管理undo(PPT-I-299-309)
7.1 undo的作用（SMON）
使用undo tablespace 存放从datafiles 读出的数据块的前镜像，提供以下四种情况所需要的信息
1）回滚事务：rollback
2）读一致性：正在做DML操作的数据块，事务结束前，其他用户读undo里面的数据前镜像
3）实例的恢复：instance recover(undo -->rollback)
4）闪回技术 ：flashback query、flashback table等
7.2 undo 的管理模式：undo_management
1）manaual 手工：roll segment（淘汰）
2）auto 自动：undo tablespace （init parameter ：undo_management = auto)[9I之后]
7.3 undo 表空间管理
1）可以建立多个undo表空间，但一个时刻只有一个处于active
2）处于active状态的undo tablespace 不能offline 和 drop[undo_tablespace指定的undo表空间为active undo tablespace]
01:08:31 SQL> select tablespace_name,status,contents from dba_tablespaces;
TABLESPACE_NAME STATUS CONTENTS
------------------------------ --------- ---------
SYSTEM ONLINE PERMANENT
UNDOTBS1 ONLINE UNDO
SYSAUX ONLINE PERMANENT
TEMP ONLINE TEMPORARY
USERS ONLINE PERMANENT
EXAMPLE ONLINE PERMANENT
TEST ONLINE PERMANENT
09:47:55 SQL> select tablespace_name,status,contents from dba_tablespaces;
SQL> select tablespace_name,status ,contents from dba_tablespaces;
7.4 查看当前正在使用的undo tablespace
SQL>show parameter undo;
NAME TYPE VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
undo_management string AUTO
undo_retention integer 900
undo_tablespace string UNDOTBS1
00:20:50
SQL> select * from v$rollname;
USN NAME
---------- ------------------------------
0 SYSTEM //系统表空间专用段，不属于UNDO TABLESPACE
1 _SYSSMU1_1363316212$
2 _SYSSMU2_1363316212$
3 _SYSSMU3_1363316212$
4 _SYSSMU4_1363316212$
5 _SYSSMU5_1363316212$
6 _SYSSMU6_1363316212$
7 _SYSSMU7_1363316212$
8 _SYSSMU8_1363316212$
9 _SYSSMU9_1363316212$
10 _SYSSMU10_1363316212$
一个事务存储在一个段中，当段不足时会自动增长
一个段可以存储多个事务
7.5 切换undo
SQL> create undo tablespace undo2 datafile '/u01/data/urpdb/undo3.dbf' size 100m;
SQL> alter system set undo_tablespace=undotbs2; //memory动态修改，如果存在未完成的事务，则事务对应的UNDO SEGMENT会复制到新的UNDO TABLESPACE
SQL> show parameter undo;
NAME TYPE VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
undo_management string AUTO
undo_retention integer 900
undo_tablespace string UNDOTBS2
SQL> select * from v$rollname;
USN NAME
---------- ------------------------------
0 SYSTEM
11 _SYSSMU11_1357956213$
12 _SYSSMU12_1357956213$
13 _SYSSMU13_1357956213$
14 _SYSSMU14_1357956213$
15 _SYSSMU15_1357956213$
16 _SYSSMU16_1357956213$
17 _SYSSMU17_1357956213$
18 _SYSSMU18_1357956213$
19 _SYSSMU19_1357956213$
20 _SYSSMU20_1357956213$
7.6 删除undo tablespace
SQL> drop tablespace undotbs1 including contents and datafiles;
SQL> select * from v$tablespace;
TS# NAME INC BIG FLA ENC
---------- ------------------------------ --- --- --- ---
0 SYSTEM YES NO YES
1 SYSAUX YES NO YES
4 USERS YES NO YES
6 EXAMPLE YES NO YES
8 TEST YES NO YES
3 TEMP NO NO YES
5 UNDOTBS2 YES NO YES
7.7 undo 数据的4种状态
1）active： 表示transaction还没有commit，不可覆盖，
2）unexpired:已经commit,但是还在undo_retention内[单位：s，用于闪回、一致性读]，不可以覆盖（非强制），加GUARANTEE属性后强制undo_retention内不覆盖。
