Oracle UNDO表空间的管理

undo表空间用于存放undo数据。当用户运行DML操作时，undo数据被放在undo段，可以回退事物。运行一个事物时，新数据放在数据段中，如果事物存在问题，也可以用undo数据来恢复数据。Oracle的Undo有两种方式： 一是使用undo 表空间，二是使用回滚段。

我们通过 undo_management 参数来控制使用哪种方式，如果设为auto，就使用UNDO 表空间，这时必须要指定一个UNDO 表空间。如果设为Manual，系统启动后使用rollback segment方式存储undo信息。如果系统没有指定undo_management，那么系统默认以Manual方式启动,即使设置了auto方式的参数，这些参数将被忽略。
当实例启动的时候，系统自动选择第一个有效的undo表空间或者是rollback segment，如果没有有效的可用的undo表空间或者是回滚段，系统使用system rollback segment。这种情况是不被推荐的，当系统运行在没有undo的情况下，系统会在alert.log中记录一条警告信息。

UNDO_MANAGEMENT用于指定undo数据的管理方式。如果使用自动管理，必须设置为AUTO；如果手动管理，必须设置为MANUAL。

使用自动管理的时候，oracle会使用UNDO表空间管理UNDO数据；使用手动管理时，oracle会使用回滚段管理UNDO数据。

如果使用自动管理模式，必须建立UNDO表空间，并且配置UNDO_TABLESPACE参数，否则oracle会使用SYSTEM回滚段存放UNDO纪录，并在警告日志中纪录提示。

undo tablespace 表空间的大小由3个参数决定：

1、block的大小，一般为8192bytes

2、每分钟产生的undo数据。

3、undo_retention的大小，一般为900秒，意思就是只要undo 表空间允许，undo数据就可以保存900秒。

ora-30012错误是由于undo表空间导致的。如果我们undo表空间错误，要我们重新创建，一般我们可以在参数文件中修改这两个参数

undo_management=’manual’,undo_tablespace=’system’ 再启动服务就可以重新起来数据库了，这时要创建undo表空间，用 create undo tablespace undotbs datafile ‘ e:\oradata\whx\undotbs.dbf’ size 100m;这样创建就行了，然后把相应的undo参数改回去undo_management=’auto’,undo_tablespace=’undotbs’ 就可以，最后把数据库起来。

一个数据库只有一个undo表空间，但rac要两个undo表空间，因为一个UNDO不能由多个例程同时使用。

建立UNDO表空间

1、使用CREATE DATABASE命令建立UNDO表空间

如果使用的是UNDO管理模式，但是没有指定UNDO TABLESPACE，那么建立数据库的时候oracle会自动生成名称为SYS_UNDOTBS的UNDO表空间。

2、使用CREATE UNDO TABLESPACE 命令建立UNDO表空间

建立数据库以后，可以使用该命令建立UNDO表空间。

3、修改UNDO表空间

当事务用尽UNDO表空间后，增加数据文件：ALTER TABLESPACE … ADD DATAFILE;

当UNDO表空间所在磁盘填满时，移动数据文件到其他磁盘：

ALTER TABLESPACE …RENAME DATAFILE;

当在OPEN状态下移动UNDO表空间时，可以使表空间脱机/联机：

ALTER TABLESPACE … OFFLINE/ONLINE;

当数据库处于归档模式时，备份UNDO表空间：

ALTER TABLESPACE … BEGIN BACKUP/END BACKUP

切换UNDO表空间

启动并打开oracle数据库后，同一时刻只能使用一个UNDO表空间。可以切换UNDO表空间：

ALTER SYSTEM SET undo_tablespace=undotbs02;

删除UNDO表空间

当前使用的UNDO表空间不能被删除，如果要删除当前实例使用的UNDO，需要先切换，然后删除:

DROP TABLESPACE undotbs01;

监控UNDO表空间的使用：

1、确定当前正在使用的undo表空间：

show parameter undo_tablespace

Oracle 的Undo有两种方式： 一是使用undo 表空间，二是使用回滚段.

