Oracle回滾段的概念,用法和規劃及問題的解決

therorawt發表於2007-05-18

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回滾段管理一直是ORACLE資料庫管理的一個難題,本文透過例項介紹ORACLE回滾段的概念,用法和規劃及問題的解決。

[@more@]回滾段概述
  回滾段用於存放資料修改之前的值(包括資料修改之前的位置和值)。回滾段的頭部包含正在使用的該回滾段事務的資訊。一個事務只能使用一個回滾段來存放它的回滾資訊,而一個回滾段可以存放多個事務的回滾資訊。

回滾段的作用
  事務回滾:當事務修改表中資料的時候,該資料修改前的值(即前影像)會存放在回滾段中,當使用者回滾事務(ROLLBACK)時,ORACLE將會利用回滾段中的資料前影像來將修改的資料恢復到原來的值。

  事務恢復:當事務正在處理的時候,例程失敗,回滾段的資訊儲存在重做日誌檔案中,ORACLE將在下次開啟資料庫時利用回滾來恢復未提交的資料。

  讀一致性:當一個會話正在修改資料時,其他的會話將看不到該會話未提交的修改。而且,當一個語句正在執行時,該語句將看不到從該語句開始執行後的未提交的修改(語句級讀一致性)。當ORACLE執行SELECT語句時,ORACLE依照當前的系統改變號(SYSTEM CHANGE NUMBER-SCN)來保證任何前於當前SCN的未提交的改變不被該語句處理。可以想象:當一個長時間的查詢正在執行時,若其他會話改變了該查詢要查詢的某個資料塊,ORACLE將利用回滾段的資料前影像來構造一個讀一致性檢視。

事務級的讀一致性
  ORACLE一般提供SQL語句級(SQL STATEMENT LEVEL)的讀一致性,可以用以下語句來實現事務級的讀一致性。

  SET TRANSACTION READ ONLY;

  或:

  SET TANNSACTION SERIALIZABLE;

  以上兩個語句都將在事務開始後提供讀一致性。需要注意的是,使用第二個語句對資料庫的併發性和效能將帶來影響。

回滾段的種類
  系統回滾段:當資料庫建立後,將自動建立一個系統回滾段,該回滾段只用於存放系統表空間中物件的前影像。

  非系統回滾段:擁有多個表空間的資料庫至少應該有一個非系統回滾段,用於存放非系統表空間中物件的資料前影像。非系統回滾段又分為私有回滾段和公有回滾段,私有回滾段應在引數檔案的ROLLBACK SEGMENTS引數中列出,以便例程啟動時自動使其線上(ONLINE)。公有回滾段一般在OPS(ORACLE並行伺服器)中出現,將在例程啟動時自動線上。

  DEFERED回滾段:該回滾段在表空間離線(OFFLINE)時由系統自動建立,當表空間再次線上(ONLINE)時由系統自動刪除,用於存放表空間離線時產生的回滾資訊。

回滾段的使用
  分配回滾段:當事務開始時,ORACLE將為該事務分配回滾段,並將擁有最少事務的回滾段分配給該事務。事務可以用以下語句申請指定的回滾段:

  SET TRANSTRACTION USE ROLLBACK SEGMENT rollback_segment

  事務將以順序,迴圈的方式使用回滾段的區(EXTENTS),噹噹前區用滿後移到下一個區。幾個事務可以寫在回滾段的同一個區,但每個回滾段的塊只能包含一個事務的資訊。

  例如(兩個事務使用同一個回滾段,該回滾段有四個區):

  1、事務在進行中,它們正在使用回滾段的第三個區;

  2、當兩個事務產生更多的回滾資訊,它們將繼續使用第三個區;

  3、當第三個區滿後,事務將寫到第四個區,當事務開始寫到一個新的區時,稱為翻轉(WRAP);

  4、當第四個區用滿時,如果第一個區是空閒或非活動(使用該區的所有事務完成而沒有活動的事務)的,事務將接著使用第一個區。

回滾段的擴張(EXTEND)
  噹噹前回滾段區的所有塊用完而事務還需要更多的回滾空間時,回滾段的指標將移到下一個區。當最後一個區用完,指標將移到第一個區的前面。回滾段指標移到下一個區的前提是下一個區沒有活動的事務,同時指標不能跨區。當下一個區正在使用時,事務將為回滾段分配一個新的區,這種分配稱為回滾段的擴充套件。回滾段將一直擴充套件到該回滾段區的個數到達回滾段的引數MAXEXTENTS的值時為止。

回滾段的回收和OPTIMAL引數
  OPTIMAL引數指明回滾段空閒時收縮到的位置,指明回滾段的OPTIMAL引數可以減少回滾段空間的浪費。
建立回滾段
  語法:

  CREATE [PUBLIC] ROLLBACK SEGMENT rollback_segment

     [TABLESPACE tablespace]

     [STORAGE (][INITIAL integer][K|M]] [NEXT integer][K|M]]

           [MINEXTENTS integer]

           [MAXTENTS {integer|UNLIMITED}]

           [OPTIMAL {integer][K|M]|NULL}]) ]

  注:

   回滾段可以在建立時指明PRIVATE或PUBLIC,一旦建立將不能修改。

   MINEXTENTS 必須大於等於2

   PCTINCREASE必須是0

   OPTIMAL如果要指定,必須大於等於回滾段的初始大小(由MINEXTENTS指定)

