实测DB_BLOCK_CHECKSUM=FULL的作用

本文涉及的产品
应用型负载均衡 ALB,每月750个小时 15LCU
传统型负载均衡 CLB,每月750个小时 15LCU
网络型负载均衡 NLB,每月750个小时 15LCU
简介:
从10.2.0.3开始 DB_BLOCK_CHECKSUM有三个选项:OFF TYPICAL FULL 在10.2.0.3之前 DB_BLOCK_CHECKSUM有2个选项: TRUE FALSE 在11g中DB_BLOCK_CHECKSUM和 DB_BLOCK_CHECKING参数 被 DB_ULTRA_SAFE参数整合到一起: DB_ULTRA_SAFE sets the default values for other parameters that control protection levels. Values: OFF When any of DB_BLOCK_CHECKING, DB_BLOCK_CHECKSUM, or DB_LOST_WRITE_PROTECT are explicitly set, no changes are made. DATA_ONLY DB_BLOCK_CHECKING will be set to MEDIUM. DB_LOST_WRITE_PROTECT will be set to TYPICAL. DB_BLOCK_CHECKSUM will be set to FULL.   DATA_AND_INDEX DB_BLOCK_CHECKING will be set to FULL. DB_LOST_WRITE_PROTECT will be set to TYPICAL. DB_BLOCK_CHECKSUM will be set to FULL. DB_BLOCK_CHECKSUM 参数决定了DBWn进程和直接路径读取进程是否为块计算checksum并将该checksum存放在每个数据块的cache header并写入到磁盘中。当该数据块被读取时,该checksum会受到验证, 前提是DB_BLOCK_CHECKSUM 被设置为TYPICAL 或 FULL,且最近一次该块的写出中存有checksum。 在FULL模式下,Oracle还会当块要发生变化应用前对该块验证checksum,并会在DML update/insert/delete语句引起变化被应用到块后再次计算该checksum。 此外,Oracle会对写入到当前redo日志文件的每一个redo block计算checksum。 若该参数设置为OFF,则 DBWn进程仅为system表空间上的对象计算checksum, 而对于普通表空间不计算。 checksum让Oracle具备检测由底层磁盘、存储子系统、IO子系统引起的坏块。 若设置为FULL, 则DB_BLOCK_CHECKSUM还会捕捉内存讹误并避免将存在逻辑讹误的块被写入到磁盘上。 官方文档介绍设置DB_BLOCK_CHECKSUM为TYPICAL模式可能引起1%-2%的性能损耗,设置为FULL mode可能引起4%-5%的性能损耗。   除非有极高的数据安全性要求,否则推荐用户设置DB_BLOCK_CHECKSUM为TYPICAL。 实际测试发现在 Linux +版本11.2.0.3上DB_BLOCK_CHECKSUM=FULL对普通的内存讹误(memory corruption)几乎无效,详见以下测试:  
SQL> select * from v$version;

BANNER
--------------------------------------------------------------------------------
Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.3.0 - 64bit Production
PL/SQL Release 11.2.0.3.0 - Production
CORE    11.2.0.3.0      Production
TNS for Linux: Version 11.2.0.3.0 - Production
NLSRTL Version 11.2.0.3.0 - Production

SQL> show parameter db_block

NAME                                 TYPE        VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
db_block_buffers                     integer     0
db_block_checking                    string      FULL
db_block_checksum                    string      FULL
db_block_size                        integer     8192

create table maclean_corruption(t1 int) tablespace system;

insert into maclean_corruption values(1);
insert into maclean_corruption values(1);
commit;

 1*  select t1,dump(t1,16) from maclean_corruption
SQL> /

        T1 DUMP(T1,16)
---------- ------------------------------
         1 Typ=2 Len=2: c1,2
         1 Typ=2 Len=2: c1,2

SQL> select dbms_rowid.rowid_block_number(rowid),dbms_rowid.rowid_relative_fno(rowid) from maclean_corruption;

DBMS_ROWID.ROWID_BLOCK_NUMBER(ROWID) DBMS_ROWID.ROWID_RELATIVE_FNO(ROWID)
------------------------------------ ------------------------------------
                               89985                                    1
                               89985                                    1

ALTER SESSION SET EVENTS 'immediate trace name buffers level 3';

SQL> oradebug setmypid
Statement processed.

