Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)用型的表現(xiàn)
Oracle是通過(guò)Redo來(lái)確保數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)能被重演,只有這樣才能使得在出現(xiàn)故障之后,相關(guān)的數(shù)據(jù)才可以被恢復(fù)。所以Redo對(duì)于Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要。在數(shù)據(jù)庫(kù)中,Redo的功能主要通過(guò)3個(gè)組件來(lái)實(shí)現(xiàn):Redo Log Buffer、LGWR后臺(tái)進(jìn)程和Redo Log File(在歸檔模式下,Redo Log File最終會(huì)寫(xiě)出為歸檔日志文件)。
在Oracle的SGA中,存在一塊共享內(nèi)存,稱(chēng)為Redo Log Buffer,如圖6-1所示。
Redo Log Buffer位于SGA之中,是一塊循環(huán)使用的內(nèi)存區(qū)域,其中保存Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)變更的相關(guān)信息。這些信息以重做條目(Redo Entries)形式存儲(chǔ)(Redo Entries也經(jīng)常被稱(chēng)為Redo Records)。Redo Entries包含重構(gòu)、重做數(shù)據(jù)庫(kù)變更的重要信息,這些變更包括INSERT、UPDATE、DELETE、CREATE、ALTER或者DROP等。在必要的時(shí)候Redo Entries被用于數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)。
Redo Entries的內(nèi)容被Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)程從用戶的內(nèi)存空間復(fù)制到SGA中的Redo Log Buffer之中。Redo Entries在內(nèi)存中占用連續(xù)的順序空間,由于Redo Log Buffer是循環(huán)使用的,Oracle通過(guò)一個(gè)后臺(tái)進(jìn)程LGWR不斷地把Redo Log Buffer的內(nèi)容寫(xiě)出到Redo Log File中。
當(dāng)用戶在Buffer Cache中修改數(shù)據(jù)時(shí),Oracle并不會(huì)立即將修改數(shù)據(jù)寫(xiě)出到數(shù)據(jù)文件上,因?yàn)槟菢幼鲂蕰?huì)很低,到目前為止,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最繁忙的部分是磁盤(pán)的I/O操作,Oracle這樣做的目的是為了減少I(mǎi)O的次數(shù),當(dāng)修改過(guò)的數(shù)據(jù)達(dá)到一定數(shù)量之后,可以進(jìn)行高效地批量寫(xiě)出。
大部分傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)(當(dāng)然包括Oracle)在處理數(shù)據(jù)修改時(shí)都遵循no-force-at-commit策略。也就是說(shuō),在提交時(shí)并不強(qiáng)制寫(xiě)。那么為了保證數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生故障時(shí)(例如斷電)可以恢復(fù),Oracle引入了Redo機(jī)制,通過(guò)連續(xù)的、順序的日志條目的寫(xiě)出將隨機(jī)的、分散的數(shù)據(jù)塊的寫(xiě)出推延。
這個(gè)推延使得數(shù)據(jù)的寫(xiě)出可以獲得批量效應(yīng)的性能提升。
同Redo Log Buffer類(lèi)似,Redo Log File也是循環(huán)使用的,Oracle允許使用最少兩個(gè)日志組。缺省情況下,Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建時(shí)會(huì)建立3個(gè)日志組。
- SQL> select group#,members,status from v$log;
- GROUP# MEMBERS STATUS
- INACTIVE
- CURRENT
- INACTIVE
當(dāng)一個(gè)日志文件寫(xiě)滿之后,會(huì)切換到另外一個(gè)日志文件,這個(gè)切換過(guò)程稱(chēng)為L(zhǎng)og Switch。Log Switch會(huì)觸發(fā)一個(gè)檢查點(diǎn),促使DBWR進(jìn)程將寫(xiě)滿的日志文件保護(hù)的變更數(shù)據(jù)寫(xiě)回到數(shù)據(jù)庫(kù)。在檢查點(diǎn)完成之前,日志文件是不能夠被重用的。
由于Redo機(jī)制對(duì)于數(shù)據(jù)的保護(hù),當(dāng)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生故障時(shí),Oracle就可以通過(guò)Redo重演進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。那么一個(gè)非常重要的問(wèn)題是,恢復(fù)應(yīng)該從何處開(kāi)始呢?
如果讀取的Redo過(guò)多,那么必然導(dǎo)致恢復(fù)的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),在生產(chǎn)環(huán)境中,我們必需保證恢復(fù)時(shí)間要盡量得短。Oracle通過(guò)檢查點(diǎn)(Checkpoint)來(lái)縮減恢復(fù)時(shí)間。回顧一下第1章中所提到的內(nèi)容:檢查點(diǎn)只是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)事件,它存在的根本意義在于減少恢復(fù)時(shí)間。
當(dāng)檢查點(diǎn)發(fā)生時(shí)(此時(shí)的SCN被稱(chēng)為Checkpoint SCN)Oracle會(huì)通知DBWR進(jìn)程,把修改過(guò)的數(shù)據(jù),也就是此Checkpoint SCN之前的臟數(shù)據(jù)(Dirty Buffer)從Buffer Cache寫(xiě)入磁盤(pán),在檢查點(diǎn)完成后CKPT進(jìn)程會(huì)相應(yīng)地更新控制文件和數(shù)據(jù)文件頭,記錄檢查點(diǎn)信息,標(biāo)識(shí)變更。
在檢查點(diǎn)完成之后,此檢查點(diǎn)之前修改過(guò)的數(shù)據(jù)都已經(jīng)寫(xiě)回磁盤(pán),重做日志文件中的相應(yīng)重做記錄對(duì)于崩潰/實(shí)例恢復(fù)不再有用。如果此后數(shù)據(jù)庫(kù)崩潰,那么恢復(fù)只需要從***一次完成的檢查點(diǎn)開(kāi)始恢復(fù)即可。如果Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行在歸檔模式(所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù),都建議運(yùn)行在歸檔模式),日志文件在重用之前必須寫(xiě)出到歸檔日志文件,歸檔日志在介質(zhì)恢復(fù)時(shí)可以用來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)故障。
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