我们通过 undo_management 参数来控制使用哪种方式，如果设为auto，就使用UNDO 表空间，这时必须要指定一个UNDO 表空间。 如果设为man l，系统启动后使用rollback segment方式存储undo信息。如果系统没有指定undo_management，那么系统默认以man l方式启动,即使设置了auto方式的参数，这些参数将被忽略。

当实例启动的时候，系统自动选择第一个有效的undo表空间或者是rollback segment，如果没有有效的可用的undo表空间或者是回滚段，系统使用system rollback segment。这种情况是不被推荐的，当系统运行在没有undo的情况下，系统会在alert.log中记录一条警告信息。

SQL> show parameter undo

NAME TYPE VAL

———————————— ———– ——————

undo_management string AUTO

undo_retention integer 900

undo_tablespace string UNDOTBS1

一． UNDO 表空间

下面来看一下undo 的表空间管理。先来查看一下表空间的使用情况：

SELECT a.tablespace_name,

ROUND (a.total_size) “total_size(MB)”,

ROUND (a.total_size) – ROUND (b.free_size, 3) “used_size(MB)”,

ROUND (b.free_size, 3) “free_size(MB)”,

ROUND (b.free_size / total_size * 100, 2) || ‘%’ free_rate

FROM ( SELECT tablespace_name, SUM (bytes) / 1024 / 1024 total_size

FROM dba_data_files

GROUP BY tablespace_name) a,

( SELECT tablespace_name, SUM (bytes) / 1024 / 1024 free_size

FROM dba_free_space

GROUP BY tablespace_name) b

WHERE a.tablespace_name = b.tablespace_name(+);

TABLESPACE_NAME total_size(MB) used_size(MB) free_size(MB) FREE_RATE

—————- ————– ————- ————- ————–

SYSAUX 580 545.187 34.813 6%

UNDOTBS1 90 23.875 66.125 73.47%

DAVE 20 6.25 13.75 68.75%

USERS 10 8.375 1.625 16.25%

SYSTEM 960 951.062 8.938 93%

从结果我们看到UNDO 表空间已经用了23.875M。 我们看一下这使用的23M空间里空闲和非空闲比例：

/* Formatted on 2010/6/23 9:49:53 (QP5 v5.115.810.9015) */

SELECT tablespace_name, status, SUM (bytes) / 1024 / 1024 “Bytes(M)”

FROM dba_undo_extents

GROUP BY tablespace_name, status;

TABLESPACE_NAME STATUS Bytes(M)

——————– ——— ———-

UNDOTBS1 UNEXPIRED 9.1875

UNDOTBS1 EXPIRED 13.6875

我们看一下查询的结果，UNEXPIRED 和EXPIRED　是已使用的undo 表空间，其中expired 说明是已经过期的数据，也就是15分钟（默认情况）以外的数据，以被覆盖，可以认为是空闲的。

在此补充一点知识：

采用UNDO 表空间时，会有一个参数UNDO_RETENTION，该参数用来指定undo 记录保存的最长时间，以秒为单位，是个动态参数，完全可以在实例运行时随时修改，通常默认是900 秒，也就是15 分钟。

undo_retention 只是指定undo 数据的过期时间，并不是说，undo 中的数据一定会在undo表空间中保存15 分钟，比如说刚一个新事务开始的时候，如果undo 表空间已经被写满，则新事务的数据会自动覆盖已提交事务的数据，而不管这些数据是否已过期，因此呢，这就又关联回了第一点，当你创建一个自动管理的undo 表空间时，还要注意其空间大小，要尽可能保证undo 表空间有足够的存储空间。

undo_retention 中指定的时间一过，已经提交事务中的数据就立刻无法访问，它只是失效，只要不被别的事务覆盖，它会仍然存在，并可随时被flashback 特性引用。如果你的undo表空间足够大，而数据库又不是那么繁忙，那么其实undo_retention 参数的值并不会影响到你，哪怕你设置成1，只要没有事务去覆盖undo 数据，它就会持续有效。因此呢，这里还是那句话，要注意undo 表空间的大小，保证其有足够的存储空间。