SQL>  oradebug tracefile_name
/s01/diag/rdbms/prodb/PRODB/trace/PRODB_ora_28545.trc

BH (0xb0f748c8) file#: 1 rdba: 0x00415f81 (1/89985) class: 1 ba: 0xb0154000
  set: 6 pool: 3 bsz: 8192 bsi: 0 sflg: 2 pwc: 0,0
  dbwrid: 0 obj: 76977 objn: 76977 tsn: 0 afn: 1 hint: f
  hash: [0xce69cd58,0xce69cd58] lru: [0xb0f74ae0,0xb0f74880]
  obj-flags: object_ckpt_list
  ckptq: [0xb0f6c168,0xb0f76a08] fileq: [0xb0f6c178,0xb0f76a18] objq: [0xc70de768,0xc70de768] objaq: [0xc70de748,0xc70de748]
  st: XCURRENT md: NULL fpin: 'kcbwh6: kcbnew' tch: 4
  flags: buffer_dirty redo_since_read
  LRBA: [0xc.92.0] LSCN: [0x0.2329de] HSCN: [0x0.2329e0] HSUB: [1]
  buffer tsn: 0 rdba: 0x00415f81 (1/89985)
  scn: 0x0000.002329e0 seq: 0x01 flg: 0x06 tail: 0x29e00601
  frmt: 0x02 chkval: 0x0a60 type: 0x06=trans data
Hex dump of block: st=0, typ_found=1
Dump of memory from 0x00000000B0154000 to 0x00000000B0156000
0B0154000 0000A206 00415F81 002329E0 06010000  [....._A..)#.....]
0B0154010 00000A60 00000001 00012CB1 002329DD  [`........,...)#.]
0B0154020 00000000 00030002 00000000 001E0002  [................]
0B0154030 00000348 00C0312E 0032008E 00002002  [H....1....2.. ..]
0B0154040 002329E0 00000000 00000000 00000000  [.)#.............]
0B0154050 00000000 00000000 00000000 00020100  [................]
0B0154060 0016FFFF 1F781F94 00001F78 1F9A0002  [......x.x.......]
0B0154070 00001F94 00000000 00000000 00000000  [................]
0B0154080 00000000 00000000 00000000 00000000  [................]
        Repeat 497 times
0B0155FA0 5F840000 C1020041 41000645 41004C50  [..._A...E..APL.A]
0B0155FB0 00415F83 0432C102 275F4100 00000000  [._A...2..A_'....]
0B0155FC0 00000000 00000000 00000000 00000000  [................]
        Repeat 2 times
0B0155FF0 0201012C 012C02C1 02C10201 29E00601  [,.....,........)]
Block header dump:  0x00415f81
 Object id on Block? Y
 seg/obj: 0x12cb1  csc: 0x00.2329dd  itc: 2  flg: O  typ: 1 - DATA
     fsl: 0  fnx: 0x0 ver: 0x01

 Itl           Xid                  Uba         Flag  Lck        Scn/Fsc
0x01   0x0002.01e.00000348  0x00c0312e.008e.32  --U-    2  fsc 0x0000.002329e0
0x02   0x0000.000.00000000  0x00000000.0000.00  ----    0  fsc 0x0000.00000000

bdba: 0x00415f81
data_block_dump,data header at 0xb015405c
===============
tsiz: 0x1fa0
hsiz: 0x16
pbl: 0xb015405c
     76543210
flag=--------
ntab=1
nrow=2
frre=-1
fsbo=0x16
fseo=0x1f94
avsp=0x1f78
tosp=0x1f78
0xe:pti[0]      nrow=2  offs=0
0x12:pri[0]     offs=0x1f9a
0x14:pri[1]     offs=0x1f94
block_row_dump:
tab 0, row 0, @0x1f9a
tl: 6 fb: --H-FL-- lb: 0x1  cc: 1
col  0: [ 2]  c1 02
tab 0, row 1, @0x1f94
tl: 6 fb: --H-FL-- lb: 0x1  cc: 1
col  0: [ 2]  c1 02
end_of_block_dump

0B0155FF0 0201012C 012C02C1 02C10201 29E00601  [,.....,........)]

