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分类: Oracle

2012-04-01 11:13:06

变化矢量和REDO RECORD

今天我们要了解一些REDO LOG底层的概念,只有将这几个概念搞明白了,我们才能更加深入的了解REDO LOG,以及了解REDO LOG相关的管理和优化的要点。首先我们要了解的就是变化矢量(CHANGE VECTORCV),变化矢量是组成REDO信息的基础,一个变化矢量描述了对一个独立的数据块的一个独立的修改操作。这里面我们要注意的是,对于CV的定义里包含了两层含义,一个CV只针对一个数据块的变更,一个CV只包含一个变化。每个CV都包含了对文件的修改,因此在每个CV中都有一个OPCODE,指出修改的类型。不同OPCODECV,其组成是不同的,OPCODE的取值范围包括:

    Layer 1 : Transaction Control - KCOCOTCT     

Opcode 1 : KTZFMT 

Opcode 2 : KTZRDH 

Opcode 3 : KTZARC

Opcode 4 : KTZREP

     

    Layer 2 : Transaction Read -  KCOCOTRD     

     

    Layer 3 : Transaction Update -  KCOCOTUP     

     

    Layer 4 : Transaction Block -  KCOCOTBK     [ktbcts.h]

         Opcode 1 : Block Cleanout 

         Opcode 2 : Physical Cleanout 

         Opcode 3 : Single Array Change

         Opcode 4 : Multiple Changes to an Array

         Opcode 5 : Format Block

     

    Layer 5 : Transaction Undo -  KCOCOTUN     [ktucts.h]

         Opcode 1 : Undo block or undo segment header - KTURDB

         Opcode 2 : Update rollback segment header - KTURDH

         Opcode 3 : Rollout a transaction begin 

         Opcode 4 : Commit transaction (transaction table update) 

- no undo record 

         Opcode 5 : Create rollback segment (format) - no undo record 

         Opcode 6 : Rollback record index in an undo block - KTUIRB

         Opcode 7 : Begin transaction (transaction table update) 

         Opcode 8 : Mark transaction as dead 

         Opcode 9 : Undo routine to rollback the extend of a rollback segment 

         Opcode 10 :Redo to perform the rollback of extend of rollback segment 

                    to the segment header. 

         Opcode 11 :Rollback DBA in transaction table entry - KTUBRB 

         Opcode 12 :Change transaction state (in transaction table entry) 

         Opcode 13 :Convert rollback segment format (V6 -> V7) 

         Opcode 14 :Change extent allocation parameters in a rollback segment 

         Opcode 15 :

         Opcode 16 :

         Opcode 17 :

         Opcode 18 :

         Opcode 19 : Transaction start audit log record

         Opcode 20 : Transaction continue audit log record     

         Opcode 24 : Kernel Transaction Undo Relog CHanGe - KTURLGU

    Layer 6 : Control File -  KCOCODCF     [tbs.h]

     

    Layer 10 : INDEX -  KCOCODIX     [kdi.h]

         Opcode 1 : load index block (Loader with direct mode) 

         Opcode 2 : Insert leaf row 

         Opcode 3 : Purge leaf row 

         Opcode 4 : Mark leaf row deleted 

         Opcode 5 : Restore leaf row (clear leaf delete flags) 

         Opcode 6 : Lock index block 

         Opcode 7 : Unlock index block 

         Opcode 8 : Initialize new leaf block 

         Opcode 9 : Apply Itl Redo 

         Opcode 10 :Set leaf block next link 

         Opcode 11 :Set leaf block previous link 

         Opcode 12 :Init root block after split 

         Opcode 13 :Make leaf block empty 

         Opcode 14 :Restore block before image 

         Opcode 15 :Branch block row insert 

         Opcode 16 :Branch block row purge 

         Opcode 17 :Initialize new branch block 

         Opcode 18 :Update keydata in row 

         Opcode 19 :Clear row's split flag 

         Opcode 20 :Set row's split flag 

         Opcode 21 :General undo above the cache (undo) 

