深入淺出Oracle：Redo的作用

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深入淺出Oracle：Redo的作用

Oracle通過Redo來保證資料庫的事務可以被重演，從而使得在故障之後，資料可以被恢複。Redo對於Oracle資料庫來說至關重要。

    在資料庫中，Redo的功能主要通過3個組件來實現：Redo Log Buffer、LGWR後台進程和Redo Log File（在歸檔模式下，Redo Log File最終會寫出為歸檔記錄檔）。

    在Oracle的SGA中，存在一塊共用記憶體，稱為Redo Log Buffer，6-1所示。

圖6-1  Oracle Instance

    Redo Log Buffer位於SGA之中，是一塊迴圈使用的記憶體地區，其中儲存資料庫變更的相關資訊。這些資訊以重做條目（Redo Entries）形式儲存（Redo Entries也經常被稱為Redo Records）。Redo Entries包含重構、重做資料庫變更的重要訊息，這些變更包括INSERT、UPDATE、DELETE、CREATE、ALTER或者DROP等。在必要的時候Redo Entries被用於資料庫恢複。

    Redo Entries的內容被Oracle資料庫進程從使用者的記憶體空間複製到SGA中的Redo Log Buffer之中。Redo Entries在記憶體中佔用連續的順序空間，由於Redo Log Buffer是迴圈使用的，Oracle通過一個後台進程LGWR不斷地把Redo Log Buffer的內容寫出到Redo Log File中。     

    當使用者在Buffer Cache中修改資料時，Oracle並不會立即將修改資料寫出到資料檔案上,因為那樣做效率會很低，到目前為止，電腦系統中最繁忙的部分是磁碟的I/O操作，Oracle這樣做的目的是為了減少IO的次數，當修改過的資料達到一定數量之後，可以進行高效地批量寫出。

    大部分傳統資料庫（當然包括Oracle）在處理資料修改時都遵循no-force-at-commit策略。也就是說，在提交時並不強制寫。那麼為了保證資料在資料庫發生故障時（例如斷電）可以恢複，Oracle引入了Redo機制，通過連續的、順序的日誌條目的寫出將隨機的、分散的資料區塊的寫出推延。這個推延使得資料的寫出可以獲得批量效應的效能提升。

    同Redo Log Buffer類似，Redo Log File也是迴圈使用的，Oracle允許使用最少兩個日誌組。預設情況下，資料庫建立時會建立3個日誌組。

    SQL> select group#,members,status from v$log;
    GROUP#    MEMBERS STATUS
    ---------- ---------- ----------------
    1          1 INACTIVE
    2          1 CURRENT
    3          1 INACTIVE

    當一個記錄檔寫滿之後，會切換到另外一個記錄檔，這個切換過程稱為Log Switch。Log Switch會觸發一個檢查點，促使DBWR進程將寫滿的記錄檔保護的變更資料寫回到資料庫。在檢查點完成之前，記錄檔是不能夠被重用的。

    由於Redo機制對於資料的保護，當資料庫發生故障時，Oracle就可以通過Redo重演化行資料恢複。那麼一個非常重要的問題是，恢複應該從何處開始呢？

    如果讀取的Redo過多，那麼必然導致恢複的時間過長，在生產環境中，我們必需保證恢復要盡量得短。Oracle通過檢查點（Checkpoint）來縮減恢復。回顧一下第1章中所提到的內容：檢查點只是一個資料庫事件，它存在的根本意義在於減少恢復。

    當檢查點發生時（此時的SCN被稱為Checkpoint SCN）Oracle會通知DBWR進程，把修改過的資料，也就是此Checkpoint SCN之前的髒資料（Dirty Buffer）從Buffer Cache寫入磁碟，在檢查點完成後CKPT進程會相應地更新控制檔案和資料檔案頭，記錄檢查點資訊，標識變更。

    在檢查點完成之後，此檢查點之前修改過的資料都已經寫回磁碟，重做記錄檔中的相應重做記錄對於崩潰/執行個體恢複不再有用。如果此後資料庫崩潰，那麼恢複只需要從最後一次完成的檢查點開始恢複即可。如果資料庫運行在歸檔模式（所有生產資料庫，都建議運行在歸檔模式），記錄檔在重用之前必須寫出到歸檔記錄檔，歸檔日誌在介質恢複時可以用來恢複資料庫故障。

深入淺出Oracle：Redo的作用