0B0155FF4  012C02C1  这里的 02C1即 C102=> 十进制的 "1"
0B0155FF8  02C10201  同样的 02C1即 C102=> 十进制的 "1"

修改 02C1为 04C1 即将 1修改为 3

 oradebug setmypid
  oradebug poke 0x0B0155FF4 4 0x012C04C1

SQL> select t1,dump(t1,16) from maclean_corruption;

        T1 DUMP(T1,16)
---------- ------------------------------
         1 Typ=2 Len=2: c1,2
         3 Typ=2 Len=2: c1,4

SQL> delete maclean_corruption where t1=3;

1 row deleted.

SQL> commit;

Commit complete.

SQL> alter system flush buffer_cache;

System altered.

SQL> select  * from maclean_corruption;

        T1
----------
         1

SQL> ALTER SESSION SET EVENTS 'immediate trace name buffers level 3';

Session altered.

0B004BFF0 0201023C 002C04C1 02C10201 2B350601

oradebug poke 0x0B004BFF8 4 0x50C10201;

BEFORE: [0B004BFF8, 0B004BFFC) = FFC10201
AFTER:  [0B004BFF8, 0B004BFFC) = 50C10201
SQL>
SQL>
SQL> select  * from maclean_corruption;

        T1
----------
        79

SQL> update maclean_corruption set t1=t1+1 where t1=80;

0 rows updated.

SQL> update maclean_corruption set t1=t1+1 where t1=79;

1 row updated.

SQL> select  * from maclean_corruption;

        T1
----------
        80

SQL>
SQL>  oradebug peek 0x0B004BFF8 4
[0B004BFF8, 0B004BFFC) = 50C10201

BH (0xafff92d8) file#: 1 rdba: 0x00415f81 (1/89985) class: 1 ba: 0xaff4a000
  set: 6 pool: 3 bsz: 8192 bsi: 0 sflg: 2 pwc: 0,0
  dbwrid: 0 obj: 76977 objn: 76977 tsn: 0 afn: 1 hint: f
  hash: [0xb0f6ab88,0xce69cd58] lru: [0xafff94f0,0xcd1371e8]
  obj-flags: object_ckpt_list
  ckptq: [0xcd1554b8,0xcd1554b8] fileq: [0xcd1554d8,0xcd1554d8] objq: [0xc80e2bc0,0xc80e2bc0] objaq: [0xc80e2ba0,0xc80e2ba0]
  st: XCURRENT md: NULL fpin: 'kdswh11: kdst_fetch' tch: 5
  flags: buffer_dirty redo_since_read
  LRBA: [0xc.1d7.0] LSCN: [0x0.232b9d] HSCN: [0x0.232bb7] HSUB: [1]
  buffer tsn: 0 rdba: 0x00415f81 (1/89985)
  scn: 0x0000.00232bb7 seq: 0x01 flg: 0x06 tail: 0x2bb70601
  frmt: 0x02 chkval: 0x5e6a type: 0x06=trans data
Hex dump of block: st=0, typ_found=1
Dump of memory from 0x00000000AFF4A000 to 0x00000000AFF4C000
0AFF4A000 0000A206 00415F81 00232BB7 06010000  [....._A..+#.....]
0AFF4A010 00005E6A 00000001 00012CB1 00232B33  [j^.......,..3+#.]
0AFF4A020 00000000 00030002 00000000 000D0003  [................]
0AFF4A030 00000346 00C03094 0021008F 00002001  [F....0....!.. ..]
0AFF4A040 00232BB7 0004000A 00000290 00C00AF0  [.+#.............]
0AFF4A050 0028007B 00072001 00232B35 00020100  [{.(.. ..5+#.....]
0AFF4A060 0016FFFF 1F781F94 00001F81 1F9A0002  [......x.........]
0AFF4A070 00001F94 00000000 00000000 00000000  [................]
0AFF4A080 00000000 00000000 00000000 00000000  [................]
        Repeat 497 times
0AFF4BFA0 5F840000 C1020041 41000645 41004C50  [..._A...E..APL.A]
0AFF4BFB0 00415F83 0432C102 275F4100 00000000  [._A...2..A_'....]
0AFF4BFC0 00000000 00000000 00000000 00000000  [................]
        Repeat 2 times
0AFF4BFF0 0201023C 012C04C1 51C10201 2BB70601  [