         Opcode 22 :Undo operation on leaf key above the cache (undo) 

         Opcode 23 :Restore block to b-tree 

         Opcode 24 :Shrink ITL (transaction entries) 

         Opcode 25 :Format root block redo 

         Opcode 26 :Undo of format root block (undo) 

         Opcode 27 :Redo for undo of format root block 

         Opcode 28 :Undo for migrating block

         Opcode 29 :Redo for migrating block

         Opcode 30 :IOT leaf block nonkey update

         Opcode 31 :Cirect load root redo

         Opcode 32 :Combine operation for insert and restore rows 

     

    Layer 11 : Row Access -  KCOCODRW     [kdocts.h]

         Opcode 1 : Interpret Undo Record (Undo) 

         Opcode 2 : Insert Row Piece 

         Opcode 3 : Drop Row Piece 

         Opcode 4 : Lock Row Piece 

         Opcode 5 : Update Row Piece 

         Opcode 6 : Overwrite Row Piece 

         Opcode 7 : Manipulate First Column (add or delete the 1rst column) 

         Opcode 8 : Change Forwarding address 

         Opcode 9 : Change the Cluster Key Index 

         Opcode 10 :Set Key Links (change the forward & backward key links 

                    on a cluster key) 

         Opcode 11 :Quick Multi-Insert (ex: insert as select ...) 

         Opcode 12 :Quick Multi-Delete 

         Opcode 13 :Toggle Block Header flags 

     

    Layer 12 : Cluster -  KCOCODCL     [?]

    

    Layer 13 : Transaction Segment -  KCOCOTSG     [ktscts.h]

         Opcode 1 : Data segment format 

         Opcode 2 : Merge 

         Opcode 3 : Set link in block 

         Opcode 4 : Not used 

         Opcode 5 : New block (affects segment header) 

         Opcode 6 : Format block (affects data block) 

         Opcode 7 : Record link 

         Opcode 8 : Undo free list (undo) 

         Opcode 9 : Redo free list head (called as part of undo) 

         Opcode 9 : Format free list block (freelist group) 

         Opcode 11 :Format new blocks in free list 

         Opcode 12 :free list clear 

         Opcode 13 :free list restore (back) (undo of opcode 12) 

     

    Layer 14 : Transaction Extent -  KCOCOTEX     [kte.h]

         Opcode 1 : Add extent to segment 

         Opcode 2 : Unlock Segment Header 

         Opcode 3 : Extent DEaLlocation (DEL) 

         Opcode 4 : Undo to Add extent operation (see opcode 1) 

         Opcode 5 : Extent Incarnation number increment 

         Opcode 6 : Lock segment Header 

         Opcode 7 : Undo to rollback extent deallocation (see opcode 3) 

         Opcode 8 : Apply Position Update (truncate) 

         Opcode 9 : Link blocks to Freelist 

         Opcode 10 :Unlink blocks from Freelist 

         Opcode 11 :Undo to Apply Position Update (see opcode 8) 

         Opcode 12 :Convert segment header to 6.2.x type 

     

    Layer 15 : Table Space -  KCOCOTTS     [ktt.h]

        Opcode 1 : Format deferred rollback segment header 

        Opcode 2 : Add deferred rollback record 

        Opcode 3 : Move to next block 

        Opcode 4 : Point to next deferred rollback record 

     

    Layer 16 : Row Cache -  KCOCOQRC     

     

    Layer 17 : Recovery (REDO) -  KCOCORCV     [kcv.h]

         Opcode 1 : End Hot Backup : This operation clears the hot backup 

                    in-progress flags in the indicated list of files 

         Opcode 2 : Enable Thread : This operation creates a redo record 

                    signalling that a thread has been enabled 

         Opcode 3 : Crash Recovery Marker 

         Opcode 4 : Resizeable datafiles

         Opcode 5 : Tablespace ONline

         Opcode 6 : Tablespace OFFline

         Opcode 7 : Tablespace ReaD Write

         Opcode 8 : Tablespace ReaD Only

         Opcode 9 : ADDing datafiles to database

         Opcode 10 : Tablespace DRoP

         Opcode 11 : Tablespace PitR     

    Layer 18 : Hot Backup Log Blocks -  KCOCOHLB     [kcb.h]