3）expired: 已经commit，且时间超过了undo_retention，随时可以覆盖。
4）free: 分配了但未使用过。
查询UNDO段的状态：
select tablespace_name,segment_name,status
from dba_undo_extents;
undo retention参数和undo autoextend on特性
undo retention参数规定了unexpired commit数据的保留期，它是保证一致性读，和大多数闪回技术成功的关键，
将undo表空间设为autoextend on, 这是DBCA创建数据库时的缺省设置, 这一个特性将在undo空间不足时优先扩展新的空间,其次才是覆盖unexpired commit。
如果undo retention=0，则Oracle会启用undo自动调优，它使用900秒作为undo retention的参考值。然后根据收集到的数据库中最长查询及撤销生成率自动调整undo retention。
考点：如果要减少ORA_O1555错误（snapshot too old),考虑延长undo retention并使之guarantee, 同时使undo autoextend on。
查看数据文件是否自动扩展
select file_name,autoextensible from dba_data_files;
7.8 关于undo_retention 参数 //这个参数只对已commit的undo状态有效
01:10:46 SQL> select tablespace_name,status,contents,retention from dba_tablespaces;
TABLESPACE_NAME STATUS CONTENTS RETENTION
------------------------------ --------- --------- -----------
SYSTEM ONLINE PERMANENT NOT APPLY
SYSAUX ONLINE PERMANENT NOT APPLY
TEMP ONLINE TEMPORARY NOT APPLY
USERS ONLINE PERMANENT NOT APPLY
EXAMPLE ONLINE PERMANENT NOT APPLY
TEST ONLINE PERMANENT NOT APPLY
UNDOTBS2 ONLINE UNDO NOGUARANTEE
guarantee属性随undo表空间建立, 可以修改
SQL> create undo tablespace undo2 datafile '/u01/data/urpdb/undo3.dbf' size 100m retention guarantee;
09:52:22 SQL> alter tablespace undo01 retention guarantee; //保证在retention 期间不允许被覆盖
09:52:22 SQL> alter tablespace undotbs2 retention noguarantee; //不保证在retention 期间不允许被覆盖
01:11:16 SQL> select tablespace_name,status ,contents,retention from dba_tablespaces;
缺省配置下undo retention是 noguarantee
SQL> alter tablespace undotbs2 retention noguarantee;
7.9 undo 信息的查询
1） v$session 查看用户建立的session
2） v$transaction 当前的事务
3） v$rollname undo段的名称
4） v$rollstat undo段的状态
5) dba_rollback_segs 数据字典里记录的undo段状态
一般来说，一个session同时只能承载一个事务，建立了session未必有事务，只有事务处于活动状态时，v$transaction才能看到这个事务。换句话说，如果看到了事务（在 v$transaction里），那一定有个session和它对应，将两个视图连在一起，信息看得更为清楚。
cmd下scott登录：
10:03:28 SQL> select username,sid,serial# from v$session where username is not null; //看看有几个session连上来了。
USERNAME SID SERIAL#
------------------------------ ---------- ----------
SCOTT 131 18
SYS 170 5
cmd下 update emp1 set sal=1000 where empno=7788; // 产生一个活动事务
SQL> select a.sid,a.serial#,a.username,b.xidusn,xidslot,b.ubablk,b.status from v$session a,v$transaction b where a.saddr=b.ses_addr;
10:08:29 SQL> col name for a10
SID SERIAL# USERNAME XIDUSN XIDSLOT UBABLK STATUS
---------- ---------- -------------------- ---------- ---------- ---------- ----------------
131 18 SCOTT 18 5 305 ACTIVE
//两表联查，sid和serial#在v$session里，在v$transaction里 XIDUSN是undo segment 的id ，XIDSLOT 是事务槽的id,UBABLK是undo块号
查询正在使用的段信息：
SELECT a.username,b.name,c.used_ublk
FROM v$session a,v$rollname b,v$transaction c
WHERE a.saddr=c.ses_addr AND b.usn=c.xidusn;
对照上面看，下面语句显示出_SYSSMU18是一个活动段, 与XIDUSN=8吻合， 说明这个段被读进buffer了.