Block header dump:  0x00415f81
 Object id on Block? Y
 seg/obj: 0x12cb1  csc: 0x00.232b33  itc: 2  flg: O  typ: 1 - DATA
     fsl: 0  fnx: 0x0 ver: 0x01

 Itl           Xid                  Uba         Flag  Lck        Scn/Fsc
0x01   0x0003.00d.00000346  0x00c03094.008f.21  --U-    1  fsc 0x0000.00232bb7
0x02   0x000a.004.00000290  0x00c00af0.007b.28  --U-    1  fsc 0x0007.00232b35
bdba: 0x00415f81
data_block_dump,data header at 0xaff4a05c
===============
tsiz: 0x1fa0
hsiz: 0x16
pbl: 0xaff4a05c
     76543210
flag=--------
ntab=1
nrow=2
frre=-1
fsbo=0x16
fseo=0x1f94
avsp=0x1f78
tosp=0x1f81
0xe:pti[0]      nrow=2  offs=0
0x12:pri[0]     offs=0x1f9a
0x14:pri[1]     offs=0x1f94
block_row_dump:
tab 0, row 0, @0x1f9a
tl: 6 fb: --H-FL-- lb: 0x1  cc: 1
col  0: [ 2]  c1 51
tab 0, row 1, @0x1f94
tl: 2 fb: --HDFL-- lb: 0x2
end_of_block_dump

0AFF4BFF0 0201023C 012C04C1 51C10201 2BB70601

 oradebug poke 0x0AFF4BFF8 4 0x59C10201; ==> 修改 51=》59 记修改T1=80 为88

select * from maclean_corruption;

        T1
----------
        88

SQL> delete maclean_corruption where t1=88;

1 row deleted.

SQL> commit;

Commit complete.

SQL> alter system flush buffer_cache;

System altered.

SQL> /

System altered.

SQL> alter system archive log current;

System altered.

SQL> /

System altered.

SQL> select * from maclean_corruption;

no rows selected

SQL>

SQL> analyze table maclean_corruption validate structure;

Table analyzed.

    以上通过oradebug poke命令反复修改数据库块内的T1字段,模拟数据块在内存中出现内存讹误(block corruption in memory),发现DB_BLOCK_CHECKSUM=FULL对该种简单的内存讹误却无法实际检测到(这不代表DB_BLOCK_CHECKSUM=TYPICAL无法检查到检测由底层磁盘、存储子系统、IO子系统引起的坏块,DB_BLOCK_CHECKSUM=TYPICAL仍是检测物理坏块的最佳默认推荐配置),通过update/delete修改对应手工讹误的内存块,均可以正常工作并生成redo且flush脏块(dirty buffer)到磁盘上,则会将该内存讹误的情况持久化,且即便在db_block_checking=FULL的情况下也无法检测到一丁点逻辑讹误,这说明不管是db_block_checksum还是db_block_checking都对内存中数据块的细微讹误无法有效检测,虽然这不代表checksum+checking无法检测到更破坏块结构的内存讹误,但多少还是有些悲哀的。  


本文转自maclean_007 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/maclean/1278472


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负载均衡(Server Load Balancer)是对多台云服务器进行流量分发的负载均衡服务,可以通过流量分发扩展应用系统对外的服务能力,通过消除单点故障提升应用系统的可用性。 本课程主要介绍负载均衡的相关技术以及阿里云负载均衡产品的使用方法。
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