  建議:

   一般情況下,INITIAL=NEXT

   設定OPTIMAL引數來節約空間的使用

   不要設定MAXEXTENTS為UNLIMITED

   回滾段應建立在一個特定的回滾段表空間內

  例:

  CREATE ROLLBACK SEGMENT rbs01

   TABLESPACE rbs

   STORAGE ( INITIAL 100K NEXT 100K MINEXTENTS 10

       MAXEXTENTS 500 OPTIMAL 1000K);

使回滾段線上
  當回滾段建立後,回滾段是離線的,不能被資料庫使用,為了使回滾段被事務利用,必須將回滾段線上。可以用以下命令使回滾段線上:

  ALTER ROLLBACK SEGMENT rollback_segment ONLINE;

  例:

  ALTER ROLLBACK SEGMENT rbs01 ONLINE;

  為了使回滾段在資料庫啟動時自動線上,可以在資料庫的引數檔案中列出回滾段的名字。例如在引數檔案中加入以下一行:

  ROLLBACK_SEGMENT=(rbs01,rbs02)

修改回滾段的儲存引數
  可以使用ALTER ROLLBACK SEGMENT命令修改回滾段的儲存引數(包括OPTIMAL,MAXEXTENTS)。

  語法:

  ALTER ROLLBACK SEGMENT rollback_segment

  [STORAGE (][NEXT integer][K|M]]

       [MINEXTENTS integer]

       [MAXEXTENTS {integer|UNLIMITED}]

       [OPTIMAL {integer][K|M]|NULL}]) ]

  例:

  ALTER ROLLBACK SEGMENT rbs01 STORAGE (MAXEXTENTS 1000);

回收回滾段的空間
  如果指定了回滾段的OPTIMAL引數,ORACLE將自動回收回滾段到OPTIMAL指定的位置。使用者也可以手動回收回滾段的空間。

  語法:

  ALTER ROLLBACK SEGMENT rollback_segment SHRINK [TO integer ][K|M]];

  說明:

   如果不指明TO integer的數值,ORACLE將試圖回收到OPTIMAL的位置。

  例:

  ALTER ROLLBACK SEGMENT rbs01 SHRINK TO 2M;

使回滾段離線
  為了達到以下兩個目的將要回滾段離線:

  1.阻止新的事務使用該回滾段;

  2.該回滾段必須刪除。

  語法:

   ALTER ROLLBACK SEGMENT rollback_segment OFFLINE;

  例:

   ALTER ROLLBACK SEGMENT rbs01 OFFLINE;

  說明:

   如果有事務正在使用該回滾段,執行該命令後,回滾段的狀態將是PENDING OFFLINE。事務結束後,狀態將改為OFFLINE,可以透過V$ROLLSTAT查詢回滾段的狀態。

刪除回滾段
  當回滾段不再需要或要重建以改變INITIAL,NEXT或MINEXTENTS引數時,可以將其刪除。要刪除回滾段,不許使該回滾段離線。

語法:

  DROP ROLLBACK SEGMENT rollback_segment;

例:

  DROP ROLLBACK SEGMENT rbs01;

查詢回滾段的資訊
  所用資料字典:DBA_ROLLBACK_SEGS

  可以查詢的資訊:回滾段的標識(SEGMENT_ID)、名稱(SEGMENT_NAME)、所在表空間(TABLESPACE_NAME)、型別(OWNER)、狀態(STATUS)。

  例:

  SQL>SELECT segment_name,tablespace_name,owner,status FROM dba_rollback_segs;

回滾段的統計資訊
  資料字典:V$ROLLNAME,V$ROLLSTAT

  例:

  SQL>SELECT n.name,s.extents,s.rssize,s.optsize,s.hwmsize,s.xacts,s.status

    FROM v$rollname n,v$rollstat s

    WHERE n.usn=s.usn;

回滾段的當前活動事務
  資料字典:V$SESSION,V$TRANSACTION

  例:

  SQL>SELECT s.username,t.xidusn,t.ubafil,t.ubablk,t.used_ublk

    FROM v$session s,v$transaction t

    WHERE s.saddr=t.ses_addr;

   USERNAME  XIDUSN   UBAFIL   UBABLK  USED_UBLK

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

   SYSTEM      2      2     7      1

   SCOTT       1      2    163      1

   2 rows selected.

回滾段的數量規劃
  對於OLTP系統,存在大量的小事務處理,一般建議:

  數量多的小回滾段;每四個事務一個回滾段;每個回滾段不要超過十個事務。

  對於批處理,一般建議:

  少的大回滾段;每個事務一個回滾段。

回滾段的問題及解決方法
  問題一:事務要求的回滾段空間不夠,表現為表空間用滿(ORA-01560錯誤),回滾段擴充套件到達引數MAXEXTENTS的值(ORA-01628)。

  解決方法:向回滾段表空間新增檔案或使已有的檔案變大;增加MAXEXTENTS的值。

  問題二:讀一致性錯誤(ORA-01555 SNAPSHOT TOO OLD)

  解決方法:增加MINEXTENTS的值,增加區的大小,設定一個高的OPTIMAL值。

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