Oracle回滾段的概念，用法和規(guī)劃及問題的解決
2024-08-29 13:46:23
供稿：網友
回滾段治理一直是Oracle數據庫治理的一個難題，本文通過實例介紹ORACLE回滾段的概念，用法和規(guī)劃及問題的解決。
回滾段概述
回滾段用于存放數據修改之前的值（包括數據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信息。一個事務只能使用一個回滾段來存放它的回滾信息，而一個回滾段可以存放多個事務的回滾信息。
回滾段的作用
事務回滾：當事務修改表中數據的時候，該數據修改前的值（即前影像）會存放在回滾段中，當用戶回滾事務（ROLLBACK）時，ORACLE將會利用回滾段中的數據前影像來將修改的數據恢復到原來的值。
事務恢復：當事務正在處理的時候，例程失敗，回滾段的信息保存在重做日志文件中，ORACLE將在下次打開數據庫時利用回滾來恢復未提交的數據。
讀一致性：當一個會話正在修改數據時，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(zhí)行時，該語句將看不到從該語句開始執(zhí)行后的未提交的修改（語句級讀一致性）。當ORACLE執(zhí)行SELECT語句時，ORACLE依照當前的系統改變號（SYSTEM CHANGE NUMBER-SCN）來保證任何前于當前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(zhí)行時，若其他會話改變了該查詢要查詢的某個數據塊，ORACLE將利用回滾段的數據前影像來構造一個讀一致性視圖。
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后提供讀一致性。需要注重的是，使用第二個語句對數據庫的并發(fā)性和性能將帶來影響。
回滾段的種類
系統回滾段：當數據庫創(chuàng)建后，將自動創(chuàng)建一個系統回滾段，該回滾段只用于存放系統表空間中對象的前影像。
非系統回滾段：擁有多個表空間的數據庫至少應該有一個非系統回滾段，用于存放非系統表空間中對象的數據前影像。非系統回滾段又分為私有回滾段和公有回滾段，私有回滾段應在參數文件的ROLLBACK SEGMENTS參數中列出，以便例程啟動時自動使其在線（ONLINE）。公有回滾段一般在OPS（ORACLE并行服務器）中出現，將在例程啟動時自動在線。
DEFERED回滾段：該回滾段在表空間離線（OFFLINE）時由系統自動創(chuàng)建，當表空間再次在線（ONLINE）時由系統自動刪除，用于存放表空間離線時產生的回滾信息。
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，并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，循環(huán)的方式使用回滾段的區(qū)（EXTENTS），當當前區(qū)用滿后移到下一個區(qū)。幾個事務可以寫在回滾段的同一個區(qū)，但每個回滾段的塊只能包含一個事務的信息。
例如（兩個事務使用同一個回滾段，該回滾段有四個區(qū)）：
1、事務在進行中，它們正在使用回滾段的第三個區(qū)；
2、當兩個事務產生更多的回滾信息，它們將繼續(xù)使用第三個區(qū)；
3、當第三個區(qū)滿后，事務將寫到第四個區(qū)，當事務開始寫到一個新的區(qū)時，稱為翻轉（WRAP）；
4、當第四個區(qū)用滿時，假如第一個區(qū)是空閑或非活動（使用該區(qū)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(qū)。
回滾段的擴張（EXTEND）
當當前回滾段區(qū)的所有塊用完而事務還需要更多的回滾空間時，回滾段的指針將移到下一個區(qū)。當最后一個區(qū)用完，指針將移到第一個區(qū)的前面。回滾段指針移到下一個區(qū)的前提是下一個區(qū)沒有活動的事務，同時指針不能跨區(qū)。當下一個區(qū)正在使用時，事務將為回滾段分配一個新的區(qū)，這種分配稱為回滾段的擴展。回滾段將一直擴展到該回滾段區(qū)的個數到達回滾段的參數MAXEXTENTS的值時為止。
回滾段的回收和OPTIMAL參數
OPTIMAL參數指明回滾段空閑時收縮到的位置，指明回滾段的OPTIMAL參數可以減少回滾段空間的浪費。
創(chuàng)建回滾段
語法：
CREATE [PUBLIC] ROLLBACK SEGMENT rollback_segment
[TABLESPACE tablespace]