SQL> select a.usn,b.name,a.xacts from v$rollstat a, v$rollname b where a.usn=b.usn;
USN NAME XACTS
---------- ------------------------- --------
0 SYSTEM 0
11 _SYSSMU11_1357956213$ 0
12 _SYSSMU12_1357956213$ 0
13 _SYSSMU13_1357956213$ 0
14 _SYSSMU14_1357956213$ 0
15 _SYSSMU15_1357956213$ 0
16 _SYSSMU16_1357956213$ 0
17 _SYSSMU17_1357956213$ 0
18 _SYSSMU18_1357956213$ 1
19 _SYSSMU19_1357956213$ 0
20 _SYSSMU20_1357956213$ 0
7.10 system表空间的undo
默认system表空间会有一个单独的undo segment(usn为0)。其他表空间的事务不能使用它。缺省下undo tablespace 会被分配10个undo段，理论上一个段可以有多个事务，但Oracle的策略并不情愿如此，实验表明，对应并发的事务，通常每个事务会分配一个UNDO段，也就是说如果这10个段不够，Oracle会自动再增加段。
当数据库启动时，如果碰到undo数据文件损坏或不同步，可以将其offline, 即只有一个系统表空间的undo也能进入系统，以便数据字典得以维护，但不能对其他表空间做DML操作。
7.11 测试：模拟数据库open下的undo损坏和修复
如果数据库打开时，当前undo坏掉的话，比如现在UNDOTBS2出现了介质损坏，那么数据库就不能继续DML操作了。如果这时UNDOTBS2表空间上还有active状态的事务（未提交），Oracle会将其下的所有段都标志为NEEDS RECOVERY，这时如有备份可以恢复这个UNDOTBS2，但如果没有备份，那你只能用新建的UNDO替代损坏的UNDO，那么损坏UNDO上的未提交事务也将不得不丢弃。但Oracle没有提供自动解决NEEDS RECOVERY的机制，如果你想删除这个损坏的UNDO表空间，必须另做处理（需要系统择时重启），我们模拟一下这种情况：
[oracle@timran timran]$ mv undotbs02.dbf undotbs02.bak
00:29:28 SQL>alter system checkpoint;
cmd端再做update 语句时会报错
SQL> update emp1 set sal=1000 where empno=7902;
ORA-01116: 打开数据库文件 3 时出错
ORA-01110: 数据文件 3: '/u01/oradata/timran11g/undotbs02.dbf'
ORA-27041: 无法打开文件
00:29:28 SQL> startup force mount
SQL> select file#,checkpoint_change# from v$datafile;
FILE# CHECKPOINT_CHANGE#
---------- ------------------
1 6708724
2 6708724
3 6708724
4 6708724
5 6708724
6 6708724
SQL> select file#,checkpoint_change# from v$datafile_header;
FILE# CHECKPOINT_CHANGE#
---------- ------------------
1 6708724
2 6708724
3 0
4 6708724
5 6708724
6 6708724
SQL> alter database datafile 7 offline;
SQL> alter database open;
SQL> select * from v$rollname;
USN NAME
---------- ------------------------------
0 SYSTEM
SQL> select segment_name,status from dba_rollback_segs; //这个静态视图可以列出所有（online或offline）UNDO段信息
SEGMENT_NAME STATUS
------------------------------ ----------------
SYSTEM ONLINE
_SYSSMU20_1357956213$ NEEDS RECOVERY
_SYSSMU19_1357956213$ NEEDS RECOVERY
_SYSSMU18_1357956213$ NEEDS RECOVERY
_SYSSMU17_1357956213$ NEEDS RECOVERY
_SYSSMU16_1357956213$ NEEDS RECOVERY
_SYSSMU15_1357956213$ NEEDS RECOVERY
_SYSSMU14_1357956213$ NEEDS RECOVERY
_SYSSMU13_1357956213$ NEEDS RECOVERY
_SYSSMU12_1357956213$ NEEDS RECOVERY