         Opcode 1 : Log block image 

         Opcode 2 : Recovery testing 

     

    Layer 19 : Direct Loader Log Blocks - KCOCODLB     [kcbl.h]

         Opcode 1 : Direct block logging 

         Opcode 2 : Invalidate range 

         Opcode 3 : Direct block relogging

         Opcode 4 : Invalidate range relogging     

    Layer 20 : Compatibility Segment operations - KCOCOKCK  [kck.h]

         Opcode 1 : Format compatibility segment -  KCKFCS

         Opcode 2 : Update compatibility segment - KCKUCS

    Layer 21 : LOB segment operations - KCOCOLFS     [kdl2.h]

         Opcode 1 : Write data into ILOB data block - KDLOPWRI

    Layer 22 : Tablespace bitmapped file operations -  KCOCOTBF [ktfb.h]

 Opcode 1 : format space header - KTFBHFO

 Opcode 2 : space header generic redo - KTFBHREDO

 Opcode 3 : space header undo - KTFBHUNDO

 Opcode 4 : space bitmap block format - KTFBBFO

 Opcode 5 : bitmap block generic redo - KTFBBREDO 

    Layer 23 : write behind logging of blocks - KCOCOLWR [kcbb.h]

 Opcode 1 : Dummy block written callback - KCBBLWR

    Layer 24 : Logminer related (DDL or OBJV# redo) - KCOCOKRV [krv.h]

 Opcode : common portion of the ddl - KRVDDL

 Opcode : direct load redo - KRVDLR 

 Opcode : lob related info - KRVLOB

 Opcode : misc info - KRVMISC 

 Opcode : user info - KRVUSER

CV是组成REDO RECORD的基础,REDO RECORD是由一组CV组成的,这组CV完成对数据库的一个原子修改操作。举个例子,一个REDO RECORD里可能包含3CV,第一个是对UNDO SEGMENT HEADER的修改,第二个是对UNDO SEGMENT的修改,第三个是对DATA BLOCK的修改。而一个事务可能包含NREDO RECORD

当前台进程要对某个数据块进行修改的时候,首先要形成相关的CHANGE VECTOR,然后把多个CV组成REDO RECORD,把REDO RECORD写入LOG BUFFER后,前台进程可以将CV提交到相关的数据块上。

下面我们通过一个实验来学习一下REDO RECORDCHANGE VECTOR。我们设计的场景是,首先在SCOTT下创建一张表:SCOTT.T4

create table t4 (a integer);

然后我们查看一下当前的SCN是什么:

SQL> select max(ktuxescnw * power(2, 32) + ktuxescnb) from x$ktuxe;

MAX(KTUXESCNW*POWER(2,32)+KTUXESCNB)
------------------------------------
                            16230857

执行一条INSERT语句,然后以这条语句进行分析:

insert into t4 values (1);

commit;

 SQL> select max(ktuxescnw * power(2, 32) + ktuxescnb) from x$ktuxe;

MAX(KTUXESCNW*POWER(2,32)+KTUXESCNB)
------------------------------------
                            16230863

通过这两个SCN值,我们对当前的REDO LOG进行DUMP

SQL> alter system dump logfile 'd:\oracle\oradata\ora92\redo01.log' scn min 16230857 scn max 16230863;

系统已更改。

下面的内容就是我们刚才的INSERT语句产生的,下面是第一个REDO RECORD

REDO RECORD - Thread:1 RBA: 0x0000a1.000040ce.0010 LEN: 0x0054 VLD: 0x01  

SCN: 0x0000.00f7a9c9 SUBSCN:  1 03/12/2008 09:37:49

CHANGE #1 TYP:0 CLS:33 AFN:2 DBA:0x00800111 SCN:0x0000.00f7a9c7 SEQ:  1 OP:5.4              

可以看到这个REDO RECORDRBA0x0000a1.000040ce.0010,翻译成10进制是161.64.16LOG SEQUENCE号是161,在REDO LOG中的块号是64,起始字节是块内的16字节。这个REDO RECORD的长度是84字节(0X54)。