只有在一种情况下，undo 表空间能够确保undo 中的数据在undo_retention 指定时间过期前一定有效，就是为undo 表空间指定Retention G rantee，指定之后，oracle 对于undo 表空间中未过期的undo 数据不会覆盖，例如：

SQL> Alter tablespace undotbs1 retention g rantee;

禁止undo 表空间retention g rantee，例如：

SQL> Alter tablespace undotbs1 retention nog rantee;

总结一下：

UNDO 表空间是会被重用的,只有当事务没结束,或开了retention g rantee,或在undo_retention时间内不能被重用。

在undo_retention规定的时间内，数据都是有效的，过期后都会设为无效，状态被改为Expired，这些回滚段将会被看作Free Space。但是只要数据没有被覆盖就可以使用。如果空间已满，新事务的数据会自动覆盖掉已经提交的事务数据，即使在undo_retention的时间内。除非指定Retention G rantee模式，才能保证在undo_retention内不被覆盖。

二． UNDO 表空间满了的处理方法

2.1 先模拟UNDO 表空间满的情况

SQL> alter system set undo_retention=10800; — 3个小时

系统已更改。

SQL> create undo tablespace undo datafile ‘F:\backup\undo.dbf’ size 1m ;

表空间已创建。

SQL> alter tablespace undo retention g rantee;

表空间已更改。

SQL> alter system set undo_tablespace=undo;

系统已更改。

SQL> create table DBA(id number);

表已创建。

SQL> begin

2 for i in 1 .. 100000 loop

3 insert into dba val s(i);

4 commit;

5 end loop;

6 end;

7 /

begin

*

第 1 行出现错误:

ORA-30036: 无法按 8 扩展段 (在还原表空间 ‘UNDO’ 中)

ORA-06512: 在 line 3

2.2 处理方法

处理方法有两种，一是添加undo 表空间的数据文件，二是切换UNDO tablespace. 这种情况下多用在undo 表空间已经非常大的情况。

2.2.1 增加数据文件

SQL> ALTER TABLESPACE undo ADD DATAFILE ‘F:\backup\undo02.dbf’ size 100M reuse;

表空间已更改。

SQL> begin

2 for i in 1..100000 loop

3 insert into dba val s(1);

4 commit;

5 end loop;

6 end;

7 /

PL/SQL 过程已成功完成。

2.2.2 切换UNDO 表空间

1、建立新的表空间UNDOTBS2

SQL> CREATE UNDO TABLESPACE UNDOTBS2 DATAFILE ‘F:\backup\undo03.dbf’ size 100M reuse;

表空间已创建。

2、切换到新建的UNOD表空间上来,操作如下

SQL> alter system set undo_tablespace=UNDOTBS2 scope=both;

系统已更改。

3、将原来的UNDO表空间,置为脱机:

SQL> alter tablespace UNDO offline;

表空间已更改。

4、删除原来的UNDO表空间:

SQL> drop tablespace UNDO incl ing contents AND DATAFILES CASCADE CONSTRAINTS ;

表空间已删除。

如果只是drop tablespace UNDO ，则只会在删除控制文件里的记录，并不会物理删除文件。

Drop undo表空间的时候必须是在未使用的情况下才能进行。如果undo表空间正在使用（例如事务失败，但是还没有恢复成功），那么drop表空间命令将失败。在drop表空间的时候可以使用incl ing contents。

三． UNDO 表空间损坏的恢复方法

一般Undo 表空间损坏的情况下，数据库都已不能正常打开了。启动时都会报类似如下的错误：

ORA-01157: cannot identify/lock data file 12 – see DBWR trace file

ORA-01110: data file 12: ‘/d01/oramtest/proddata/undo01.dbf’

要想解决问题，必须重建UNDO 表空间，但是如果不open， 就不能重建创建undo 表空间。 所以可以先用系统默认的undo 表空间：system rollback segment 来启动数据库，再创建UNDO 表空间。

3.1 创建pfile 文件

SQL> create pfile=’F:\initorcl.ora’ from spfile;

文件已创建。

　　