_SYSSMU11_1357956213$ NEEDS RECOVERY
SQL>create undo tablespace undotbs1 datafile '/u01/data/urpdb/undotbs01.dbf' size 100m autoextend on;
SQL>select * from v$tablespace;
TS# NAME INC BIG FLA ENC
---------- ------------------------------ --- --- --- ---
0 SYSTEM YES NO YES
1 SYSAUX YES NO YES
2 UNDOTBS1 YES NO YES
4 USERS YES NO YES
3 TEMP NO NO YES
6 EXAMPLE YES NO YES
8 TEST YES NO YES
5 UNDOTBS2 YES NO YES
SQL> alter system set undo_tablespace=UNDOTBS1;
注意：此时原有活动事务的信息（未提交)可能仍然保存在UNDOTBS2, 已经没有恢复的必要了。
SQL> update emp1 set sal=1000 where empno=7902; //emp1表被锁住，不能做DML操作
update emp1 set sal=1000 where empno=7902
*
第 1 行出现错误:
ORA-00376: 此时无法读取文件 7
ORA-01110: 数据文件 7: '/u01/oradata/timran11g/undotbs02.dbf'
SQL> drop tablespace undotbs2 including contents and datafiles;
drop tablespace undotbs2 including contents and datafiles
*
第 1 行出现错误:
ORA-01548: 已找到活动回退段 'SYSSMU11_1357956213$', 终止删除表空间
//这个UNDOTBS2删不掉是因为Oracle把其下的所有段都标志成 NEEDS RECOVERY了，再查看一下相关的数据字典：
SQL> select segment_name,status from dba_rollback_segs;
解决有两个办法：1）使用备份恢复，2）使用oracle提供的隐含参数_CORRUPTED_ROLLBACK_SEGMENTS
我们假设没有备份，就使用第2种方法
SQL>create pfile from spfile; //建立静态参数文件
SQL>shutdown abort
#vi /u01/oracle/dbs/inittimran11g.ora //在静态参数文件里第一行插入以下内容
_CORRUPTED_ROLLBACK_SEGMENTS=(_SYSSMU30_1446366573$,_SYSSMU29_1446366573$,_SYSSMU28_1446366573$,_SYSSMU27_1446366573$,_SYSSMU26_1446366573$,_SYSSMU25_1446366573$,_SYSSMU24_1446366573$,_SYSSMU23_1446366573$,_SYSSMU22_1446366573$,_SYSSMU21_1446366573$)
然后存盘,再使静态参数文件启动数据库
SQL> startup pfile='/u01/oracle/dbs/inittimran11g.ora'
SQL> drop rollback segment "_SYSSMU30_1446366573$";
回退段已删除。
......
SQL> drop rollback segment "_SYSSMU20_1357956213$";
SQL> select segment_name,status from dba_rollback_segs;
SEGMENT_NAME STATUS
------------------------------ ----------------
SYSTEM ONLINE
_SYSSMU10_1384520126$ ONLINE
_SYSSMU9_1384520126$ ONLINE
_SYSSMU8_1384520126$ ONLINE
_SYSSMU7_1384520126$ ONLINE
_SYSSMU6_1384520126$ ONLINE
_SYSSMU5_1384520126$ ONLINE
_SYSSMU4_1384520126$ ONLINE
_SYSSMU3_1384520126$ ONLINE
_SYSSMU2_1384520126$ ONLINE
_SYSSMU1_1384520125$ ONLINE
已选择11行。
SQL> drop tablespace undotbs2 including contents and datafiles;
表空间已删除。
如果仍然删除失败（比较少见），则尝试修改字典
select * from v$tablespace; 记下要删除的undo对应的ts#号，比如是=2，则执行下行语句：
update seg$ set type# = 3 where ts#=2;
然后再删除该表空间即可。