VLD:0X01表示这个REDO RECORD的类型,0X01表示CHANGE VECTOR COPIED IN。再往下看CHANGE #1,这就是这个REDO RECORD的第一个CV,我们看到OP:5.4,根据上面的OPCODE清单我们可以看到是Commit transaction (transaction table update) ,修改事务表,RDBA2/273通过DBA_EXTENTS查询为_SYSSMU3$

继续看下一个REDO RECORD:

REDO RECORD - Thread:1 RBA: 0x0000a1.000040cf.0010 LEN: 0x0058 VLD: 0x02  

SCN: 0x0000.00f7a9cb SUBSCN:  1 03/12/2008 09:37:57

CHANGE #1 MEDIA RECOVERY MARKER SCN:0x0000.00000000 SEQ:  0 OP:23.1   

 Block Written - afn: 2 rdba: 0x008095f1(2,38385)                     ----undo segment

                   scn: 0x0000.00f79cf1 seq: 0x02 flg:0x04

 Block Written - afn: 2 rdba: 0x0080726b(2,29291)                    ------undo segment 

                   scn: 0x0000.00f7a1e1 seq: 0x02 flg:0x04           ------undo segment

 Block Written - afn: 2 rdba: 0x00806e2e(2,28206)                    ------undo segment

                   scn: 0x0000.00f79d50 seq: 0x02 flg:0x04

这个REDO RECORD的VLD是2,含义是A commit SCN was allocated and is stored。说明这个REDO RECORD里分配并存储了一个SCN。我们来看第一个CHANGE:

  OP:23.1,OPCODE是23.1,Dummy block written callback - KCBBLWR,是产生一些WRITE BEHIND LOGGING信息。下一个REDO RECORD开始是针对T4表的操作。

REDO RECORD - Thread:1 RBA: 0x0000a1.000040d0.0010 LEN: 0x00b8 VLD: 0x01  

SCN: 0x0000.00f7a9cd SUBSCN:  1 03/12/2008 09:38:03

CHANGE #1 TYP:0 CLS: 4 AFN:5 DBA:0x01401a63 SCN:0x0000.00f7a965 SEQ:  3 OP:13.28  

Redo on Level1 Bitmap Block  ---针对1ST BMB的操作

Redo to add range

bdba: Length: 16

CHANGE #2 TYP:0 CLS: 8 AFN:5 DBA:0x01401a61 SCN:0x0000.00f7a965 SEQ:  2 OP:13.22  ----dba (5/6753) -- scott.t4的segment header,设置高水位

Redo on Level1 Bitmap Block

Redo to set hwm

Opcode: 32      Highwater::  0x01401a71  ext#: 0      blk#: 16     ext size: 16    

  #blocks in seg. hdr's freelists: 0     

  #blocks below: 13    

  mapblk  0x00000000  offset: 0     

  

这个REDO RECORD是对SCOTT.T4的表头的操作。下面连续几个REDO RECORD是格式化数据块,为了简化起见,我只列出其中的一个:

REDO RECORD - Thread:1 RBA: 0x0000a1.000040d0.00c8 LEN: 0x003c VLD: 0x01

SCN: 0x0000.00f7a9cd SUBSCN:  1 03/12/2008 09:38:03

CHANGE #1 TYP:1 CLS: 1 AFN:5 DBA:0x01401a64 SCN:0x0000.00f7a9cd SEQ:  1 OP:13.21  --dba(5/6756) --scott.t4,格式化BLOCK

ktspbfredo - Format Pagetable Datablock 

Parent(l1) DBA: typ: 1 objd: 32027 itls: 2 fmt_flag: 0 poff: 0

中间我省略了几个REDO RECORD,直接看看包含INSERT语句的REDO RECORD:

