undo系列学习之如何计算最优的undo_retention及undo_retention的初体验

undo_retention简单定义，就是最多数据的最少保留时间。AUM模式下，undo_retention参数用于事务commit后undo数据保留的时间。单位为秒。这是个no guarantee的限制。也就是，若空间足够，他只是个‘花瓶’；当可用空间不足而又有事务需要回滚空间，则这些数据依然会被覆盖。这个行为可能会导致ORA-01555错误，这些数据被记忆的时间可用v$undostat里面的字段TUNED_UNDORETENTION来查询。

很多时候，我们希望undo数据能够被留存，而不是被覆盖。那么在10g，oracle对undo增加了guarantee控制，也就是，用户可以指定undo表空间必须满足undo_retention的限制。

alter tablespace undotbs1 retention guarantee|noguarantee；

通过设置期望的保留时间，修改undo表空间属性，就可以使undo表空间运行在guarantee模式。下面我们用一个实验体验一下，noguarantee和guarantee有什么区别：

sys@ORCL> select tablespace_name,contents,retention from dba_tablespaces where tablespace_name like '%UNDOTBS%';

TABLESPACE_NAME                CONTENTS  RETENTION
------------------------------ --------- -----------
UNDOTBS1                       UNDO      NOGUARANTEE

sys@ORCL> alter system set undo_retention=800;

System altered.

sys@ORCL> alter tablespace undotbs1 retention guarantee;

Tablespace altered.

sys@ORCL> select tablespace_name,contents,retention from dba_tablespaces where tablespace_name like '%UNDOTBS%';

TABLESPACE_NAME                CONTENTS  RETENTION
------------------------------ --------- -----------
UNDOTBS1                       UNDO      GUARANTEE
将undo表空间自动扩展属性取消
sys@ORCL> select file_name,tablespace_name,bytes/1024/1024 m from dba_data_files where tablespace_name like '%UNDOTBS%';

FILE_NAME                                                                TABLESPACE_NAME                         M
------------------------------------------------------------------------ ------------------------------ ----------
/u01/app/oracle/oradata/ORCL/datafile/o1_mf_undotbs1_8050fkc6_.dbf       UNDOTBS1                               30

sys@ORCL> alter database datafile '/u01/app/oracle/oradata/ORCL/datafile/o1_mf_undotbs1_8050fkc6_.dbf' autoextend off;

Database altered.
尝试循环小批量删除数据，在guarantee设置下，很快会出现ORA-30036错误：
hr@ORCL> select count(*) from t;

  COUNT(*)
----------
   1462140

hr@ORCL> begin
  2        for i in 1..1000
  3       loop
  4         delete from t where rownum<1001;
  5          commit;
  6       end loop;
  7      end;
  7  /
begin
*
ERROR at line 1:
ORA-30036: unable to extend segment by 8 in undo tablespace 'UNDOTBS1'
ORA-06512: at line 4
hr@ORCL> select count(*) from t;

  COUNT(*)
----------
   14620000
而在修改了undo表空间retention属性后，删除可以顺利完成
hr@ORCL> begin
  2        for i in 1..1000 
  3       loop
  4         delete from t where rownum<1001;
  5         commit;
  6       end loop;
  7      end;
  8  /

PL/SQL procedure successfully completed.

undo_retention的设置可尽责于闪回功能。对于列的类型为LOB的，自动undo数据的记忆是不支持LOBs，必须设置undo_retention的值来尽力挽留之。oracle在undo segment header上创建一个retention table用于记录相关undo存储的提交时间，从而实现其保留策略。

最优的undo_retention如何计算？

模糊计算可以借助：

如果你的事务隔离级别是 serializable或read only ，你可以让undo_retention稍微长于最长运行的事务；
如果你的事务隔离级别是read commited，你可以让undo_retention稍微长于最长运行的语句（DML)。

精确计算可以借助公式：

我们需要选一段比较有代表性的时间段来测试，或者去多段，然后加权平均

 SELECT d.undo_size/(1024*1024) "ACTUAL UNDO SIZE [MByte]",
 SUBSTR(e.value,1,25) "UNDO RETENTION [Sec]",
 ROUND((d.undo_size / (to_number(f.value) *
 g.undo_block_per_sec)))"OPTIMAL UNDO RETENTION [Sec]"
 FROM (
 SELECT SUM(a.bytes) undo_size
 FROM v$datafile a,
 v$tablespace b,
 dba_tablespaces c
 WHERE c.contents = 'UNDO'
 AND c.status = 'ONLINE'
 AND b.name = c.tablespace_name
 AND a.ts# = b.ts#
 ) d,
 v$parameter e,
 v$parameter f,
 (
 SELECT MAX(undoblks/((end_time-begin_time)*3600*24))undo_block_per_sec
 FROM v$undostat
 ) g
 WHERE e.name = 'undo_retention'
 AND f.name = 'db_block_size'
 
 ACTUAL UNDO SIZE [MByte] UNDO RETENTION [Sec]            OPTIMAL UNDO RETENTION [Sec]

                      30    900                                                   40421