制

Oracle绝对禁止一个用户查看另一个用户未提交的事务数据。

    启动一个DML事务时,已修改数据的象前版本被缓存在database buffer cache,再有一个缓冲副本被写入一个回退段(undo segment)上。

    Undo segment三个重要目的:

    1用户发布rollback命令,则可用来恢复数据原状态。

    2其他用户访问DML用户发布commit前的原数据,则提供一个已修改数据的读一致性视图。

    3在实例恢复期间,用来rollback一个在实例故障刚发生前进行的未提交的事务。

    回滚段由范围组成,这个范围由5个或5个以上的Oracle块组成。

    回滚段工作方式:

    1在一个回滚段内,以环形方式循环使用范围,直到段装满。由用户的commit或rollback命令发布后释放回滚段内的范围。

    2同一个undo segment可以存储很多个像前版本,同时,一个像前版本只会存储在一个undo segment而不会因空间等任何问题连接到其他undo segment。

    3如果一个undo segment中的一个范围启动了一个事务的像前版本,且逐渐增长装满了该范围,此时会环绕到下一个临近的范围继续使用空间,此时如果下一个临近范围已经被其他事务占领,则绝对不会跳过该临近范围查找其他可用范围,而是会在这个范围之间创建一个新的范围来使用。

    4一个undo segment能处理的事务个数,取决于Oracle块大小。

    5每个数据库都至少有一个回滚段(系统回滚段),一旦创建了其他回滚段,则该回滚段将只用于处理数据目录读一致性和事务控制。

    6set transaction use rollback segment命令可以申请一个指定的回滚段。

    7LOB列不使用undo segment,而使用创建时分配给表的空间来存储像前版本。

    5.5.1  测量UNDO I/O性能

    5.5.1.1undo segment头部的争用

    Oracle 使用undo segment头部块中一个事务表来跟踪使用他的那些事务,其内容通常被缓存在database buffer cache中以便被搜索。OLTP上很有可能会因为访问这个头部发生等待。

    SQL> select event,total_waits,time_waited,average_wait

    from v$system_event where event like '%undo%' and event like '%slot%';

    average_wait:平均每毫秒等待的次数,等于0或接近于0最好。

    SQL>select class,count from v$waitstat

    where class in ('undo header','system undo header');

    count:等候访问undo segment头部的次数。理想情况下,该值等于0或接近于0最好。

    SQL>select n.name,s.usn,

    decode(s.waits,0,1,1-(s.waits/s.gets)) "RBS Header Get Ratio"

    from v$rollstat s,v$rollname n

    where s.usn = n.usn

    order by usn;

    RBS Header Get Ratio:等于1或接近1最好,至少为95%。

    5.5.1.2        undo segment范围的争用

    SQL>select class,count from v$waitstat

    where class ='system undo block' ;

    count:系统回滚段的范围的块争用次数

    SQL>select w.count,w.count/s.value as wait_ratio from v$waitstat w,v$sysstat s

    where w.class = 'undo block'

    and s.name = 'consistent gets';

    count:非系统回滚段的范围的块争用次数

    wait_ratio:回滚等待率,如果超过1%,则需要调整了。

    5.5.1.3        undo segment的环绕

    SQL> select n.name,s.usn,

    decode(s.waits,0,1,1-(s.waits/s.gets)) "RBS Header Get Ratio",s.wraps

    from v$rollstat s,v$rollname n

    where s.usn = n.usn

    order by usn;

    s.wraps:该回滚段被环绕到下一个范围的次数。次数太多表示段范围可能太小。

    5.5.1.4        undo segment的动态范围分配

    事务的像前版本在undo segment中发生环绕,而下一个范围已经分配给其他事务的像前版本,此时会在他们之间动态创建一个范围来给该事务的像前版本环绕。应避免以减少I/O。

    SQL> select event,total_waits,time_waited,average_wait

    from v$system_event where event = 'undo segment extension';

    time_waited:表示动态分配的等待次数。若值很高或不断增长,说明undo segment太少或太小。

    SQL>select n.name,s.usn,s.extends,

    decode(s.waits,0,1,1-(s.waits/s.gets)) "RBS Header Get Ratio",s.wraps

    from v$rollstat s,v$rollname n

    where s.usn = n.usn

    order by usn;

    s.extends:被动态添加的范围数。若经常发生动态添加,则说明undo segment可能太小。

    5.5.2        优化undo segment

    优化目标:

    1)        用户不用等待,就始终可找到undo segment来使用。

    2)        用户始终能得到完成事务所需要的读一致性视图。

    3)        回滚段不会引起过多的I/O。

    一般就是:

    1)        消除对undo segment header或block的争用。

    2)        尽量最小化undo segment的扩充和环绕。

    3)        避免undo segment用尽。

    4)        始终拥有为用户提供一致性视图的undo segment。

    做法:

    1)        添加更多的undo segment 。

    2)        增大现有undo segment。

    3)        明确管理大事务的undo segment。

    4)        undo segment需求最小化。

    5)        使用自动管理功能。

    5.5.2.1        增加更多的undo segment

    最好把新添加的undo segment放在另外的磁盘的表空间内。对undo要求最多的是delete,其次是update,最后是insert。

Oracle建议,为每4个并发事务创建一个undo segment,最多只能添加20个undo segment.

