《Oracle高性能自动化运维》一一3.3 Redo产生场景-阿里云开发者社区

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《Oracle高性能自动化运维》一一3.3 Redo产生场景

简介:

本节书摘来自华章计算机《Oracle高性能自动化运维》一书中的第3章,第3.3节,作者:冷菠 著,更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

3.3 Redo产生场景

我们知道,Oracle Redo是以条目(Redo Entries/Records)的形式记录数据库的所有更改操作(OP)。更改操作主要包括:
数据库物理文件更改:主要指的是数据库物理文件的增减等操作;
数据库运行状态更改:数据库当前状态版本的更改(Current Status Version),例如数据库检查点(Checkpoint)等操作;
数据库后台进程写操作:数据库后台进程对数据库的操作,例如DBWR写磁盘、LGWR写日志等操作;
DML事务操作:DML事务对数据的更改操作;
数据字典DDL操作:DDL操作会更改数据字典,例如Drop、Truncate等DDL操作;
数据库内部递归调用:更改数据库内部字典表操作。
可以看到,数据库更改是Redo产生的根源,下面将对Redo产生的主要场景进行介绍。
3.3.1 Redo与DML事务
DML事务会产生Redo。DML事务(索引行)与Redo OP的关系如表3-4所示。
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索引行DML事务是最典型的DML,因此以索引行DML事物为例进行介绍更具代表性。
以表3-4所示为基础,下面验证索引键(Index Key)DML更新与Redo(OP)的详细关系。
1)基础数据准备,如下所示:
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2)以索引键数据更新为基准,经过多次测试得到索引键DML更新与Redo(OP)的详细关系,如表3-5所示。
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通过表3-5可以看出:
Step1:将索引键(c1)的值从非Null更新到不同的非Null时,首先对索引键进行更新操作,接着对索引键进行删除、插入操作;
从某种意义来讲,Update操作可以看作Delete操作之后的Insert操作。
Step2:将索引键的值从非Null更新到相同的非Null时,只有索引键更新操作,不会产生回滚和重做信息;
Step3:将索引键的值从非Null更新到Null时,首先对索引键进行更新操作,然后对索引键进行删除操作,没有索引键的插入操作;
Step4:将索引键的值从Null更新到非Null时,首先索引键进行更新操作,接着跳过索引键删除操作直接进行索引键插入操作。
为了简化内容,上述步骤省略了事务开始(OP:5.2)和事务结束(OP:5.4)的描述。
不难看出:
DML中的Null不会影响索引操作;
更新索引键数据时,索引也会相应更新;
当索引创建较多时,索引行DML更新可能会影响到多个索引键的DML更新,这样会产生大量的Redo,从而影响数据库的整体性能。因此,在满足性能需求的情况下,应当尽可能少地创建索引。
3.3.2 Redo与Block Cleanout
在一般情况下,当事务提交后,事务影响的数据块的ITL标识会立即被清除。如果当事务提交后,事务数据块的ITL没有及时被清除(ITL仍处于打开状态),那么将会产生延迟块清除(Delayed Block Cleanout)。
Block Cleanout 会产生Redo,如下所示:
image

Block Cleanout可以由Select语句产生,这就意味着Select查询也可能产生Redo。Block Cleanout详细内容请参考4.2.3节。
Block Cleanout主要与事务“热块”紧密相关。因此,我们在进行数据库优化设计时,应当尽可能地将“热块”事务分散到不同的数据块中,这样就可以减少Block Cleanout产生的概率,从而减少Redo的产生。
3.3.3 Redo与Block Write
从Oracle 9开始,DBWR进程将Block Buffer写入磁盘操作(Block Write)会被记录到Redo中。与此同时,数据库恢复操作也会引发Block Write,如下所示:
image

可以看到,当数据库恢复引发Block Write时,系统将Block Write信息完整地记录在Redo中,体现了“Redo记录数据库所有更改”这一特点。
3.3.4 Redo与Hot Backup
当数据库进行热备(Hot Backup)操作时,热备信息会记录在Redo中,如下所示:

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可以看到,当数据库进行热备时,系统将热备信息完整地记录在Redo中,确保热备数据的可恢复性。

3.3.5 Redo与Direct Load
当进行数据直接路径加载(Direct Load)时,也会将Direct Load信息记录在Redo中,如下所示:
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可以看到,当进行数据直接路径加载时,系统仍然会将数据直接路径加载的信息记录到Redo中。相对于其他方式的数据加载方式,数据直接路径加载将会产生较少的Redo。
Direct Load操作会越过Buffer Cache直接将数据写入磁盘,从而产生较少的Redo。
3.3.6 Redo与Nologging
Nologging 日志记录模式可以减少Redo的产生,但是Nologging的使用需要特别留意,这是因为:
Nologging 方式创建的数据库对象将不可恢复;
一旦数据库对象被设置为Nologging模式后,必须立即进行数据库(对象)备份;
当使用Nologging完成特定操作后,强烈建议将数据库对象的日志记录模式恢复为Logging模式(默认模式)。可使用以下命令实现:image

Alter [database] tablespace force logging;
Nologging模式下进行特定的数据库操作可以提升数据库性能,例如,在创建索引时就可以使用Nologging来加快索引创建的速度。
Nologging的使用级别:
对象级(Database/Tablespace/Table等)的使用,如下所示:image

Create[Alter] table[index] table_name[index_name] parallel nologging;
SQL语句级的使用,如下所示:image

Insert /+ nologging append/ into table_name select from xxx..;
Nologging可以减少Redo的产生,如下所示:
image
image

可以看出,采用Nologging模式后,Redo产生量大幅度降低。

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