REDO RECORD - Thread:1 RBA: 0x0000a1.000040d2.00b0 LEN: 0x015c VLD: 0x01

SCN: 0x0000.00f7a9cd SUBSCN:  1 03/12/2008 09:38:03

CHANGE #1 TYP:0 CLS:23 AFN:2 DBA:0x00800071 SCN:0x0000.00f7a38b SEQ:  1 OP:5.2    ----Update rollback segment header - KTURDH SYS_SYSSMU2$

ktudh redo: slt: 0x000f sqn: 0x00004947 flg: 0x0012 siz: 80 fbi: 0

            uba: 0x008090cb.0550.13    pxid:  0x0000.000.00000000

CHANGE #2 TYP:0 CLS:24 AFN:2 DBA:0x008090cb SCN:0x0000.00f7a38a SEQ:  3 OP:5.1   ---Undo block or undo segment header - KTURDB  SYS_SYSSMU4$

ktudb redo: siz: 80 spc: 2746 flg: 0x0012 seq: 0x0550 rec: 0x13

            xid:  0x0004.00f.00004947  

ktubl redo: slt: 15 rci: 0 opc: 11.1 objn: 32027 objd: 32027 tsn: 5              ----Interpret Undo Record (Undo) ,针对scott.t4表生成UNDO数据

Undo type:  Regular undo        Begin trans    Last buffer split:  No 

Temp Object:  No 

Tablespace Undo:  No 

             0x00000000  prev ctl uba: 0x008090cb.0550.10 

prev ctl max cmt scn:  0x0000.00f78d7e  prev tx cmt scn:  0x0000.00f78f06 

KDO undo record:

KTB Redo 

op: 0x03  ver: 0x01  

op: Z                                                                          ------Undo of first (ever) change to the ITL,首先是对ITL的修改

KDO Op code: DRP row dependencies Disabled                                     ------Delete Row Piece

  xtype: XA  bdba: 0x01401a65  hdba: 0x01401a63                                  -----ROWID

itli: 1  ispac: 0  maxfr: 2401

tabn: 0 slot: 0(0x0)

CHANGE #3 TYP:0 CLS: 1 AFN:5 DBA:0x01401a65 SCN:0x0000.00f7a9cd SEQ:  2 OP:11.2   ---Insert Row Piece ,插入一条记录

KTB Redo 

op: 0x01  ver: 0x01  

op: F  xid:  0x0004.00f.00004947    uba: 0x008090cb.0550.13                       ---First change to ITL by this TX. Copy redo to ITL

KDO Op code: IRP row dependencies Disabled                                        ---Single Insert Row Piece,行插入操作

  xtype: XA  bdba: 0x01401a65  hdba: 0x01401a63                                   ---对应的表是scott.t4

itli: 1  ispac: 0  maxfr: 2401

tabn: 0 slot: 0(0x0) size/delt: 6

fb: --H-FL-- lb: 0x1  cc: 1

null: -

col  0: [ 2]  c1 02                                                                                         ----十进制1,就是我们插入的数据

CHANGE #4 MEDIA RECOVERY MARKER SCN:0x0000.00000000 SEQ:  0 OP:5.20              ----Transaction continue audit log record,记录SESSION信息

session number   = 11

serial  number   = 115

transaction name = 

这个事务的最后一个REDO RECORD就是COMMIT产生的记录:

REDO RECORD - Thread:1 RBA: 0x0000a1.000040d4.0010 LEN: 0x0054 VLD: 0x01        

SCN: 0x0000.00f7a9cf SUBSCN:  1 03/12/2008 09:38:03

CHANGE #1 TYP:0 CLS:23 AFN:2 DBA:0x00800071 SCN:0x0000.00f7a9cd SEQ:  1 OP:5.4  ----Commit transaction (transaction table update) 

ktucm redo: slt: 0x000f sqn: 0x00004947 srt: 0 sta: 9 flg: 0x2 

ktucf redo: uba: 0x008090cb.0550.13 ext: 2 spc: 2664 fbi: 0

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给主人留下些什么吧!~~