为了更准确的确定到底需要多大的undo segment,可以跟踪用户使用的undo segment大小:

//查询当前用户所使用的undo segment大小

SQL>select s.osuser,s.username,t.used_ublk

from v$session s,v$transaction t

where s.taddr = t.addr;

t.used_ublk:单位为Oracle块,*block size等于该用户将使用的size。

//查询某个大事务的具体使用大小。

1) 只保留一个undo segment online,其他的都offline。

Alter rollback segment xxxxx offline;

2) 统计当前所使用了的undo segment大小。

Select n.name,s.sun,s.writes from v$rollname n,v$rollstat s

Where n.usn = s.usn and name != ‘SYSTEM’;

s.writes:有多少字节的数据被写到该rollback segment上了。

3) 执行遇到回滚问题的大事务。

如:delete from alarminfo;

4) 重新执行“2)”的统计,使用新查询的s.writes减去(-)“2)”中查询出来的s.writes值,就是“3)”中事务所要使用的undo segment大小。

如果设置的undo segment大小是按大事务来设置,可能会浪费很多空间,只需要明确管理undo segment就可以了。

典型错误:ORA-01555 SNAPSHOT TOO OLD

一个修改事务很长时间未提交,别人查的时候在undo segment中找到了一个像前版本得到一致性读,别人还在查询到该修改前,最先修改的人提交了,并且此时undo segment中因为接受了commit而不守护该范围,此范围被其他事务写了。

这时候就会发生这种错误,只需要在查一次就可以了。

防范:

1) 表上发生小事务时候,设法避免运行时间很长的查询。

2) 增加undo segment的大小和数量。

一般设置:initial=512k,next=512k,minextents=20,这样就会创建一个10M的undo segment.

5.5.2.2 明确管理大事务的undo segment

创建一个很大的undo segment,专用于处理特定的事务。

由于Oracle会自动把任务分配给undo segment,所以一般创建完和使用完后,需要手工把他们offline.

1) 创建大回滚段。

Create private rollback segment rbs_for_large_tran

Storage (initial 10M next 10M) tablespace rbs;

2) 直到在作业开始前,把rbs_for_large_tran 联机。

Alter rollback segment rbs_for_large_tran online;

或:execute dbms_transaction.use_rollback_segment(‘rbs_for_large_tran’);

3) 启动作业。

Delete from alarminfo;

4) 一旦"3)"执行完,马上在另外一个窗口把该rbs_for_large_tran段offline.

Alter rollback segment rbs_for_large_tran offline;

注意:在作业中的任何commit,都将导致rbs_for_large_tran脱机。若脱机了,需重新联机。

5.5.2.3 undo segment需求最小化

最大限度的减少写往undo segment的项目数量和大小。

如:

imp的时候使用commit=y.

exp的时候不要使用consistent选项。

Sql*loader时设置适当的commit值。

5.5.2.4 使用自动管理功能

Oracle 9i的新功能,通过配置init.ora,让Oracle自动来进行管理undo segment(Oracle推荐)。

undo_managementl

=auto //使用undo 自动管理(AUM)

=manual //不使用AUM。

l undo_retention

单位是秒。指定一个像前版本在commit后被保存的时间。(减少ORA-01555错误)

l undo_suppress_errors

FALSE,TRUE.指定是否抑制在RBU中可用的命令。

l undo_tablespace

指定用于AUM的表空间名。

(同一时间,只能有一个undo tablespace在线,也必须有一个undo tablespace在线。

如果数据库未创建而undo_management=auto,则系统自动创建一个SYS_UNDOTBS表空间来使用)

创建的语法:

create undo tablespace undo_tbs

datafile ‘/u01/oradata/prod/undo01.dbf’ size 500M

autoextend on

next 5M maxsize 2000M;

(不能指定初始范围和下一个范围大小,因系统要自己指定)

估计undo tablespace大小的公式:

Undo space = (undo_retention * (undo blocks per second * db_block_size)) + db_block_size;

删除一个大的undo tbs:

8) 创建一个新的undo tbs undo_tbs02.

9) SQL>alter system setundo_tablespace=undo_tbs02;

此时,新的事务会使用undo_tbs02,而以前的事务,依然会继续使用undo_tbs.

10) 待Undo_tbs上的所有事务commit或rollback,且超过了undo_retention指定的时间后,drop tablespace删除该undo tbs.

(此时注意,如果drop 了undo_tbs,此时任何发生在undo_tbs的像前读都要报错,此时最好发生在alter命令前的所有事物都commit了或rollback了。)

SQL>select u.begin_time,u.end_time,

t.name "undo_tbs_name",

u.undoblks "blocks_used",

u.txncount "transactions",

u.maxquerylen "longest query",

u.expblkreucnt "expired blocks"

from v$undostat u,v$tablespace t

where u.undotsn = t.ts#;

查询统计时间内,被undo使用的Oracke块数,发生的事务数,最长的查询时间,在需要查一致性时有多少块已经被覆盖(出现>0的数表示ORA-01555就很可能发生)。

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更新时间2022-03-13 11:11:03【至顶部↑】
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