3.2 修改pfile文件

#*.undo_tablespace=’UNDOTBS1′

#*.undo_management=’AUTO’

undo_management=’MAN L’

rollback_segments=’SYSTEM’

3.3 启动数据库至Mount 状态

SQL> STARTUP MOUNT pfile=’F:\initorcl.ora’ ;

3.4 offline drop undo 表空间

SQL> ALTER DATABASE DATAFILE ‘D:\app\Administrator\oradata\orcl\UNDOTBS01.DBF’ OFFLINE DROP;

3.5 open 数据库

SQL> ALTER DATABASE OPEN;

3.6 删除旧的undo 表空间

SQL> DROP TABLESPACE UNDOTBS1 INCL ING CONTENTS;

注：该命令不会删除物理文件。　要想一起删除物理文件需要 AND DATAFILES CASCADE CONSTRAINTS ;

如：　 drop tablespace UNDOTBS1 incl ing contents AND DATAFILES CASCADE CONSTRAINTS ;

3.7 创建新的UNDO 表空间

SQL> create undo tablespace undotbs1 datafile ‘D:\app\Administrator\oradata\orcl\UNDOTBS01.DBF’ size 100M ;

create undo tablespace undotbs1 datafile ‘D:\app\Administrator\oradata\orcl\UNDOTBS01.DBF’ size 100M

*

第 1 行出现错误:

ORA-01119: 创建数据库文件 ‘D:\app\Administrator\oradata\orcl\UNDOTBS01.DBF’时出错

ORA-27038: 所创建的文件已存在

OSD-04010: 指定了 <create> 选项, 但文件已经存在

因为我们之前删除时并没有删除物理文件，所以在建同名文件时就会报错。 我们可以加上REUSE 参数。 只要文件不在使用，就可以重写已经存在的文件。

SQL> create undo tablespace undotbs1 datafile ‘D:\app\Administrator\oradata\orcl\UNDOTBS01.DBF’ size 100M reuse;

表空间已创建。

3.8 shutdown 数据库 并将pfile 改回

SQL> select name,issys_modifiable from v$parameter where name=’undo_management’ or name=’rollback_segments’;

NAME ISSYS_MOD

——————– ———

rollback_segments FALSE

undo_management FALSE

从上面查询的结果，可以知道修改这2个参数必须重启数据，所以还是shutdown 吧。

SQL> shutdown immediate

3.9 修改pfile 参数

*.undo_tablespace=’UNDOTBS1′

*.undo_management=’AUTO’

#undo_management=’MAN L’

#rollback_segments=’SYSTEM’

3.10 用刚才修改的pfile 启动数据库，并创建spfile

SQL> startup pfile=’F:\initorcl.ora’ ;

SQL> create spfile from pfile=’F:\initorcl.ora’;

3.10 再次shutdown，用spfile 启动.

SQL> shutdown immediate

SQL> startup

一般数据文件损坏的情况也可以采用类似的方法， 先启动到mount， 在将损坏的数据文件offline drop。 在open 数据库，drop 掉损坏的数据文件。 当然这种做法有数据丢失。能恢复的话，尽量恢复。

下面的sql语句查询undo表空间的使用：—-优化出现的sql语句

SQL> SELECT e.sql_text,r.name 回滚段名,

s.serial#,s.sid,s.username 用户名,

t.used_ublk*8192/1024/1024||’M’ 使用大小,

substr(s.program, 1, 78) 操作程序

FROM sys.v_$session s,sys.v_$transaction t,sys.v_$rollname r,sys.v_$sqlarea e

WHERE t.addr = s.taddr and t.xidusn = r.usn and e.address=DECODE(s.sql_hash_value, 0, s.prev_sql_addr, s.sql_address) order by t.USED_UBLK desc ;

—查看undo表空间使用的表空间下还有多少可以回退的空间，EXPIRED是可以会退的，ACTIVE是正在用的，UNEXPIRED是系统保留的和undo_retention=600有关。。。。。

SQL> SELECT tablespace_name, status, SUM (bytes) / 1024 / 1024 “Bytes(M)”

FROM dba_undo_extents

GROUP BY tablespace_name, status;