[STORAGE ([INITIAL integer[KM]] [NEXT integer[KM]]
[MINEXTENTS integer]
[MAXTENTS {integerUNLIMITED}]
[OPTIMAL {integer[KM]NULL}]) ]
注：
回滾段可以在創(chuàng)建時指明PRIVATE或PUBLIC，一旦創(chuàng)建將不能修改。
MINEXTENTS 必須大于等于2
PCTINCREASE必須是0
OPTIMAL假如要指定，必須大于等于回滾段的初始大小（由MINEXTENTS指定）
建議：
一般情況下，INITIAL=NEXT
設置OPTIMAL參數來節(jié)約空間的使用
不要設置MAXEXTENTS為UNLIMITED
回滾段應創(chuàng)建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); 使回滾段在線
當回滾段創(chuàng)建后，回滾段是離線的，不能被數據庫使用，為了使回滾段被事務利用，必須將回滾段在線。可以用以下命令使回滾段在線：
ALTER ROLLBACK SEGMENT rollback_segment ONLINE;
例：
ALTER ROLLBACK SEGMENT rbs01 ONLINE；
為了使回滾段在數據庫啟動時自動在線，可以在數據庫的參數文件中列出回滾段的名字。例如在參數文件中加入以下一行：
ROLLBACK_SEGMENT=(rbs01,rbs02)
修改回滾段的存儲參數
可以使用ALTER ROLLBACK SEGMENT命令修改回滾段的存儲參數（包括OPTIMAL，MAXEXTENTS）。
語法：
ALTER ROLLBACK SEGMENT rollback_segment
[STORAGE ([NEXT integer[KM]]
[MINEXTENTS integer]
[MAXEXTENTS {integerUNLIMITED}]
[OPTIMAL {integer[KM]NULL}]) ]
例：
ALTER ROLLBACK SEGMENT rbs01 STORAGE (MAXEXTENTS 1000); 回收回滾段的空間
假如指定了回滾段的OPTIMAL參數，ORACLE將自動回收回滾段到OPTIMAL指定的位置。用戶也可以手動回收回滾段的空間。
語法：
ALTER ROLLBACK SEGMENT rollback_segment SHRINK [TO integer [KM]];
說明：
假如不指明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：
假如有事務正在使用該回滾段，運行該命令后，回滾段的狀態(tài)將是PENDING OFFLINE。事務結束后，狀態(tài)將改為OFFLINE，可以通過V$ROLLSTAT查詢回滾段的狀態(tài)。
刪除回滾段
當回滾段不再需要或要重建以改變INITIAL，NEXT或MINEXTENTS參數時，可以將其刪除。要刪除回滾段，不許使該回滾段離線。
語法：
DROP ROLLBACK SEGMENT rollback_segment;
例：
DROP ROLLBACK SEGMENT rbs01;
查詢回滾段的信息
所用數據字典：DBA_ROLLBACK_SEGS
可以查詢的信息：回滾段的標識(SEGMENT_ID)、名稱(SEGMENT_NAME)、所在表空間(TABLESPACE_NAME)、類型(OWNER)、狀態(tài)(STATUS)。
例：
SQL>SELECT segment_name,tablespace_name,owner,status FROM dba_rollback_segs;
回滾段的統計信息
數據字典：V$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$rollstat s
WHERE n.usn=s.usn; 回滾段的當前活動事務
數據字典：V$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(guī)劃
對于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。
對于批處理，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），回滾段擴展到達參數MAXEXTENTS的值（ORA-01628）。
解決方法：向回滾段表空間添加文件或使已有的文件變大；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(qū)的大小，設置一個高的OPTIMAL值。
